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浅议地下混凝土结构自应力防水

发布日期:2017-02-27 21:49

浅议地下混凝土结构自应力防水
 
[摘 要]在民用建筑的建设中,由于土地价格的飙升,开发商为了提高土地的利用率,使高层建筑迅速增多,一般的高层建筑均设置地下室,另外利用街心公园、广场、绿地等修建地下人防、地铁车站工程、地下停车场工程也已成为一种趋势。为了保证地下工程在竣工后的正常使用以及减少今后维修费用,解决好地下工程的防渗漏工作是关键。造成地下工程渗漏的主要原因就是防水层施工质量不可靠,而当混凝土自身内在质量存在问题时,使地下室抗渗能力降低。防水层质量不过关,主要是材料方面和施工方面的原因,个别是设计方面的问题。本文主要从提高地下室混凝土本身抗渗能力的方面进行叙述。
[关键词]结构自防水 质量 构造 混凝土
 
      为了保证地下室混凝土结构工程在竣工后的正常使用以及减少今后的维修费用,做好地下室的防渗漏工作是关键。造成地下工程渗漏的主要原因就是防水层未按施工规范要求正确施工,当混凝土又存在一定的内在质量问题,使抗渗能力大幅度的下降。防水层质量不过关,主要是材料方面和施工方面的原因,偶尔也有设计方面的问题。按防水工程的重要性,地下工程的防水等级分为四级,不管哪个防水等级,结构自防水是基本底线,因此在施工中注意影响防水混凝土自防水效果的相关因素,采取相应预防控制措施,改善混凝土自身的抗渗能力,成为施工的重点。防水混凝土的自防水效果影响因素主要有以下几方面:混凝土防水剂的选择及配合比的设计,原材料的质量控制及准确计量,施工中的振捣及细部结构如施工缝、变形缝、后浇带、钢筋撑角、穿墙管、穿墙螺栓、桩头等的处理,混凝土的拆模时间及拆模后的及时养护。
 
一、防水剂的选择及防水混凝土配合比适配
      为了提高自防水混凝土的抗渗能力,我们采用 U144- Ⅲ混凝土泵送型防水剂。该防水剂是辽宁省建设科学研究院研制的一种集防水、减水、缓凝等效果于—体的混凝土外加剂,适宜掺量为水泥重量的 1.5~1.8%。本产品性能符合中华人民共和国建材行业标准 JC473—2001 混凝土泵送剂和 JC474—1999 防水剂的标准要求。该产品适宜于现场配制 C20~C35 级混凝土,满足现场泵送或浇筑的要求。U144- Ⅲ混凝土泵送型防水剂是一种技术成熟、防水效果较好的混凝土防水剂,适合防水混凝土配合比设计。防水混凝土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,进行配合比设计时的抗渗水压值应比设计值提高0.2MPa,水泥用量≥320kg/m3,砂率宜为 35~45%,水灰比≤0.55,入模混凝土坍落度不宜大于 150mm左右。另外,采用商品混凝土时必须考虑路途及运输问题,适当延长混凝土的初凝时间,避免浇筑过程中出现冷缝,并适当推迟水泥水化热峰值出现时间,减小温度裂缝。
 
二、原材料的质量控制及准确计量
      组成自防水混凝土的主要原材料有:水泥、砂、石子、膨胀剂、粉煤灰、水等。水泥强度等级应≥32.5MPa,石子粒径宜为 5~40㎜。含泥量≤1%,砂宜用中砂,含泥量≤3%,防水剂的技术性能必须符合国家标准一等品;粉煤灰必须达到二级,掺量≤20%,水应采用不含有害物质的自来水。在施工前进场混凝土材料必须现场抽样检验。达不到要求不得使用,重点控制砂石含泥量及级配。混凝土如采用现场搅拌,计量系统使用前应进行校准。加入防水剂后的混凝土搅拌时间应比普通混凝土延长30~60s。
 
