現(xiàn)澆混凝土施工中防水措施的應(yīng)用

賈國棟

北京市航云建筑工程有限責(zé)任公司 北京 100074

1 現(xiàn)澆混凝土水池施工方法

1.1 測量放線作業(yè)

對于水池施工項(xiàng)目而言，采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土作業(yè)方式，需要在完成基層開挖施工任務(wù)后，交由管理人員進(jìn)行檢驗(yàn)，參考基層施工規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)完成驗(yàn)收工作，并且在驗(yàn)收期間還可以使用水準(zhǔn)儀等儀器，對水池墊層表面區(qū)域的實(shí)際情況進(jìn)行實(shí)地勘測，進(jìn)一步明確墊層區(qū)域和混凝土表面之間的高程信息，確保各項(xiàng)施工數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，同時還需要在允許誤差范圍內(nèi)做出最終判斷[1]。現(xiàn)場施工人員需要以上述內(nèi)容為基礎(chǔ)，進(jìn)一步確定模板以及鋼筋結(jié)構(gòu)在安裝期間的高程信息，達(dá)到提升現(xiàn)澆鋼筋混凝土水池項(xiàng)目施工質(zhì)量的目的。正式施工階段，墊層實(shí)際高度在達(dá)到預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)后，可在水池空間內(nèi)的各處位置安置專門的軸線控制樁裝置，借此確定墊層的外緣線信息，即利用經(jīng)緯儀設(shè)備對水池池壁、出水口位置的軸線進(jìn)行投射處理，使其投射至墊層表面，然后再做好相應(yīng)標(biāo)記，并以同樣作業(yè)方式確定底板區(qū)域的外緣線最終位置，直至完成全部測量放線任務(wù)。

1.2 底板與池壁模板安裝作業(yè)

通常技術(shù)人員為保證水池工程池壁模板具有更強(qiáng)的穩(wěn)定性，大多會使用對拉螺栓對關(guān)鍵點(diǎn)位進(jìn)行固定處理。但在使用這種方法的過程中，很可能會導(dǎo)致水池壁出現(xiàn)貫通縫性質(zhì)的漏水問題，所以需要技術(shù)人員根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際情況，有針對性地調(diào)整模板安裝方式，并應(yīng)用合適的止水螺栓材料代替對拉螺栓材料[2]。對于水池底板模板而言，與池壁模板安裝作業(yè)基本相同，二者均屬于現(xiàn)澆鋼筋混凝土水池施工作業(yè)中的核心步驟，同時也是最復(fù)雜的施工環(huán)節(jié)，為進(jìn)一步提升底板模板結(jié)構(gòu)和池壁模板結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，需要現(xiàn)場施工人員在施工中遵守模板安裝作業(yè)提出的各項(xiàng)規(guī)范要求，確保支模作業(yè)期間的施工不會對其他施工環(huán)節(jié)或施工步驟造成影響。在此基礎(chǔ)上，還需要重點(diǎn)關(guān)注鋼筋結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，保證水池底板鋼筋外側(cè)位置的模板穩(wěn)定性，不存在無質(zhì)量問題，才可以保證施工作業(yè)的安全性。在此之后，方可繼續(xù)安裝池壁下方位置的八字吊模板材料，然后再利用三段式止水蝶栓設(shè)備將其固定在對應(yīng)的底部位置，最后還需要將其與底板鋼筋進(jìn)行連接處理，同時在中間位置增設(shè)一定量的頂力支撐結(jié)構(gòu)，通過這樣的作業(yè)方式，才可以進(jìn)一步保證現(xiàn)澆鋼筋混凝土水池模板安裝作業(yè)的最終質(zhì)量。

