温广宇
(天津市市政公路工程质量监督站)
防水工程应用于施工中的各个领域,随着城市经济的飞速发展,目前在地铁施工中的应用日益广泛,其施工工艺和施工方法推广应用虽已较为成熟,但其防水施工中的控制仍存在不尽人意的地方,建设中往往都会花费一定的资金来处理发生的质量问题。根据目前在建项目在施工中遇到的问题,谈一下防水工程施工中的控制要点。
结构防水应遵循“以防为主、刚柔结合、多道防线、因地制宜、综合治理”的原则。
(1)钢筋混凝土结构自防水体系,以结构自身防水,现多采用抗渗混凝土。
(2)柔性防水材料外防水体系,主要有高聚物改性沥青,合成高分子防水卷材、有机防水涂料、无机防水涂料。
(3)施工缝、变形缝等接缝防水,高分子止水带、高分子遇水膨胀橡胶。
(1)混凝土选用配合比中,胶凝材料用量过大,造成混凝土开裂。
(2)柔性防水有破损,施工基面处理不当,铺设不平整,搭接不能满足要求,造成柔性防水材料失去防水作用。
(3)施工缝止水带铺设不平整,混凝土振捣施工时造成偏位、变形。
(4)变形缝填充材料未填充满,振捣不密实。
(5)混凝土结构产生不均匀沉降,造成自防水体系被破坏。
结构自身防水是防水工程重点,首先应选择合理的混凝土配合比,加强施工过程控制,下面介绍一下对混凝土自身防水的几点意见。
(1)构造方面
防水混凝土的施工配合比应比设计配合比高出一个等级。
裂缝控制宽度:迎水面不大于0.2 mm,背水面不大于0.3 mm,并不得贯通。
混凝土迎水面的保护层不应小于50 mm。
(2)混凝土原材料的要求及掺量
混凝土原材料应定点采购,固定一定的产地及厂家,可以保证质量的稳定。
水:采用不含有害物质的清洁的水。
水泥:应选用低水化热、低碱含量(<0.6%)的普通硅酸盐水泥,禁止使用早强水泥。水泥用量:不得小于280 kg/m3(不包括外加剂和掺合料),胶凝材料总量不低于365 kg/m3。
砂:宜采用中粗砂,细度模数宜为2.6~2.85,含泥量≤2%(泥块含量≤1%),砂率宜在35% ~40%,使用河砂。
石:粒径宜用5~25 mm级配,含泥量≤1%(泥块含量≤0.5%),吸水率<1.5%,石粉含量≤1%,严格控制石粉含量,过大时进行水洗。
粉煤灰:应选用优质且不底于Ⅱ级的粉煤灰,粉煤灰的烧失量≤4%,三氧化硫含量≤3%,在满足强度的条件下,掺量不宜大于30%。另外,硅粉掺量不应大于3%,其他掺合料的掺量应经过试验确定。
膨胀剂:碱含量≤0.75%,且膨胀剂带入混凝土中的碱含量≤1 kg/m3,根据《混凝土外加剂应用技术》GBJ50119规定,掺膨胀剂的补偿收缩混凝土的水中14 d的限制膨胀率大于等于0.015%,自然养护28 d大于等于0.03%,膨胀剂的掺量控制在8% ~12%。
其他外加剂:减水剂控制在1% ~1.5%;泵送剂:控制在胶凝材料总量的1% ~1.5%。
水胶比一般控制在0.45,最大不超过0.5,总碱含量不大于3 kg/m3。
(3)应对选用的混凝土的配合比进行试验,对抗渗、抗压及限制膨胀率等指标进行验证。
(4)混凝土的施工及养护
混凝土的坍落度宜控制在140±20 mm,入泵前坍落度损失应小于30 mm/h,坍落度的总损失不应大于60 mm。
