高分子自粘胶膜防水卷材预铺反粘施工对建筑物定位放线的影响及应对措施

吴 军 杨向阳 蔡 超 王金辉 毛 峰

中建三局集团有限公司 陕西 西安 710065

1 工程概况

乌鲁木齐市高新区二工乡二队六队棚户区（城中村）改造项目四标段（北区）施工项目地下车库及主楼基础底板防水卷材为高分子自粘胶膜防水卷材，卷材由高分子片材、高分子自粘胶、页岩保护层组成，物理力学性能满足GB/T 23457—2009《预铺/湿铺防水卷材》规定，卷材采用预铺反粘法进行施工，将不黏结面空铺在基础垫层上，黏结面反向与现浇混凝土基础底板结合为一体，形成皮肤式防水，避免了卷材点的破损而引起的渗漏扩散，提高了防水层的可靠性。施工面积共计26 931 m2。

2 施工难点

高分子自粘胶膜防水卷材采用预铺反粘法进行施工，在基础垫层上空铺防水卷材，且不施工防水卷材保护层，直接在防水卷材上进行定位放线、钢筋绑扎、基础混凝土浇筑，受到气候、温度、材料特性、施工工期、下一道工序施工等诸多因素影响，卷材在施工完成后容易变形以及卷材上定位放线产生偏移。在建筑物的施工测量放线中，尤其是基础的测量放线最为重要。基础放线的精度直接影响基础插筋和基础模板的定位，若误差过大，则会导致上层钢筋错位以及上层钢筋保护层过厚或者几乎没有保护层，因此必须控制好基础的定位[1-4]。

在常规做法的情况下，在混凝土保护层上进行基础放线可以满足误差要求，但若采用预铺反粘法进行施工，由于不做混凝土保护层，卷材会在多种因素的影响下，产生不同程度的收缩变形而使得定位误差无法满足规范要求（图1）。因此为减小防水卷材变形，将建筑物轴线偏差控制在15 mm内，是本工程的施工难点。

3 影响卷材的因素分析

3.1 气候

本工程施工时为新疆乌鲁木齐地区冬季与春季交接时节，天气阴晴不定，雨天与晴天交替，2017年4月15日—4月30日期间，共经历阵雨3次，小雨2次，大雨1次，卷材在受到雨淋后，再经过日晒，容易产生变形。

图1 施工现场卷材变形实例

3.2 温度

本工程施工期间，温度变化大，日最高气温为22 ℃，日最低气温为－2 ℃，不仅早晚温差大，日平均气温变化也大，受热胀冷缩影响，卷材容易产生变形。

3.3 材料特性

高分子自粘胶膜防水卷材在加工成型后呈卷状被运送至施工现场，施工时将其展开平铺，材料本身形状记忆产生的弹性形变使防水卷材在平铺后会进行收缩，采用常规热熔法、冷粘法、自粘法施工时，防水卷材与基础垫层黏结在一起，弹性形变无法影响防水卷材收缩，但采用预铺反粘法施工时，防水卷材大面空铺在基础垫层上，弹性形变会使防水卷材收缩变形。

3.4 钢筋工程施工

高分子自粘胶膜防水卷材自带页岩保护层，不需要进行防水层施工，可直接进行下道工序，基础钢筋搬运及绑扎过程中，给防水卷材带来的冲击力，也会造成防水卷材变形。

3.5 施工工期

高分子自粘胶膜防水卷材在施工完成后，受诸多因素的影响，防水卷材变形会随时间的变化而变化，防水卷材施工完成后初期，防水卷材变形量随工期的增长而增大，在防水卷材变形达到一定程度后，防水卷材的变形量会随着工期的增长而减小，最终趋于稳定。

4 各因素对卷材变形量影响的监测

为了克服各个因素对高分子自粘胶膜防水卷材变形的影响，保证定位放线误差在规范允许范围之内，项目部对其变形量进行了监测（图2）。

防水卷材施工工期为2 d，施工完成后插入基础钢筋工程，钢筋工程施工工期为5 d；经过对曲线图的分析，卷材施工后第一个昼夜变形量较大，进入第二天后变形量逐渐变小，当钢筋工程插入施工时，受动荷载影响，变形量较大，当钢筋工程施工快结束时，防水卷材变形量逐渐变小，整体变形量经过累积后达到45 mm。

