7.2.2.1　防水混凝土结构的施工

防水混凝土结构是指以本身的密实性而具有一定防水能力的整体式混凝土或钢筋混凝土结构。它兼有承重、围护和抗渗的功能,还可满足一定的耐冻融及耐侵蚀要求。

1.防水混凝土的种类

防水混凝土一般分为普通防水混凝土、外加剂防水混凝土和膨胀水泥防水混凝土三种。

普通防水混凝土是以调整和控制配合比的方法,达到提高密实度和抗渗性要求的一种混凝土。

外加剂防水混凝土是指用掺入适量外加剂的方法,改善混凝土内部组织结构,以增加密实性、提高抗渗性的混凝土。按所掺外加剂种类的不同可分为减水剂防水混凝土、加气剂防水混凝土、三乙醇胺防水混凝土、氯化铁防水混凝土等。

膨胀水泥防水混凝土是指用膨胀水泥为胶结料配制而成的防水混凝土。

不同类型的防水混凝土具有不同特点,应根据使用要求加以选择。

2.防水混凝土施工

防水混凝土结构工程质量的优劣,除取决于合理的设计、材料的性能及配合比以外,还取决于施工质量的好坏。因此,对施工中的各主要环节,如混凝土搅拌、运输、浇筑、振捣、养护等,均应严格遵循施工及验收规范和操作规程的各项规定进行施工。

防水混凝土所用模板,除满足一般要求外,应特别注意模板拼缝严密,支撑牢固。在浇筑防水混凝土前,应将模板内部清理干净。如若两侧模板需用对拉螺栓固定时,应在螺栓或套管中间加焊止水环,螺栓加堵头(图7.10)。

图7.10　螺栓穿墙止水措施

(a)螺栓加焊止水环；(b)套管加焊止水环；(c)螺栓加堵头
1—防水建筑；2—模板；3—止水环；4—螺栓；5—水平加筋肋；6—垂直加筋肋；7—预埋套管(拆模后将螺栓拔出,套管内用膨胀水泥砂浆封堵)；8—堵头(拆模后将螺栓沿平凹坑底割去,再用膨胀水泥砂浆封堵)

钢筋不得用铁丝或铁钉固定在模板上,必须采用相同配合比的细石混凝土或砂浆块作垫块,并确保钢筋保护层厚度符合规定,不得有负误差。如将结构内设置的钢筋确需用铁丝绑扎时,均不得接触模板。

防水混凝土的配合比应通过试验选用。防水混凝土可根据抗裂要求掺入钢纤维或合成纤维,其掺合料、外加剂的掺量应经试验确定,其水灰比不大于0.55。地下防水工程所使用的防水材料应有产品合格证和性能检测报告,材料的品种、规格、性能等均应符合国家现行产品标准和设计要求,不合格的材料不得在工程中使用。配制防水混凝土要用机械搅拌。混凝土应用机械振捣密实,振捣时间为10～30s,以混凝土开始泛浆和不冒泡为止,并避免漏振、欠振和超振。须用铁锹拍实,等混凝土初凝后用铁抹子压光,以增加表面密实性。

防水混凝土应连续浇筑,尽量不留或少留施工缝。必须留施工缝时,宜留在下列部位：墙体水平施工缝不应留在剪力与弯矩最大处或底板与侧墙的交界处,应留在高出底板表面不小于300mm的墙体上；拱(板)墙结合的水平施工缝,宜留在拱(板)墙接缝线以下150～300mm处；墙体有预留孔洞时,施工缝距孔洞边缘不应小于300mm；垂直施工缝应避开地下水和裂隙水较多的地段,并宜与变形缝相结合。

施工缝浇筑混凝土前,应将其表面浮浆和杂物清除干净。先铺净浆,再铺30～50mm厚的1∶1水泥砂或涂刷混凝土界面处理剂,并及时浇灌混凝土。垂直施工缝可不铺水泥砂浆,选用的遇水膨胀止水带,应牢固地安装在缝表面或预留槽内,且该止水带应具有缓胀性能,其7d的膨胀率不应大于最终膨胀率的60%。如采用中埋式止水带,应位置准确,固定牢靠。

