經驗交流：地下工程防水混凝土的防水效果
發布時間：2010-01-14 共1頁
為了保證地下工程在峻工后的正常使用，以及減少維護費用，解決好地下工程的防滲漏工作是關鍵。通過對一些地下工程施工過程及竣工后使用情況的調查，發現造成地下工程滲漏的主要原因就是防水層質量不可靠，而混凝土自身又存在諸多問題，使抗滲能力打折扣。防水層質量不過關，主要是材料方面和施工方面的原因，也有設計方面的問題。筆者主要從提高混凝土本身抗滲能力的方面進行探討。
按防水工程的重要性，地下工程的防水等級分為四級，不管哪個防水等級，結構自防水是根本防線，因此在施工中分析影響防水混凝土自防水效果的相關因素，采取相應預防措施，改善混凝土自身的抗滲能力，成為施工人員關注的重點。
防水混凝土的自防水效果影響因素主要有以下幾點：1、混凝土防水劑的選擇及配合比的設計：2、原材料的質量控制及準確計量；3、施工中的振搗及細部結構(施工縫、變形縫、后澆帶、鋼筋撐角、穿墻管、穿墻螺栓、樁頭等)的處理；4、混凝土的拆模時間及拆模后的養護。
一、防水劑的選擇及配合比的設計
為了提高自防水混凝土的抗滲能力，人們在防水材料的研究上傾注了巨的精力，防水材料的性能有了很的改善。如中國建筑材料科學研究院研制成功的U型膨脹劑就是一種良好的防水抗滲材料。在混凝土中摻入l0％一14％U型膨脹劑，能使得混凝土抗滲能力提高1—2倍，達S30，因此選擇一種應用成熟的、效果較好的混凝土防水劑是混凝土配合比設計成功的前提。
選擇了性能良好的膨脹劑。還必須選擇有相應資質和能力的試驗室進行配合比設計，進行配合比設計時的抗滲水壓值應比設計值提高0.2Mpa，水泥用量≥300kg／m’，砂率宜為35—45％，水灰比≤O.55，入泵坍落度不宜于140mm。另外，采用商品混凝土時必須考慮路途遠近及道路運輸狀況，適當延長混凝土的初凝時間，避免澆筑過程中出現冷縫，并推遲水泥水化熱峰值出現時間，減小溫度裂縫。
二、原材料的質量控制及準確計量
組成自防水混凝土的主要原材料有：水泥、砂、石子、膨脹劑、粉煤灰、水等。水泥品種強度等級應≥32.5#，石子粒徑宜為5-40mm。含泥量≤1％，砂宜用中砂，含泥量≤3％，膨脹劑的技術性能必須符合國家標準一等品；
粉煤灰必須達到二級，摻量≤20％，水應采用不含有害物質的潔凈水。在施工前進場材料必須現場抽樣檢驗。達不到要求不得使用，重點控制砂石含泥量及級配。混凝土如采用現場攪拌，i-t-R系統使用前必須進行校驗。人工添加膨脹劑及粉煤灰時必須對操作人員進行交底和培訓，務必添加準確，誤差≤0.5％。加入膨脹劑后的混凝土攪拌時間應比普通混凝土延長30～60s.
