现浇钢筋混凝土结构大型储水构筑物防水施工技术分析

来源:用户上传      作者:

　　摘  要：钢筋混凝土构筑物防水工程是建筑物的一个重要施工技术，构筑物防水施工是保证构筑物不受水侵蚀，保护构筑物结构安全和使用空间不被破坏的关键工程。
　　关键词：城市污水处理厂;施工缝;橡胶止水带;膨胀加强带;大型储水构筑物;混凝土自防水
　　中图分类号：TU375.4 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2020）18-0169-03
　　Abstract： Waterproof engineering of reinforced concrete structures is an important construction technology of buildings. Waterproof construction of structures is a key project to ensure that structures are not eroded by water， to protect the structural safety of structures and not to destroy the use space.
　　Keywords： urban sewage treatment plant; construction joint; rubber water stop belt; expansion strengthening belt; large water storage structure; concrete self-waterproofing
　　引言
　　在经济快速发展的同时，水文环保得到了国家发展需要的重点关注。城市污水处理厂建设成为了市政工程的重点项目。城市污水处理厂几乎是以现浇钢筋混凝土结构大型储水构筑物为主，故构筑物防水成为影响现浇钢筋混凝土结构大型储水构筑物质量的重要因素，直接关系到储水构筑物的安全和主体结构质量。因此在施工过程中，构筑物的防水质量成为了储水构筑物施工的关键技术，务必在施工过程中根据不同的地质条件综合考虑施工控制措施确保构筑物的防水质量。本文结合曲靖市南片区污水处理厂生化池的防水施工进行了总结分析，旨在为以后城市污水处理厂和自来水厂等大型储水构筑物防水施工的过程控制和施工质量提供经验参考。
　　1 工程概况
　　曲靖市南片区污水处理厂为半地下结构布设的综合性建筑群，建设有钢筋混凝土结构的生化池、提升泵房、二沉池、高效沉淀池以及配套的消毒池等大型储水构筑物各一座，其中生化池为建筑群中典型的大型储水构筑物，其长68.5m、宽66m，正常运营储水约35000m3，结构为东西两个可以分别独立运营的半池。
　　2 自然环境条件
　　曲靖市南片区污水处理厂建设用地位于城市郊区，场地东面为南盘江，北面、西面为两条主要的灌溉河。场地地形较开阔，高低起伏约3.5m，地势高处为耕种地，地势较低处为鱼塘。根据地勘钻孔揭露地层特征，在控制深度范围内，本场地地基土浅层主要为耕植土和鱼业养殖淤泥，向下为第四系冲、洪积堆积形成的有粉质黏土、粉土。
　　3 影响储水构筑物防水效果的原因分析
　　施工前掌握了各阶段影响储水构筑物防水效果的关键技术因素，在施工过程中才能够分阶段有序的进行防水施工控制。
　　3.1 钢筋混凝土结构自身防水
　　钢筋混凝土结构通过施工过程中的振捣排除了气泡，增加了原材料间的密实性，从而拥有了一定的自防水效果。此外钢筋混凝土结构还兼具承重、围护功能，同时具有一定的耐冻融和耐侵蚀能力是储水构筑物防水的关键。所以抗渗混凝土自身配合比的适配和选择至关重要。
　　3.2 施工缝处理不当
　　除选用适合的抗渗混凝土外，施工过程中施工缝的处理也是导致储水结构漏水的重要因素之一。若是混凝土施工过程中不能连续浇筑和有效振捣保证混凝土的密实粘结也会导致混凝土出现蜂窝、孔洞、施工冷缝、裂缝或宽度大于0.2mm的结构通缝等都会造成结构的漏水。
　　3.3 变形缝施工缺陷