防水混凝土初凝后(一般浇后4～6h),即应开始覆盖浇水养护,养护时间应在14d以上。冬季施工混凝土入模温度不应低于5℃,宜采用综合蓄热法、暖棚法等养护方法,并应保持混凝土表面湿润,防止混凝土早期脱水。如采用掺加化学外加剂方法施工时,能降低水溶液的冰点,使混凝土在低温下硬化,但要适当延长混凝土搅拌时间,振捣要密实,还要采取保温保湿措施。不宜采用蒸汽养护和电热养护。地下构筑物应及时回填分层夯实,以避免由于干缩和温差产生裂缝。防水混凝土结构必须在混凝土强度达到设计强度40%以上时方可在其上继续施工。达到设计强度70%以上时方可拆模。拆模时,混凝土表面温度与环境温度之差,不得超过15℃,以防混凝土表面出现裂缝。

防水混凝土浇筑后严禁打洞。因此,所有的预留孔和预埋件必须在混凝土浇筑前埋设准确。对防水混凝土结构内的预埋铁件、穿墙管道等防水薄弱之处,应采取措施,仔细施工。

拌制防水混凝土所用材料的品种、规格和用量,每工作班检查不应少于两次。混凝土在浇筑地点的坍落度,每工作班至少检查两次。防水混凝土抗渗性能,应在标准条件下养护混凝土抗渗试件的试验结果评定。试件应在浇筑地点制作。连续浇筑混凝土每500m3应留置一组抗渗试件,一组为6个。每项工作不得小于两组。

防水混凝土的施工质量检查,应按混凝土外漏面积每100m2抽查1处,每处10m2,且不得少于3处。细部构造应全数检查。

防水混凝土的抗压强度和抗渗压力必须符合设计要求,其变形缝、施工缝、后浇带、穿墙管道、埋设件等设置和构造均要符合设计要求,严禁有渗漏。防水混凝土结构表面的裂缝宽度不应大于0.2mm,并不得贯通。其结构厚度不应小于250mm,迎水面钢筋保护层厚度不应小于50mm。(www.daowen.com)

7.2.2.2　水泥砂浆防水层的施工

刚性抹面防水根据防水砂浆材料组成及防水层构造不同可分为两种：掺外加剂的水泥砂浆防水层与刚性多层抹面防水层。掺外加剂的水泥砂浆防水层,近年来已从掺用一般无机盐类防水剂发展至用聚合物外加剂改性水泥砂浆,从而提高水泥砂浆防水层的抗拉强度及韧性,有效地增强了防水层的抗渗性,可单独用于防水工程,获得较好的效果。刚性多层抹面防水层主要是依靠特定的施工工艺要求来提高水泥砂浆的密实性,从而达到防水抗渗的目的,适用于埋深不大,不会因结构沉降、温度和湿度变化及受振动等产生有害裂缝的地下防水工程。适用于结构主体的迎水面或背水面,在混凝土或砌体结构的基层上采用多层抹压施工,但不适用环境有侵蚀性,持续振动或温度高于80℃的地下工程。

水泥砂浆防水层所采用的水泥强度等级不应低于32.5级,宜采用中砂,其粒径在3mm以下,外加剂的技术性能应符合国家或行业标准一等品及以上的质量要求。

刚性多层抹面防水层通常采用四层或五层抹面做法。一般在防水工程的迎水面采用五层抹面做法(图7.11)。在背水面采用四层抹面做法(少一道水泥浆)。施工前要注意对基层的处理,使基层表面保持湿润、清洁、平整、坚实、粗糙,以保证防水层与基层表面结合牢固,不空鼓和密实不透水。施工时应注意素灰层与砂浆层应在同一天完成。施工应连续进行,尽可能不留施工缝。

图7.11　五层做法构造

1、3—素灰层2mm；2、4—砂浆层4～5mm；5—水泥浆1mm；6—结构层

水泥砂浆防水层不宜在雨天及5级以上大风中施工。冬季施工不应低于5℃；夏季施工不应在35℃以上或烈日照射下进行。

如采用普通水泥砂浆做防水层,铺抹的面层终凝后应及时进行养护,且养护时间不得少于14d。

对聚合物水泥砂浆防水层未达硬化状态时,不得浇水养护或受遇水冲刷,硬化后应采用干湿交替的养护方法。

7.2.2.3　卷材防水层施工

卷材防水层是用沥青胶结材料粘贴卷材而成的一种防水层,属于柔性防水层。其特点是具有良好的韧性和延展性,能适应一定的结构振动和微小变形,对酸、碱、盐溶液具有良好的耐腐蚀性,是地下防水工程常用的施工方法。采用改性沥青防水卷材和高分子防水卷材,抗拉强度高,延伸率大,耐久性好,施工方便。但由于沥青卷材吸水率大,耐久性差,机械强度低,直接影响防水层质量,而且材料成本高,施工工序多,操作条件差,工期较长,发生渗漏后修补困难。

