溫廣宇
(天津市市政公路工程質量監督站)
防水工程應用于施工中的各個領域,隨著城市經濟的飛速發展,目前在地鐵施工中的應用日益廣泛,其施工工藝和施工方法推廣應用雖已較為成熟,但其防水施工中的控制仍存在不盡人意的地方,建設中往往都會花費一定的資金來處理發生的質量問題。根據目前在建項目在施工中遇到的問題,談一下防水工程施工中的控制要點。
結構防水應遵循“以防為主、剛柔結合、多道防線、因地制宜、綜合治理”的原則。
(1)鋼筋混凝土結構自防水體系,以結構自身防水,現多采用抗滲混凝土。
(2)柔性防水材料外防水體系,主要有高聚物改性瀝青,合成高分子防水卷材、有機防水涂料、無機防水涂料。
(3)施工縫、變形縫等接縫防水,高分子止水帶、高分子遇水膨脹橡膠。
(1)混凝土選用配合比中,膠凝材料用量過大,造成混凝土開裂。
(2)柔性防水有破損,施工基面處理不當,鋪設不平整,搭接不能滿足要求,造成柔性防水材料失去防水作用。
(3)施工縫止水帶鋪設不平整,混凝土振搗施工時造成偏位、變形。
(4)變形縫填充材料未填充滿,振搗不密實。
(5)混凝土結構產生不均勻沉降,造成自防水體系被破壞。
結構自身防水是防水工程重點,首先應選擇合理的混凝土配合比,加強施工過程控制,下面介紹一下對混凝土自身防水的幾點意見。
(1)構造方面
防水混凝土的施工配合比應比設計配合比高出一個等級。
裂縫控制寬度:迎水面不大于0.2 mm,背水面不大于0.3 mm,并不得貫通。
混凝土迎水面的保護層不應小于50 mm。
(2)混凝土原材料的要求及摻量
混凝土原材料應定點采購,固定一定的產地及廠家,可以保證質量的穩定。
水:采用不含有害物質的清潔的水。
水泥:應選用低水化熱、低堿含量(<0.6%)的普通硅酸鹽水泥,禁止使用早強水泥。水泥用量:不得小于280 kg/m3(不包括外加劑和摻合料),膠凝材料總量不低于365 kg/m3。
砂:宜采用中粗砂,細度模數宜為2.6~2.85,含泥量≤2%(泥塊含量≤1%),砂率宜在35% ~40%,使用河砂。
石:粒徑宜用5~25 mm級配,含泥量≤1%(泥塊含量≤0.5%),吸水率<1.5%,石粉含量≤1%,嚴格控制石粉含量,過大時進行水洗。
粉煤灰:應選用優質且不底于Ⅱ級的粉煤灰,粉煤灰的燒失量≤4%,三氧化硫含量≤3%,在滿足強度的條件下,摻量不宜大于30%。另外,硅粉摻量不應大于3%,其他摻合料的摻量應經過試驗確定。
膨脹劑:堿含量≤0.75%,且膨脹劑帶入混凝土中的堿含量≤1 kg/m3,根據《混凝土外加劑應用技術》GBJ50119規定,摻膨脹劑的補償收縮混凝土的水中14 d的限制膨脹率大于等于0.015%,自然養護28 d大于等于0.03%,膨脹劑的摻量控制在8% ~12%。
其他外加劑:減水劑控制在1% ~1.5%;泵送劑:控制在膠凝材料總量的1% ~1.5%。
水膠比一般控制在0.45,最大不超過0.5,總堿含量不大于3 kg/m3。
(3)應對選用的混凝土的配合比進行試驗,對抗滲、抗壓及限制膨脹率等指標進行驗證。
(4)混凝土的施工及養護
混凝土的坍落度宜控制在140±20 mm,入泵前坍落度損失應小于30 mm/h,坍落度的總損失不應大于60 mm。