2 現(xiàn)澆混凝土水池防水施工措施

2.1 項(xiàng)目概況

某水池工程設(shè)定為5m×5m標(biāo)準(zhǔn)的矩形水池，以現(xiàn)澆混凝土為主體結(jié)構(gòu)（圖1）。

圖1 某水池工程效果

2.2 粗骨料檢測

通常情況下，大體積混凝土建筑結(jié)構(gòu)對應(yīng)用強(qiáng)度提出的等級要求較低，所以工程中所有混凝土材料內(nèi)部的實(shí)際砂石含量均會超出強(qiáng)度等級要求，并且這些混凝土材料均可以充分滿足施工質(zhì)量提出的強(qiáng)度要求。正式施工階段，材料本身質(zhì)量需要控制在混凝土材料總質(zhì)量絕大比例，在85%左右，同時還需要采用更為優(yōu)質(zhì)的砂石材料，在經(jīng)過必要的配比處理后，可以進(jìn)一步提升混凝土的最終使用性能，全面減少水泥材料造成的不必要消耗，同時還可以有效減小水化熱作用、控制最終施工成本[3]。對于本次工程而言，正式施工期間的施工骨料選取工作尤為重要，需要做到因地制宜，技術(shù)人員需要以當(dāng)?shù)厝〔淖鳛橹饕獏⒖家蛩兀⒃谶x取砂石材料時，充分遵循低成本采購、高質(zhì)量采購的要求，只有這樣才能夠保證所用材料的質(zhì)量能夠達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)。在此前的大量人工砂石料采購試驗(yàn)中可以了解到，工程實(shí)際應(yīng)用結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果基本處于一致水平，所以人工骨料在此時具有更強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值，經(jīng)濟(jì)適用性更強(qiáng)。

2.3 原材料質(zhì)量控制措施

本次工程中粉煤灰屬于一種常用原材料，可以對大體積混凝土產(chǎn)生輔助功效較為明顯，主要分為以下2方面內(nèi)容。（1）粉煤灰材料本身具有中火山灰特點(diǎn)的活性因素，可以產(chǎn)生一定量的硅酸鹽膠體，在此之后則可以在凝膠物中進(jìn)一步提升混凝土建筑結(jié)構(gòu)的總體強(qiáng)度。（2）粉煤灰本身以顆粒形狀存在，并且主要為球形，如果可以保證混凝土配比用水量始終處于一致狀態(tài)，則粉煤灰會產(chǎn)生一種“滾珠效應(yīng)”，進(jìn)而對混凝土建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生積極影響，大幅度提高現(xiàn)有混凝土建筑結(jié)構(gòu)的整體和易性；在保證混凝土拌合物固有流動性不發(fā)生變化的前提下，還可以進(jìn)一步減少固定單位的實(shí)際用水量，進(jìn)而不斷提高混凝土建筑結(jié)構(gòu)的密實(shí)性，保證建筑強(qiáng)度能夠達(dá)到設(shè)計(jì)預(yù)期。

處于粒化狀態(tài)下的高爐礦渣，在經(jīng)過磨細(xì)作用后會產(chǎn)生細(xì)粉，這種細(xì)粉狀態(tài)的材料即為磨細(xì)礦渣。粒化高爐礦渣主要是指處于極高溫度環(huán)境下，礦渣經(jīng)過融解作用后，會在短時間內(nèi)快速發(fā)生水淬現(xiàn)象，并生成產(chǎn)物。這些礦渣在經(jīng)過固定程序的處理后，急冷狀態(tài)下的玻璃體占比則會增加，并且當(dāng)材料處于高能量條件狀態(tài)時，建筑結(jié)構(gòu)具有的波動性較強(qiáng)，且潛在活性較高，所以只有在經(jīng)過充分磨細(xì)處理后，才可以更好激發(fā)出材料自身的潛在活性，其中材料的細(xì)度需要控制在400-600m/kg，并將此經(jīng)過處理的材料作為后續(xù)混凝土材料建筑主體的主要摻合料，在經(jīng)過粒化高爐礦渣微粉摻和后，還可以根據(jù)細(xì)度區(qū)別、活性指數(shù)區(qū)別與流動度區(qū)別展開對比，并將其劃分為S105，S95，S75 3個不同等級，分別用于不同強(qiáng)度要求的施工任務(wù)。

針對上述內(nèi)容展開綜合分析，將粉煤灰材料按照一定比例添加到混凝土材料中后，可以有效提升混凝土材料的實(shí)際可泵標(biāo)準(zhǔn)，并且還可以有效控制建筑混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)生的水化熱程度，經(jīng)過現(xiàn)場試驗(yàn)，當(dāng)粉煤灰的實(shí)際摻量正式到50%以后，此刻可降低大約35%的水化熱（表1）。

表1 粉煤灰摻量技術(shù)