　　变形缝是为了减弱或消除大型钢筋混凝土建筑物、构筑物在受到地震等自然灾害、不确定因素的下沉或受气温影响下混凝土的温度胀缩等引发结构变形危害人为设置的缝隙。变形缝通常采用柔性材料连接相邻结构，所以变形缝施工过程中由于施工方式或施工工艺缺陷也会导致具有特殊功能或处于特殊环境中的变形缝等细部构造缺乏有效的防水效果从而出现渗漏。
　　4 施工措施及方案
　　成熟有效的施工工艺和施工方案是构筑物施工质量的重要保障，因此施工前制定可行的施工方案至关重要，也为保证构筑物施工质量指明了方向。
　　4.1 结构设计调整
　　图纸会审过程中发现原设计图纸位于底板中央设置膨胀加强带，在宽度方向自东侧向西方向2/3位置处设置变形缝，长度方向对称设置变形缝的结构设计存在部分缺陷和不合理的布置，减弱了混凝土膨胀带对混凝土收缩补偿的作用，增加了储水结构混凝土温度变化开裂漏水的风险。通过与设计单位的共同验算最终对生化池膨胀加强带的位置进行了结构调整，调整膨胀加强带位置为宽度方向自东侧向西方向1/3处设置膨胀加强带同时采用微膨胀混凝土补强混凝土收缩。
　　4.2 主体混凝土施工
　　4.2.1 混凝土配合比确定
　　本项目使用的混凝土为商品混凝土，为确保商品混凝土配合比为项目施工最佳配合比，项目进场后技术人员同监理单位共同对混凝土原材料进行见证取样，并分别送至不同实验室进行配合比试验得出最佳配合比后与商品混凝土配合比进行参数对比，最终确定适合项目施工的最佳抗渗混凝土配合比。
　　4.2.2 混凝土施工
　　该结构一次性浇筑混凝土体量较大，为保证混凝土浇筑质量，采用了大体积混凝土连续浇筑施工工艺。混凝土进场时，严格检查混凝土等级、搅拌完成时间并现场进行塌落度和混凝土温度检测，保证了混凝土塌落度适中，混凝土入模温度为10℃～35℃之间的最佳入模温度。为保证混凝土的密实自身防水性。筏板浇筑时，保证混凝土布料在2～3m范围内垂直于模板水平移动布料;振动棒振捣点在有效振捣范围内交错布置，插点均匀，移动距离为400mm左右，振捣时间为15～30s，且隔20～30min后，进行第二次复振;以混凝土表面呈现浮浆，不再出現气泡为达到要求。 　　剪力墙混凝土浇筑时严格控制每层浇筑厚为400～500mm，相邻两层浇筑时间间隔不应超过2h。洞口处混凝土两侧均匀下料，并保持两侧混凝土高度大体相同防止洞口变形，池壁混凝土一次浇筑至池顶。振捣棒的插点及顺序示意图如下图1、图2：
　　每层振捣密实后再覆盖新一层混凝土，上下层浇筑间隔时间不得超过2h。
　　为进一步加强混凝土的防水和抗腐蚀性能，在混凝土强度达到设计强度后，在混凝土表面均匀涂刷一层防水结晶涂料增强防水效果。
　　4.3 止水带施工
　　变形缝橡胶止水带施工是储水构筑物防水施工的特殊工序，其施工质量直接影响该储水结构的功能性防水。本工程采用了CB型橡胶止水带，为此特别设计了止水带安装专用模具保证施工质量，如图3。同时为保证变形缝达到安全和止水效果，针对变形缝的细部结构做出特殊优化，针对迎水面采用了遇水膨胀橡胶，施工时对其固定方式进行了针对性的设计。先施工一层混凝土强度达到5.0MPa后，清理变形缝侧混凝土和垫层表面并进行麻面处理保证混凝土面清洁粗糙，在变形缝侧混凝土表面涂刷橡胶固定粘接剂，在粘接剂固化前平整固定膨胀橡胶。然后按填缝板和塑料泡沫条填充缝隙，两侧混凝土施工养护满足设计强度后去除表面2cm高填缝材料，用聚硫密封膏填补变形缝进行密封防水处理如图4。
　　4.4 施工缝处理
　　在混凝土浇筑过程中因施工需要分段浇筑，在先、后浇筑的混凝土之间设置了接缝。本工程储水结构底板和池壁分段进行施工，在施工缝中设置成品300*4材质为Q235的钢板止水带。
　　4.4.1 钢板止水带就位安装
　　在综合考虑了满水试验和施工需要后，在底板上500mm处设置施工缝。安装时在钢板止水带下焊接短钢筋支撑间距为800mm布设，同时从适当位置起以间距400mm用短钢筋与板墙主筋焊接固定止水钢板保证止水带横向水平竖向垂直，而且在短钢筋中心位置焊止水环，以阻断渗水路线。
　　4.4.2 钢板止水带混凝土浇筑
　　由于钢板止水带将该池壁混凝土一分为二且两边空间较小，浇筑时安排专人向钢板止水带两侧混凝土同时投料，同时棒振捣密实并及时做好保湿养护。在浇筑上部混凝土板墙前，将钢板止水带及水平施工缝表面浮浆和杂物清理干净，浇筑30～50mm厚与混凝土相同等级水泥砂浆后及时浇灌混凝土，使新旧混凝土粘结牢固，以确保钢板止水带的止水效果。
