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高空防水工程怎么做?这里值得所有防水补漏技术人员学习!

作者:惠州防水补漏公司    发布日期:2019-04-15 16:59:11
  最近,小编的朋友圈被一条新闻刷屏了,中国工人在50米高的电塔睡着了,他们工作时最高要爬百米高的电塔,因为上塔很累,所以大家只有吃饭时才会下来,短暂休息只能在塔上,让人看着心惊胆战,既心疼他们,同时也佩服他们又如此的勇气,不得不为他们点赞。

  电塔工作人员需要高空作业,作为防水补漏技术人员,高空作业也是经常发生的事情,防水工程一般高度在几米到十几米之间,可是对于100多米高的建筑怎么做防水工程呢?

  港珠澳大桥东连香港、西接珠海、澳门,是集桥、岛、隧为一体的超大型跨海甬道,设计使用年限120年。

  港珠澳大桥岛隧工程位于珠江口伶仃洋海域,是大桥工程的施工控制性工程,由沉管隧道、东西人工岛三大部分组成。

  其中,西人工岛现浇隧道暗埋段总长193m,最低位置-12.5m,呈2.98%纵坡向珠海方向延伸,所处环境具有高氯离子、高水头等特点,看出防水界的“黑洞”。

  根据结构特点,暗埋段隧道设置了众多变形缝、施工缝,存在渗漏及钢筋腐蚀风险,结构防水体系,确保隧道结构耐久性及120年使用年限。

  暗埋段隧道标准防水构造见下图:

  根据结构特点,不同部位共计设置了6 种防水措施:

  混凝土自防水

  隧道暗埋段地处外海,防渗要求及耐久性高,其中隧道主体结构防水以混凝土自防水为主,为防止氯离子渗透以及出现温度裂缝和收缩裂缝, 混凝土配比已经过长期优化。

  混凝土强度等级为 C45,抗渗等级为 P10 级别,塌落度为 200 ± 20 mm。

  混凝土浇筑时,对混凝土塌落度、分层厚度、 振捣时间、振捣点位等严格控制,避免因施工不到 位形成的渗漏途径。

  水泥基渗透结晶型防水剂( 涂料)

  水泥基渗透结晶型防水剂( 涂料)是以特种水泥、石英砂等为基料,参入多种活性化学物质制成的粉状刚性防水材料。

  与水作用后,材料中含有的活性化学物质通过载体水向混凝土内部渗透,在混凝土中形成不溶于水的结晶体,堵塞毛细孔道,修复混凝土中损坏部位( 如裂缝) ,从而使混凝土致密、防水。

  隧道暗埋段结构尺寸大,整体现浇成型异常困难,因此在隧道施工过程设置了较多施工缝,增大了渗漏 风险。

  同时,底板厚度较大,最大厚度1.7 m,底板下表面可能产生裂缝,传统的防水工艺( 如卷材) 无法满足隧道底板的防水要求。

  选用水泥基渗透结晶型防水剂( 涂料) 作为底板及施工缝防水材料,可利用其活性化学物质堵塞可能产生的裂缝,能够最大限度减小渗漏风险。

  在隧道底板垫层及水平施工缝上干撒水泥基渗透结晶型防水剂,用量1.5 kg/m2;将粉状防水剂加水调为糊状,形成防水涂料,涂刷于垂直施工缝上,用量亦为1.5 kg/m2。

  为保证质量,须确保防水剂( 涂料) 均匀,同时应避免防水剂( 涂料) 被雨水冲刷,并在干撒或涂刷完成后立即进行混凝土浇筑。

  外贴式止水带

  暗埋段结构长度为193 m,分为 CW1 ~ CW5 共 5 个节段,节段之间设置了10 mm 宽变形缝,以适应地基变形。

  变形缝迎水侧沿结构表面 设置一圈外贴式止水带,是变形缝防水的第一道屏障,阻止海水进入 变形缝内。

  本工程采用的 AM350 型外贴式止水带购自荷兰特瑞堡公司,由丁苯橡胶制成,具有很好的延展性、不透水性及抗老化性。

  外贴式止水带与混凝土结合面为马牙搓,能够延长海水渗透路径,减小渗漏几率;

