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文档简介

1、.地下工程膨润土防水卷材施工工法工法编号:GZSJGF 07-04-16中铁隧道集团有限公司北京分公司 刁志刚、杜华林、张利敏一、前言膨润土防水卷材属无机类防水材料,有防水机理明确、耐久性好、施工简便等优点,在国内的各类防水、防渗工程中逐步得到使用与推广。近年来,随着国内地铁建设速度加快,膨润土防水卷材相继在上海、南京、北京地铁防水工程中得到应用。但此类材料目前尚无国家标准和行业标准,也没有明确的施工和验收规范,在不同地方采用的施工工艺和验收标准也不尽相同,使得无法充分肯定该类新型材料的性能。本工法是根据该类材料在北京地铁五号线的应用,结合了上海、南京及国外类似材料地下防水施工经验总结而成,供

2、今后统一和规范膨润土防水卷材在国内的施工工艺和验收标准作参考。二、工法特点本工法与传统的防水施工方法相比,具体有如下特点:1、施工简便、容易控制施工质量。2、对防水基层的平整度和潮湿度要求较低。3、材料采用自然搭接,卷材平面和接缝均采用钉子和垫圈固定,不用粘贴和焊接作业,操作简单,易于检查。4、对于防水层穿墙管(件)等处理方法自成体系,简便有效。5、施工过程不产生有毒、有害物质,能很好地满足施工对环境的保护要求。三、适用范围1、地下工程结构的底板及侧墙膨润土防水卷材防水结构施工。2、围护桩、地下连续墙等围护结构墙体表面膨润土防水卷材防水结构施工。四、工艺原理膨润土为Na-蒙脱石、伊利石、高岭石

3、、石英、长石、石膏等组成的混合物,粒径为1010108 m,与水作用后具有“高度膨胀、形成的胶泥不透水、与混凝土有超强粘附力” 等特性(遇水后可膨胀1316倍),能修补细小的裂缝空隙。其防水卷材是由膨润土颗粒均匀固定在一层界质上或双层界质之间生产而成。施工时,用钢钉固定即可。钠基膨润土在限制空间内,当在水压状态下吸水后膨胀,形成的一层不透水胶泥横隔膜,其透水性为2×109cm/s以下,在混凝土之间产生2.6kN/m的粘附力,从而阻止水的渗透。五、施工工艺(一)工艺流程材料的存储保管基面处理剪裁下料防水层铺设节点处理(二)材料的存储与保管材料进场时,须检查供应商提供的产品合格证和产品技

4、术性能检测报告,进口材料还应有检疫合格证、商检合格证。指定专人验收、交接,并及时入库;验收、交接、入库后,相关人员应签字,并派专人保管。材料接收人员在查验材料合格证和技术性能检测报告的同时,应检查材料出厂运输过程中是否受雨淋、浸泡而早期水化;如早期水化,禁止接收入库。入库时,防水卷材及其配套材料应分类存放;防水卷材应架空放置,架空支点不少于3个,堆放高度不超过4层。如堆放在只有顶棚的仓库内,材料堆应用毡布或塑料薄膜严密覆盖,以防止暴风雨天气被雨水淋湿。禁止在雨天出库。膨润土防水材料无存放时间限制。(三)基面处理1、潮湿度要求膨润土颗粒的吸水性很强,因此在生产、仓储和运输过程中要求保持干燥,但在

5、施工过程中,只要求基层表面无明水流即可,一般的潮湿基面不会导致膨润土毯提前膨胀。2、平整度要求膨润土本身属松散的颗粒状结构,一旦拉伸变形会导致单位面积内的膨润土含量降低。膨润土毯本身的硬度较高,柔韧性较差,当基面上出现不规则的凹凸起伏时,很容易使膨润土毯处于悬空状态,当材料的固定点选择在凹坑部位时,又可能造成材料出现过大皱褶,这两种情况均会降低其防水性能。因此,在对基面进行处理时,要求基面的平整度不大于1/6(凹坑的最大深度与最小直径的比值),且要求平缓过渡,不得出现直角等部位。但对于凹凸起伏比较规则的桩结构,其表面的平整度要求满足转弯半径不小于40cm。此时,要对底板和侧墙连接部位进行重点处