1.铺贴方案

地下防水工程一般把卷材防水层设置在建筑结构的外侧迎水面上,称为外防水。这种防水层的铺贴法可以借助土压力压紧,并与结构一起抵抗有压地下水的渗透和侵蚀作用,防水效果良好,采用比较广泛。卷材防水层用于建筑物地下室,应铺设在结构主体底板垫层至墙体顶端的基面上,在外围形成封闭的防水层,卷材防水层为一至二层。

阴阳角处应做成圆弧或135°折角,其尺寸视卷材品质而定。在转角、阴阳角等特殊部位,应增贴一至二层相同的卷材,宽度不宜小于500mm。

外防水的卷材防水层铺贴方法,按其与地下防水结构施工的先后顺序分为外贴法和内贴法两种。

(1)外贴法。在地下建筑墙体做好后,直接将卷材防水层铺贴在墙上,然后砌筑保护墙。其施工顺序为：首先浇筑需防水结构的底面混凝土垫层,并在垫层上砌筑永久性保护墙,墙下干铺油毡一层,墙高不小于结构底板厚度,另加200～500mm,在永久性保护墙上用石灰砂浆砌临时保护墙,墙高为150mm×(油毡层数+1),在永久性保护墙和垫层上抹1∶3水泥砂浆找平层,临时保护墙上用石灰砂浆找平,待找平层基本干燥后,即在其上满涂冷底子油。然后分层铺贴立面和平面卷材防水层,并将顶端临时固定。防水结构施工完成后,将临时固定的接槎部位的各层卷材揭开并清理干净,再在此区段的外墙外表面上补抹水泥砂浆找平层,找平层上满涂冷底子油,将卷材分层错槎搭接向上铺贴在结构墙上。

(2)内贴法。在地下建筑墙体施工前先砌筑保护墙,然后将卷材防水层铺贴在保护墙上,最后施工并浇筑地下建筑墙体。其施工顺序是：先在垫层上砌筑永久保护墙,然后在垫层及保护墙上抹1∶3水泥砂浆找平层,待其基本干燥满涂冷底子油,沿保护墙与垫层铺贴防水层。卷材防水层铺贴完成后,在立面防水层上涂刷最后一层沥青胶时,趁热粘上干净的热砂或散麻丝,待冷却后,随即抹一层10～20mm厚1∶3水泥砂浆保护层,在平面上可铺设一层30～50mm厚1∶3水泥砂浆或细石混凝土保护层。最后进行需防水结构的施工。

2.施工要点

铺贴卷材的基层必须牢固、无松动现象；基层表面应平整干净；阴阳角处均应做成圆弧形或钝角。铺贴卷材前,应在基面上涂刷基层处理剂。当基层较潮湿时,应涂刷湿固化型胶粘剂或潮湿界面隔离剂。基层处理剂应与卷材和胶粘剂的材性相容,基层处理剂可采用喷涂法或涂刷法施工。喷涂应均匀一致,不露底,待表面干燥后,再铺贴卷材。铺贴卷材时,每层的沥青胶要求涂布均匀的厚度一般为1.5～2.5mm。外贴法铺贴卷材应先铺平面,后铺立面。平、立面交接处应交叉搭接；内贴法宜先铺垂直面,后铺水平面。铺贴垂直面时应先铺转角,后铺大面。墙面铺贴时应待冷底子油干燥后自下而上进行。卷材接槎的搭接长度：高聚物改性沥青卷材为150mm,合成高分子卷材为100mm。当使用两层卷材时,上下两层和相邻两幅卷材的接缝应错开1/3～1/2幅宽,并不得互相垂直铺贴。在立面与平面的转角处,卷材的接缝应留在平面距立面不小于600mm处。在所有转角处均应铺贴附加层并仔细粘贴紧密。粘贴卷材时应展平压实。卷材与基层和各层卷材间必须粘贴紧密,搭接缝必须用沥青胶仔细封严。最后一层卷材贴好后,应在其表面均匀涂刷一层1～1.5mm的热沥青胶,以保护防水层。铺贴高聚物改性沥青卷材时应采用热熔法施工,在幅宽内卷材底表面均匀加热,不可过分加热或烧穿卷材。只使卷材的黏结面材料加热呈熔融状态后,立即与基层或已粘贴好的卷材黏结牢固,但对厚度小于3mm的高聚物改性沥青防水卷材不能采用热熔法施工。铺贴合成高分子卷材要采用冷粘法施工,所使用的胶粘剂必须与卷材材性相容。