浅谈地下工程防水砼施工技术

游连文

摘要:文章从地下室渗漏水原因进行分析,探讨防水砼施工技术在地下工程防水方面的特点、优势及施工工艺。

关键词:地下工程;防水砼;施工技术

中图分类号:TU28文献标识码:A文章编号:1006-8937(2009)08-0032-02

为了保证建筑工程地下室部分的正常使用功能,必须做好防水、防裂和防渗工作;否则,地下室部分甚至整个建筑物不仅无法正常使用,发挥它的应有作用,还会极大的增加后期的维修、维护费用。目前建筑工程地下室部分防水施工主要有两个方法:一是防水卷材施工,如APP和SBS等防水卷材;二是结构自防水,即防水砼施工。一些重要的工程一般是两个方法同时采用,以增强工程的防水效果和保障系数;但也有很多工程仅仅采用砼结构自防水一种方法。防水砼属结构自防水,它的材料来源丰富,施工简便、进度快、工期较短、耐久性好、工程造价较低,因此,在建筑工程地下室防水中应用最广。

1地下室渗漏水原因分析

防水砼是以调整混凝土配合比或掺外加剂等方法,来提高混凝土本身的密实性和抗渗性,不裂不渗是工程防水的基本保证和根本防线,影响防水砼的自防水效果因素主要包括原材料质量、砼配合比设计、拌和现场计量、施工质量及细部结构的处理、砼的拆模和养护、保护等引。大量的工程实例表明,影响防水砼的自防水效果,甚至导致地下室渗漏水的原因主要集中在施工过程中出现的各种质量与设计问题,主要表现在以下几个方面。

1.1保护层厚度不够或内筋外露

由于防水砼中水泥固有收缩作用的弱点,以及在使用过程中混凝土结构易受到各种自然因素的客观影响,如保护层过薄,则极易开裂,地下水极易从这些薄弱部位渗人,并沿钢筋爬向混凝土内部,在混凝土不密实处出现渗漏,还有的则是钢筋、铁丝等接触到模板,拆模后铁件裸露在外,成为渗水通道,水沿铁件通过混凝土造成渗漏。

1.2防水砼振捣不密实或模板及基底内杂物影响

有的防水砼一次浇筑量过多、浇筑分层过厚,而振捣器作用有效半径长度不够,则易发生漏振、欠振现象。混凝土因振捣不密实容易产生蜂窝、麻面、孔洞等缺陷而影响其防水抗渗性能。当然有的蜂窝、麻面、孔洞则是因为模板或基底内杂物清理不干净而产生。

1.3终凝前降排水工作不到位

地下工程施工前和施工期间必须设置系统降排水措施,以保证防水工程在无水干燥状态下作业。若不提前进行降排水,可能造成地下水、雨水等淹没基坑和防水层,出现流砂、边坡不稳定,甚至发生坍塌等事故。此外,若混凝土在终凝前被水浸泡,将影响防水砼的正常硬化,增大了混凝土的水灰比或混进泥水降低混凝土强度和抗渗性。

2防水砼施工

防水砼不仅是工程的主体结构,它的不裂不渗也是工程防水的基本保证和根本防线,因此,防水砼施工应是施工关注的重点。在施工中,要分析影响防水砼自防水效果的相关因素,采取相应预防措施,改善砼自身的防裂和抗渗能力。

大量的工程实例表明,影响防水砼的自防水效果因素主要有以下几点:原材料的质量;砼配合比设计;准确的搅拌计量;施工质量及细部结构(施工缝、后浇带、钢筋撑角、穿墙管道和螺栓、桩头等)的处理;砼的拆模及养护、保护。

2.1原材料的质量是防水砼质量符合要求的前提

防水砼的主要原材料有:水泥、砂、石子、膨胀剂、粉煤灰、水等。水泥品种强度等级应≥32.5#;石子粒径宜为5～40mm,泵送宜为5～32mm,含泥量≤1%;砂宜用中砂,含泥量≤3%,泥块含量≤1%。

U型膨胀剂就是一种良好的防水抗渗材料。在砼中掺入10%～12%U型膨胀剂,能使得砼抗渗能力提高1～2倍,因此选择一种应用成熟的、效果较好的防水剂做出的防水砼配合比是保证防水砼防水效果的前提。

泵送砼通常需掺入粉煤灰,质量必须达到二级,掺量≤20%。水应采用不含有害物质的洁净水。所有材料必须首先现场抽样检验,先检后用,达不到要求不得使用,重点控制砂石含泥量及级配。只有合格的材料才能生产出合格的、符合要求的工程。

2.2砼配合比设计

必须选择有相应资质和能力的试验室进行配合比设计,水泥用量≥300kg/m3,砂率宜为35～45%,水灰比≤O.55,入泵坍落度不宜大于180mm。

采用商品砼时必须考虑路途远近及道路运输状况,适当延长砼的初凝时间,避免浇筑过程中出现冷缝,并推迟水泥水化热峰值出现时间,减小温度裂缝。泵送砼还应考虑在砼中掺入泵送剂,增加砼的润滑性能。

砼尤其是C40以上砼,易于在地下室墙体上形成裂缝,有的1～2d拆除模板就有裂缝,这是砼内外温差引起的,而此时的U型膨胀剂的膨胀效果还没发挥出来,难以补偿收缩温差,但膨胀剂应该防止和减少了裂缝的数量、宽度,要设法降低水泥用量,减少砼早期水化热。