6、理,保证底板和侧墙膨润土毯能够平滑过渡。膨润土毯要求密贴在基层表面且不出现大的皱褶外,还要处理好基层表面的毛糙部位,因为在喷射混凝土基面直接铺设膨润土毯时,毯体与基层的接触面间往往存在很多微小的悬空部位,无法完全密贴(图1),这样在膨润土膨胀时,会先填补这些微小孔洞,造成膨润土颗粒的不必要损失,而一旦地下水位反复变化时,会将膨润土颗粒带走,直接影响了膨润土毯的永久防水效果。图13、基面处理(1)基层应坚实,平整,圆顺,清洁。基面平整度应满足D / L 不大于 1 / 6 的要求(D为相邻凸面凹进去的深度,L为相邻两凸面间的距离),基面的深凹坑应用水泥砂浆抹平,并将尖锐突出去除。 (2)基面的阴

7、阳角应用水泥砂浆做成50×50mm钝角或50mm圆角。(3)基面可潮湿,但不得有点状渗漏水或线状流水现象;基面渗漏水的治理应以堵为主,难以封堵时,可采取临时排水措施。(四)剪裁下料应在机械或人力施工较方便的情况下下料,尽量减少搭接及,避免在阴阳角处搭接。下料前,必须先查看现场,根据工程特点确定铺设方案以尽量减少防水卷材的搭接和节约材料为原则,视防水卷材的幅宽纵、横向铺设均可。下料须在地面开阔、干净的场所进行,下料须精确,有少许富余,不得短缺。膨润土毯在施工下料过程中,不可避免地出现大量的裁剪工作,这时会经常出现膨润土颗粒在搬运过程中大量地从裁剪部位流失,造成局部毯体过薄,这种现象最容

8、易出现在附加层和预留搭接部位,而这些部位往往是防水的薄弱环节。因此,膨润土的裁剪工作尽量在作业面最近的位置进行裁剪,以减少搬运距离。裁剪完毕后,及时用塑料胶粘带进行封口,避免在安装过程中膨润土颗粒的流失(图2)。图2(五)防水层铺设1、防水层铺设防水卷材的毛面朝向底板及侧墙的内衬墙。用水泥钉及垫片穿孔固定。水泥钉长度2740mm,垫片(圆形或方形,可用与水泥钉配套的圆垫片,也可用1mm厚的白铁皮现场裁剪)的直径或边长不小于30mm。钉子间距:立面500mm、搭接缝300mm, 平面(即底板,仅在搭接缝处)300mm;在搭接部位,钉子距缝边1520mm。2、防水层搭接搭接尺寸为100mm,按“品

9、”字形铺设。如在立面(边墙)、平面(底板)的拐角处有搭接,搭接宽度为600mm,且立面的防水卷材必须压在平面的防水卷材之上。侧墙应上幅压下幅,避免垂直浇注混凝土时,混凝土钻入立面搭接缝内。立面(斜面)上搭接必须上幅压下幅防水卷材,搭接缝必须用膨润土防水浆封闭。所有搭接缝应密贴、平整,严禁皱折。施工中,应了解地下水位及其变化。地下水位以下的搭接缝应用膨润土防水浆封闭。膨润土防水卷材与塑料类卷材防水板、聚胺酯涂层或SBS的搭接宽度为400 mm 。搭接方法是塑料类卷材防水板必须压在膨润土防水卷材之上,用水泥钉和垫片固定,搭接缝用膨润土防水卷材封闭。同时,在搭接处的卷材防水板上焊接外贴式止水带,以实

