污水处理工程变形缝止水带施工方法

单 翠 ，高文超，金国建

(1.莆田学院 土木工程学院，福建 莆田 351100；2.中核华辰建筑工程有限公司海西分公司，福建 莆田 351100)

在工程施工过程中，构筑物变形缝的渗漏是较为常见的技术问题，同时也是难以从根本上防治的难题。污水处理工程一旦出现渗漏会导致土质、空气、水等环境污染，长期的渗漏会导致污水处理工程周边地下水出现病原微生物污染、生态链遭到破坏等生态环境问题。据有关资料数据统计，约有60%～70%的变形缝存在不同程度的渗漏水现象[1]，可见变形缝渗漏水已成为影响工程质量最重要的因素。因此，有效的变形缝止水带施工措施显得格外关键，尤其是对地下工程、水处理工程、预制装配式拼装有防水要求的工程等。

工程实践证明，在施工过程中应严格遵守“防排结合、刚柔并用、多道设防、综合治理”的基本原则，目前变形缝防水常规设计做法为中埋式止水带。但中埋式止水带失效出现渗漏水后，如何在原变形缝上重置新的防水措施，成为新的工程课题，尤其是在建筑工业化背景下大力推广装配式拼接技术的情况下，对变形缝的防渗漏技术要求愈加严格。

1 现状分析

通过中国知网检索变形缝，止水带关键词，共检索到1 326篇文章，数据显示近十年相关科研成果趋于成熟，总体趋势如下图1所示，研究文献部分主题词分布情况如图2所示。

图1 研究文献发表年度趋势图

图2 研究文献部分主题词分布情况

从图2主题词分布情况可知，变形缝、止水带一直是防水工程研究的重点。

张文钦等[1]从定性分析角度对水工建筑物变形缝渗漏防治问题进行了研究，并提出转变观念、提高管理水平、规范施工流程等策略。王勇[2]以地下人行通道工程实例，研究了新旧结构连接位置的变形缝节点防渗漏施工技术，通过“变形缝+施工缝”、有组织地排水以及墙体根部排水沟设置等技术有效处理变形缝渗漏问题。渗漏问题在水处理工程上也较为常见。吴为义等[3]针对污水处理工程变形缝渗漏进行了详细分析，设计出变形缝复合防水构造体系，并实践证明了该复合体系的有效性。刘静[4]以宝鸡峡漆水河倒虹改建工程渡槽间伸缩缝U型止水带施工技术为研究核心，认为传统预埋件施工方法存在工作量大、精度难保证以及后期渗漏水等问题，同时设计了一种预埋件固定安装定位装置，在施工应用过程中大大提高了预埋件施工精度。Liu等[5]、Tan等[6]对橡胶材料在止水方面的性能进行了研究。李家龙等[7]对综合管廊变形缝橡胶止水带采用冷接法产生的质量问题进行剖析，改进了热接法施工工艺，并验证了热接法在降低成本、缩短工期等方面具有良好的经济效益。

图3 预制装配式变形缝可拆卸Ω型止水带施工工艺流程图

此外，对装配式预制拼接工程中的变形缝渗漏防治问题的研究也有一定的成果。如张晓东等[8]对隧道衬砌环向中埋式止水带的施工进行了详细分析，通过采用内侧钢模、外侧木模及钢筋卡固定中埋式止水带，防渗漏效果较传统工艺有所提高。

综上分析，我国目前对变形缝防渗漏施工有一定的研究并取得了一定实践成果。本文结合当前研究成果并进行一定的改良设计，将其应用到污水处理工程变形缝的防渗漏施工中。

2 可拆卸Ω型止水带施工工艺设计

本施工技术对传统的可拆卸外贴式止水带施工方法进行改良升级，用于预制装配式变形缝渗漏水处理。先对变形缝两侧的混凝土面层进行切槽打磨，传统的预埋螺栓改为取孔后置，增加变形缝内置防水构造做法，安装止水带前对混凝土缺陷和钢板表面进行处理，涂刷粘接剂，安装完止水带后进行封闭和保护，以增加止水带的止水效果和使用寿命。具体施工工艺流程如图3所示。

3 可拆卸Ω型止水带施工质量控制要点

(1)橡胶止水条带和止水条进场须对数量、规格、外观质量及质量证明文件进行复检，合格的产品才能用于工程实体。

(2)化学胶体进场须有质量保证书，并取样试验合格后方能使用，使用过程中严格按照厂家提供的参数进行配比，保证搅拌时间和胶体均匀性。

(3)切割打磨的混凝土面层，须彻底清除面层和变形缝内所有的杂质、灰尘和水分，清除完成后立即加盖彩料布保护，防止灰尘杂质落入造成二次污染。

(4)钢板、膨胀螺栓均为成品，不得现场加工，不锈钢板不得有毛刺和锐利棱角，避免对止水带造成损伤。

(5)止水带粘贴时应保证粘接胶固化时间，待粘结胶全部固化后才能进行下一道工序。

4 工程实施

以上海MZ实业有限公司水处理中心项目为例。该项目包括回用水池、物化系统池、膜脓液系统、蓄水池等防渗漏具有较高要求的工程项目。变形缝采取中埋式止水带、填塞止水材料、注浆以及在原变形缝上重新施工一条新的中埋式止水带等方法均未达到防渗漏效果。经现场技术人员讨论分析，采用了后置可拆卸Ω型止水带施工技术。