　　4.5 膨胀加强带施工
　　按设计要求绑扎膨胀加强带的底板龙骨钢筋和加强钢筋，加强钢筋伸入两侧砼各2m。在膨胀加强带的两侧立竖向短钢筋φ10@150，与底板龙骨板筋绑扎固定， 然后在竖向短钢筋上挂密孔铁丝网分隔混凝土。采用混凝土连续浇筑方式，从膨胀加强带两侧浇筑大方量混凝土向膨胀加强带合拢，当大面积混凝土浇至加强带时改用膨胀混凝土从一端浇筑直至混凝土浇筑完成。
　　4.6 对拉螺杆与预埋件施工
　　对拉螺杆是储水结构主体施工中主要的辅助材料，池壁施工过程中使用数量较大，如施工缺陷造成渗漏则不仅影响储水构筑物使用堵漏造价也不容小视。
　　池壁施工过程中所有对拉螺杆必须加焊止水环，止水环必须满焊（如图6，图7），并保持清洁。套管式穿墙管的套管与止水环及翼环皆要连续满焊，并作好防腐处理;套管内表面应清理干净，穿墙管与套管之间应用密封材料和橡胶密封圈进行密封处理，并采用法兰盘及螺栓进行固定。
　　5 施工缺陷处理
　　5.1 结构渗漏
　　5.1.1 渗水处理
　　渗水点只是表面湿润，不成股流下的：采用在结构板面上刷水泥防水涂膜进行处理，在涂刷前将结构板表面清理干净，用水湿润，然后进行涂刷。
　　5.1.2 渗漏处理
　　渗漏处表面有明显的水波，分析裂缝的宽度、深度及环境，可沿裂缝发展方向，凿去渗水处表面的松动混凝土及杂物，并用水清洗干净缝口，选用适合的灌浆料进行缓慢压力灌浆，直至有浆料开始从裂缝渗出为止检查清理面层处理。
　　5.2 橡胶止水带漏水
　　若橡胶止水带漏水则应将施工缝处凿一条深70mm，宽60mm的“V”型缝，用水冲洗干净。铺设PE泡沫条同时安装注浆管然后用快速堵漏材料封堵完成，选择适合条件进行堵漏浆液注浆加固封堵。当防水堵漏注浆后，裂缝不会再产生漏水情况，用快速堵漏材料做刚性防水保护层。
　　5.3 施工缝漏水
　　（1）渗水不大的结构破损点，可使用堵水材料直接堵漏。将渗透处凿成直径约为8～15cm，深6～10cm的内尖外圆形喇叭孔洞。剔洞后用清水将其四周壁清洗干净涂刷一遍稀水泥浆，然后将堵缝材料用水调和后搓成柱状塞于所凿孔洞中，待封堵材料与壁混凝土紧密相贴牢固后即可松手。对于接缝、裂缝渗水则沿缝发展方向先将凿成八字型槽再用封堵材料封堵。一般处理后，无水渗出即为堵漏成功，一旦渗水需凿去重来。（2）当施工缝处钢筋混凝土结构漏水点有渗出急流或较大水量时，或者混凝土结构较差，不宜直接采用堵漏法时，则采用橡胶止水带渗漏封堵法。
　　6 施工方法推广
　　本工程在对生化池的防水施工进行仔细研究和施工工艺进行严格控制后，得到了丰富的防水施工经验，在生化池施工结束后参照此施工工艺和施工管理，完成了本项目高效沉淀池、二沉池以及提升泵房等大型储水构筑物的施工，并在施工完成后满水运营试验过程中未出現防水施工缺陷导致漏水现象工程一次性交验完成。
　　7 结束语
　　钢筋混凝土结构主体充分发挥了钢筋和混凝土的材料优越性能，使得钢筋混凝土结构坚实、可靠、安全同时抗震性能优越，得到了建筑行业的广泛使用。钢筋混凝土结构储水构筑物作为市政污水处理厂和自来水厂的重要组成，其施工质量除结构安全外，墙体的防水也直接影响到使用和运营安全。本文通过分析4万立方米级污水处理厂的现浇钢筋混凝土结构大型储水结构生化池防水施工技术和缺陷预防为同类型储水结构施工作参考。
　　参考文献：
　　[1]中华人民共和国住房和城乡建设部，中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.地下防水工程质量验收规范（GB50208）[S].2011-04-01.
　　[2]国家人民防空办公室.地下工程防水技术规范（GB50108）[S].中国计划出版社，2001，11.
　　[3]王超，安俊峰，地下混凝土构筑物防水施工存在的问题与改进措施探析[J].黑龙江科技信息，2018（02）：252.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-15252042.htm