吳 斌

(江蘇城鄉(xiāng)建設(shè)職業(yè)學(xué)院,江蘇 常州 213147)

1 工程概況

某項(xiàng)目新建規(guī)劃一路工程全長(zhǎng)1 792 m,主體結(jié)構(gòu)采用3層箱式結(jié)構(gòu),自然地面平均標(biāo)高+5.2 m,結(jié)構(gòu)頂標(biāo)高+10.4 m,底標(biāo)高-1.8 m,為半地下市政道路結(jié)構(gòu),其中地下結(jié)構(gòu)長(zhǎng)1 550 m。規(guī)劃一路北側(cè)緊鄰長(zhǎng)江江堤,與長(zhǎng)江相距最短距離僅為7.2 m,地下水源充足。為保證建成后的正常運(yùn)營(yíng)及降低后期維修費(fèi)用,做好整體的防水處理就顯得尤為重要。

2 防水設(shè)計(jì)原則

本工程地下防水等級(jí)為二級(jí),遵循“防、排、截、堵相結(jié)合,剛?cè)岵?jì)、因地制宜、綜合治理”的設(shè)計(jì)原則,確立鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)自防水體系。即以結(jié)構(gòu)自防水為根本,采取措施控制結(jié)構(gòu)混凝土裂縫的發(fā)展,增強(qiáng)混凝土的抗?jié)B能力,以接頭防水為重點(diǎn),做好變形縫、施工縫的接縫防水,輔以外部防水的附加措施,形成多道防水、綜合治理的防水體系。

3 混凝土結(jié)構(gòu)自防水

本工程地下結(jié)構(gòu)混凝土采用高性能補(bǔ)償收縮防水混凝土,等級(jí)為C40P8,外加劑選用U型膨脹劑(簡(jiǎn)稱UEA),摻和量為10%(取代等量水泥),配合比見(jiàn)表1。摻入U(xiǎn)EA的混凝土,在鋼筋和鄰位限制下,在鋼筋混凝土中產(chǎn)生0.2～0.7 MPa的預(yù)壓應(yīng)力,抵消混凝土在硬化過(guò)程中產(chǎn)生的收縮拉壓力,從而防止結(jié)構(gòu)出現(xiàn)收縮裂縫。它與水泥反應(yīng)生成大量的鈣礬石,填充、堵塞和切斷混凝土的毛細(xì)孔隙,使混凝土總孔隙下降,從而大大提高混凝土的抗?jié)B能力[1]。

表1 地下結(jié)構(gòu)混凝土配合比

地下防水混凝土必須一次性澆筑成型,否則新舊混凝土交接處會(huì)形成冷縫,引起滲漏,達(dá)不到防水要求。本工程地下結(jié)構(gòu)共分3次澆筑完成,標(biāo)高從下至上分別在-0.3及+2.2標(biāo)高處設(shè)置2道水平施工縫,施工縫處埋設(shè)400 mm×3 mm鍍鋅止水鋼板,基面涂刷水泥基滲透結(jié)晶型防水材料(1.5 kg/m2),鍍鋅止水鋼板與基面相交處采用單組分遇水膨脹聚氨酯密封膠進(jìn)行填縫,見(jiàn)圖1。

混凝土澆筑過(guò)程中嚴(yán)格按照規(guī)范要求進(jìn)行混凝土振搗,遵循“快插慢拔”的原則,控制好振距,不漏振和過(guò)振。澆筑后及時(shí)進(jìn)行保溫、保濕養(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)時(shí)間不小于14 d。

圖1 水平施工縫示意圖

4 樁基防水處理

本工程樁基采用新老樁基結(jié)合的形式,其中新增鉆孔灌注樁(Φ700)885根,利用原碼頭后平臺(tái)方樁(600 mm×600 mm)735根,樁基總量達(dá)1 620根。由于樁基混凝土須嵌入底板內(nèi)10 cm,樁頭周邊、樁頂與底板相接部位會(huì)存在縫隙；同時(shí)墊層混凝土收縮也會(huì)導(dǎo)致樁頭周邊產(chǎn)生縫隙。因此，樁頭就成為了混凝土底板防水的薄弱環(huán)節(jié)。為保證混凝土底板的防水效果,樁頭的防水處理必須加強(qiáng)。