10、现两种防水材料防水区域的分隔;膨润土防水卷材与聚胺酯涂层或 SBS 的搭接必须为膨润土防水卷材压聚胺酯涂层或 SBS,并用防水砂浆封闭搭接缝。(六)节点处理1、阴、阳角部位的处理膨润土毯的厚度较大,柔韧性较差。因此,在转角部位需进行特殊处理。一般阴角部位采用膨润土颗粒或膨润土密封膏进行倒角处理,然后铺设膨润土毯加强层(见图3)。阳角部位则将尖角凿掉并用水泥砂浆找平,然后铺设膨润土毯加强层(见图4)。否则,在外力的作用下膨润土颗粒会被挤向尖角两侧,导致局部出现渗漏水。附加层做法一般分为两种,一种为先将裁剪好的膨润土毯加强层铺设在阴、阳角部位,然后再铺设膨润土毯防水层;另一种做法为转角两侧的膨润土

11、毯进行搭接处理,这种做法的优点在于不用过多地对膨润土毯进行裁剪,避免膨润土颗粒流失。图3 图42、施工缝、变形缝防水做法(1)施工缝防水做法结构施工缝部位属防水薄弱环节,容易出现渗漏水。因此,应对施工缝部位的外防水层进行重点加强。浇捣施工缝部位混凝土时,由于混凝土本身具有一定的塌落度,造成了施工缝膨润土毯外露部分一定范围内(一般不大于20cm)的毯体吸收混凝土中的水分提前膨胀。因此,在施工缝两侧各20cm的防水层表面增设一层膨润土毯加强层,以阻止外露部分的防水层提前吸水膨胀。同时,在浇筑下段混凝土前,在缝外侧紧贴膨润土毯表面设置膨润土止水条。止水条的断面尺寸一般不宜超过2×2cm或直

12、径不超过2cm的圆形(见图5)。(2)变形缝防水做法结构变形缝部位的通常做法是采用背贴式止水带、中埋式止水带和嵌缝密封三道防线进行加强处理,当采用膨润土毯作为外防水层时,通常可以不设置背贴式止水带,而在变形缝迎水面设置一条2×2cm的膨润土止水条,这样可保证施工缝和变形缝外侧的止水条连续设置,避免施工缝和变形缝之间出现窜水现象。变形缝部位的外防水层内表面需要骑缝设置宽度为50cm的膨润土毯加强层(见图6)。图5 图63、预留搭接部位的临时保护膨润土毯施工过程中的主要难点在于对预留搭接部位的保护,因为地下工程每个施工段间隔的时间比较长,预留搭接段膨润土毯往往需要搁置很长一段时间后才能够

13、与下一段防水层进行过渡搭接。这就需要对预留部位进行有效的保护,尽量避免膨润土毯在埋入混凝土前遇水提前膨胀。(1)底板预留搭接部位的保护做法底板膨润土毯铺设完毕后,应及时浇筑5cm厚的细石混凝土保护层。但对预留搭接部位则需要采取如下的保护措施(见图7):做好现场基坑内的排水工作,保证排水通畅,做到雨天基坑内无积水;预留搭接部位的膨润土毯长度应超过结构预留搭接钢筋端部2030cm,同时在膨润土毯的上下两侧各增设一层膨润土毯加强层,加强层的最外侧应超过防水层边缘5cm左右;加强层膨润土毯应埋入5cm厚细石混凝土永久保护层内至少10cm,上层膨润土毯加强层可以与施工缝加强层结合使用(即兼作为施工缝的加

14、强层);沿最外侧边缘将防水层上下两侧的膨润土毯固定在底板上,并做临时收口处理;在加强层上表面覆盖木板等硬质保护板,避免施工过程中的机械破坏;与后续膨润土毯搭接时,先将临时收口拆除,然后将上层膨润土加强层毯掀起,将下段防水层伸入上层加强层和防水层之间,根据防水层的具体状况进行搭接处理,一般在底板预留部位的搭接量宜尽可能放宽至细石混凝土保护层的根部。如果上层膨润土毯加强层的膨润土损失严重,宜从根部割除。(2)侧墙预留搭接部位的保护做法侧墙膨润土毯铺设完毕后,要在其外表面覆盖一层塑料薄膜。薄膜一直覆盖至临时收口部位,用收口压条压住(见图8),防止雨水或施工用水直接喷淋到膨润土毯表面。但现场绑扎钢筋时

