如果做個形象的比喻，建筑物就像是一個在雨中行走的人，下雨的時候頭頂上需要撐一把雨傘，身上需要一件雨披，而腳下則需要一雙雨鞋。傳統(tǒng)的地下防水起到的功能就像是這雙雨鞋，用不透水的材料把建筑物整體包裹進(jìn)去。但雨鞋會因為磨損、踩到釘子、玻璃碴等等而出現(xiàn)破損，作為地下建筑物防水層一樣會受到來自建筑物變形、地下結(jié)構(gòu)變形、外力破壞等諸多因素的破壞。
能不能尋找到一種新型的防水材料能夠有效的將環(huán)境水隔離在建筑物主體之外，即便防水層破壞了也能夠?qū)⑺拗圃谝欢ǚ秶鷥?nèi)，給后期維修養(yǎng)護(hù)帶來便利？
古人智慧理念的再利用
在古代，人們住著土坯墻，茅草頂?shù)姆孔訒r，使用桐油刷到茅草上也可以形成有效防水，我們能否效仿古人給地下建筑也包覆上一層具有一定流動性且密不透水的材料，這層材料還能與我們的建筑物主體牢牢的粘附在一起。
沿用至今的瀝青防水材料在屋面上就發(fā)揮著這樣的作用，但在地下讓瀝青保持融化狀態(tài)，并在上面施工是不現(xiàn)實的，需要尋找一種常溫下具備上述功能效果的新材料來替代傳統(tǒng)的瀝青材料，讓它在施工完畢后自己主動粘附到建筑結(jié)構(gòu)混凝土上，實現(xiàn)所謂的“反粘”。
而黏糊糊的材料表面粘腳，無法上人行走啊，如何解決？那再給這層黏糊糊的防水物質(zhì)上來個涂層，但這個涂層還必須不影響或增強黏糊糊的防水物質(zhì)跟后澆筑混凝土的結(jié)合。經(jīng)過上述一系列的產(chǎn)品功能設(shè)計，大致的產(chǎn)品三層結(jié)構(gòu)圖就出來了，作為支撐和載體的主體防水材料層，一層流動物質(zhì)防水層，最后一層確保施工可行的隔離涂層，三層材料合為一體，形成一次施工兩道防水防護(hù)的系統(tǒng)，同時還能解決層間竄水的頑疾。
現(xiàn)代材料技術(shù)將理念化為現(xiàn)實
借助古代防水理念設(shè)計出全新的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)后，如何利用現(xiàn)代的材料技術(shù)來實現(xiàn)我們設(shè)計并期望達(dá)到的功能。東方雨虹的研發(fā)工作者們進(jìn)行了大量的篩選及比較，并結(jié)合工程對防水層材料的需求成功實現(xiàn)了各層次材料的選擇及復(fù)合工藝可行性的驗證。
主體防水層——優(yōu)選高密度聚乙烯這一材料制成厚度為0.8~1.5mm的片材。該材料基本上可與建筑物同壽命，還可以抵御建筑物沉降及變形造成的變形，質(zhì)量可靠。
流動物質(zhì)防水層——選擇了高分子熱熔壓敏膠。類似于我們常見的不干膠或者口香糖，該膠層可以在地下無光少氧環(huán)境中長期保持具有流動性，不失粘的效果。
隔離涂層——通過對涂料內(nèi)不同顆粒大小填料的級配，配合特種乳液，制成的類似家裝涂料的薄層。施工工人可以在上面踩踏，讓膠狀防水層免受外界污染，也不怕施工過程中污水對膠層帶來的性能損失。
隔離涂層熒光顯微鏡照片
為了將這三層狀態(tài)不同，功能各異的材料完美的復(fù)合在一起，東方雨虹的科研人員利用現(xiàn)代加工技術(shù)，自行設(shè)計并建成年產(chǎn)500萬平米，多規(guī)格、大幅寬、全自動化的多層復(fù)合的高密度聚乙烯自粘膠膜防水卷材生產(chǎn)線。
高密度聚乙烯自粘膠膜防水卷材生產(chǎn)線
“預(yù)鋪反粘”工法的應(yīng)用
正所謂“好馬配好鞍”，最終的防水效果好不好，除了有著優(yōu)良的防水材料外，更重要的就是系統(tǒng)的施工工法，尤其是細(xì)部節(jié)點的處理。下面結(jié)合典型工程案例看看設(shè)計出來的這雙有著特殊功能的防水“雨鞋”是如何套到建筑物“腳”上的。
