工业建筑地坪防渗研究

徐盼

摘 要：工业建筑对地坪防渗要求较高，需要经过原材料的选取、配比设计以及施工工艺的严格控制。防渗钢筋混凝土地坪在工业建筑中广泛使用，相较于一般的混凝土地坪，具有耐磨性、抗冲压并且抗疲劳等优势。结合中海油石化公司工业建筑的项目的实施经验，对地坪防渗做简要分析。

关键词：工业建筑；地坪防渗；研究

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.13.097

油石化公司工程建设中需要对油罐区等重点污染区域的地坪做防渗处理，以免渗漏发生地下水以及土壤污染等生产安全问题。防渗地坪作为末端被动防渗技术，其施工质量对控制污染就有直接影响。

1 防渗地坪的结构形式

工业建筑中对重点污染区进行防渗处理。根据实际工业区需要对目前使用广泛的防渗钢纤维混凝土地平进行分析，防渗系数小于 cm/s。防渗地坪的结构为原土夯实，铺设细砂保护层200mm，之后布设单层长丝无纺土工布，再覆盖2mm厚低压聚乙烯（HDPE）土工膜，低压聚乙烯渗透系应小于cm/s，之后上层再铺设单层长丝无纺布土工布，以及150mm厚天然砂砾层，最后为防渗钢纤维混凝土现浇面，厚度为100mm。

其中抗渗混凝土钢筋率不低于0.1%，以提高抗拉强度、抗弯强度以及抗疲劳性，提高地坪使用的耐久性和韧性。采用C30混凝土提高防渗系数，且为保证防渗效果防渗钢筋混凝土面层坡度设计不宜小于0.5%[1]。

2 防渗地坪是施工控制难点

2.1 防渗要求高，混凝土施工存在不确定因素

目前国内对防渗系数小于cm/s的抗渗混凝土的成熟配比还有待探究，各工业建筑施工单位都是在原有施工经验的基础上不断摸索。工业建筑中使用的防渗系数要求较高，特性混凝土也对硬化时间、温度控制、混凝土养护方式和时间以及拆模时间做进一步的探索。防渗砼是防渗地坪施工中的不确定因素，对工程处理带来一定的影响，并会带来裂纹等不确定隐性因素[2]。

2.2 地坪面积大，控制难度大

防渗地坪为一次浇筑施工，浇筑面积大，砼产生大量收缩，会产生收缩裂缝。且根据防渗工作要求，对混凝土施工完毕后的表面不能造成破坏，若施工后地坪存在积水，将没有后期修复的机会。且是施工聚合区域内存在较多框架柱和施工设备，设备四角都是施工的薄弱环节，稍有不慎，容易产生施工裂缝。且施工区域内设备较多，对施工后的表面平整度和坡度控制带来问题。

2.3 防渗砼养护存在难点

防渗砼需要进行养护管理，保持湿润。根据以往的施工经验一般在浇筑施工后的48h～72h内进行缩缝切割，否则切割过程容易产生裂缝，但切割过程需要掀开养护塑料布，这一施工过程会导致水分流失，进而造成防渗砼发生破裂和裂纹。为浇筑后养护管理带来压力。

綜上所述，混凝土地坪施工中，如何避免裂缝产生以达到环评要求，并精确控制地表平整度和坡度成为施工难点。

3 防渗钢纤维混凝土组成及配合比设计

3.1 混凝土施工材料

为了提高混凝土的粘结性，并根据石化工业建筑地坪的需求，采用蒙西425#普通硅酸盐水泥，保证拌合料的强度。粗集料选用鹅卵石，保证粒径最大为钢纤维的2/3，一般限定范围为10～25mm，破碎值小于7%，该粗集料具有较强的硬度强度，并且利于在钢纤维中均匀分散。细集料则选用中砂，粒径范围0.35～0.45mm，含泥量低于2%。掺合料则选用电厂生产的一级粉煤灰，适当提高混凝土的易和性，并降低水灰比，改善抗渗性能。

钢纤维则使用DJ-02型钢，具有较强的抗拉性，强度较高，且不会因为钢纤维断裂导致混凝土强度降低。下表1 为钢纤维性能各指标。

3.2 材料配比设计

根据以往防渗地坪的施工经验，确定适配结果为每 混凝土材料的用量如下表2。

坍落度控制在10cm。

4 施工过程控制

施工图纸是施工作业科学执行的依据，根据防渗地坪设计图纸，做好防钢纤维混凝土地坪过程控制。施工过程中主要留意混凝土表面平整度以及地坪裂缝控制。具体施工中保证每层严格验收，做好工程质量控制。经验收合格后方可进行下一部工序。