  同时,外贴式止水带中间为空心,受到外力撕扯时( 如地基沉降) ,外侧较薄处断裂,内侧较厚处可被拉伸,拉伸距离可达40 mm,很好的顺应 了隧道的变形。

  外贴式止水带构造大样见图2,物理性能见表2。

  

  4、中埋式钢边止水带 +预埋式注浆管

  外贴式止水带是变形缝的第一道防水屏障,而中埋式钢边止水带是第二道止水屏障。

  本工程采用的中埋式钢边止水带亦购自荷兰特瑞堡公司,由丁苯橡胶制成,同样具有很好的延展性、不透水性及抗老化性。

  中埋式钢边止水带由橡胶条、遇水膨胀止水条及钢边三部分组成。

  橡胶条与钢边咬合,增长渗漏路径的同时,能够使止水带与混凝土更好结合,橡胶带中间两侧各设置了一条遇水膨胀止水条, 遇水后膨胀,缩小止水带与混凝土之间的缝隙,阻止海水渗过变形缝。

  橡胶条具有很好的延展性,同样能够拉伸顺应隧道的变形。

  同时,在止水带两侧钢边上各设置两根预埋式注浆管,止水带两侧混凝土浇筑完成后,对内侧两根注浆管注浆,浆体固化后,将钢边和混凝土之间的缝隙填满,进一步增强了中埋 式钢边止水带的止水效果。

  若隧道回水后,变形缝出现漏水,再对下侧两根注浆管进行注浆,达到彻底止水的效果。

  暗埋段隧道部分节段长度达54 m,根据设计要求,在节段中间设置了垂直施工缝,将节段分为长度分别为27 m 的两个施工段。

  垂直施工缝中亦设置中埋式钢边止水带 +预埋式注浆管,型式同变形缝中埋式钢边止水带,同样达到了很好的止水效果。

  中埋式 止水带构造大样见图3,物理性能见表3


  5、中埋式钢板止水带 +预埋式注浆管

  暗埋段隧道侧墙高8.4 m,为方便施工,侧墙分两次浇筑,侧墙下部与隧道底板一起浇筑,侧墙 上部与隧道顶板一起浇筑,上下浇筑部分之间为 水平施工缝,同样存在渗漏危险。

  在水平施工缝 中设置中埋式钢板止水带 +预埋式注浆管进行止水,钢板止水带为 Q235 镀锌钢板,钢板宽度 30 cm,厚度 t = 8 mm,经热浸锌处理,涂层厚度 50 μm。

  钢板止水带沿施工缝垂直布置,两端分 别与变形缝、施工缝中埋式钢边止水带相接,形成 止水回路。

  钢板止水带埋入先浇段及后浇段各 15 cm,并在钢板的隧道内侧设置一根预埋式注浆 管,后浇段浇筑完成后进行注浆,增强钢板止水带 止水效果。

  中埋式钢板止水带安装大样见图4。

  6、预埋式注浆管

  中埋式钢边止水带及钢板止水带处皆配置了预埋式注浆管,通过注浆,预埋式注浆管能增强止水带的止水效果。

  预埋式注浆管由外层织物过滤膜、内层非织物过滤膜、内部螺旋型增强弹簧钢丝组成,全长多孔,能够保证混凝土浇筑时水泥浆不进入管内将管堵塞,又能确保注浆时浆体顺利透出。

  注浆管安装时,单根长度不宜超过12 m,且相邻 两根注浆管之间搭接 2 ~ 3 cm,确保注浆畅通且不留死角。

  预埋式注 浆管安装大样见图5。

  预埋式注浆管所注浆液为 SJK 改性环氧树脂(A:B=10:1),具有良好的可操作性、渗透能力及高强度,能够很好的填充混凝土缝隙,最小缝隙达 0.1 mm。

  注浆要点:

  ( 1) 注浆前,采用高模量聚氨酯密封胶涂于施工缝隧道内侧,形成以施工缝为中心、宽 50 mm、厚 2 mm 的封缝材料;

  ( 2) 自预埋式注浆管一端的注浆导管灌入浆液,待另一端导管出浆后,封闭出浆导管,继续加压至0.8 MPa,当压力保持 5 min 无明显下降时便可结束注浆;