模板的拼縫應嚴密不漏漿,固定模板的螺栓穿過混凝土的部位時應有止水措施,地鐵工程建議盡可能不使穿墻螺栓。
混凝土應分層澆筑,每層不超過300 mm,灌注混凝土的自落度不應超過2 m,混凝土表面不應有浮漿。
振搗混凝土時避免碰到模板,不能漏振、欠振和超振。混凝土澆筑后應養護不少于14 d,非冬季施工可以淋水養護,養護5 d后可以拆除模板。
養護時可以苫蓋塑料布進行保水,外邊用草袋保溫(夏季可不用草袋)。
大雨天不應進行混凝土的澆筑,小雨天澆筑時應有保證措施。
冬季施工應控制混凝土的出機與入模的溫度,澆筑后要有保溫措施,澆筑完成后,設專人進行測溫,確保混凝土的養護溫度。
混凝土應在澆筑前編制合理澆筑方案,施工時應方案施工,注意接茬的澆筑質量,保證混凝土的連續性,避免出現冷茬,出現漏水。
目前,隨著地鐵施工的開展,柔性防水的工藝、材料也有改進,多采用自粘式防水材料,與混凝土結構更能緊密連接,但還應對以下幾點注意。
(1)底板墊層和圍護結構表面不得有明水,否則應進行堵漏處理,待表面無明水后,施做圍護結構找平層,找平層表面應平整;頂板表面平整、堅實,無明水、起皮、掉砂、油污等不良現象。
(2)檢查防水層的基面堅實、平整、圓順,無漏水現象對凹凸不平的基面要進行修補,達到平整、驗收合格后進行鋪設。
(3)鏟除各種尖銳的突出物,如:鋼筋頭、鐵絲等并做抹平處理。所有陰角都要用1∶2.5水泥砂漿做成50 mm×50 mm的導角處理,R=50 mm的圓角,陽角抹成D=10 mm的圓弧角,嚴禁直角操作。
基坑圍護結構采用水泥砂漿找平,確保水泥砂漿找平層平順,密實性良好,不出現裂縫,以便施做防水層。
水泥砂漿找平層施工及質量保證措施:
(1)砂漿找平層施工前先鏟除圍護結構表面的泥皮,并沖刷干凈。
(2)混凝土墊層和圍護樁(墻)表面不得有明水,否則應進行堵漏處理,待基層表面無明水時,再施做找平層。
(3)待砂漿稍收水后,用抹子壓實找平。可用2 m靠尺檢測,基面與靠尺間最大空隙不應超過5 mm,只允許有平緩變化,不準有局部突起出現。
(4)鋪設找平層12 h后,灑水養護。
(5)防水層施工前要檢查砂漿找平層質量,如發現缺陷及時修補。
(1)陰陽角部位設置加強層,加強層尺寸應按設計要求進行鋪設。
(2)整體防水層施工時,應鋪設平整,無皺折,確保搭接不少于10 cm。
(3)頂板防水層施工完成驗收合格后,鋪設隔離層(200 g/m2無紡布、油氈、聚乙烯泡沫塑料片材均可,防止因回填碾壓對防水造成損傷),然后澆筑細石混凝土保護層,上反梁部分采用磚砌墻保護。待強度達到70%后方可進行回填土作業。
(4)對側墻防水層施工完成后,應采取保護措施,防止鋼筋作業時破壞防水層,一旦破壞應進行修補,保證防水質量。
(5)嚴禁在雨天、雪天、5級風以上、環境溫度較低時施工,以保證材料搭接處的施工質量。
接縫處選用止水帶、止水條及填充材料必須為合格產品,應進行試驗抽檢,以保證接縫處的施工質量。
4.1.1 施工縫的設置
由于施工技術和施工組織上的原因,不能連續將結構整體澆筑完成,必須先選定適當的部位設置施工縫。
一般情況,標準段墻體水平施工縫留置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,頂板以下70 cm。盾構井設置5道施工縫,側墻增加一道。