15、,经常出现塑料薄膜被严重破坏,一旦在浇筑混凝土前出现刮风下雨天气,膨润土颗粒流失会非常严重。此时,钢筋经绑扎完毕再采取补救措施比较困难。因此,在施工过程中既要关注天气变化,还要尽快浇筑混凝土,否则应对破损的塑料薄膜进行修补。浇筑混凝土时,需将薄膜层去掉。图7 图84、永久收口做法膨润土毯收口采用收口压条固定,然后用膨润土密封剂将收口压条完全覆盖即可。密封剂可采用膨润土颗粒现场加水拌稠或采用专用聚氨酯密封膏。收口部位的水泥钉固定间距不宜大于40cm,收口部位的膨润土毯需覆盖塑料薄膜进行永久保护(见图9)。图95、穿墙管的做法先将穿墙管根部的杂物清理干净,严格按穿墙管的大小形状在防水卷材上挖洞,底

16、板穿墙管在铺防水卷材之前,在管根部四周洒膨润土防水粉,套在穿墙管线上的防水卷材应在基面伏帖,无皱折。防水卷材与穿墙管的接缝必须用澎润土防水浆封闭为 40×40mm 的钝角,群管之间的区域也必须用20mm 厚的防水浆封闭。在穿墙管居中位置应设膨润土橡胶止水条止水。止水条安装前,应将穿墙管表面清理干净。止水条应为平头对接,不得叠接(图10)。图106、破损部位的修补铺设膨润土毯的过程以及绑扎和焊接钢筋时,无法避免膨润土毯受到破坏。一旦发现破坏点,要按如下方法立即进行修补:裁剪一块膨润土毯补丁(一般为四边形),立即用胶带进行封口处理,避免膨润土颗粒流失,然后在四角部位用水泥钉固定在破损部位

17、,要求补丁四周距破损边缘任意一点的距离均不得小于30cm,如果破损部位较大,则需要在补丁四周用封口压条进行封口处理。封口压条水泥钉的固定间距不得大30cm。六、材质要求(一)主材要求1、技术参数(参见表1)采 用 的 膨 润 土 性 能 参 数 表 表1序号检 测 项 目单 位技 术 指 标1比重Kg/m25.52落球冲击试验无剥离、孔洞、撕裂等异常现象3膨润土混合物体积膨润度ml/2g154抗渗性cm/sec6×10-95抗拉强度KN/cm0.156延伸率%502、原材料要求膨润土的膨润度指标直接反映了膨润土的吸水量大小,对于地下防水工程中使用的膨胀土毯,要求其膨润土混合物的体积膨

18、润度不小于15ml/2g。因此,膨润土混合物中的Na-蒙脱石(可包含伊利石)含量不宜小于50。3、颗粒要求膨润土颗粒均匀地被直接包裹在两层介质之间或附于一层介质之上,对颗粒直径和均匀度的要求较高。颗粒直径过大会导致颗粒间隙过大、材料较厚,不利于生产工艺的要求;而粒径过小会导致膨润土毯在搬运和安装过程中膨润土颗粒移动和损失严重,这两种情况都会对膨润土毯的整体防水效果产生不利影响。一般合理的颗粒直径宜控制在12mm之间。4、重量和厚度要求膨润土必须在有限的空间内膨胀才能达到止水的目的,这不但要考虑膨润土的含量,还要求膨润土毯的整体厚度不能过大,否则膨润土颗粒分布松散会影响其整体膨胀的止水效果。通过

