現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)大型儲水構(gòu)筑物防水施工技術(shù)分析

李坤

摘? 要：鋼筋混凝土構(gòu)筑物防水工程是建筑物的一個重要施工技術(shù)，構(gòu)筑物防水施工是保證構(gòu)筑物不受水侵蝕，保護構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)安全和使用空間不被破壞的關(guān)鍵工程。

關(guān)鍵詞：城市污水處理廠;施工縫;橡膠止水帶;膨脹加強帶;大型儲水構(gòu)筑物;混凝土自防水

中圖分類號：TU375.4 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：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

在經(jīng)濟快速發(fā)展的同時，水文環(huán)保得到了國家發(fā)展需要的重點關(guān)注。城市污水處理廠建設(shè)成為了市政工程的重點項目。城市污水處理廠幾乎是以現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)大型儲水構(gòu)筑物為主，故構(gòu)筑物防水成為影響現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)大型儲水構(gòu)筑物質(zhì)量的重要因素，直接關(guān)系到儲水構(gòu)筑物的安全和主體結(jié)構(gòu)質(zhì)量。因此在施工過程中，構(gòu)筑物的防水質(zhì)量成為了儲水構(gòu)筑物施工的關(guān)鍵技術(shù)，務(wù)必在施工過程中根據(jù)不同的地質(zhì)條件綜合考慮施工控制措施確保構(gòu)筑物的防水質(zhì)量。本文結(jié)合曲靖市南片區(qū)污水處理廠生化池的防水施工進行了總結(jié)分析，旨在為以后城市污水處理廠和自來水廠等大型儲水構(gòu)筑物防水施工的過程控制和施工質(zhì)量提供經(jīng)驗參考。

1 工程概況

曲靖市南片區(qū)污水處理廠為半地下結(jié)構(gòu)布設(shè)的綜合性建筑群，建設(shè)有鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)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儲水構(gòu)筑物各一座，其中生化池為建筑群中典型的大型儲水構(gòu)筑物，其長68.5m、寬66m，正常運營儲水約35000m3，結(jié)構(gòu)為東西兩個可以分別獨立運營的半池。

2 自然環(huán)境條件

曲靖市南片區(qū)污水處理廠建設(shè)用地位于城市郊區(qū)，場地東面為南盤江，北面、西面為兩條主要的灌溉河。場地地形較開闊，高低起伏約3.5m，地勢高處為耕種地，地勢較低處為魚塘。根據(jù)地勘鉆孔揭露地層特征，在控制深度范圍內(nèi)，本場地地基土淺層主要為耕植土和魚業(yè)養(yǎng)殖淤泥，向下為第四系沖、洪積堆積形成的有粉質(zhì)黏土、粉土。

3 影響儲水構(gòu)筑物防水效果的原因分析

施工前掌握了各階段影響儲水構(gòu)筑物防水效果的關(guān)鍵技術(shù)因素，在施工過程中才能夠分階段有序的進行防水施工控制。

3.1 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)自身防水

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)通過施工過程中的振搗排除了氣泡，增加了原材料間的密實性，從而擁有了一定的自防水效果。此外鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)還兼具承重、圍護功能，同時具有一定的耐凍融和耐侵蝕能力是儲水構(gòu)筑物防水的關(guān)鍵。所以抗?jié)B混凝土自身配合比的適配和選擇至關(guān)重要。

3.2 施工縫處理不當(dāng)

除選用適合的抗?jié)B混凝土外，施工過程中施工縫的處理也是導(dǎo)致儲水結(jié)構(gòu)漏水的重要因素之一。若是混凝土施工過程中不能連續(xù)澆筑和有效振搗保證混凝土的密實粘結(jié)也會導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)蜂窩、孔洞、施工冷縫、裂縫或?qū)挾却笥?.2mm的結(jié)構(gòu)通縫等都會造成結(jié)構(gòu)的漏水。

