巫声有
(中江国际土木工程公司,江苏 南京 210008)
在南部非洲博茨瓦纳首都哈博罗内污水升级处理工程项目中,有5座新建污水处理泵站,其最深的达9.85 m,最浅的达6.80 m;其混凝土墙壁厚度为350 mm和500 mm。根据其项目规范的要求,在对泵站周围回填施工前,需对其进行注水测试,测试周期为14 d;测试时应把水注至其顶板下口,测试周期过后,水位的下降量必须在其深度的1/500范围内,否则测试不合格,同时在测试期间混凝土的外墙壁不得有渗漏现象。
本文结合以前国内同类工程施工的特点和施工经验,根据此工程的情况,在施工前对其可能出现渗漏水的主要部位,包括施工缝、止水螺杆、穿墙管及施工过程中振捣混凝土不密实部位和情况进行分析讨论,并制定了相应的防范措施。
施工缝始终是防水薄弱部位,常因处理不当而在该部位产生渗漏。根据混凝土设计及施工验收相关规范的规定,施工缝的位置宜留在结构受剪力较小且便于施工的部位。根据此工程的施工特点,在高出底板表面300 mm混凝土墙壁上设置一道施工缝,同时沿着混凝土墙壁每3 m的高度位置设置一道施工缝。
接缝形式有多种,如凹凸缝、高低缝、设止水带缝等,根据以往的施工经验,发现目前常用的几种接缝方式均存在着渗漏水的隐患。同时有些施工缝的施工难度大,且很难保证施工质量,如 “凹凸 ”型施工缝的施工。根据此工程施工图的要求,其施工缝将采用300 mm宽和1.2 mm厚的镀锌铁板作为施工缝处的止水带,在其接头部位进行错开搭接,搭接长度不得少于400 mm。
通过按此方法施工,可以发现:一是施工方便,将镀锌铁板按要求剪成一定的宽度和长度,在施工现场进行安装就位;二便于固定,在其上下75 mm部位采用扎丝绑扎固定在墙壁的钢筋上;三是施工缝上下止水板均有150 mm高,具有很好的防渗漏效果。
1.2.1 混凝土表面的处理
根据以往的施工方法,混凝土表面一般采用凿毛进行处理,但如果混凝土尚未达到一定的强度,就过早对其进行凿毛,则将影响到墙壁钢筋、止水带与混凝土的粘接握裹,对结构受力及防渗漏水不利。但如果凿毛过晚,混凝土已达到较高的强度,则对其凿毛施工操作困难,同时凿毛效果也不好,从而影响到新旧混凝土的结合强度。在此项目的施工过程中,采用高压水枪进行冲刷,冲刷时间因气温而异,春秋季节,在浇筑完毕后10~16 h开始;夏季在6~10 h;冬季则在18~24 h。施工时应正确地掌握好对其冲刷的时间,如果时间掌握不好,过早会使混凝土表面松散或冲击表面混凝土,过迟则混凝土已硬化,不仅增加处理难度,而且也不能保证其施工质量。
1.2.2 施工缝部位接浆处理及混凝土的施工
在施工缝处继续浇筑混凝土时,已浇筑的混凝土,其抗压强度不应小于1.2 N/mm2;在旧混凝土表面上,应清除水泥薄膜和松动的石子以及软弱混凝土层,并加以充分湿润和冲洗干净,且不得积水。在浇筑混凝土前,宜先在施工缝处铺一层与混凝土内成分相同的水泥砂浆,其厚度应控制在30~50 mm;同时在此部位的模板上,每隔4 m左右设置一个100 mm×100 mm洞口,在对施工缝进行冲洗的过程中,各种杂物、浮尘、浮浆及冲刷用水能沿预留洞口淌出,在对其混凝土表面冲洗干净后,再把洞口封闭,目的是为了使新旧混凝土能很好地粘结。
接缝处混凝土应细致捣实,使新旧混凝土紧密结合,此部位的浇筑厚度一般为500 mm,增加砂率2%~3%,同时混凝土的坍落度应增加10~20 mm。砂、石含泥量多少,直接影响到混凝土的质量,同时对混凝土抗渗性能影响也很大。特别是泥块的体积不稳定,干燥时收缩、潮湿时膨胀,对混凝土有较大的破坏作用。因此防水混凝土施工时,对骨料含泥量和泥块含量均应严格控制。同时对于长期处于潮湿环境的重要结构混凝土用砂、石,还应进行碱性检验。
止水螺杆不但是用来固定墙壁侧面的模板,防止涨模,同时还有控制混凝土墙壁浇筑厚度的作用;但如对其不采取防水处理,水易沿着螺杆渗透进入,也是墙壁渗漏水的关键点。
此项目施工过程中,在止水螺杆的相关部位设置了止水片:即在螺杆的中间及离墙面50 mm部位焊置75 mm×75 mm×6 mm止水片。离墙面50 mm部位的止水片,不但有止水作用,同时在其外侧面加上50 mm×50 mm×50 mm木块垫块,还可用来控制混凝土墙壁的厚度。止水螺杆的长度应根据混凝土墙壁的厚度、模板厚度、固定或加固模板系统的厚度等确定;止水螺杆的直径一般采用直径10 mm的圆钢,其在墙外侧部位均采用螺纹。