模板的拼缝应严密不漏浆,固定模板的螺栓穿过混凝土的部位时应有止水措施,地铁工程建议尽可能不使穿墙螺栓。
混凝土应分层浇筑,每层不超过300 mm,灌注混凝土的自落度不应超过2 m,混凝土表面不应有浮浆。
振捣混凝土时避免碰到模板,不能漏振、欠振和超振。混凝土浇筑后应养护不少于14 d,非冬季施工可以淋水养护,养护5 d后可以拆除模板。
养护时可以苫盖塑料布进行保水,外边用草袋保温(夏季可不用草袋)。
大雨天不应进行混凝土的浇筑,小雨天浇筑时应有保证措施。
冬季施工应控制混凝土的出机与入模的温度,浇筑后要有保温措施,浇筑完成后,设专人进行测温,确保混凝土的养护温度。
混凝土应在浇筑前编制合理浇筑方案,施工时应方案施工,注意接茬的浇筑质量,保证混凝土的连续性,避免出现冷茬,出现漏水。
目前,随着地铁施工的开展,柔性防水的工艺、材料也有改进,多采用自粘式防水材料,与混凝土结构更能紧密连接,但还应对以下几点注意。
(1)底板垫层和围护结构表面不得有明水,否则应进行堵漏处理,待表面无明水后,施做围护结构找平层,找平层表面应平整;顶板表面平整、坚实,无明水、起皮、掉砂、油污等不良现象。
(2)检查防水层的基面坚实、平整、圆顺,无漏水现象对凹凸不平的基面要进行修补,达到平整、验收合格后进行铺设。
(3)铲除各种尖锐的突出物,如:钢筋头、铁丝等并做抹平处理。所有阴角都要用1∶2.5水泥砂浆做成50 mm×50 mm的导角处理,R=50 mm的圆角,阳角抹成D=10 mm的圆弧角,严禁直角操作。
基坑围护结构采用水泥砂浆找平,确保水泥砂浆找平层平顺,密实性良好,不出现裂缝,以便施做防水层。
水泥砂浆找平层施工及质量保证措施:
(1)砂浆找平层施工前先铲除围护结构表面的泥皮,并冲刷干净。
(2)混凝土垫层和围护桩(墙)表面不得有明水,否则应进行堵漏处理,待基层表面无明水时,再施做找平层。
(3)待砂浆稍收水后,用抹子压实找平。可用2 m靠尺检测,基面与靠尺间最大空隙不应超过5 mm,只允许有平缓变化,不准有局部突起出现。
(4)铺设找平层12 h后,洒水养护。
(5)防水层施工前要检查砂浆找平层质量,如发现缺陷及时修补。
(1)阴阳角部位设置加强层,加强层尺寸应按设计要求进行铺设。
(2)整体防水层施工时,应铺设平整,无皱折,确保搭接不少于10 cm。
(3)顶板防水层施工完成验收合格后,铺设隔离层(200 g/m2无纺布、油毡、聚乙烯泡沫塑料片材均可,防止因回填碾压对防水造成损伤),然后浇筑细石混凝土保护层,上反梁部分采用砖砌墙保护。待强度达到70%后方可进行回填土作业。
(4)对侧墙防水层施工完成后,应采取保护措施,防止钢筋作业时破坏防水层,一旦破坏应进行修补,保证防水质量。
(5)严禁在雨天、雪天、5级风以上、环境温度较低时施工,以保证材料搭接处的施工质量。
接缝处选用止水带、止水条及填充材料必须为合格产品,应进行试验抽检,以保证接缝处的施工质量。
4.1.1 施工缝的设置
由于施工技术和施工组织上的原因,不能连续将结构整体浇筑完成,必须先选定适当的部位设置施工缝。
一般情况,标准段墙体水平施工缝留置4道:第一道,底板以上70 cm;第二道,中板以下70 cm;第三道,中板以上70 cm;第四道,顶板以下70 cm。盾构井设置5道施工缝,侧墙增加一道。