3.3 變形縫施工缺陷

變形縫是為了減弱或消除大型鋼筋混凝土建筑物、構(gòu)筑物在受到地震等自然災(zāi)害、不確定因素的下沉或受氣溫影響下混凝土的溫度脹縮等引發(fā)結(jié)構(gòu)變形危害人為設(shè)置的縫隙。變形縫通常采用柔性材料連接相鄰結(jié)構(gòu)，所以變形縫施工過程中由于施工方式或施工工藝缺陷也會導(dǎo)致具有特殊功能或處于特殊環(huán)境中的變形縫等細部構(gòu)造缺乏有效的防水效果從而出現(xiàn)滲漏。

4 施工措施及方案

成熟有效的施工工藝和施工方案是構(gòu)筑物施工質(zhì)量的重要保障，因此施工前制定可行的施工方案至關(guān)重要，也為保證構(gòu)筑物施工質(zhì)量指明了方向。

4.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計調(diào)整

圖紙會審過程中發(fā)現(xiàn)原設(shè)計圖紙位于底板中央設(shè)置膨脹加強帶，在寬度方向自東側(cè)向西方向2/3位置處設(shè)置變形縫，長度方向?qū)ΨQ設(shè)置變形縫的結(jié)構(gòu)設(shè)計存在部分缺陷和不合理的布置，減弱了混凝土膨脹帶對混凝土收縮補償?shù)淖饔?，增加了儲水結(jié)構(gòu)混凝土溫度變化開裂漏水的風(fēng)險。通過與設(shè)計單位的共同驗算最終對生化池膨脹加強帶的位置進行了結(jié)構(gòu)調(diào)整，調(diào)整膨脹加強帶位置為寬度方向自東側(cè)向西方向1/3處設(shè)置膨脹加強帶同時采用微膨脹混凝土補強混凝土收縮。

4.2 主體混凝土施工

4.2.1 混凝土配合比確定

本項目使用的混凝土為商品混凝土，為確保商品混凝土配合比為項目施工最佳配合比，項目進場后技術(shù)人員同監(jiān)理單位共同對混凝土原材料進行見證取樣，并分別送至不同實驗室進行配合比試驗得出最佳配合比后與商品混凝土配合比進行參數(shù)對比，最終確定適合項目施工的最佳抗?jié)B混凝土配合比。

4.2.2 混凝土施工

該結(jié)構(gòu)一次性澆筑混凝土體量較大，為保證混凝土澆筑質(zhì)量，采用了大體積混凝土連續(xù)澆筑施工工藝?；炷吝M場時，嚴格檢查混凝土等級、攪拌完成時間并現(xiàn)場進行塌落度和混凝土溫度檢測，保證了混凝土塌落度適中，混凝土入模溫度為10℃～35℃之間的最佳入模溫度。為保證混凝土的密實自身防水性。筏板澆筑時，保證混凝土布料在2～3m范圍內(nèi)垂直于模板水平移動布料;振動棒振搗點在有效振搗范圍內(nèi)交錯布置，插點均勻，移動距離為400mm左右，振搗時間為15～30s，且隔20～30min后，進行第二次復(fù)振;以混凝土表面呈現(xiàn)浮漿，不再出現(xiàn)氣泡為達到要求。

剪力墻混凝土澆筑時嚴格控制每層澆筑厚為400～500mm，相鄰兩層澆筑時間間隔不應(yīng)超過2h。洞口處混凝土兩側(cè)均勻下料，并保持兩側(cè)混凝土高度大體相同防止洞口變形，池壁混凝土一次澆筑至池頂。振搗棒的插點及順序示意圖如下圖1、圖2：