在混凝土浇注完成、拆除模板后把木块垫块取出,把止水片外侧的螺杆割除,原木块垫块的空隙用防水砂浆进行填实,这样就可保证其螺杆割除后,保证止水垫片的最小保护层50 mm厚度的要求。止水螺杆可在现场进行加工制作,在制作止水螺杆时,止水片与螺杆间的焊缝必须饱满,不得有漏焊;其横向、竖向的布置间距应根据混凝土墙壁的厚度来确定。
由于穿过混凝土墙体的各种管线较多,如施工不妥,此部位也会造成墙体的渗漏。结构变性或管道伸缩量较小时,穿墙管可采用固定式防水构造;结构变形或管道伸缩量较大或有更换要求时,应采用套管防水构造;穿墙管线较多时,宜相对集中,并应采用穿墙盒防水构造。
在施工过程中,对所有的穿墙管均采用固定式防水构造。在其钢管的外面均焊置了止水环。止水环的作用是改变地下水的渗透路径,延长渗透路线。止水环应与套管满焊密实,如果止水环与套管不满焊或焊接不密实,则止水环与套管接触仍是防水薄弱环节。止水环的数量应按设计要求设置。在此项目的施工过程中,在套管上设置了三道止水环。
穿墙管外壁与混凝土交界处是防水薄弱环节,针对目前穿墙管部位渗漏水较多的情况,穿墙管在混凝土迎水面相接触的周围应预留宽和深各15 mm左右的凹槽。浇筑混凝土后,在拆除模板时,把预留凹槽的木条取出,清除凹槽内的杂物,用防水密封材料把凹槽嵌填密实,以确保穿墙管部位的防水性能。
密封材料的嵌填十分重要,如嵌填不饱满,出现凹陷、露嵌、孔洞、气泡,都会降低接缝密封防水质量。密封材料可使用挤出枪或腻子刀嵌填,嵌填应连续和饱满,不得有气泡和孔洞。采用挤出枪嵌填时,应根据嵌填的宽度选用口径合适的挤出嘴,均匀挤出密封材料由底部逐渐充满整个缝隙。采用腻子刀嵌填时,应先将少量密封材料批刮在缝隙两侧,再分次将密封材料嵌填在缝内,并防止裹入空气。接头应采用斜槎。密缝材料嵌填后,应在表干前用腻子刀进行修整。在此工程的施工过程中,采用挤出枪法进行嵌填施工。
套管部位加工完成后,应按设计的要求对其表面涂刷底漆和防腐漆。穿墙管安装固定后,用填充物把其内部填实,防止在浇筑混凝土过程中,混凝土或水泥浆淌入管道内。在浇筑混凝土时,指定专人负责此部位的振捣,同时安排专人对此部位进行查看,通过观察水泥浆流出量的多少来判断其混凝土是否振捣密实。混凝土浇筑之前指定专人对各穿墙管的位置、尺寸进行检查,查看其是否与图纸设计要求相符。避免浇筑混凝土后,再对其位置进行调整,从而导致墙体渗漏现象的再次发生。运输、堆放、吊装穿墙管过程中,应采取保护措施,防止变形。其伸出外墙的部位,在其外侧用木板进行保护防止回填时对其造成损坏。
在施工过程中,如对混凝土振捣不实,也会引起墙体出现渗漏现象。混凝土宜分层浇筑、分层振捣。每层混凝土的浇筑厚度应不超过振动棒的1.25倍,宜控制在500 mm内。每一振点的振捣延续时间,应使混凝土不再往上冒气泡,表面呈现浮浆和不再沉落时为止。同时振捣时间不宜过久,太久会出现砂与水泥浆分离,石子下沉,并在混凝土表面形成砂层,影响混凝土质量。
当采用插入式振捣器振捣混凝土时,应快插慢拔,以免在混凝土中留下空隙。其移动间距不宜大于振捣器作用半径的1.5倍,一般为300 mm~500 mm,防止漏振。与模板的距离不应大于其作用半径的0.5倍,并应避免碰撞钢筋、模板、预埋件等。在模板附近振捣时,应同时用木锤轻击模板,在钢筋密集处和模板边角处,应配合使用铁钎捣实。振捣时振捣器插入下层混凝土深度应不小于50 mm,以加强上下层混凝土的结合,消除两层之间的接缝,同时在振捣上层混凝土时,要在下层混凝土初凝之前进行。
通过以上项目的施工及其14 d注水实验的检测,其混凝土墙壁没有出现渗漏水现象。总之,混凝土墙壁渗漏水是常见的工程弊病,但如能在施工前制定有效的防范措施,施工过程中严格按所制定的措施和规范的要求进行施工,这种渗漏现象可以避免。这样不但能保证项目施工质量,还能降低施工成本,有效提高工程项目投资收益和提升其社会效益。
[1]GB 50208-2011,地下防水工程质量验收规范[S].
[2]赵梦梅.建筑工程管理与实务[M].北京:中国建筑工业出版社,2011.