新型聚乙烯瓦斯隔绝防水卷材的施工工艺研究

杨再祥

贵州蓝图新材料股份有限公司，贵州省贵阳市， 550000

摘要：隧道瓦斯是我国道路运输系统常见的病害之一，若不进行防治可能会酿成恶果。市面上常见具备防水功能或阻气功能的卷材，却少有同时满足这2种需求的实用卷材。新型聚乙烯瓦斯隔绝防水卷材以聚乙烯为主要材料，包括泡沫防水层与瓦斯隔绝层复合的双层结构，且施工难度较高，适合大范围推广。以其特点为理论基础，探讨该卷材在铺设、固定、焊接与气密性检验中的施工工艺，为我国隧道安全建设工作做出理论探索。

关键词：隧道瓦斯；聚乙烯瓦斯隔绝防水卷材；施工工艺

引言：我国公路隧道所处的自然环境因地理位置的变化而呈现出差异性，有的地区水资源丰富，隧道渗水现象严重；有的地区矿物资源丰富，瓦斯泄露现象严重；还有的地区兼具以上多种病害。这一现状对防水卷材的性能提出了更高的要求。新型聚乙烯瓦斯隔绝防水卷材具备防水与阻气功能，研究其施工工艺有助于提升施工单位的施工质量。

1 新型聚乙烯瓦斯隔绝防水卷材的特点

本文所指的新型防水卷材以聚乙烯（PE）为主要原材料，具备隔绝瓦斯爆炸的功能。该卷材的制备过程需将聚乙烯（PE）、阻燃剂与气体阻燃剂作为防水层的制备材料，将泡沫保护层改为聚乙烯泡沫层，利用熔融挤出法和压延塑形法进行塑形与生产，利用复合技术将防水层材料与泡沫层材料复合在一起。复合过程需借助自然胶，这类粘胶中没有溶剂，因此也成无溶剂符合技术。不再借助溶剂可有效控制多余溶剂的排放，降低需产生的工业废料，进一步提升生产效率，保障生产安全。该卷材韧性极强，两层结构粘接牢固，体现出较好的结构性能。基本的工艺流程如图1所示。

图1 新型瓦斯隔绝防水卷材的生产工艺流程图和结构示意图

2 新型聚乙烯瓦斯隔绝防水卷材施工工艺

该类卷材常用于瓦斯隧道工程中，其具体的施工工艺主要包括铺设、固定、焊接、气密性检验等4部分内容。

2.1 瓦斯隔绝防水卷材的铺设与固定

2.1.1 卷材的铺设

首先，应在施工工作开始前仔细测量隧道内的瓦斯浓度，测量范围是计划施工地点前后20m的隧道。如果多次测量结果均表示该区域瓦斯浓度符合工作要求，就可以通知各部门开始施工。卷材的铺设要严格按照正反面进行铺设，认准卷材的泡沫保护层，将其朝上进行铺设。应在隧道顶的拱形结构中标记出隧道整体的中心线，在铺设卷材时保证标记中心线与卷材上的中心线平行，从而规整卷材的铺设方向。应采取先放样后下料的方式，避免铺设失误带来的卷材浪费。应合理设计卷材铺设方法，减少接头处的材料损耗，利用先铺设拱顶、后铺设两边的策略。在环向搭接的过程中，应确保边墙上铺设的卷材边缘压住拱顶的卷材、下部的卷材盖住上部的卷材，确保环向铺设的方向与隧道的环向断面相一致。在纵向施工时，应将沿着下坡方向铺设的卷材边缘盖在上坡方向的卷材边缘上，防止传递性渗水现象的出现。防水卷材的铺设长度应比衬砌长度更长，基本超出1至2个衬砌长度。

2.1.2 卷材的固定

常用的卷材固定方法主要包括以下两种：

（1）垫片固定法

顾名思义，垫片固定法即在固定过程中加入垫片，具体的施工工艺为：首先以人力方式将卷材与基面贴紧，可采用按压等手工方式排出卷材与基面之间的空气，在用射钉枪将水泥钉钉入基面，辅以钉锤手动敲击的方式将卷材牢固钉固在基面上。钉入的标准可以钉帽状态为判准，当钉帽完全紧贴卷材、甚至轻微嵌入卷材的时候，就证明水泥钉已经成功钉入基面了。水泥钉固定好后，应将实现制作好的隔离板片状块覆盖在钉帽上，用热风焊枪溶解隔离板，保证水泥钉帽被完全盖住，不会出现漏钉的情况。

（2）吊挂固定法

本文所提的这种聚乙烯瓦斯隔绝防水卷材支持生产过程中在泡沫保护层上粘贴吊带。在实际施工中，需将卷材铺设到需求位置，同样利用人工形式将卷材压在基面上，将与吊带产生接触的点位明显标注出来，在标注工作完成后利用电钻设备进行统一打孔，孔深约为10cm。打孔后，需将绑着铅丝的小木桩钉进孔中，切掉超出基面的部分，保持基面表面的平整，最后将吊带与木桩上的铅丝紧密缠绕起来，达成固定效果。

在固定工作中，施工者在纵向和横向两个方向应留有预留长度，以卷材的松弛程度保障卷材与基层的紧密贴合。为此，应检查卷材挂系结构的结实性（吊挂固定法）和锚喷基面层的紧密性，确保固定程度处于适当水平，既不过紧也不过松，保留着二次衬砌时的余量。

2.2 瓦斯隔绝防水卷材的焊接

卷材之间的搭接是卷材铺设的基本要求，主要目的是为焊接工作打好基础。两张卷材之间的搭接面宽度应大于15cm；如果当时采用的是分段铺设的方法，搭接边缘的预留余量应大于等于20cm，从而保证每条焊接缝的平均宽度大于15cm。如果卷材搭接时是将两张卷材进行搭接，就会产生双层搭接面结构，这时的焊接工作要遵循下部压住上部的原则，防止搭接面在使用过程中出现漏水、漏气的现象。如果需焊接的防水层为多层结构，就应该将焊缝错开，坚决杜绝3条以上焊缝重合的现象。焊缝错开的尺寸应为30cm以上，在搭接时以割刀将边缘刮成钝角，防止错台。

2.3 瓦斯隔绝防水卷材焊缝的气密性检验

首先应采取目测检验法，及时修复明显不符合标准的假焊、漏焊、焊穿等典型焊接问题；其次，用手积压以固定好了的卷材，观察卷材与基面的贴合紧密度，度量现有预留量是否满足使用需求；最后，在检测焊接完好的焊缝时，应进行气密性检验，将充气针头刺入焊缝间的空气道，并向内充气，直到压力表指数变作0.25MPa。若10min后压力表指数降低幅度不高于10%，则证明焊缝气密性完好。具体检测位置如图2所示。

图2 气密性检测部位示意图

3 结语

综上所述，新型聚乙烯瓦斯隔绝防水卷材具备较强的阻气防水性能，施工单位需熟练掌握其施工工艺，做好铺设、固定、焊接和气密性检验等方面的工作，综合提升我国新型复合材料的技术水平，为我国道路施工提供理论参考。

参考文献

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作者简介：杨再祥，男，汉，贵州省镇远县，中级工程师，大学本科，厦门大学EMBA在读，贵州蓝图新材料股份有限公司董事长，研究方向：土木工程专业，工商管理