4.1 施工原理

本工程采用剛性與柔性防水相結(jié)合的方式對(duì)樁頭進(jìn)行防水處理。

1)用水泥滲透結(jié)晶型防水涂料將樁頭和混凝土底板結(jié)合成一個(gè)整體,解決樁頭與底板間縫隙的問(wèn)題。

2)沿樁頂鋼筋的根部,涂刷遇水膨脹密封膠,在一定范圍內(nèi)解決縫隙滲水的問(wèn)題。

3)利用預(yù)鋪反貼防水卷材成活后的延展性,進(jìn)一步解決縫隙滲水的問(wèn)題。

4.2 施工工藝

4.2.1 工藝流程

施工的工藝流程如下：基面處理→水泥基滲透結(jié)晶涂料刷2遍→水泥基滲透結(jié)晶養(yǎng)護(hù)→樁頭周邊25 cm范圍加強(qiáng)處理→底板卷材覆蓋→主筋密封膠涂刷→抗?jié)B微晶水泥砂漿覆蓋→樁頭根部密封膠涂刷。

4.2.2 樁頭防水處理示意見(jiàn)圖2。

圖2 樁頭防水處理示意圖

4.2.3 具體做法

1)基面處理：對(duì)驗(yàn)收合格的樁頭混凝土基面進(jìn)行處理,使基層表面呈現(xiàn)出堅(jiān)硬、潔凈的混凝土面,并用高壓水槍沖洗暴露的樁身上的泥土、浮漿、松動(dòng)的碎石等,保證混凝土基層的潔凈。將樁頭暴露的箍筋清理干凈,主筋一次性調(diào)整到位,后續(xù)施工過(guò)程中不得再次進(jìn)行主筋位置的調(diào)整。

2)水泥基滲透結(jié)晶涂刷：按如下要求。

①涂刷前須對(duì)樁頭基層進(jìn)行反復(fù)淋水處理,保持濕潤(rùn)狀態(tài)但無(wú)明水。

②涂刷于樁頂表面，暴露的樁身范圍250 mm內(nèi),每遍涂刷用量約1.5 kg/m2,厚度1 mm。

③按照水泥基滲透結(jié)晶涂料∶水=1∶0.25～0.4進(jìn)行拌制,將水倒入容器內(nèi),機(jī)器快速攪拌約5 min,攪拌做到隨混合隨施工,混合好的材料應(yīng)自混合時(shí)起30 min內(nèi)用完。

④用硬毛刷將涂料均勻涂刷在濕潤(rùn)的基層表面,至少應(yīng)分2遍完成,第1遍養(yǎng)護(hù)后以手觸摸不掉粉為佳,方可涂刷第2遍；涂刷每一遍時(shí)要保證施工的連續(xù)性,不得出現(xiàn)露底、漏刷現(xiàn)象,第1遍和第2遍涂刷的方向要互相垂直。

3)水泥基滲透結(jié)晶養(yǎng)護(hù):養(yǎng)護(hù)要求有三。

①每遍涂刷完畢在涂層出現(xiàn)收水現(xiàn)象(即變色)時(shí)開(kāi)始養(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)采用噴霧器噴霧狀水形式養(yǎng)護(hù),但不可呈水珠狀。

②每遍涂層均需要2～3次噴霧狀水養(yǎng)護(hù),每次相隔至少4 h。

③總的養(yǎng)護(hù)時(shí)間48～72 h,以確保每遍涂層的質(zhì)量。

4)主筋密封膠涂刷：密封膠涂刷前須對(duì)基面進(jìn)行油污、灰塵的清理。應(yīng)保持干燥的作業(yè)環(huán)境,避免在雨天進(jìn)行施工。沿主筋根部涂刷遇水膨脹聚氨酯密封膠,密封膠涂刷需均勻飽滿。密封膠直到覆蓋保護(hù)前,不得與水接觸。在覆蓋前發(fā)現(xiàn)已遇水膨脹的膠條,應(yīng)及時(shí)進(jìn)行更換處理。