三、施工中的重点部位振捣及细部结构施工
      防水的重点部位如施工缝、变形缝、后浇带、钢筋撑角、穿墙螺栓、穿墙管、桩头等的处理:混凝土振捣时必须专业技术人员负责监督,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。
      1.墙体施工缝的施工:按照《地下工程防水技术规范》(GB50108-2001)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。墙体水平施工缝浇灌混凝土前,其表面浮浆和松散混凝土必须清除干净,然后再铺30~50㎜厚 1:1水泥砂浆。铺设水泥砂浆的铺浆长度要适应混凝土的浇筑速度,不宜过长或者间断漏铺。混凝土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注,避免混凝土出现离析现象。
      2.变形缝的施工:为避免止水带局部出现卷边或接头粘接不牢,在施工中应采取以下几项措施:选购止水带时应按图纸要求选购长度能够满足底板加两侧墙板的长度尺寸,如长度不能满足要求而需接长时,可采用氯丁型 801 胶结剂粘结,并用木制的夹具夹紧,最好采用热挤压粘结方法,以保证粘结效果。止水带安装过程中的支模和其他工序施工中,要注意不应有金属一类的硬物损伤止水带。浇注混凝土时,应先将底板处的止水带下侧混凝土振捣密实,并密切注意止水带有无上翘现象;对墙板处的混凝土应从止水带两侧对称振捣,并注意止水带有无位移现象,使止水带始终居于中间位置。为便于施工,变形缝中填塞的衬垫材料应改用聚苯乙烯泡沫塑料板或沥青浸泡过的木丝板。
      3.后浇带的施工:地下结构中需要留设后浇带,而渗漏常出现在后浇带两侧混凝土的接缝处。后浇带的施工时间宜在两侧混凝土成型 6周后,混凝土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底板结构混凝土浇筑后的延续时间确定。施工前,应将接缝面用钢丝刷清理,用錾子凿去表面砂浆层,使其完全露出新鲜混凝土后再浇注。施工时可根据混凝土浇注的速度在接缝面上再涂刷一遍素水泥浆,但每次涂刷的超前量不宜过长,以免失去结合层的作用。后浇带混凝土中还可掺入 15%的膨胀剂,在混凝土硬化时起收缩补偿作用。混凝土浇注应采用二次振捣法,以提高密实性和界面的结合力,设计中一般对该部位配筋进行加强,针对配筋较密的特点,后浇带宜采用T 型的形状,以方便拆除模板。支设吊模时支撑模板的钢筋必须从中间截断,以免该钢筋锈蚀成为渗水通道。
      4.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。为了保险可靠,可采取焊接的方法固定在钢筋上。
      5.安装模板设置的穿墙螺栓或穿墙管,施工规范规定要焊接止水环,要加强对止水环焊缝的检查,在满焊的条件下应逐个敲去焊渣并对焊缝检验,对不合格的要补焊后方可采用。止水环相对穿墙螺栓中心不得有严重偏移现象。当混凝土达到一定强度后,应在穿墙螺栓端头迎水面侧凿除 20~30mm深的混凝土,截去穿墙螺栓,用膨胀砂浆做墙面处理。对于较大的方形套管,管子的底部常因无法振捣而出现空洞蜂窝现象,我们对此类套管采取在止水环两侧分别开出直径大于振捣棒直径的洞口,便于将振捣捧插入套管下部混凝土中振捣,同时排出气体,从而保证了死角部分混凝土的密实性。
 
四、混凝土的拆模及养护
      防水混凝土宜延长带模养护时间,拆模后的竖向构件,如地下室侧壁等,应采用涂刷混凝土保护剂的方法进行养护。防水施工规范规定,有防水要求的混凝土养护时间不得少于 14d,建筑物的底板往往同时是大体积混凝土,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施工组织设计,使混凝土中心温度与表面温度的差值、混凝土表面温度与大气温度的差值均不大于25℃。减少温度裂缝的发生,对混凝土的抗渗能力有很大提升,达到不裂不渗的防水效果。
 
结束语
      防水混凝土的自防水效果影响因素主要有以下几点:混凝土防水剂的选择及配合比的设计;原材料的质量控制及准确计量;施工中的振捣及细部结构(施工缝、变形缝、后浇带、钢筋撑角、穿墙管、穿墙螺栓、桩头等)的处理;混凝土的拆模时间及拆模后的养护。