三、施工中的振搗及細部結構
(施工縫、變形縫、后澆帶、鋼筋撐角(環)、穿墻螺栓、穿墻管、樁頭等)的處理
混凝土振搗時必須專人負責，振搗時間宜為10～30s，以混凝土泛漿和不冒氣泡為準，確保不漏振、不欠振、不超振。
1、墻體施工縫的施工。按照《地下工程防水技術規范》(GB50108-2001)的規定，墻體水平施工縫應留在高出底板表面不少于300mm的墻體上，施工縫防水的構造形式主要有設置BW遇水膨脹止水條和中埋鋼板止水帶兩種。設置BW止水條是近年發展起來的一種新工藝。主要有操作簡單、施工速度快等優點。但由于現場施工條件復雜，其可靠性及止水效果往往不及傳統的鋼板止水帶。墻體水平施工縫澆灌混凝土前，其表面浮漿和松散混凝土必須清除干凈，然后再鋪30--50厚1：1水泥砂漿。鋪設水泥砂漿的鋪漿長度要適應混凝土的澆筑速度，不宜過長或者間斷漏鋪。蘭j混凝土砂漿在墻體中的卸料高度>3m時，可根據墻體厚度選用柔性流管澆灌，避免混凝土出現離析現象。
2、變形縫的施工為避免止水帶局部出現卷邊或接頭粘接不牢，在施工中應采取以下幾項措施：①選購止水帶時應按圖紙要求選購長度能夠滿足底板加兩側墻板的長度尺寸，如長度不能滿足要求而需接長時，可采用氯丁型801膠結劑粘結，并用木制的夾具夾緊，最好采用熱擠壓粘結方法，以保證粘結效果。②止水帶安裝過程中的支模和其他工序施工中，要注意不應有金屬一類的硬物損傷止水帶。③澆注混凝土時，應先將底板處的止水帶下側混凝土振搗密實，并密切注意止水帶有無上翹現象；對墻板處的混凝土應從止水帶兩側對稱振搗，并注意止水帶有無位移現象，使止水帶始終居于中間位置。④為便于施工，變形縫中填塞的襯墊材料應改用聚苯乙烯泡沫塑料板或瀝青浸泡過的木絲板。
3、后澆帶施工由于工程施工的需要，常在地下結構中留設后澆帶，而滲漏常出現在后澆帶兩側混凝土的接縫處。后澆帶的施工時間宜在兩側混凝土成型6周后，混凝土的收縮變形基本完成后再進行。或者通過沉降觀測。當兩側沉降基本一致，結合上部結構荷載增加情況以及底下結構混凝土澆筑后的延續時間確定。施工前，應將接縫面用鋼絲刷認真清理，最好用鏨子鑿去表面砂漿層，使其完全露出新鮮混凝土后再澆筑。施工時可根據混凝土澆筑的速度在接縫面上再涂刷一遍素水泥漿，但每次涂刷的超前量不宜過長，以免失去結合層的作用。后澆帶混凝土中還可摻人15％的u型膨脹劑，在混凝土硬化時起收縮補償作用。混凝土澆筑應采用二次振搗法，以提高密實性和界面的結合力，設計中往往會對該部位配筋進行加強，針對配筋較密的特點，后澆帶宜采用T型的形狀，以方便拆除模板。支設吊模時支撐模板的鋼筋必須從中間截斷，以免該鋼筋成為滲水通道。
4、鋼筋的綁扎施工中必須注意將撐環、撐角設置在雙排鋼筋之間，對應的位置也應加設保護層墊塊。撐環或撐角的每一端應有不少于2道綁扎。為了慎重可靠，宜采取焊接的方法固定在鋼筋上。
5、安裝模板設置的穿墻螺栓或穿墻管，施工規范規定要焊接止水環，但對施工中的止水環焊縫的檢查要求不夠嚴格。以致于施工中往往存在局部漏焊和嚴重夾渣現象，為滲水提供了通道。因此，要加強對止水環焊縫的檢查，在滿焊的條件下應逐個敲去焊縫檢驗，對不合格的要補焊后方可用到工程中。用于支模的穿墻螺栓也可采用汽壓焊和電渣壓力焊頂鍛形成止水環工藝，但需注意頂鍛后形成的止水環徑部分應于鋼筋直徑2．5倍以上。而且止水環相對穿墻螺栓中心不得有嚴重偏移現象。當混凝土達到一定強度后，應在穿墻螺栓端頭迎水面側鑿除20----30mm深的混凝土，截去穿墻螺栓，用膨脹砂漿做墻面處理。對于較的方形套管，管子的底部常因無法振搗而出現空洞蜂窩現象，我們對此類套管采取在止水環兩側分別開出直徑不小于振搗棒直徑的洞口，便于將振搗捧插入套管下部混凝土中振搗，同時排出氣體，從而保證了這部分混凝土的密實性。
6、近年來因樁頭處理不好形成的滲漏水引起工程底板滲漏水的情況時有發生，因此在新版本的《=地下工程防水技術規范》中增加了樁頭部分應做防水的條文，并給出近年來應用效果較好的幾種做法，在實際施工中可根據實際情況選用其中的一種。不管選用哪種處理方法，樁頭及樁四周的垃圾均必須清理干凈。否則將起不到應有的效果。
四、混凝土的拆模時間及拆模后的養護
防水混凝土宜延長帶模養護時間，拆模后的豎向構件，如地下室側壁等，應采用涂刷混凝土保護劑的方法進行養護。
規范規定，有防水要求的混凝土養護時間不得少于14d，建筑物的底板往往同時是體積混凝土，因此必須根據施工季節及現場的施工條件制訂合理的養護方案，使混凝土中心溫度與表面溫度的差值、混凝土表面溫度與氣溫度的差值均不于25℃。減小溫度裂縫的發生，對混凝土的抗滲能力有極重要的意義，達到“不裂不滲”的效果.