2.4 施工準(zhǔn)備措施

作業(yè)開始前，做好提前的準(zhǔn)備工作，確保鋼筋、直接、模板等結(jié)構(gòu)位置的合理性，同時還需要保證所有施工環(huán)節(jié)、施工順序、施工結(jié)構(gòu)、施工尺寸與設(shè)計(jì)方案提出的要求相吻合，以此保證所有工程結(jié)構(gòu)的連接緊密性和工程建設(shè)強(qiáng)度可以達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)。在此期間，還需要對所有施工期間需要應(yīng)用到的施工材料進(jìn)行質(zhì)量和數(shù)量檢驗(yàn)，在保證數(shù)量充足的前提下，保證材料質(zhì)量可以滿足施工建設(shè)的強(qiáng)度要求，借此保證工程結(jié)構(gòu)建成后的整體質(zhì)量能夠達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)。最后，還需要對每一環(huán)節(jié)的竣工后質(zhì)量進(jìn)行全面檢驗(yàn)，只有保證前一環(huán)節(jié)的所有施工結(jié)構(gòu)強(qiáng)度可以達(dá)到預(yù)期目標(biāo)后，方可繼續(xù)下一階段的施工。

當(dāng)施工用混凝土材料處于硬化過程中時，會產(chǎn)生一定程度的化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)而會出現(xiàn)一定幅度的體積膨脹現(xiàn)象，這種作用的外加劑被稱之為膨脹劑。在膨脹劑材料與水進(jìn)行直接接觸后，膨脹劑會與水泥礦物中的成分產(chǎn)生化學(xué)變化，在變化過程中的主要產(chǎn)物為鈣礬石、Ca(0H)或者Fe(0H)x，上述這三種化學(xué)物質(zhì)本身都具備引發(fā)體積膨脹的能力，所以膨脹效果顯著。

2.5 聚丙烯纖維膨脹混凝土自防水工作原理

在混凝土結(jié)構(gòu)處于硬化過程中，隨著水分的大量蒸發(fā)，此時混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)會因?yàn)槭霈F(xiàn)收縮現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致局部位置額定拉應(yīng)變化，如果拉應(yīng)變量值超過混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部的極限抗拉應(yīng)變能力標(biāo)準(zhǔn)，則此時混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部出現(xiàn)較多的微裂縫問題。伴隨著混凝土材料的進(jìn)一步硬化，此時自由水會從混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部逐漸向表面移動，并且水分在移動通道內(nèi)或者混凝土內(nèi)部之間的微裂縫保持聯(lián)通效果，最終形成連通性裂縫，造成極為惡劣的影響。

當(dāng)膨脹混凝土結(jié)構(gòu)處于混凝土水化作業(yè)期間，此時膨脹劑作用會產(chǎn)生一定程度的膨脹效果，可對混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的收縮變形問題形成彌補(bǔ)作用，可以抵消部分拉應(yīng)力效果，從而達(dá)到提高結(jié)構(gòu)實(shí)際抗裂能力的效果。在此期間，因游離狀態(tài)的鈣礬石結(jié)晶顆粒會對孔隙形成填充效果，導(dǎo)致空隙不斷減少，此時混凝土結(jié)構(gòu)的密實(shí)度會得到一定程度的提升。同時，還可以在膨脹混凝土結(jié)構(gòu)中摻入部分聚丙烯纖維材料，此時膨脹應(yīng)力產(chǎn)生的抵消作用更為顯著，并且對殘余拉應(yīng)力還具有轉(zhuǎn)化作用，使聚丙烯纖維材料組成的結(jié)構(gòu)承擔(dān)相應(yīng)拉應(yīng)力，通過這種處理方式，可以進(jìn)一步提升混凝土結(jié)構(gòu)的抗裂能力，同時還可以有效減少混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部出現(xiàn)微裂縫的數(shù)量。在上述內(nèi)容基礎(chǔ)上，聚丙烯纖維本身還可以在混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部保持均勻且亂向的分布狀態(tài)，能夠?qū)橇闲纬梢欢ǔ潭鹊闹涡Ч_(dá)到減緩粗骨料下沉速度過快的作用，同時還可以對自由水遷移現(xiàn)象進(jìn)行有效抑制，從而達(dá)到抑制微裂縫繼續(xù)發(fā)展成連通裂縫的時間，全面提高混凝土結(jié)構(gòu)的抗?jié)B能力。

