某綜合辦公樓防水措施及超長結(jié)構(gòu)連續(xù)施工技術(shù)

何紅云，謝永配，錢朋，姚繼勇

（1. 空軍第三工程總隊(duì)，江蘇　南京　211100；2. 空軍第一建筑安裝工程總隊(duì)，北京　100000）

某綜合辦公樓防水措施及超長結(jié)構(gòu)連續(xù)施工技術(shù)

何紅云1，謝永配2，錢朋2，姚繼勇2

（1. 空軍第三工程總隊(duì)，江蘇南京211100；2. 空軍第一建筑安裝工程總隊(duì)，北京100000）

某綜合辦公樓地下室和屋面采用補(bǔ)償收縮混凝土結(jié)構(gòu)自防水和聚氨脂涂膜雙防水措施，地下結(jié)構(gòu)、地上結(jié)構(gòu)施工均采用補(bǔ)償收縮混凝土超長結(jié)構(gòu)連續(xù)施工技術(shù)。結(jié)合工程實(shí)際情況，通過保證膨脹劑限制膨脹率≥0.08%，優(yōu)化混凝土配合比，合理設(shè)置膨脹加強(qiáng)帶，在保證防水質(zhì)量前提下，加快施工進(jìn)度。

防水；超長結(jié)構(gòu)連續(xù)施工技術(shù)；補(bǔ)償收縮混凝土；膨脹加強(qiáng)帶

《2013年全國建筑滲漏狀況調(diào)查項(xiàng)目報(bào)告》指出，抽查的地下建筑樣本滲漏率達(dá)到57.51%，而建筑屋面滲漏率則高達(dá)95.33%，這嚴(yán)重影響了建筑物的使用功能和人民生活質(zhì)量。眾所周知，建筑物的耐久性和不滲漏關(guān)鍵在于混凝土結(jié)構(gòu)不產(chǎn)生有害裂縫，而不是強(qiáng)調(diào)混凝土自身的抗?jié)B性。補(bǔ)償收縮混凝土可以在結(jié)構(gòu)內(nèi)部建立一定的預(yù)壓應(yīng)力，從而有效預(yù)防干縮裂縫和減少溫度裂縫，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于有防水要求部位的結(jié)構(gòu)自防水和超長結(jié)構(gòu)的連續(xù)無縫施工[1-2]。聚氨脂涂膜防水具有施工方便，潮濕基層可固化成膜、粘結(jié)力強(qiáng)、可抵抗壓力滲透等特點(diǎn)，更重要的是一旦發(fā)生滲漏便于查找滲漏位置進(jìn)行修補(bǔ)。本文介紹了補(bǔ)償收縮混凝土結(jié)構(gòu)自防水和聚氨脂涂膜雙防水在某綜合辦公樓中的應(yīng)用情況，及其超長結(jié)構(gòu)連續(xù)施工的控制要點(diǎn)。

1　工程概況

綜合辦公樓位于北京大興區(qū)，平面尺寸110m×106m，為“回”字型超長框架結(jié)構(gòu)（見圖1）。地下建筑為二層地下室，高度9.5m，用于放置大型精密儀器設(shè)備和資料，防水等級(jí)為一級(jí)，采用剛?cè)峤Y(jié)合雙防水措施。地上建筑六層，用于辦公。考慮結(jié)構(gòu)整體性和抗震性，地下、地上建筑均不留設(shè)變形縫。地下室筏板厚600mm，強(qiáng)度等級(jí) C35。外墻厚300mm，強(qiáng)度等級(jí) C30。樓層板厚180mm，強(qiáng)度等級(jí)為C35。

圖1　辦公樓輪廓及膨脹加強(qiáng)帶劃分

2　防水及超長結(jié)構(gòu)連續(xù)施工技術(shù)方案

2.1剛?cè)犭p防水技術(shù)方案

綜合辦公樓的地下室用于存放精密儀器設(shè)備，對(duì)防水要求較高（地下室不允許滲水，表面無濕漬），而屋面又是滲漏多發(fā)部位。為保證辦公樓不因漏水影響正常辦公，本工程防水等級(jí)設(shè)為一級(jí)，地下室及屋面采用剛?cè)嵯嘟Y(jié)合的雙防水措施。