按防水工程的重要性，地下工程的防水等級分為四級，不管哪個防水等級，結構自防水是根本防線，因此在施工中分析影響防水混凝土自防水效果的相關因素，采取相應預防措施，改善混凝土自身的抗滲能力，成為施工人員關注的重點。
防水混凝土的自防水效果影響因素主要有以下幾點：1、混凝土防水劑的選擇及配合比的設計：2、原材料的質量控制及準確計量；3、施工中的振搗及細部結構(施工縫、變形縫、后澆帶、鋼筋撐角、穿墻管、穿墻螺栓、樁頭等)的處理；4、混凝土的拆模時間及拆模后的養護。
一、防水劑的選擇及配合比的設計
為了提高自防水混凝土的抗滲能力，人們在防水材料的研究上傾注了巨的精力，防水材料的性能有了很的改善。如中國建筑材料科學研究院研制成功的U型膨脹劑就是一種良好的防水抗滲材料。在混凝土中摻入l0％一14％U型膨脹劑，能使得混凝土抗滲能力提高1—2倍，達S30，因此選擇一種應用成熟的、效果較好的混凝土防水劑是混凝土配合比設計成功的前提。
選擇了性能良好的膨脹劑。還必須選擇有相應資質和能力的試驗室進行配合比設計，進行配合比設計時的抗滲水壓值應比設計值提高0.2Mpa，水泥用量≥300kg／m’，砂率宜為35—45％，水灰比≤O.55，入泵坍落度不宜于140mm。另外，采用商品混凝土時必須考慮路途遠近及道路運輸狀況，適當延長混凝土的初凝時間，避免澆筑過程中出現冷縫，并推遲水泥水化熱峰值出現時間，減小溫度裂縫。
二、原材料的質量控制及準確計量
組成自防水混凝土的主要原材料有：水泥、砂、石子、膨脹劑、粉煤灰、水等。水泥品種強度等級應≥32.5#，石子粒徑宜為5-40mm。含泥量≤1％，砂宜用中砂，含泥量≤3％，膨脹劑的技術性能必須符合國家標準一等品；
粉煤灰必須達到二級，摻量≤20％，水應采用不含有害物質的潔凈水。在施工前進場材料必須現場抽樣檢驗。達不到要求不得使用，重點控制砂石含泥量及級配。混凝土如采用現場攪拌，i-t-R系統使用前必須進行校驗。人工添加膨脹劑及粉煤灰時必須對操作人員進行交底和培訓，務必添加準確，誤差≤0.5％。加入膨脹劑后的混凝土攪拌時間應比普通混凝土延長30～60s.
三、施工中的振搗及細部結構
(施工縫、變形縫、后澆帶、鋼筋撐角(環)、穿墻螺栓、穿墻管、樁頭等)的處理
混凝土振搗時必須專人負責，振搗時間宜為10～30s，以混凝土泛漿和不冒氣泡為準，確保不漏振、不欠振、不超振。
1、墻體施工縫的施工。按照《地下工程防水技術規范》(GB50108-2001)的規定，墻體水平施工縫應留在高出底板表面不少于300mm的墻體上，施工縫防水的構造形式主要有設置BW遇水膨脹止水條和中埋鋼板止水帶兩種。設置BW止水條是近年發展起來的一種新工藝。主要有操作簡單、施工速度快等優點。但由于現場施工條件復雜，其可靠性及止水效果往往不及傳統的鋼板止水帶。墻體水平施工縫澆灌混凝土前，其表面浮漿和松散混凝土必須清除干凈，然后再鋪30--50厚1：1水泥砂漿。鋪設水泥砂漿的鋪漿長度要適應混凝土的澆筑速度，不宜過長或者間斷漏鋪。蘭j混凝土砂漿在墻體中的卸料高度>3m時，可根據墻體厚度選用柔性流管澆灌，避免混凝土出現離析現象。