每層振搗密實后再覆蓋新一層混凝土，上下層澆筑間隔時間不得超過2h。

為進一步加強混凝土的防水和抗腐蝕性能，在混凝土強度達到設(shè)計強度后，在混凝土表面均勻涂刷一層防水結(jié)晶涂料增強防水效果。

4.3 止水帶施工

變形縫橡膠止水帶施工是儲水構(gòu)筑物防水施工的特殊工序，其施工質(zhì)量直接影響該儲水結(jié)構(gòu)的功能性防水。本工程采用了CB型橡膠止水帶，為此特別設(shè)計了止水帶安裝專用模具保證施工質(zhì)量，如圖3。同時為保證變形縫達到安全和止水效果，針對變形縫的細部結(jié)構(gòu)做出特殊優(yōu)化，針對迎水面采用了遇水膨脹橡膠，施工時對其固定方式進行了針對性的設(shè)計。先施工一層混凝土強度達到5.0MPa后，清理變形縫側(cè)混凝土和墊層表面并進行麻面處理保證混凝土面清潔粗糙，在變形縫側(cè)混凝土表面涂刷橡膠固定粘接劑，在粘接劑固化前平整固定膨脹橡膠。然后按填縫板和塑料泡沫條填充縫隙，兩側(cè)混凝土施工養(yǎng)護滿足設(shè)計強度后去除表面2cm高填縫材料，用聚硫密封膏填補變形縫進行密封防水處理如圖4。

4.4 施工縫處理

在混凝土澆筑過程中因施工需要分段澆筑，在先、后澆筑的混凝土之間設(shè)置了接縫。本工程儲水結(jié)構(gòu)底板和池壁分段進行施工，在施工縫中設(shè)置成品300*4材質(zhì)為Q235的鋼板止水帶。

4.4.1 鋼板止水帶就位安裝

在綜合考慮了滿水試驗和施工需要后，在底板上500mm處設(shè)置施工縫。安裝時在鋼板止水帶下焊接短鋼筋支撐間距為800mm布設(shè)，同時從適當(dāng)位置起以間距400mm用短鋼筋與板墻主筋焊接固定止水鋼板保證止水帶橫向水平豎向垂直，而且在短鋼筋中心位置焊止水環(huán)，以阻斷滲水路線。

4.4.2 鋼板止水帶混凝土澆筑

由于鋼板止水帶將該池壁混凝土一分為二且兩邊空間較小，澆筑時安排專人向鋼板止水帶兩側(cè)混凝土同時投料，同時棒振搗密實并及時做好保濕養(yǎng)護。在澆筑上部混凝土板墻前，將鋼板止水帶及水平施工縫表面浮漿和雜物清理干凈，澆筑30～50mm厚與混凝土相同等級水泥砂漿后及時澆灌混凝土，使新舊混凝土粘結(jié)牢固，以確保鋼板止水帶的止水效果。

4.5 膨脹加強帶施工

按設(shè)計要求綁扎膨脹加強帶的底板龍骨鋼筋和加強鋼筋，加強鋼筋伸入兩側(cè)砼各2m。在膨脹加強帶的兩側(cè)立豎向短鋼筋φ10@150，與底板龍骨板筋綁扎固定， 然后在豎向短鋼筋上掛密孔鐵絲網(wǎng)分隔混凝土。采用混凝土連續(xù)澆筑方式，從膨脹加強帶兩側(cè)澆筑大方量混凝土向膨脹加強帶合攏，當(dāng)大面積混凝土澆至加強帶時改用膨脹混凝土從一端澆筑直至混凝土澆筑完成。

4.6 對拉螺桿與預(yù)埋件施工

對拉螺桿是儲水結(jié)構(gòu)主體施工中主要的輔助材料，池壁施工過程中使用數(shù)量較大，如施工缺陷造成滲漏則不僅影響儲水構(gòu)筑物使用堵漏造價也不容小視。

池壁施工過程中所有對拉螺桿必須加焊止水環(huán)，止水環(huán)必須滿焊（如圖6，圖7），并保持清潔。套管式穿墻管的套管與止水環(huán)及翼環(huán)皆要連續(xù)滿焊，并作好防腐處理;套管內(nèi)表面應(yīng)清理干凈，穿墻管與套管之間應(yīng)用密封材料和橡膠密封圈進行密封處理，并采用法蘭盤及螺栓進行固定。