（1）剛性防水

補(bǔ)償收縮混凝土中的膨脹組分通過水化反應(yīng)生成Ca(OH)2或鈣礬石類膨脹產(chǎn)物，在鋼筋和鄰位混凝土的約束作用下，儲(chǔ)存一定的預(yù)壓應(yīng)力，抵消干燥收縮應(yīng)力和溫度應(yīng)力，從而預(yù)防混凝土裂縫的產(chǎn)生，可顯著提高混凝土的抗裂防滲能力。經(jīng)考察，本工程的剛性防水采用補(bǔ)償收縮混凝土結(jié)構(gòu)自防水技術(shù)。

依據(jù)《補(bǔ)償收縮混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》，不同部位混凝土限制膨脹率取值見表1。

表1　補(bǔ)償收縮混凝土的限制膨脹率

膨脹劑是制備補(bǔ)償收縮混凝土的關(guān)鍵材料，其性能直接決定了混凝土的補(bǔ)償能力和抗開裂能力。高性能混凝土膨脹劑具有顯著絕濕膨脹性能、高膨脹效能、膨脹速率快、膨脹穩(wěn)定期短等特點(diǎn)，是混凝土結(jié)構(gòu)自防水的理想材料，作為一種混凝土功能性材料，徹底改變了普通混凝土的變形特征，賦予了普通混凝土新性質(zhì)——化學(xué)預(yù)應(yīng)力。從而顯著減少鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的有害裂縫，提高結(jié)構(gòu)混凝土耐久性，大幅度延長鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的使用壽命。本工程采用上海武冠新材料有限公司生產(chǎn)的 CMA 高性能膨脹劑，水中7d 膨脹率不低于0.08%。

（2）柔性防水

柔性防水通過柔性防水材料（如卷材防水、涂膜防水）來阻斷水的通路，以達(dá)到建筑防水的目的或增加抗?jié)B漏的能力[3]。

與卷材防水相比，涂膜防水具有如下優(yōu)點(diǎn)：① 使形狀復(fù)雜、節(jié)點(diǎn)繁多的作業(yè)面操作簡單、易行，防水效果可靠；②可形成無接縫的連續(xù)防水涂膜層；③ 使用時(shí)無需加熱，便于操作；④ 工程一旦滲漏，易于對(duì)滲漏點(diǎn)作出判斷及維修[4]。本工程的柔性防水采用聚氨脂涂膜防水工藝，防水涂料使用北京東方雨虹防水技術(shù)股份有限公司生產(chǎn)的 SPU-301單組份聚氨脂防水涂料，GB/T19250—2013《聚氨酯防水涂料》的Ⅰ型產(chǎn)品，其性能指標(biāo)見表2。

表2　SPU-301單組份聚氨脂防水涂料性能

因此，綜合辦公樓的防水措施采用“補(bǔ)償收縮混凝土結(jié)構(gòu)自防水+聚氨脂涂膜”剛?cè)嵯嘟Y(jié)合的雙防水措施。

2.2超長結(jié)構(gòu)連續(xù)施工技術(shù)方案

綜合辦公樓為回字形超長框架結(jié)構(gòu)，為防止開裂，傳統(tǒng)的作法是每隔30m 設(shè)置一條后澆帶，用以釋放干縮應(yīng)力和溫度應(yīng)力。但是，后澆帶往往需要待兩側(cè)混凝土澆筑42d 后才可以回填，一方面耽誤工期進(jìn)度，另一方面破壞結(jié)構(gòu)整體性。

膨脹加強(qiáng)帶是通過增加膨脹劑摻量在膨脹加強(qiáng)帶內(nèi)建立更大的膨脹應(yīng)力，用于抵消混凝土干縮和溫度應(yīng)力，起到后澆帶同樣的作用。但是，利用膨脹加強(qiáng)帶替代后澆帶，可以實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的連續(xù)式施工，簡化工藝，加快施工效率。膨脹加強(qiáng)帶混凝土限制膨脹率見表1。

膨脹加強(qiáng)帶劃分見圖1，其中，地下室筏板、樓層板采用連續(xù)式或間歇式膨脹加強(qiáng)帶，帶寬2000mm，并且，間歇式膨脹加強(qiáng)帶單側(cè)設(shè)置止水鋼板；地下室外墻采用后澆式膨脹加強(qiáng)帶，帶寬800mm，帶兩側(cè)均留設(shè)鋼板止水帶。后澆式膨脹加強(qiáng)帶待兩側(cè)墻體混凝土澆筑7d 后即可回填。后澆帶具體做法見圖2。