4.1 可拆卸Ω型止水带施工过程

4.1.1 定位弹线和基面开槽打磨

以变形缝为中心线两边270 mm弹墨斗线，延墨斗线开槽，用打磨机磨平。开槽磨光宽度540 mm、深度20 mm，安装止水条部位打磨宽度20 mm、深度30 mm。打磨后面层局部缺陷部位用环氧砂浆修补压光磨平，如图4、图5所示。

图4 变形缝开槽磨平示意图(单位：mm) 图5 变形缝开槽磨平现场施工图

4.1.2 螺栓孔定位取孔

外贴止水带采用厚8 mm、宽100 mm的不锈钢钢板固定，钢板应提前进行试拼，保证钢板预留螺栓孔与墙面取孔位置一一对应。钢板转角部位应做成圆弧状，圆弧半径以2个相邻螺栓头的距离不影响止水带钢板安装为准。不锈钢板加工示意图如图6所示。

图6 不锈钢板加工示意图(单位：mm)

固定钢板螺栓为12 mm×150 mm不锈钢螺栓，间距100 mm，孔深100 mm。池底板和池壁混凝土迎水面根据钢板螺栓实际位置采用水钻打孔，为保证钢板、止水带孔、螺栓孔同一部位，现场先放样画出打孔点，以保证其位置的准确性。变形缝水钻取孔示意图如图7所示。

图7 变形缝水钻取孔示意图(单位：mm)

4.1.3 变形缝内防水构造实施及安装固定止水条

找准变形缝位置，将原变形缝内封堵用的聚乙烯泡沫板和聚硫密封膏全部清除并清洗干净，用喷灯烘干面层和变形缝。变形缝内防水构造从下到上依次为：40 mm油麻丝+聚硫密封膏+ PZ遇水膨胀止水条30 mm×40 mm(5倍膨胀率)。止水条用木块沿止水条凹槽用木锤击打，使其牢固。止水条接头搭接长度不小于10 cm，采用粘接剂粘接。在池壁变形缝两侧安装15 mm×20 mm缓膨型遇水膨胀止水条，止水条两侧用聚硫密封膏封堵。变形缝止水条安装示意图如图8、图9所示。

图8 变形缝止水条安装示意图(单位：mm) 图9 变形缝止水条安装现场图

4.1.4 涂刷粘贴胶料

在清洁烘干的混凝土粘结面上均匀涂刷环氧树脂底胶料，不得有漏涂和留坠现象，涂抹厚度为2 mm。螺栓孔处严禁环氧树脂封堵，需采取措施予以保护。环氧树脂涂料面层示意图如图10所示。

图10 环氧树脂涂料面层示意图(单位：mm)

4.1.5 Ω型止水带安装

边刷环氧树脂边安装橡胶止水带。在整个安装过程中，不可太过用力拉拽止水带。止水带与不锈钢板间用软金属片衬垫严密。为最大程度地提高止水效果，橡胶止水带按照变形缝总长一次定制成型(长度偏差只允许正偏差)，现场尽可能不再裁剪和搭接。止水带安装、固定示意图如图11、图12所示。

图11 止水带安装、固定示意图(单位：mm) 图12 止水带安装、固定现场图

4.1.6 封闭与保护

橡胶止水带施工完成满水试验合格后，为保证止水带在池体注水使用中抗氧化、耐腐蚀等，在橡胶止水带迎水面涂抹两遍环氧树脂。为避免使用过程中对止水带的破坏，增加2 m厚折型铝合金板覆盖，进行成品保护。止水带封闭与保护示意图如图11、图12所示

图13 止水带封闭与保护示意图(单位：mm) 图14 止水带封闭与保护现场图

4.2 施工成效分析

4.2.1 满水试验分析

本工程按照满水试验规范要求进行注水与观测记录，试验现场情况及数据如图15及表1所示。

图15 水池满水试验现场图

表1 满水试验部分主要数据

通过满水试验发现，单个水池最大渗水量为0.73 L /(m2·d)，均小于规范要求的2 L /(m2·d)，按照次工法施工的变形缝处无渗漏情况发生，止水效果非常理想。

4.2.2 成本分析

后置可拆卸Ω型止水带可有效避免二次渗漏，在节约二次渗漏的人工及成本上有较大优势。经测算止水带一次维修成本约128 元/m，一次满水试验费用0.6 元/m3。污水处理项目设计有防渗漏要求的变形缝的单体共5个，实施长度313 m，满水试验试水量约33 902 m3。减少维修成本为：313 m×128 128元/m +33 902 m3×0.6元/ m3=60 405.2元。

4.2.3 工艺对比分析

传统止水带施工方法与后置可拆卸Ω型止水带施工工艺的对比分析结果如表2所示。

表2 两个施工方法的对比分析

由以上分析可知，后置可拆卸Ω型止水带节省成本，且防水效果较好。同时，2019年底该工程投入使用，通过跟踪回访发现，该变形缝的防渗漏效果很好。此外，该施工工艺在上海MZ实业公司与中核华辰建设有限公司承接的其他工程中推广与应用，截至目前均实施效果良好，尚未得到二次渗漏的反馈。由此可以确定，后置可拆卸Ω型止水带施工方法可达到节约成本、有效避免二次渗漏的效果，可以在较大范围内进行推广与实施。

5 结 论

本施工方法操作简单，止水带安装拆卸方便，可有效解决预制装配式拼接水池和地下结构变形缝渗漏处理的难题，具有良好的社会效益。尤其是对污水厂这类零渗漏要求的特殊工程项目，变形缝出现渗漏或止水措施失效后，利用此工艺建立新型有效的止水体系，可以大大降低人工、材料等成本。通过后置可拆卸Ω型止水带施工方法，可以有效解决二次渗漏问题。