1 预铺法防水材料的由来

我国自从上个世纪50年代修建北京地铁一号线以来.已建成轨道交通的城市有10座。至2006年底，北京、上海、广州3座城市的轨道交通长度均突破了100Km。轨道交通将覆盖全国34座城市，截止2017年7月运营总里程约为4200km，预计2020年底总里程将达到6000 km。在地铁工程设计建设中，结构防水极其重要。自最早的北京地铁以来，我国的地铁结构防水技术发展经历了探索、借鉴、争辩的漫长过程。就防水层设置而言，主要分为以下几个阶段：

1)第一阶段：北京地铁一号线设计期间，防水设计以结构自防水辅以全包外防水层，混凝土结构主要考虑承受结构荷载，柔性防水层承担防水主要角色。

2)第二阶段：上海地铁修建时，由于上海地处粘土及淤泥为主的地层，考虑到地层透水系数不大，因此出现了只作顶板防水层、侧墙及底板以结构防水并承受结构荷载的防水模式，从而也引发了防水界南北派之争。其争论的焦点在于：是以结构混凝土刚性防水为主、引排少量渗水，还是结构混凝土与防水层刚柔并用共同防水。

3)第三阶段：在修建广州及其它沿海城市的轨道交通时期，由于日本、南非、英国、香港地铁以及国内上海打浦路隧道等20世纪80年代修建的地下工程在设计使用年限内都出现了不同程度的腐蚀破坏，加之地下水污染情况越来越严重，国家有关部门开始重视混凝土的耐久性及腐蚀带来的影响，并在《地铁设计规范》(CB 50157—2003)中明确提出了将重要结构的使用寿命提高至100年。过去结构、防水各自为政的设计模式已不能适应工程的要求，地铁土建设计已逐渐改进为将结构设计、结构耐久性设计(包括防腐设计)及结构防水设计综合考虑的新的设计理念。结构防水设计引入“低抗渗、高抗裂”“刚柔结合、多道设防”“防止与预防结合、提高抗风险能力”“全生命周期设计”等理念。

随着防水设计理念的更新．也随着设计理念对材料发展产生影响，防水材料从低档到高档、从单一到复合型、从空铺型到预铺反粘法发展，也为防水设计带来了勃勃生机，为实现满粘的预铺反粘法防水材料也应运而生。经过调研、试验及工程验证，在即将颁布的《地下工程防水技术规范》(GB 50108—2007)中对预铺法防水材料做了相关定义，增加了相关内容。
2 什么是预铺法防水材料

所谓预铺法防水材料，是指能实现防水层先于主体结构施工而又能反粘于主体结构(即需防护结构)的防水材料。就现有的地铁结构施工方法和结构形式而言，有放坡开挖、复合结构、矿山法等，明挖车站顶板及放坡开挖侧墙较容易实现满粘，比如涂料、膨润土或自粘卷材。复合式的侧墙及底板要实现满粘则需采用预铺法防水材料。目前能实现预铺反粘法施工的防水材料主要有以下几种类型：

1)第一类：特殊自粘卷材(单面有作为粘结过渡层的改性树脂，或双面／单面自粘的改性沥青卷材)。采用现场预铺设方法，将卷材铺在垫层或其他基面上，带粘结层的一面向着主体结构，绑扎钢筋后(有粘结面保护隔离膜的需揭开自粘卷材上表面的隔离膜)，然后浇注结构混凝土。通过混凝土与卷材表面柔软的压敏型胶粘层接触后，良好的粘结或化学反应效果使两者持久紧密地咬合粘结在一起，实现预铺设功能。

2)第二类：膨润土防水毯。采用现场预铺设方法．将膨润土防水毯铺在垫层或其他基面上，绑扎钢筋、浇注结构混凝土。当覆土遇水后膨润土将变成胶泥状物质，通过渗透纤维层与主体结构粘结．防水毯中的超细微粒进入混凝土内，形成致密的不透水层。同时后浇筑的混凝土与防水毯纤维面紧密咬合．这两者的共同作用使膨润土防水毯成功实现预铺设功能。

3)第三类：带齿槽或凹凸面的改性树脂类片材。采用现场预铺设方法，将带齿槽或凹凸面的改性树脂类片材铺在垫层或其他基面上，绑扎钢筋、浇注结构混凝土。通过混凝土对齿槽或凹凸面的咬合作用．后浇混凝土与片材紧密嵌同于一体，实现预铺设功能。

作为预铺式防水体系，有以下两条基本要求：

1)柔性防水层不应与围护结构或垫层粘结(或只点粘)，避免防水因垫层混凝土收缩开裂或围护结构与主体结构不同步沉降而破坏。

2)防水层与主体结构应紧密贴合，即实现满粘．防止因防水层某一点存在缺陷而导致防水层与主体结构间窜水现象的发生。
3 应用预铺法防水材料应重点关注的几个问题

要实现设计理念上的预铺防水层，使防水层能真正紧密牢固持久地与需防护结构粘结．必须关注以下几个问题：

1)预铺法防水材料除要有预铺功能外，必须满足结构防水的基本功能，如抗拉强度、延伸率、撕裂强度、老化要求、低温柔性等都应达到一定的指标．不可只强调预铺功能而忽视防水层自身的品质要求。

2)在预铺防水体系中，靠主体结构一侧不再设防水层保护层，只在施工中根据不同操作步骤采用临时性保护措施，主要基于：①预铺法主要是要实现与主体结构间的满粘，如有防水层保护层夹在中间就很难实现此功能；②目前的防水层保护层从材质上看，无法实现既能与防水层牢固粘结又能与主体结构紧密粘贴的功能，放在防水层与主体结构问反而成了可能的窜水层，并人为地将防水层与主体结构分离。