5 施工缺陷處理

5.1 結(jié)構(gòu)滲漏

5.1.1 滲水處理

滲水點只是表面濕潤，不成股流下的：采用在結(jié)構(gòu)板面上刷水泥防水涂膜進行處理，在涂刷前將結(jié)構(gòu)板表面清理干凈，用水濕潤，然后進行涂刷。

5.1.2 滲漏處理

滲漏處表面有明顯的水波，分析裂縫的寬度、深度及環(huán)境，可沿裂縫發(fā)展方向，鑿去滲水處表面的松動混凝土及雜物，并用水清洗干凈縫口，選用適合的灌漿料進行緩慢壓力灌漿，直至有漿料開始從裂縫滲出為止檢查清理面層處理。

5.2 橡膠止水帶漏水

若橡膠止水帶漏水則應(yīng)將施工縫處鑿一條深70mm，寬60mm的“V”型縫，用水沖洗干凈。鋪設(shè)PE泡沫條同時安裝注漿管然后用快速堵漏材料封堵完成，選擇適合條件進行堵漏漿液注漿加固封堵。當(dāng)防水堵漏注漿后，裂縫不會再產(chǎn)生漏水情況，用快速堵漏材料做剛性防水保護層。

5.3 施工縫漏水

（1）滲水不大的結(jié)構(gòu)破損點，可使用堵水材料直接堵漏。將滲透處鑿成直徑約為8～15cm，深6～10cm的內(nèi)尖外圓形喇叭孔洞。剔洞后用清水將其四周壁清洗干凈涂刷一遍稀水泥漿，然后將堵縫材料用水調(diào)和后搓成柱狀塞于所鑿孔洞中，待封堵材料與壁混凝土緊密相貼牢固后即可松手。對于接縫、裂縫滲水則沿縫發(fā)展方向先將鑿成八字型槽再用封堵材料封堵。一般處理后，無水滲出即為堵漏成功，一旦滲水需鑿去重來。（2）當(dāng)施工縫處鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)漏水點有滲出急流或較大水量時，或者混凝土結(jié)構(gòu)較差，不宜直接采用堵漏法時，則采用橡膠止水帶滲漏封堵法。

6 施工方法推廣

本工程在對生化池的防水施工進行仔細研究和施工工藝進行嚴格控制后，得到了豐富的防水施工經(jīng)驗，在生化池施工結(jié)束后參照此施工工藝和施工管理，完成了本項目高效沉淀池、二沉池以及提升泵房等大型儲水構(gòu)筑物的施工，并在施工完成后滿水運營試驗過程中未出現(xiàn)防水施工缺陷導(dǎo)致漏水現(xiàn)象工程一次性交驗完成。

7 結(jié)束語

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)主體充分發(fā)揮了鋼筋和混凝土的材料優(yōu)越性能，使得鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)堅實、可靠、安全同時抗震性能優(yōu)越，得到了建筑行業(yè)的廣泛使用。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)儲水構(gòu)筑物作為市政污水處理廠和自來水廠的重要組成，其施工質(zhì)量除結(jié)構(gòu)安全外，墻體的防水也直接影響到使用和運營安全。本文通過分析4萬立方米級污水處理廠的現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)大型儲水結(jié)構(gòu)生化池防水施工技術(shù)和缺陷預(yù)防為同類型儲水結(jié)構(gòu)施工作參考。

參考文獻：

[1]中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部，中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局.地下防水工程質(zhì)量驗收規(guī)范（GB50208）[S].2011-04-01.

[2]國家人民防空辦公室.地下工程防水技術(shù)規(guī)范（GB50108）[S].中國計劃出版社，2001，11.

[3]王超，安俊峰，地下混凝土構(gòu)筑物防水施工存在的問題與改進措施探析[J].黑龍江科技信息，2018（02）：252.