5)抗?jié)B微晶水泥砂漿覆蓋：待水泥基滲透結(jié)晶養(yǎng)護(hù)完成，遇水膨脹密封膠涂刷完畢后進(jìn)行樁頭表面20 mm厚抗?jié)B微晶水泥防水砂漿覆蓋。此砂漿起保護(hù)、防水作用,并作為柔性防水卷材的粘接層。

6)樁頭根部密封膠涂刷：底板柔性防水卷材施工到樁頭根部,然后在柔性防水卷材與樁頭根部結(jié)合處涂刷遇水膨脹聚氨酯密封膠進(jìn)行密封,密封膠需涂刷均勻、飽滿。

5 伸縮縫防水處理

本工程地下結(jié)構(gòu)全長(zhǎng)1 550 m,沿線設(shè)置了64條結(jié)構(gòu)全斷式柔性連接伸縮縫。伸縮縫作為地下結(jié)構(gòu)防水的薄弱環(huán)節(jié),在施工過(guò)程中一旦未做好防水處理,就會(huì)直接形成地下水的滲漏通道,導(dǎo)致整個(gè)地下結(jié)構(gòu)防水體系的破壞。因此,伸縮縫的防水處理顯得尤為重要。

5.1 伸縮縫防水構(gòu)造

本工程主體結(jié)構(gòu)被分為65個(gè)結(jié)構(gòu)單體,結(jié)構(gòu)間通過(guò)設(shè)置外貼式橡膠止水帶和埋入式鋼邊橡膠止水帶共2道止水帶實(shí)現(xiàn)防水的目的。橡膠止水帶大樣見(jiàn)圖3。

圖3 橡膠止水帶大樣圖

5.2 施工工藝

5.2.1 工藝流程

施工的工藝流程如下：底板(側(cè)墻)卷材鋪設(shè)→伸縮縫位置放線→外貼式橡膠止水帶安裝→鋼筋綁扎→埋入式鋼邊橡膠止水帶安裝→混凝土澆筑→模板拆除→伸縮縫填縫。

5.2.2 具體做法

1)外貼式橡膠止水帶安裝

底板及側(cè)墻防水卷材鋪設(shè)完成,并測(cè)放出伸縮縫位置后,在防水卷材表面及外貼式橡膠止水帶接觸面均勻涂刷2 mm厚氯丁膠,然后將橡膠止水帶粘在接觸面,壓實(shí),用橡膠錘均勻敲打,確保平板止水帶與底板粘結(jié)牢固。

橡膠止水帶的搭接采用冷粘法,即將2條平板止水帶接頭處粘貼的一面用磨光機(jī)磨毛,搭接長(zhǎng)度大于30 cm,然后將毛面清理干凈,用專用粘膠涂抹其中1條的毛面,將2條止水帶毛面使用橡膠錘擊打粘牢,在縫隙處使用粘膠填塞密實(shí)。

2)埋入式鋼邊橡膠止水帶安裝

采用埋設(shè)定位鋼筋的方法對(duì)埋入式鋼邊橡膠止水帶進(jìn)行限位固定。將鋼邊橡膠止水帶插入定位鋼筋中的凹槽內(nèi),用手槍鉆在止水帶鋼片上開(kāi)洞,使用16#鐵絲直接綁扎于主筋上,防止止水帶上下(底板)、左右(側(cè)墻)移動(dòng)。

鋼邊橡膠止水帶的橡膠部分搭接方式同外貼式橡膠止水帶,鋼邊部分采用錨釘進(jìn)行搭接固定。止水帶的搭接長(zhǎng)度須大于30 cm。

伸縮縫處封頭側(cè)模采用18 mm厚膠合板模板,分為上下兩部分(側(cè)墻為左右兩部分),采用50 mm×100 mm方木及鋼管加固。底板封頭側(cè)模采用斜撐鋼管(Φ48)進(jìn)行固定,側(cè)墻封頭側(cè)模每隔500 mm采用Φ14螺桿與主筋焊接后固定。兩塊模板之間塞入2片15 mm×40 mm的小木塊將止水帶夾住固定。止水帶固定大樣見(jiàn)圖4。