2.3准确的搅拌计量

砼如采用现场搅拌,配料系统使用前必须进行校验。人工添加膨胀剂及粉煤灰时必须对操作人员进行交底和培训,务必添加准确,误差≤0.5%。加入粉煤灰和膨胀剂后的砼搅拌时间应比普通砼延长30s,保证各种材料拌合均匀,发挥作用。

砼开裂对渗漏水造成重大影响,令施工单位十分头痛,除了设计上保证合理配筋外,施工管理中的准确计量是关键,U型膨胀剂能限制和补偿砼的开裂,但搅拌站如不按配合比掺入足够的U型膨胀剂,造成砼的膨胀和防水效应低下,将不可能起到应有的作用而满足工程需要,因此,必须确保各种材料尤其是U型膨胀剂的准确计量。

2.4施工质量及细部结构(施工缝、后浇带、钢筋撑角、穿墙管道和螺栓、桩头等)的处理

①砼振捣时必须专人负责,振捣时间宜为10～30s,以混凝土泛浆和不冒气泡为准,确保不漏振、不欠振、不超振。并应严格按预先设计好的浇筑方法进行浇筑。

②施工缝。按照规范的规定,墙体水平施工缝应留在高出底板表面不少于300mm的墙体上,施工缝防水的构造形式主要有设置BW遇水膨胀止水条和中埋钢板止水带两种。设置BW止水条是近年发展起来的一种新工艺,主要有操作简单、施工速度快等优点。但由于现场施工条件复杂,其可靠性及止水效果往往不及传统的钢板止水带。墙体一般不宜留垂直施工缝,如确实需要时,应采用中埋钢板止水带,与水平钢板止水带焊成一个整体,也可采用BW止水条,但要处理好与BW水平止水条的连接。

墙体施工缝浇灌砼前,其表面上的浮浆和松散砼必须清除干净。水平施工缝上铺30～50厚1:1防水水泥砂浆。防水水泥砂浆的铺浆长度要适应砼的浇筑速度,不宜过长或者间断漏铺。垂直施工缝也应根据浇筑速度涂刷一遍素水泥浆,以增强结合作用。当浇灌砼和砂浆在墙体中的卸料高度>3m时,可根据墙体厚度选用柔性流管浇灌,避免砼出现离析现象。

③后浇带。由于工程施工的需要,常在地下结构中留设后浇带,而渗漏常出现在后浇带两侧砼的接缝处。后浇带的施工时间宜在两侧砼成型6周后,砼的收缩变形基本完成后再进行。或者通过沉降观测,当两侧沉降基本一致,结合上部结构荷载增加情况以及下部结构砼浇筑后的延续时间确定。

④钢筋撑角。尽量避免局部或个别钢筋落在垫层上,或帖着砖模、模板。钢筋的绑扎施工中必须注意将撑环、撑角设置在双排钢筋之间,对应的位置也应加设保护层垫块。撑环或撑角的每一端应有不少于2道绑扎。为了慎重可靠,宜采取焊接的方法固定在钢筋上。

⑤穿墙管道和螺栓。穿墙管道和螺栓必须按规范要求焊接止水环,并要保证焊缝的质量,以免漏焊和夹渣为渗水提供了通道。支模时,应在穿墙螺栓端头迎水面侧设一方形木块,宽约50mm,厚20～30mm,浇在砼中的迎水面表层,当砼浇完并达到一定强度后,挖去木块,再平砼截去穿墙螺栓,用膨胀砂浆抹平墙面处理以保护水不锈蚀螺栓。

2.5砼的拆模及养护、保护

防水砼应进行更严格的养护,保持砼表面湿润。防水砼最好延长带模养护时间,有的工地为加快施工进度,1～2d就拆模,其实这时砼的水化热温升最高,早拆模造成散热快,增加了墙内外温差,易于形成温差裂缝。墙体宜在第5d拆模,带模慢淋水养护,拆模后用麻布帖墙并淋水保湿养护10～14d。建筑物的底板往往同时是大体积砼,因此必须根据施工季节及现场的施工条件制订合理的养护方案,使砼中心温度与表面温度的差值、砼表面温度与大气温度的差值均不大于25℃;夏天宜用蓄水或湿麻布养护,冬天要用塑料薄膜和保温材料进行保温保湿养护。

有的工程砼浇筑完成后,不注意维修保护,竣工之前就出现开裂渗漏,这是气温和温度变化引起的,因此,地下工程完成后,应尽快复土,做好维护和保温工作。减小温度裂缝的发生,对砼的抗渗能力有极重要的意义,以达到“不裂不渗”的效果。

3结语

防水砼属结构自防水,理论上其防水效果及耐久性均较好,但实际施工中,施工技术措施和操作工艺是取得预期防水效果的关键和重要保证,值得探讨和在实践中加以验证。在具体工程中,按照前述施工方法来指导和控制实际施工,严格控制操作工艺,取得了非常好的防水效果,满足了设计防水要求。实践证明,防水砼不但防水效果好,且造价较低,施工简便,值得在在建筑工程地下室防水中应用推广。

参考文献:

[1] 陈荚.地下防水混凝土结构施工质量预防措施[J].建厂科技交流,2007,34(3):22-25.

[2] 谢达锋.地下室防水工程的探讨[J].中国建设信息,2005,(20):47-48.

[3] 陈超.浅析地下室防水工程设计和施工[J].江西化工, 2005,(3):142-145.

[3] 吴明文.混凝土地下室工程抗裂防渗综合技术探讨[J]. 福建建筑,2005,95(5).