2.6 混凝土澆筑防水措施

在執(zhí)行混凝土澆筑任務(wù)時，需要控制混凝土下料速度，不宜過快，通常會將混凝土堆至2-4cm高度，然后使用插入式振動器完成振搗處理任務(wù)。此間需要注意到振動棒設(shè)備不可以直接碰撞到預(yù)應(yīng)力孔道，避免對波紋管形成破壞作用，防止?jié){體從此進(jìn)入到預(yù)應(yīng)力孔道空間內(nèi)。對于振動棒的具體操作而言，要做到“快插慢拔”，通過這種方式可以更加有效地排出已經(jīng)成型的混凝土結(jié)構(gòu)中的氣體，使其結(jié)構(gòu)變得更加密實(shí)。在此期間，還需要嚴(yán)格控制插入點(diǎn)，使其保持均勻有序的布置狀態(tài)，彼此之間的間距控制在500mm左右，并且每點(diǎn)的振搗時間同樣需要控制在5-15s，通過這種方式，防止混凝土面出現(xiàn)再次下降的問題，此操作需要持續(xù)到表面出現(xiàn)浮漿方可停止。

當(dāng)施工用混凝土材料處于硬化過程中時，會產(chǎn)生一定程度的化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)而會出現(xiàn)一定幅度的體積膨脹現(xiàn)象，這種作用的外加劑被稱之為膨脹劑。在膨脹劑材料與水進(jìn)行直接接觸后，膨脹劑會與水泥礦物中的成分產(chǎn)生化學(xué)變化，在變化過程中的主要產(chǎn)物為鈣礬石、Ca(0H)或者Fe(0H)x，上述這三種化學(xué)物質(zhì)本身都具備引發(fā)體積膨脹的能力，因此，最終膨脹效果十分突出。

2.7 混凝土養(yǎng)護(hù)

混凝土養(yǎng)護(hù)是一項(xiàng)十分重要的工作內(nèi)容，因?yàn)榛炷潦怯伤唷⑸笆稀韬退戎T多材料經(jīng)過拌和作用形成，在經(jīng)過凝結(jié)作用后，可以形成一種具有較高硬度和強(qiáng)度特點(diǎn)的人造材料。在此期間，水泥屬于膠凝材料，在其遇到水后，可以與水進(jìn)行反應(yīng)，進(jìn)而消耗調(diào)其中蘊(yùn)含的水分，并且還會同時釋放出較多熱量，這個反應(yīng)過程的實(shí)際速度一般會受到環(huán)境及條件的影響，如：現(xiàn)場周邊環(huán)境的溫度越高，則水泥水化反應(yīng)速度越快、混凝土成型速度越快。

因現(xiàn)澆鋼筋混凝土水池的具體施工時間不具備固定性，所以在現(xiàn)場周圍溫度降低至5℃以下時，此時混凝土的實(shí)際凝結(jié)速度會驟然下降，為保證現(xiàn)澆鋼筋混凝土水池工程能夠在合約期內(nèi)完工，現(xiàn)場技術(shù)人員可使用冷養(yǎng)護(hù)技術(shù)對混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行妥善處理，在冬季階段的水浸養(yǎng)護(hù)工作，最低水位需要高于混凝土結(jié)構(gòu)最高表面的0.4-0.8m，否則會導(dǎo)致此時的混凝土材料因?yàn)閮鼋Y(jié)作用而出現(xiàn)質(zhì)量問題。

3 結(jié)束語

現(xiàn)澆鋼筋混凝土屬于水池工程中的一項(xiàng)常見技術(shù)，施工難度較高，主要難點(diǎn)為模板安裝作業(yè)和混凝土澆筑、振搗、養(yǎng)護(hù)方面內(nèi)容，其中的任一環(huán)節(jié)出現(xiàn)失誤，均會導(dǎo)致模板傳偏移問題、混凝土結(jié)構(gòu)性能不達(dá)標(biāo)問題、混凝土材料不符合要求等一系列問題。為防止出現(xiàn)上述問題，需要在現(xiàn)澆混凝土水池施工作業(yè)期間，根據(jù)水池施工作業(yè)的實(shí)際情況，有針對性地準(zhǔn)備好混凝土原材料質(zhì)量控制工作、注重混凝土的澆筑配合比工作，通過這種方式提升現(xiàn)澆鋼筋混凝土水池質(zhì)量。