  ( 3) 当出浆导管没有顺利流出浆液时,可加大注浆压 力,但压力不能超过1.2 MPa。

  7、喷涂型聚脲防水涂层

  西人工岛隧道暗埋段所处外海环境,海水氯离子含量高,为有效防止氯离子渗透腐蚀钢筋,在侧墙迎水面设置喷涂型聚脲防水涂层。

  本工程采用的 Masterseal 678 型聚脲防水涂料(德国巴斯夫进口),是一种 双组分、无溶剂、高性能的聚脲防水涂料,可以抵抗常见的化学物质,亦可抵抗海水侵蚀。

  该产品采用特殊设计的喷涂设备施工, 对两个组分材料预加热后喷涂,快速固化,形成高弹性防水涂层。

  Masterseal 678 型聚脲防水涂料性能见表4

  施工工艺及操作要点:

  ( 1) 施工准备。

  ①自然条件。喷涂聚脲作业应在环境温度大于5℃、相对湿度小于 85%,基面含水率小于9%,且基面表面温度比露点温度至少高 3℃的条件下进行。

  在4 级风及以上的露天环境条件下,不宜实施喷涂作业,且严禁在雨雪天气实施露天喷涂作业。

  ②基面条件。

  混凝土基面应平整、清洁、坚实、不得有空鼓、脱层、蜂窝麻面、平整度达到 4 m 靠尺, 尺与基面间隙 <3 mm。

  阳角应顺滑,阴角应做4 cm ×4 cm 的倒角。若混凝土存在上述缺陷,应使用环氧砂 浆或聚合物砂浆修补,且达到产品设计强度后方能进行施工。

  使用角磨机或喷砂设备去除基面浮浆,增加基面粗糙度,增强聚脲涂层与基面的粘结强度。

  一般来讲,粗糙度达到 SP3 ~ SP5 间较为适宜。

  ( 2) 底涂刷涂。

  基面处理完成后,可进行底涂刷涂。底涂刷涂前,对基面干燥度进行检测,干燥度合格方能进行刷 涂。

  干燥度检测简易方法:裁切 1 m × 1 m 的透明塑 料膜平铺于基面上,四周用胶带密封, 3 ~ 4 h 后观 察,基面及塑料膜上无水印即可进行施工。

  底涂为高固含量聚氨酯材料,按照配比均匀混合后,可采用喷涂或辊涂,要求涂布均匀,不得遗漏。底涂施工完毕后,须做好二次保护,不得污染。

  底涂干燥后,便可进行聚脲涂层喷涂施工。

  ( 3) 喷涂聚脲涂层。

  聚脲喷涂施工前,需对收头、搭接处粘贴塑料布,以使边界顺直。同时需将喷涂以外区域遮盖,以防污染。

  喷涂作业时 ,操作员手持喷枪喷涂施工,喷枪宜垂直于待喷基面,距离适中,移动速度均匀;喷涂顺 序为先难后易、先上后下,纵横交叉喷涂至设计要求的厚度。

  应连续作业,一般人工喷涂2 遍能达到1.5 mm 厚。本工程喷涂聚脲涂层厚度为1.5 mm,特殊部位,如阴阳角、变形缝等位置,厚度为2.0 mm。

  特殊部位喷涂施工时,可减缓枪头移动速度,或增加喷涂次数,现场使用改锥扎进涂层检测厚度,直至涂层厚度满足设计要求。

  西人工岛现浇隧道暗埋段喷涂聚脲防水涂层现已全部完成,涂层厚度 及粘结强度全部检测合格,通过验收。

  喷涂聚脲涂层实物效果见图6。

  目前,西人工岛隧道暗埋段两侧基坑已回填完毕,水位上涨,未见明显渗漏, 止水效果良好。

  疑问:国内那些号称世界领先不用底涂的聚脲为啥港珠澳大桥不用,可能是巴斯夫生产不出来吧!

  8、结语:

  1. 能认认真真把此文研究上10遍的防水堵漏人,我坚信,你将收获不下于10种重要的防水堵漏施工工艺而且都是最前沿的。

  2. 港珠澳大桥的193m暗埋隧道除了改性环氧树脂使用了国内的,其余的材料全部采用国外的。从中也可以看出,我国防水堵漏材料的滞后性。

  3. 港珠澳大桥西人工岛现浇隧道采用了成套防水技术,不同部位采用不同防水措施,构成防水体系,以提高隧道防水防渗能力,规避渗漏及钢筋腐蚀风险,确保港珠澳大桥120 a 使用年限。

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