先來看看最簡單的“穿鞋”方法——明挖法施工地下工程。所謂明挖法就是建筑物現(xiàn)將地基等基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)做好，然后在基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)上鋪設(shè)防水層，這類施工法多見于建筑物地下室及公路或鐵路的地下通道。這些建筑物普遍的特點是開挖容易，空間開闊，防水材料鋪設(shè)時難度較低，僅需要處理好垂直面和水平面的交接處及部分突出地面的柱子或樁頭。這個過程有點像在商店試鞋子，把鞋子擺在平地上，挑選一個合適尺碼的鞋子，伸進(jìn)腳讓鞋子把腳包裹好。
下面我們來看看復(fù)雜一點的穿鞋方法——暗挖法。我們常見的城市地鐵、電力隧道等大多數(shù)隧道、隧洞都采用這種施工方式。這些工程共有的特點是埋深較大，明挖法不適用（跨越河流的隧道）或地上建筑珍貴，無法挪移（如穿越重要古建筑遺跡、已建成的居民區(qū)）。
最常見的暗挖法就像挖礦一樣，地面上開出洞口，向下挖到指定深度后再橫向開挖，開拓出巷道。防水層鋪設(shè)采取釘掛法——先在初期支撐層上通過釘掛固定塑料墊片，再將卷材高密度聚乙烯面焊接在塑料墊片上的方式，隨后進(jìn)行鋼筋綁扎及后續(xù)混凝土的澆筑及模板支撐。此時的防水層就像三明治中間的火腿一樣，被兩層不同功能作用的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)夾著。這個過程就像是先把鞋伸進(jìn)泥潭內(nèi)，最后再把腳伸進(jìn)鞋子，用腳把鞋子撐滿。
南水北調(diào)施工的最佳選擇
未來，旨在解決我國南澇北旱，用于合理配置水資源的南水北調(diào)中線工程即將投入正式使用。而東干渠工程是實現(xiàn)外調(diào)水（南水北調(diào)來水）、北京市地表水（密云水庫）、地下水聯(lián)合調(diào)度的必要條件，是保證北京市中心城和新城主要水廠具備雙水源供水的重要條件。因所涉及水流均為飲用水，這對防水材料及施工可靠性提出了較高的要求——長久可靠，防水效果好，不影響水質(zhì)。
但是東干渠段采用盾構(gòu)法開挖，依靠預(yù)制的盾構(gòu)管片（工廠預(yù)制好的鋼筋混凝土制件）充當(dāng)初次支護(hù)層，傳統(tǒng)的釘掛法完全不適用，打釘會造成盾構(gòu)管片結(jié)構(gòu)的破損造成結(jié)構(gòu)安全隱患。在綜合考慮后，東方雨虹的工程師們創(chuàng)新性地提出了膠帶粘接固定施工的方式，該方式采用涂覆了高分子壓敏膠的雙面膠帶將防水卷材整體粘貼在盾構(gòu)管片內(nèi)壁，同時考慮到盡可能減少接頭數(shù)量及面積，根據(jù)不同段落內(nèi)壁直徑定制了相應(yīng)長度的卷材，采取一環(huán)一卷，底部錯位搭接的施工方式。讓整個輸水隧洞中在容易出問題的頂部、肩部無縱向接縫，單卷的接縫在底部兩側(cè)交錯分布，大幅度增強了整個防水工程的可靠性。
未來地下防水的展望
隨著高密度聚乙烯自粘膠膜防水卷材及其“預(yù)鋪反粘”施工工法的出現(xiàn)，給地下工程防水帶來全新的選擇。在該產(chǎn)品推出的幾年中，已陸續(xù)應(yīng)用在北京地鐵、南京地鐵、長沙地鐵、合肥地鐵、北京電力隧道、南水北調(diào)東干渠工程、北京化工二廠地塊地下室等重大國內(nèi)地下工程項目中，并出口至越南、新加坡、波蘭等國。產(chǎn)品長久持續(xù)穩(wěn)定的防水效果獲得國內(nèi)外客戶的一致好評。越來越多的客戶和設(shè)計人員認(rèn)識并接受了該產(chǎn)品及其施工工法，未來將會有越來越多的地下建筑工程將用到這一產(chǎn)品。
相信更多的建筑腳上將會套上這只新型的“雨鞋”，讓我們城市的地下空間得到更為充分的利用。