圖4 中埋式鋼邊止水帶固定大樣圖

3)混凝土澆筑時(shí)對(duì)橡膠止水帶的保護(hù)

本工程混凝土采用泵送澆筑,混凝土中有許多尖角的石子,澆搗的沖擊力過(guò)大會(huì)刺破橡膠止水帶。由于橡膠的撕裂強(qiáng)度僅為拉伸強(qiáng)度的1/5～1/3,止水帶一旦被刺破,裂縫就會(huì)迅速擴(kuò)大。故應(yīng)注意澆筑方法和澆搗壓力,以免止水帶被刺破,影響止水效果[2]。

混凝土的澆筑應(yīng)從兩側(cè)變形縫處開(kāi)始向中間進(jìn)行。底板混凝土在下料之時(shí),應(yīng)該距止水帶的側(cè)邊50 cm開(kāi)始,用插入式振搗器將混凝土引導(dǎo)至變形縫處,并振搗至混凝土上頂止水帶起鼓,再行澆筑上方混凝土,緩慢振搗直至該部位全部完成。而側(cè)墻的混凝土澆筑時(shí)應(yīng)做到兩邊同時(shí)下料同時(shí)振搗,并注意振搗密實(shí)。

4)填縫板安裝

混凝土澆筑完成并拆除模板后,在伸縮縫混凝土外側(cè)安裝30 mm厚的丁腈軟木橡膠墊板,墊板兩頭采用30 mm厚聚氨酯密封膠進(jìn)行密封。外露部分鋼邊橡膠止水帶套入定位鋼筋中部凹槽內(nèi),進(jìn)行下一結(jié)構(gòu)分段施工。

6 高分子自粘膠膜防水卷材的應(yīng)用

目前,我國(guó)絕大部分地下工程均采用傳統(tǒng)材料作為防水層,防水材料鋪貼于墊層基面,然后做保護(hù)層,再澆筑混凝土結(jié)構(gòu),防水層不與結(jié)構(gòu)混凝土形成粘接。這種做法的缺陷在于防水層受到破壞后,地下水會(huì)在防水層和結(jié)構(gòu)層之間發(fā)生串流,并沿著混凝土結(jié)構(gòu)的縫隙、孔洞等缺陷進(jìn)入到結(jié)構(gòu)內(nèi)部,造成滲漏[3]。

6.1 施工原理

本工程地下結(jié)構(gòu)(底板+側(cè)墻)防水材料選用1.2 mm厚凱倫MBP-P型高分子自粘膠膜防水卷材(非瀝青基),施工采用預(yù)鋪反貼工藝。預(yù)鋪反貼是指預(yù)先將表面覆有自粘膠膜的防水卷材鋪設(shè)在支護(hù)結(jié)構(gòu)或底板的墊層上,無(wú)須做保護(hù)層,直接在防水卷材表面綁扎鋼筋、澆筑混凝土的一種施工方法。液態(tài)混凝土凝結(jié)硬化過(guò)程中與卷材表面的自粘膠膜粘結(jié)為一體,形成互鎖結(jié)構(gòu),達(dá)到防水卷材與結(jié)構(gòu)混凝土表面密貼的目的,防止防水層與結(jié)構(gòu)層之間產(chǎn)生竄水的現(xiàn)象[4]。

6.2 施工工藝

6.2.1 工藝流程

施工的工藝流程如下：基層清理→定位放線→節(jié)點(diǎn)部位加強(qiáng)處理→空鋪卷材→卷材搭接→鋼筋綁扎,混凝土澆筑(注意成品保護(hù))。

6.2.2 具體做法

1)基層清理：清除基層表面的灰塵、雜物,有明水處應(yīng)先排除明水,遇有不平基面處先用砂漿找平。

2)定位放線：按卷材的寬度尺寸在基層上彈設(shè)卷材鋪貼控制線,以確保防水卷材鋪展、順直。

3)節(jié)點(diǎn)處理：節(jié)點(diǎn)部位(陰陽(yáng)角、施工縫、伸縮縫、樁頭等部位)的防水進(jìn)行粘貼附加層的加強(qiáng)處理,附加層采用1.2 mm厚高分子自粘膠膜防水卷材(雙面貼)。