19、对生产工艺的控制,膨润土毯覆面材料紧紧包裹住膨润土颗粒,这样即使在长、短途运输和安装过程中,膨润土颗粒的损失也会很小,不会导致膨润土颗粒移动引起厚度不均匀。施工时即使提前遇水膨胀,由于膨胀是在覆面材料的约束状态下进行的,在不受外力的扰动下,也能达到止水效果。在地下工程中一般要求膨润土的含量不小于5.5kg/m2,厚度不宜大于5mm。(二)辅助材料要求1、膨润土防水浆膨润土防水浆是一种浆状的膨润土。主要应用于封闭膨润土防水卷材的搭接缝和破损及管线穿透防水卷材处的补强处理。2、膨润土防水粉膨润土防水粉是颗粒状的天然钠基膨润土,主要应用于穿墙管线根部、阴角等处理。七、劳动组织一般需要46人一组,施工

20、人员经培训合格后上岗,并保持相对稳定,可根据施工现场情况及时调整。八、机具设备(参见表2)配 用 机 具 设 备 表 表2序号机具规格型号数量用途备注1简易吊装设备1吊装防水卷材2射钉枪或铁锤可调节火力2打入钢钉3裁纸刀或剪刀5裁剪下料4水泥钉或射钉长度27 40mm固定防水卷材九、质量要求(一)质量验收参照规范1、地下防水工程质量验收规范(GB50208-2002)2、地下铁道工程施工及验收规范(GB50299-1999)3、地铁五号线工程膨润土防水质量检验与评定标准(二)膨润土材料防水工程的质量要求1、防水毯外观质量要求:无撕裂,剥离,孔洞;膨润土颗粒分布均匀,针织固定牢靠;表面色泽均匀,

21、无其它痕迹、无污损;无皱纹,无折叠和大的起伏;2、搭接须不小于规定的宽度;立(斜)面上防水毯的搭接是上幅压下幅;在立面和平面拐角处的搭接是立面的防水毯压平面上的防水毯;搭接缝必须平整、密贴、无皱折,并用防水浆封闭;3、立面拐角的防水毯无空鼓和皱折;4、甩头预留长度不小于500mm,其收边和保护达到了设计要求;5、防水毯的破损处已按要求修补达标;6、防水毯与其它防水材料的连接符合设计要求;7、施工缝、变形缝和穿墙管等细部防水构造符合设计要求;(三)分项验收标准:1、基面处理(1)主控项目:膨润土防水毯的基面:坚实、圆顺、清洁,符合平整度要求,无渗漏水现象;检测方法:肉眼观察和尺量检查。(2)一般

22、项目:阴阳角处:成钝角或圆角,基面无尖锐突起。2、铺设要求(1)主控项目:搭接缝的搭接宽度:不小于100 mm;检测方法:尺量检查。搭接缝:平整、密贴、无皱折;检测方法:肉眼观察。甩头的预留长度:大于500 mm,并用收边条收边和按设计要求进行保护;检测方法:肉眼观察和尺量检查。(2)一般项目:立面(斜面)上的搭接:上幅防水毯压下幅防水毯。防水毯无空鼓、皱折;检查方法:肉眼观察。搭接缝封闭:用膨润土防水浆封闭;检查方法:肉眼观察。防水毯修补:破损处按要求修补;检查方法:肉眼观察。3、细部构造(1)主控项目:施工缝、变形缝、穿墙管等细部构造做法:符合设计要求;检验方法:观察检查和检查隐蔽工程验收记录。(2)一般项目:施工缝、变形缝、穿墙管的膨润土橡胶止水条:平头对接,无叠接;检验方法:观察检查和检查隐蔽工程验收记录。防水毯与穿墙管的接缝和群管之间的区域:用膨润土防水浆封闭;检验方法:肉眼观察。十、安全措施1、高空作业中认真架设安全平网和立网。2、吊装运输设备的拉结、固定方法必须规范正确,并有相应的防护措施。3、交叉作业采取隔离防护。如上部作业应满铺脚手板,外侧边沿应加挡板和网等防物体下落措施。4、“临边”防护有防止人员和物料下落的措施。 十一、效益分析1、采用该工法施工简便,能够确保施工质量。2、规范了膨润土

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