3)材料应有抗刺穿性要求。由于取消了保护层．在绑扎钢筋或浇注混凝土时难免对防水层有摩擦或踩踏、冲击，为避免对防水层造成损伤，从材质上提出抗刺穿性要求是有效的防范措施。

4)对材料粘结过渡层的耐久性要求。混凝土结构工程要求使用寿命为100年，防水层是依附于主体结构上的，而且是无法修复的隐蔽工程。而对预铺防水系统而言，需要在防水层使用寿命期保证其预铺反粘功能，这就需要有与防水层同寿命的粘结过渡层。因此要求粘结过渡层与防水层主材同寿命。

4 目前预铺法防水材料应用中存在的主要问题

近年，经过不断探索和改进，防水设计在总结经验教训的基础上，从理念到设计细节都有了很大提高。其中能够实现满粘效果的预铺反粘就是在考虑以前空铺防水设计存在窜水可能、一旦渗水很难治愈，以及地铁各类通道接口多、空铺防水层收口困难等问题后而提出的。防水材料的不断创新发展使得预铺防水的设计理念得以实现。

目前“皮肤式防水”设计已成为一种趋势，得到了业内各部门的认可。国内很多在建的地铁项目，如北京、上海、深圳、成都、广州、南京等城市地铁的设计都采用了“满粘”理念。

总体来说，采用“满粘”设计防水效果得到明显改善。但不是没有问题，有的项目在较短的时间内就出现了渗水问题。我们不禁要问，“满粘”已经是紧密粘贴的防水系统，为什么有的也会很快出现渗水现象?这其中的原因很多，有材料方面的，更有管理方面的，根据笔者与施工单位、材料生产厂家、监理、业主的接触了解，经过分析．总结出以下几个主要原因：

1)目前防水材料市场管理混乱，材料品质良莠不齐。劣质材料鱼目混珠．一旦选材不慎就难以保证防水效果。

2)防水造价定的过低．影响了质优材料的选用。现在仍在使用的材料定额是多年前制定的，而新型高档防水材料发展极快．所用的原料费用也提高较多，还套用旧定额，连材料成本都不够，如何能买到货真价实的材料?比如：目前市场上的自粘改性沥青卷材4 mm厚，分7层制作，中间是聚酯胎，两侧是SBS改性沥青(SBS占10％以上)，再向外两侧是丁基橡胶粘结层，最外两侧是PE隔离纸。了解材料原料价格的人只要稍加计算就能得知：这类材料成本价应该在X多元／㎡，在加上运输、销售、管理、合理利润等费用，销售价应该在X多元／㎡较合理。可在一些地铁工程采购材料时，该类材料价格被施工单位压到了＜X多元／㎡，生产厂家不得已生产便宜货，减薄材料厚度、用差材料替代好材料。低价采购材料也使一些假冒伪劣材料有了可乘之机。

3)一些施工单位技术人员甚至是监理人员．对预铺法防水设计意图及防水材料缺乏足够的了解．难以在防水材料采购及防水施工过程中起到把关作用。如某工地的施工监理，对预铺式自粘防水材料根本不了解，不知道该类材料施工时是应该粘在主体结构上还是粘在基层上，材料粘结过渡层是什么。哪种过渡层耐久性好，在材料采购监控时应抽检哪些指标。这种情况下，怎么能保证防水设计意图的正确贯彻呢?

4)管理模式的问题。在地铁建设的早期，防水施工一直强调要由专业防水施工队伍承担．防水材料甲供，意在加强对防水施工和材料的管理．应该说是很好的模式。但后来随着地铁建设规模的加大和速度的加快，业主的任务越来越重，加之采用新的投标模式，如设计施工总承包模式、单价包干模式，业主对地铁工程的管理模式也发生了各种变化。现在有的地铁项目，防水材料的采购完全交给了施工单位。这样一来，从材料价格、采购、施工都由施丁单位说了算，连基本的控制都没有，全靠施工单位自身的良知，防水工程难免不出问题。

5)不合理的防水保修期制度。我国建筑防水工程的保修期，从一开始的3年到现在的5年，是有问题的。在发达国家，实行很规范的防水保证期制度，期限是很长的，一般20～30年，而且由漏水引起的内装修或设备物品损坏，业主可据此理直气壮地要求渗漏责任方赔偿损失，建设方和施工方也必须按有关法规无条件地承担责任；建设方与材料厂家也有长期合同的约束，所以材料厂家是不敢随便提供劣质材料的。我国建筑防水工程3～5年的保修期，如果没有其它更严厉的制约条件，以赢利为目的的厂商就会设法在最低要求下提供最便宜的材料。这又如何能保证防水设计的长期效果呢?

1)鉴于目前预铺法防水设计理念宣传不够，不少相关人员对其认识不足，建议有关单位组织编制关于预铺法防水材料的施工细则和验收标准，做到有章可循、规范作业。

2)鉴于目前防水材料采购市场较为混乱，建议建设单位将防水主材纳入甲供范围，加强防水施工管理力度，以杜绝伪劣材料进入重要的工程。

3)建议延长防水工程的保修期，并对渗漏责任和赔偿作出明确规定。

4)目前对防水材料的指标规定大多来自应用于房屋建筑时的要求，用在地铁中，有的指标过高，有的过低，有的不需要．有的又空缺。建议有关部门尽快组织编制地铁及地下工程专项材质指标要求。

5 加强对预铺法防水材料应用市场管理的建议。