圖2　膨脹加強(qiáng)帶設(shè)置

3　補(bǔ)償收縮混凝土制備

3.1原材料

P·O42.5普通硅酸鹽水泥，Ⅱ級(jí)粉煤灰，S95磨細(xì)礦渣粉，CMA 高性能混凝土膨脹劑。河砂，中砂。碎卵石，5～25mm。聚羧酸系高性能減水劑，減水率30%。砂石儲(chǔ)存在專門的料棚內(nèi)，確保骨料溫度、含水率恒定，減少混凝土工作性波動(dòng)。

3.2混凝土配合比

混凝土坍落度控制在 (200±30)mm，混凝土拌制時(shí)間適當(dāng)延長，保證膨脹劑分散均勻。經(jīng)試驗(yàn)室復(fù)配和現(xiàn)場驗(yàn)證，最終確定的混凝土配合比見表3。補(bǔ)償收縮混凝土限制膨脹率見圖3。

表3　補(bǔ)償收縮混凝土配合比　kg/m3

圖3　補(bǔ)償收縮混凝土限制膨脹率

4　剛?cè)犭p防水及超長結(jié)構(gòu)連續(xù)施工

4.1補(bǔ)償收縮混凝土施工

混凝土澆筑起止時(shí)間是2014年11月30日至2015年4月20日，正好處于冬施期間。為控制混凝土溫升，降低溫度應(yīng)力，混凝土入模溫度控制在10℃。

每次混凝土澆筑時(shí)安排1～2臺(tái)汽車泵，每個(gè)施工班組人數(shù)為10人，3個(gè)振搗棒。筏板、樓層板及屋面混凝土澆筑時(shí)，沿一個(gè)方向連續(xù)澆筑，一次到位，中間不間斷。每次澆筑工作面寬度控制在3m 左右，泵口來回澆筑，保證不出現(xiàn)冷縫。振搗人員提前做好標(biāo)記，振搗棒伸入底下，快插慢拔，每個(gè)振點(diǎn)的振搗時(shí)間10～15s。振搗密實(shí)后立即收面，覆蓋塑料簿膜，并隨后加蓋保溫材料，采用毛氈和草簾子雙層保溫。施工段以間歇式膨脹加強(qiáng)帶劃分。下次澆筑時(shí)，先澆筑膨脹加強(qiáng)帶高膨脹率混凝土，然后再澆筑低膨脹率混凝土。

外墻混凝土分二次澆筑成型，水平施工縫采用橡膠止水條，外墻澆筑前，提前澆筑50mm 厚的砂漿，加強(qiáng)新舊混凝土之間的結(jié)合。外墻澆筑后采用帶模方式保溫養(yǎng)護(hù)，時(shí)時(shí)監(jiān)測混凝土內(nèi)部溫度變化，待混凝土內(nèi)部溫度降至與室外溫度的溫差小于10℃時(shí)再安排工人拆模。外墻膨脹加強(qiáng)帶澆筑前，對(duì)帶兩側(cè)進(jìn)行鑿毛處理，然后再回填，同時(shí)保證養(yǎng)護(hù)7d。

屋面混凝土施工時(shí)一次性連續(xù)澆筑，不得留施工縫，以減少施工縫處發(fā)生滲漏的概率。屋面不得過早上人或堆積材料，以避免人為堆積造成的荷載裂縫。

4.2聚氨脂涂膜防水

聚氨脂涂膜防水施工環(huán)境溫度應(yīng)在5℃以上，因此，本工程地下室外墻涂膜施工安排在3月下旬進(jìn)行。涂膜防水要求基層應(yīng)平整光滑、干燥。涂膜前，對(duì)外墻的穿墻螺栓采用防水砂漿找平處理，凸起處采用電刷子打毛。查看管道安裝是否牢固，接縫是否嚴(yán)密。

聚氨脂涂膜施工：（1）涂膜底涂，將涂膜材料均勻涂刷在基層表面上，涂刷時(shí)不得堆積或露白見底，涂布量以0.2～0.3kg/m2為宜，底涂固化5h 以上，才能進(jìn)行下道工序施工。