4.1.2 施工縫防水做法
主體施工縫處多采用中埋式鋼邊橡膠止水帶進行加強防水處理,具體如下。
(1)清除混凝土表面上垃圾、浮土、水泥薄膜等,混凝土表面上松動的砂石和軟弱混凝土層。
(2)在施工縫處鋪設或噴涂柔性防水材料加強層。
(3)水平施工縫澆筑混凝土前,將其表面鑿毛,剔出浮石、浮漿和雜物等,清理干凈,并涂刷水泥凈漿涂層,在鋪30~50 mm厚的1∶1水泥砂漿或涂刷混凝土界面處理劑,并及時澆灌混凝土,澆灌混凝土時采取措施保證止水帶不被壓彎變形。
(4)垂直及環向施工縫部位澆筑混凝土前,應對施工縫表面進行鑿毛處理,此時應確保外貼式止水帶不被破壞。然后將施工縫表面清理干凈并涂刷界面劑,界面劑采用水泥凈漿涂層,并及時澆灌混凝土。
(5)底板、頂板施工縫部位的止水帶應采用盆式安裝法,止水帶兩翼與水平方向的夾角控制在15°~20°之間,接頭部位必須采用異型接頭搭縫。
(6)鋼邊止水帶在雨季宜發生銹蝕,在第二次澆筑前注意將鋼板用鋼刷清干凈,并除銹。
變形縫是由于結構不同剛度、不均勻受力及考慮到混凝土結構脹縮而設置的允許變形的結構縫隙,它是防水處理、也是結構外防水中的關鍵環節。變形縫多采用中埋式可注漿橡膠止水帶和外貼式止水帶、接水盒及雙組份聚硫嵌縫膏進行加強防水處理。
(1)橡膠止水帶安裝及注意事項
①粘貼外貼式橡膠止水帶
外貼式橡膠止水帶與柔性防水材料兩側粘貼,其中間應增加200 mm寬的聚乙烯隔離膜。在轉角部位和十字交叉部位應采用配套的專用外貼式止水帶,并按連接工藝施做,確保施工質量。
②中埋式橡膠止水帶安裝
a止水帶寬度和材質的物理性能均應符合設計要求且無裂紋和氣泡,接頭熱接,不得疊接,接縫平整牢固,不得有裂口和脆紋現象。
b底板、頂板變形縫部位的止水帶應采用盆式安裝法,止水帶兩翼與水平方向的夾角控制在15°~20°之間。保證振搗時產生的氣泡能夠順利排出,使止水帶部位的混凝土與止水帶之間咬合密實不滲水。
c止水帶定位與固定:用鐵絲穿過止水帶鋼邊,將止水帶拉展固定在結構鋼筋上,利用擋頭板的支持作用將止水帶定位,固定在結構斷面設計位置上,并確保止水帶中間變形孔與變形縫重合,為避免止水帶在混凝土灌注時跑位,在進行模板支設時加強擋頭板支撐系統,使其有一定的剛度。端頭模板允許偏差應控制,平面位置±10 mm,垂直度2‰。
(2)變形縫處的混凝土灌注與振搗
豎向止水帶兩邊混凝土要加強振搗,保證縫邊混凝土自身密實,同時將止水帶與混凝土表面的氣泡排出。水平向止水帶下充滿混凝土并充分振搗后,澆筑止水帶上部混凝土,振搗上部混凝土時要防止止水帶變形。
(3)接水盒及密封材料安裝注意事項
安裝接水盒后,在第二段混凝土側,沿填縫板立面支木板,加固接水盒,防止在澆筑時填縫板發生挪位。在第二段混凝土澆筑前拆除木板。
在構筑物完成部分沉降之后填裝密封材料,可減少密封材料所負擔的變形量。填裝時必須保證縫內干凈、干燥,施工技術人員要嚴密關注,操作工人要嚴格按照操作規程施工。
加強過程控制,重點放在點位控制上,可以減少、減小混凝土開裂,有利于消除對柔性外防水的破壞及彌補施工縫與變形縫的施工缺陷,達到工程的防水要求,確保其正常使用功能。