4)空鋪卷材：將卷材顆粒面朝上對(duì)準(zhǔn)控制線空鋪于墊層上,第1幅卷材鋪貼好后再進(jìn)行第2幅卷材鋪貼,鋪設(shè)相鄰卷材時(shí),應(yīng)注意與搭接邊對(duì)齊,以免出現(xiàn)偏差難以糾正,影響搭接。在集水井、磚胎模等立面上施工時(shí),需對(duì)卷材進(jìn)行局部點(diǎn)粘固定,可采用高分子雙面自粘膠帶粘貼于基面上。

5)卷材搭接：卷材的搭接分為長(zhǎng)邊搭接與短邊搭接。長(zhǎng)邊搭接是揭除卷材搭接邊的隔離膜后直接搭接滾壓密實(shí),搭接寬度70 mm,見(jiàn)圖5。短邊搭接即采用卷材對(duì)接的方式進(jìn)行搭接。將一條140 mm寬不含顆粒防粘層的卷材分別與兩幅對(duì)接卷材進(jìn)行搭接并滾壓密實(shí),搭接寬度均為70 mm,見(jiàn)圖6。

圖5 防水卷材長(zhǎng)邊搭接

圖6 防水卷材短邊搭接

6)防水卷材成品保護(hù)：為了保證防水質(zhì)量,對(duì)卷材的成品保護(hù)是非常有必要的。雖然高分子自粘膠膜防水卷材有高強(qiáng)度的材質(zhì)特性,但是卷材被破壞的情況不在少數(shù),究其原因,還是工人成品保護(hù)意識(shí)不夠、積極性不高,在鋼筋綁扎、焊接時(shí)對(duì)卷材造成了破壞[5]。

通過(guò)對(duì)施工過(guò)程的總結(jié),可制定以下幾項(xiàng)成品保護(hù)措施：①對(duì)施工人員進(jìn)行技術(shù)交底,強(qiáng)調(diào)成品保護(hù)的重要性,加強(qiáng)成品保護(hù)意識(shí)；②鋼筋垂直、水平運(yùn)輸時(shí),遵守輕拿輕放的原則,鋼筋吊放點(diǎn)采用木板等臨時(shí)保護(hù)措施,避免鋼筋扎破卷材；③綁扎鋼筋時(shí),若鋼筋荷載較大,可在混凝土墊塊或馬凳筋下加貼1塊高分子自粘膠膜卷材片增強(qiáng)；④焊接底板鋼筋時(shí),在焊接操作面以木板或鐵皮作為臨時(shí)保護(hù)擋板或在焊接部位高分子自粘膠膜卷材上灑水可避免焊渣燒傷卷材。

7)防水卷材的修補(bǔ)：在防水卷材施工過(guò)程中或后續(xù)結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中,如不慎破壞了防水卷材,應(yīng)立即進(jìn)行補(bǔ)修。方法是采用高分子雙面自粘膠帶和高分子自粘膠膜卷材片(四周剪圓角)粘貼在需修補(bǔ)部位,并碾壓密實(shí)。

7 結(jié) 語(yǔ)

新建規(guī)劃一路工程緊鄰長(zhǎng)江,對(duì)地下結(jié)構(gòu)的抗?jié)B性能有極高的要求。通過(guò)對(duì)混凝土配合比的控制,以及各防水構(gòu)造的精心組織和施工,加強(qiáng)了結(jié)構(gòu)的抗?jié)B性、耐久性,避免了結(jié)構(gòu)災(zāi)害性裂縫的產(chǎn)生,切斷了地下水的滲流路徑。本工程建成至今,地下結(jié)構(gòu)未出現(xiàn)滲漏水現(xiàn)象,防水處理得到了令人滿意的效果,同時(shí)也為今后類似工程提供了良好的借鑒。