（2）防水涂層施工，涂膜材料涂刷應(yīng)少量多次，以使涂膜厚度均勻，減少氣泡。一次涂布量0.4～0.5kg/m2為宜，厚度約為0.4～0.5mm。涂完第一遍膜后，一般需固化5h 以上，至指觸基本不粘時(shí)，再按垂直方向進(jìn)行第二遍涂膜。對(duì)平面基層以涂刷2～3遍為宜。

4.3屋面防水施工

屋面混凝土澆筑后，養(yǎng)護(hù)7d。穿屋面的管道必須一次安裝完畢，并且穿屋面管道不得使用 PVC 管，并且穿屋面管道必須設(shè)有止水構(gòu)造。沿穿屋面管道四周，鑿成一個(gè)楔形圈，再用膨脹混凝土填充。穿屋面管道上部必須高出屋面一定距離，以防水屋面積水造成滲漏。

屋面整體涂膜施工后，滿閉50mm 深的水48h。觀察是否滲漏，做好記號(hào)，直接在對(duì)應(yīng)的屋面位置再用聚氨脂防水涂料進(jìn)行處理。對(duì)發(fā)現(xiàn)的滲漏點(diǎn)補(bǔ)刷防水涂料處理后，再一次進(jìn)行屋面滿閉50mm 的水48h。保證屋面各處沒有滲漏后，再進(jìn)行后續(xù)的屋面保溫和找坡層施工。防水保護(hù)層施工時(shí)，在防水層與防水保護(hù)層之間增設(shè)雙層塑料布隔離層，確保防水搭接處不會(huì)因防水保護(hù)層收縮產(chǎn)生的應(yīng)力而被拉裂破壞[5]。

5　小結(jié)

綜合辦公樓采用“補(bǔ)償收縮混凝土結(jié)構(gòu)自防水+聚氨脂涂膜防水”剛?cè)嵯嘟Y(jié)合的雙防水措施解決建筑物易滲漏問題，經(jīng)2015年雨季檢驗(yàn)，地下室及屋面均未發(fā)生滲漏和出現(xiàn)濕漬，說明這種剛?cè)峤Y(jié)合的雙防水措施是成熟可靠的。此外，通過膨脹加強(qiáng)帶替代后澆帶，實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償收縮混凝土的連續(xù)施工，解決了回字形超長框架結(jié)構(gòu)不設(shè)縫的難題，在保證質(zhì)量前提下，加快了工程進(jìn)度。

[1] 許永坤，朱仁興，姚繼勇，等．超長結(jié)構(gòu)連續(xù)施工技術(shù)在地下室中的應(yīng)用[J]．商品混凝土，2015,4:64-66．

[2] 徐培清，張加奇，賈福杰，等．聊城市民文化中心補(bǔ)償收縮混凝土結(jié)構(gòu)自防水技術(shù)的應(yīng)用[J]．膨脹劑與膨脹混凝土，2012,3:14-16．

[3] 王兆洪．地下室柔性防水施工中防水卷材施工工藝研究[J]． 經(jīng)營管理者，2011,21:323．

[4] 王偉．新型防水材料的應(yīng)用及其與常用防水材料的對(duì)比[J]．成都航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2012,3:41-43．

[5] 楊建平，楊愛清．北苑明珠住宅小區(qū)屋面防滲漏施工措施[J]．膨脹劑與膨脹混凝土，2007,1:31-34．

［通訊地址］南京市江寧區(qū)文靖路195號(hào)（211100）

Waterproof measures and continuous construction technology of super long structure of a comprehensive office building

He Hongyun1, Xie Yongpei2, Qian Peng2, Yao Jiyong2
(1. Air Force Third Engineering Corps, Jiangsu Nanjing211100;2. Air Force First construction and Installation Corps, Beijing100000)

Shrinkage-compensating concrete structure waterproof and polyurethane coating double waterproof measures were adopted in basement and roof of an office building. Super-long structure continuous construction technology of shrinkage-compensating concrete was also used in both of underground structure and overground structure construction. Combined to the practical situation, by selecting expansive agent for concrete with restrained expansion rate ≥0.08%, optimizing mix proportion of concrete and setting expansion reinforcing band, schedule of construction is speeded up under the precondition of keeping good waterproof quality.

waterproof; super-long structure continuous construction technology; shrinkage-compensating concrete; expansion reinforcing band

何紅云（1958－），男，高級(jí)工程師。