岩土工程师辅导：地下工程防水混凝土的防水效果

　　为了保证地下工程在峻工后的正常使用，以及减少维护费用，解决好地下工程的防渗漏工作是关键。通过对一些地下工程施工过程及竣工后使用情况的调查，发现造成地下工程渗漏的主要原因就是防水层质量不可靠，而混凝土自身又存在诸多问题，使抗渗能力大打折扣。防水层质量不过关，主要是材料方面和施工方面的原因，也有设计方面的问题。笔者主要从提高混凝土本身抗渗能力的方面进行探讨。

　　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，结构自防水是根本防线，因此在施工中分析影响防水混凝土自防水效果的相关因素，采取相应预防措施，改善混凝土自身的抗渗能力，成为施工人员关注的重点。

　　防水混凝土的自防水效果影响因素主要有以下几点：1、混凝土防水剂的选择及配合比的设计：2、原材料的质量控制及准确计量;3、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;4、混凝土的拆模时间及拆模后的养护。

　　一、防水剂的选择及配合比的设计

　　为了提高自防水混凝土的抗渗能力，人们在防水材料的研究上倾注了巨大的精力，防水材料的性能有了很大的改善。如中国建筑材料科学研究院研制成功的U型膨胀剂就是一种良好的防水抗渗材料。在混凝土中掺入l0%一14%U型膨胀剂，能使得混凝土抗渗能力提高1―2倍，达S30，因此选择一种应用成熟的、效果较好的混凝土防水剂是混凝土配合比设计成功的前提。

　　选择了性能良好的膨胀剂。还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≥300kg/m’，砂率宜为35―45%，水灰比≤O.55，入泵坍落度不宜大于140mm。另外，采用商品混凝土时必须考虑路途远近及道路运输状况，适当延长混凝土的初凝时间，避免浇筑过程中出现冷缝，并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。水泥品种强度等级应≥32.5#，石子粒径宜为5-40mm。含泥量≤1%，砂宜用中砂，含泥量≤3%，膨胀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洁净水。在施工前进场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，i-t-R系统使用前必须进行校验。人工添加膨胀剂及粉煤灰时必须对操作人员进行交底和培训，务必添加准确，误差≤0.5%。加入膨胀剂后的混凝土搅拌时间应比普通混凝土延长30～60s.

　　三、施工中的振捣及细部结构

　　(施工缝、变形缝、后浇带、钢筋撑角(环)、穿墙螺栓、穿墙管、桩头等)的处理

　　混凝土振捣时必须专人负责，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。兰j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灌，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：①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。②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。③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。④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、后浇带施工由于工程施工的需要，常在地下结构中留设后浇带，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下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认真清理，最好用錾子凿去表面砂浆层，使其完全露出新鲜混凝土后再浇筑。施工时可根据混凝土浇筑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人15%的u型膨胀剂，在混凝土硬化时起收缩补偿作用。混凝土浇筑应采用二次振捣法，以提高密实性和界面的结合力，设计中往往会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。为了慎重可靠，宜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，但对施工中的止水环焊缝的检查要求不够严格。以致于施工中往往存在局部漏焊和严重夹渣现象，为渗水提供了通道。因此，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缝检验，对不合格的要补焊后方可用到工程中。用于支模的穿墙螺栓也可采用汽压焊和电渣压力焊顶锻形成止水环工艺，但需注意顶锻后形成的止水环径部分应大于钢筋直径2.5倍以上。而且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不小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，从而保证了这部分混凝土的密实性。

　　6、近年来因桩头处理不好形成的渗漏水引起工程底板渗漏水的情况时有发生，因此在新版本的《=地下工程防水技术规范》中增加了桩头部分应做防水的条文，并给出近年来应用效果较好的几种做法，在实际施工中可根据实际情况选用其中的一种。不管选用哪种处理方法，桩头及桩四周的垃圾均必须清理干净。否则将起不到应有的效果。

　　四、混凝土的拆模时间及拆模后的养护

　　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。

　　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方案，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℃。减小温度裂缝的发生，对混凝土的抗渗能力有极重要的意义，达到“不裂不渗”的效果。

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