2、變形縫的施工為避免止水帶局部出現卷邊或接頭粘接不牢，在施工中應采取以下幾項措施：①選購止水帶時應按圖紙要求選購長度能夠滿足底板加兩側墻板的長度尺寸，如長度不能滿足要求而需接長時，可采用氯丁型801膠結劑粘結，并用木制的夾具夾緊，最好采用熱擠壓粘結方法，以保證粘結效果。②止水帶安裝過程中的支模和其他工序施工中，要注意不應有金屬一類的硬物損傷止水帶。③澆注混凝土時，應先將底板處的止水帶下側混凝土振搗密實，并密切注意止水帶有無上翹現象；對墻板處的混凝土應從止水帶兩側對稱振搗，并注意止水帶有無位移現象，使止水帶始終居于中間位置。④為便于施工，變形縫中填塞的襯墊材料應改用聚苯乙烯泡沫塑料板或瀝青浸泡過的木絲板。
3、后澆帶施工由于工程施工的需要，常在地下結構中留設后澆帶，而滲漏常出現在后澆帶兩側混凝土的接縫處。后澆帶的施工時間宜在兩側混凝土成型6周后，混凝土的收縮變形基本完成后再進行。或者通過沉降觀測。當兩側沉降基本一致，結合上部結構荷載增加情況以及底下結構混凝土澆筑后的延續時間確定。施工前，應將接縫面用鋼絲刷認真清理，最好用鏨子鑿去表面砂漿層，使其完全露出新鮮混凝土后再澆筑。施工時可根據混凝土澆筑的速度在接縫面上再涂刷一遍素水泥漿，但每次涂刷的超前量不宜過長，以免失去結合層的作用。后澆帶混凝土中還可摻人15％的u型膨脹劑，在混凝土硬化時起收縮補償作用。混凝土澆筑應采用二次振搗法，以提高密實性和界面的結合力，設計中往往會對該部位配筋進行加強，針對配筋較密的特點，后澆帶宜采用T型的形狀，以方便拆除模板。支設吊模時支撐模板的鋼筋必須從中間截斷，以免該鋼筋成為滲水通道。
4、鋼筋的綁扎施工中必須注意將撐環、撐角設置在雙排鋼筋之間，對應的位置也應加設保護層墊塊。撐環或撐角的每一端應有不少于2道綁扎。為了慎重可靠，宜采取焊接的方法固定在鋼筋上。
5、安裝模板設置的穿墻螺栓或穿墻管，施工規范規定要焊接止水環，但對施工中的止水環焊縫的檢查要求不夠嚴格。以致于施工中往往存在局部漏焊和嚴重夾渣現象，為滲水提供了通道。因此，要加強對止水環焊縫的檢查，在滿焊的條件下應逐個敲去焊縫檢驗，對不合格的要補焊后方可用到工程中。用于支模的穿墻螺栓也可采用汽壓焊和電渣壓力焊頂鍛形成止水環工藝，但需注意頂鍛后形成的止水環徑部分應于鋼筋直徑2．5倍以上。而且止水環相對穿墻螺栓中心不得有嚴重偏移現象。當混凝土達到一定強度后，應在穿墻螺栓端頭迎水面側鑿除20----30mm深的混凝土，截去穿墻螺栓，用膨脹砂漿做墻面處理。對于較的方形套管，管子的底部常因無法振搗而出現空洞蜂窩現象，我們對此類套管采取在止水環兩側分別開出直徑不小于振搗棒直徑的洞口，便于將振搗捧插入套管下部混凝土中振搗，同時排出氣體，從而保證了這部分混凝土的密實性。
6、近年來因樁頭處理不好形成的滲漏水引起工程底板滲漏水的情況時有發生，因此在新版本的《=地下工程防水技術規范》中增加了樁頭部分應做防水的條文，并給出近年來應用效果較好的幾種做法，在實際施工中可根據實際情況選用其中的一種。不管選用哪種處理方法，樁頭及樁四周的垃圾均必須清理干凈。否則將起不到應有的效果。
四、混凝土的拆模時間及拆模后的養護
防水混凝土宜延長帶模養護時間，拆模后的豎向構件，如地下室側壁等，應采用涂刷混凝土保護劑的方法進行養護。
規范規定，有防水要求的混凝土養護時間不得少于14d，建筑物的底板往往同時是體積混凝土，因此必須根據施工季節及現場的施工條件制訂合理的養護方案，使混凝土中心溫度與表面溫度的差值、混凝土表面溫度與氣溫度的差值均不于25℃。減小溫度裂縫的發生，對混凝土的抗滲能力有極重要的意義，達到“不裂不滲”的效果.