4.1 基层和素土层

素土层夯实后厚度控制在0.9m。而基层处理质量直接决定之后工序以及整个地面工程的质量。因此，在填土回埋时通常采用分层回填，逐层夯实的作业方法。分层进行夯土回填时土层厚度控制在300m以内，同时，抽取表地下水对原土进行浇灌，控制填土含水率，并保持在最佳含水状态。回填土没铺设一层，要经20T压路机进行回压，将压路机时速控制在20～25m/min为宜，压路机轮胎相互重合1/3个轮胎。每一层碾压结束后，使用土基密度含水测量仪对土基含水量进行测定，并确保压实度在0.94以上。若地坪施工周围空间有限，无法使用大型压路机进行碾压作业，可以采用电动人工夯实，确保基层和素土层密实度[3]。

4.2 细砂保护层

细砂保护层在低压聚乙烯层以上，主要作用是保护 HDPE 膜不受损坏。细砂保护层的厚度为200mm，同时可以防止轻油泄露造成的地下土壤和水污染。细砂层铺洒过程中应该检查有无大的砂砾，进行剔除，并使用电动夯压机进行夯实。该施工过程应该严格按照国家规范

和设计满足平整度设计要求，并为上层材料的铺设做好基础工作。

4.3 HDPE 防渗膜层

该步骤要铺设两层防渗材料。其中土工布使用表面平整的热粘连接人工滚铺的土工布。其接缝和坡面相交。对于可能存在应力的地方水平接缝距离应大于1.5m。坡面施工时对土工布的一段进行固定，顺坡面将卷材放下，确保土工布处于拉紧状态，铺设好的土工布使用沙袋压覆，并在土工布施工期间一直保留，直到该层施工完全结束。坡面不能有水平连接，连接主要沿坡面轮廓，不和土工布相交，此过程好注意避免砂砾、泥土等杂质进入无纺土工布接中，减低防渗性能。

4.4 天然砂砾层

选用级配良好的砂石材料，最大粒径为25mm以下。摊铺前适当撒水，保证表面湿润，摊铺厚度为压实度的 1.2～1.3 倍。同样为了保证压实度使用压路机碾压，采用 8t 压路机多次碾压，行驶速度控制在 20～25m/min，进行初压、再压、复压，不低于3次，提高路面密实度。

4.5 防渗钢纤维混凝土面层

4.5.1 面层施工

在普通混凝土中加入DJ-02型钢纤维，可提高混凝土部分收缩应力。但由于工业建筑防渗地坪面积较大，且一次进行大面积整体浇筑极易产生收缩裂缝。可以结合跳仓法进行地坪浇筑，以横向宽度 7m，纵向6～7m进行浇筑，并使用槽钢做侧模，并借助水准仪调整标高，并固定槽钢内外，并将槽钢下面填实，以免混凝土振捣时漏浆，影响混凝土强度。混凝土浇筑时应加强振捣，钢纤维会降低混凝土流动性，振捣时间应该比普通混凝土时间长，为普通混凝土振捣时长 1.5 倍为宜。振捣时采用平板振动器，直到出浆后用长刮尺和抹子将混凝土表面抹平，偏差控制在 3mm 以内。

4.5.2 变形缝设置

沉降缝主要设置在地坪与管架、管墩等工程旁边。主要是消除结构应力，缝宽设置2cm，并填入闭孔型聚苯乙烯泡沫板，之后在上层浇灌柔性材料并保持和地坪齐平。地坪缩缝采用平头缝，缝间不填充隔离材料，浇筑时应保持紧贴。混凝土浇筑完成后，8天左右待强度达到12MPa 时，进行切割缩缝，确保割缝整齐，深度为 5mm，缝宽 3～5mm，并填充沥青胶结料进行粘合。

参考文献：

[1]侯炜，袁萍，王小龙.防渗钢纤维混凝土在石油化工储罐地坪中的应用[J].商品混凝土，2015（09）：58-60.

[2]王海龙，周庆.万宇防渗钢纤维在石油化工储罐中应用[J].水利与特殊构筑物防水，2011（06）：41-43.

[3]宋艳秋，闫志彬，陆峰.防渗地坪和地沟施工质量控制技术措施[J].中国石油和化工标准与质量，2011，31（12）：273+251.