4.1.2 施工缝防水做法
主体施工缝处多采用中埋式钢边橡胶止水带进行加强防水处理,具体如下。
(1)清除混凝土表面上垃圾、浮土、水泥薄膜等,混凝土表面上松动的砂石和软弱混凝土层。
(2)在施工缝处铺设或喷涂柔性防水材料加强层。
(3)水平施工缝浇筑混凝土前,将其表面凿毛,剔出浮石、浮浆和杂物等,清理干净,并涂刷水泥净浆涂层,在铺30~50 mm厚的1∶1水泥砂浆或涂刷混凝土界面处理剂,并及时浇灌混凝土,浇灌混凝土时采取措施保证止水带不被压弯变形。
(4)垂直及环向施工缝部位浇筑混凝土前,应对施工缝表面进行凿毛处理,此时应确保外贴式止水带不被破坏。然后将施工缝表面清理干净并涂刷界面剂,界面剂采用水泥净浆涂层,并及时浇灌混凝土。
(5)底板、顶板施工缝部位的止水带应采用盆式安装法,止水带两翼与水平方向的夹角控制在15°~20°之间,接头部位必须采用异型接头搭缝。
(6)钢边止水带在雨季宜发生锈蚀,在第二次浇筑前注意将钢板用钢刷清干净,并除锈。
变形缝是由于结构不同刚度、不均匀受力及考虑到混凝土结构胀缩而设置的允许变形的结构缝隙,它是防水处理、也是结构外防水中的关键环节。变形缝多采用中埋式可注浆橡胶止水带和外贴式止水带、接水盒及双组份聚硫嵌缝膏进行加强防水处理。
(1)橡胶止水带安装及注意事项
①粘贴外贴式橡胶止水带
外贴式橡胶止水带与柔性防水材料两侧粘贴,其中间应增加200 mm宽的聚乙烯隔离膜。在转角部位和十字交叉部位应采用配套的专用外贴式止水带,并按连接工艺施做,确保施工质量。
②中埋式橡胶止水带安装
a止水带宽度和材质的物理性能均应符合设计要求且无裂纹和气泡,接头热接,不得叠接,接缝平整牢固,不得有裂口和脆纹现象。
b底板、顶板变形缝部位的止水带应采用盆式安装法,止水带两翼与水平方向的夹角控制在15°~20°之间。保证振捣时产生的气泡能够顺利排出,使止水带部位的混凝土与止水带之间咬合密实不渗水。
c止水带定位与固定:用铁丝穿过止水带钢边,将止水带拉展固定在结构钢筋上,利用挡头板的支持作用将止水带定位,固定在结构断面设计位置上,并确保止水带中间变形孔与变形缝重合,为避免止水带在混凝土灌注时跑位,在进行模板支设时加强挡头板支撑系统,使其有一定的刚度。端头模板允许偏差应控制,平面位置±10 mm,垂直度2‰。
(2)变形缝处的混凝土灌注与振捣
竖向止水带两边混凝土要加强振捣,保证缝边混凝土自身密实,同时将止水带与混凝土表面的气泡排出。水平向止水带下充满混凝土并充分振捣后,浇筑止水带上部混凝土,振捣上部混凝土时要防止止水带变形。
(3)接水盒及密封材料安装注意事项
安装接水盒后,在第二段混凝土侧,沿填缝板立面支木板,加固接水盒,防止在浇筑时填缝板发生挪位。在第二段混凝土浇筑前拆除木板。
在构筑物完成部分沉降之后填装密封材料,可减少密封材料所负担的变形量。填装时必须保证缝内干净、干燥,施工技术人员要严密关注,操作工人要严格按照操作规程施工。
加强过程控制,重点放在点位控制上,可以减少、减小混凝土开裂,有利于消除对柔性外防水的破坏及弥补施工缝与变形缝的施工缺陷,达到工程的防水要求,确保其正常使用功能。