采用因素分析法，对比分析单因素对卷材变形量的影响，分析结果如下[5-9]。

图2 防水卷材变形曲线

4.1 气候

项目部选取了施工期间的阴雨天气和施工期间的无雨天气进行了对比，发现阴雨天气时（卷材施工完24～36 h期间为阴雨天气），防水卷材变形量小于晴天时的变形量；当雨过天晴时，雨水蒸发，防水卷材变形量增大，大于常规晴天时的防水卷材变形量，在钢筋搬运至防水卷材上时，防水卷材变形量有所减少，当基础钢筋绑扎施工时，防水卷材变形量变大，钢筋工程施工临近尾声时，防水卷材变形量逐渐变小（图3）。结果显示，施工期间经历了阴雨天气的防水卷材变形量大于施工期间无雨天气时的防水卷材变形量。

图3 雨天对防水卷材的影响

4.2 温度

项目部对日平均气温15.5 ℃时施工的卷材变形量和日平均气温4.5 ℃时施工的卷材变形量进行了对比，发现气温较高时，卷材受到长时间日晒，卷材硬度较低，变形量较大；气温较低时，卷材硬度较高，变形量较小；在钢筋工程插入施工时，变形量增大，随着钢筋工程的施工，卷材的变形趋于稳定。结果显示，日平均气温较高时，卷材变形量较大（图4）。

4.3 材料特性

项目部对防水卷材在紧绷状态下施工和松弛状态下施工的防水卷材变形量进行了对比，发现防水卷材在紧绷状态下受弹性形变影响更大，防水卷材的变形量也更大（图5）。

4.4 工期及后续工序影响

通过对上述因素对比发现，施工工期的长短以及基础钢筋工程施工也是造成防水卷材变形的2个因素：施工工期越长，防水卷材累积变形量越大；钢筋工程对防水卷材变形量的影响无法通过曲线图来展示，但是可以分析出在钢筋工程施工初期，钢筋搬运和安装对防水卷材会造成比较大的影响，在钢筋工程施工后期，受钢筋自重的影响，防水卷材变形量的速度逐渐变小，最终趋于稳定。

图4 温度对防水卷材的影响

图5 材料状态对防水卷材的影响

5 应对措施

5.1 减少气候、天气影响

施工期间，项目部合理安排好地下防水之前的工序穿插，地下防水施工前提前对天气预报进行查询，选择合适的天气及温度进行施工，尽量避开雨天进行施工，选择晴天、气温稳定的日子进行施工，减少温度、气候对防水卷材的影响；施工过程中遇到雨天时，降雨期间使用彩条布对已施工的卷材进行覆盖，避免已施工的卷材受到雨淋后导致变形量增加。

5.2 减少卷材弹性形变

防水卷材适应期间，项目部对防水工人进行交底，卷材在大面空铺的过程中，应注意控制卷材自身的紧绷状态，卷材应在自然状态下展开，切勿生拉硬拽，使卷材保持松弛状态，减少卷材本身形状记忆产生的弹性形变，从而减少卷材的变形量。

5.3 减少后续工序影响

防水卷材施工完成后，插入基础钢筋工程施工，钢筋工程施工前，项目部需对钢筋工进行交底，施工过程中注意防水卷材的成品保护，搬运钢筋时轻拿轻放，严禁在防水卷材上拖拉钢筋，工人在防水卷材上作业时，应放轻脚步，以减少防水卷材上的动荷载，从而减少卷材的变形量。

5.4 加快工期，减少变形量累积

通过曲线图可以发现，防水卷材的变形率随着不同阶段的施工而变化，但防水卷材变形量却随着工期的增加而累积变大，项目部通过合理安排工序穿插、增加劳动力、分区域施工等多项措施，减少防水卷材及后续工序施工工期，从而减少了卷材变形量的累积周期。

5.5 卷材机械固定

防水卷材变形较大的部位，项目部在防水卷材搭接边（高分子自粘胶膜防水卷材搭接采用防水卷材自带的自粘边进行搭接）采用机械固定，将金属垫片、螺钉、金属压条钉在防水卷材搭接部位的下部自粘边上，上部用防水卷材进行正常搭接，可减少防水卷材自然收缩，控制防水卷材变形。

5.6 实时复核定位放线，不断纠错

在防水卷材及基础钢筋施工过程中，在周边部位放轴线控制线，派专职测量员实时进行复核，过程中不断对卷材上的定位放线进行复核、纠偏，减少卷材上定位放线的误差。

6 应用效果

针对高分子自粘胶膜防水卷材预铺反粘施工对定位放线的影响，采用因素分析法，对比分析各因素对卷材变形量的影响，通过对比曲线图，总结关键影响因素，从而制订针对性措施，克服气候、温度、材料弹性变量、后续施工工序等的影响，将主楼及车库轴线误差控制在15 mm以内，避免了后续施工消除误差的麻烦，加快了施工进度，为以后类似工程施工提供了参考案例。