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      北京富國海底世界綜合防水施工技術
      發布時間:2014-08-09

      北京富國海底世界為水下、地下水族館,外圍結構采用混凝土剛性防水和卷材防水相結合,內部結構采用混凝土純剛性自防水,并采取一系列措施保證混凝土的整體性、密實度和對薄弱環節進行特殊加強處理,取得了滿意的施工效果。
        [關鍵詞]    地下工程  水下工程  防水技術  剛性防水  柔性防水  膨脹劑  混凝土

        二次振搗北京富國海底世界是一座大型的海洋生物展覽館,位于北京工人體育場南側人工湖中,且埋在湖底之地下,總建筑面積為7456m2,由新西蘭“富國”集團投資。除兩個入口外,整個工程主體為水下全現澆鋼筋混凝土箱形結構,其中水下2層,水面上局部出入口1層。按使用功能劃分為觀賞、商業、教學、辦公、檢疫5個區,其中觀賞區又包括主池、展廳兩部分。主池高7m,面積1152m2,裝有4000多t海水,模擬海底景觀。1結構防水要求兩個出入口首層±0.00絕對標高37.8m,主體頂板相對標高一3.8m,底板相對標高一12.0m,湖底相對標高一3.0m,湖中常年水深1.5m,工程特殊,技術復雜,施工難度大,尤其對防水要求極高。

        本工程結構底板、頂板、外墻為剛柔雙防,即抗滲混凝土外包柔性防水材料,柔性防水層為兩層4mm厚SBS聚氨酪卷材,防水面積1萬多m2;主池、過濾池、甬道、魚缸等內墻,為防止防水材料污染水體,一律采用純剛性混凝土自防水。底板、頂板、外墻混凝土設l道貫通的后澆帶。全部工程混凝土用量15104m3,其中防水混凝土7742m3,均為S12.

        2防水施工難點及部位

       、偃绾伪WC混凝土的整體性、密實性,防止有害裂縫的產生,尤其是混凝土剛性自防水部位;②如何保證甬道墻結構精度,使其能夠滿足預先加工定做成型的玻璃鋼拱罩安裝配合尺寸要求;③柔性防水材料及其作法的控制。

        3關鍵技術的研究

        3.1防水工程施工重點

        該工程防水的重點應放在防水混凝土,其次是卷材防水和抗滲灰土。即在保證卷材防水和灰土質量的同時,把防水施工的重點放在提高混凝土的抗滲性、抗裂性,以及保證混凝土結構的整體性上。

        3.2提高混凝土抗滲、抗裂性能

        本工程在防水混凝土中添加水泥用量12%的UEA,作為混凝土抗裂、抗滲的一種手段。

        由于施工受場地條件限制,采用泵送商品混凝土,坍落度較大,水灰比達不到理想要求,所以采用“混凝土二次振搗”技術,以保證混凝土抗滲質量。

        3.3保證混凝土結構整體性

        3.3.1取消后澆帶

        本工程①一⑩軸共72m長,根據規范和設計要求,在⑤一⑥軸線間設1道800mm寬的后澆帶,橫貫所有內外梁、板、墻。這無疑是人為地埋下了滲漏通道。經過論證,認為該工程地質均勻,結構對稱,荷載均勻,不會產生沉降差;室內外都處于恒溫環境,不會產生溫度差;由于采取了添加UEA和混凝土二次振搗的作法,已完全可以保證混凝土不裂且密實。因此,改變了原設計,取消后澆帶。

        3.3.2特殊部位的處理

       。1)底板、頂板不留施工縫。墻體必須留設時,垂直方向盡量少留,整個外墻不留垂直施工縫,只在個別內外墻交接處留置;水平施工縫采用設置凸槽,槽頂加BW止水條,結構外側預留八字槽用油膏嵌縫密封的多道防線控制辦法,在延長滲水路線的同時,徹底切斷堵死滲水路線(見圖1)。

       。2)底板、頂板與墻體接縫處,內墻與水池接縫處、穿墻螺栓等部位根據不同情況,采取了如圖2—5所示的處理辦法。

        3.4鋼筋防腐問題的控制

        由于鹽水區采用混凝土結構剛性自防水,取消常規做法中內襯玻璃鋼防水層,因此如何防止鹽水侵入結構,對鋼筋造成銹蝕是一個重要問題。本工程采取加大保護層厚度的方法進行控制,即將保護層由通常的35mm增加到70mm.為保證施工中保護層厚度能夠準確達到預期要求,特加工定做了如圖6所示的混凝土墊塊,其上設有十字凹槽,凹槽寬度、深度均與鋼筋直徑相同。支立模板前將墊塊卡于鋼筋上,間隔1.5m.此外,在所有與鹽水接觸的混凝土表面,涂刷388水溶性無毒無異味的防水防腐劑涂料3道,增強防腐蝕性能。

        3.5甬道墻結構精度控制

        由于甬道墻上插槽內所裝的玻璃鋼拱罩,以及甬道內的活動走道和裝修件都是根據施工圖紙尺寸在國外提前加工定做的,為此業主要求,3條軸線間距及2個插槽和甬道寬度混凝土澆筑后成品誤差均不得超過±5mm,相對誤差為1:75000,以保證混凝土墻體與之良好配合安裝。

        為保證甬道墻混凝土結構精度要求,且滿足自身抗滲功能,本工程采用一次連續澆筑,并配以合理的測量放線方法,優質的模板體系,以及一系列澆灌技術。

        3.6柔性防水層施工技術的確定

        柔性防水層采用聚乙烯薄膜胎兩層4mm厚SBS聚氨酪卷材防水層?紤]到施工時間為九月份,汛期剛過,基層表面含水率難以達到北京市標準《新型瀝青卷材防水工程技術規程》中第4.4.1條關于“基層表面應干燥,其含水率不大于9%”的要求,根據工程情況,采用平面部位空鋪,但卷材接縫處滿粘,立面墻體全部滿粘。卷材接縫處加蓋口條,增加其抗拉強度,結構陰陽角處加設附加層。粘結全部采用熱熔法。

       


        4主要施工方法

        4.1防水混凝土澆筑二次振搗

        本工程所有泵送防水混凝土澆筑全部采用二次振搗。當混凝土入模經過第1次振搗,待其坍落度消失并開始初凝時,再進行第2次振搗。若慢慢拔出振搗棒混凝土能夠均勻閉合,而不會留下孔洞,此時進行二次振搗最為合適?紤]到冬季施工水分損失較慢,經試驗這一時間定在第1次振搗后3h左右。

        4.2底板防水混凝土澆筑

        采用2臺混凝土泵,每臺泵最小排量q=20m3/h,分泵分層澆筑,底層厚h1=0.5m,上層厚h2=0.4m,混凝土接茬最長時間(加緩凝劑)t=3h,基槽寬度l=56m.泵1底層混凝土一次澆筑寬度b1≤tq/Lh1=(3×20)/(56×0.5)=2m;泵2上層混凝土一次澆筑寬度b2≤b1.

        由于底板厚度不一致,局部加深部位混凝土量較大,必須先分層連續澆筑此部位混凝土到底板底面,然后再開始底板大面積混凝土澆筑。具體澆筑方法如圖7所示。

        在澆筑上層混凝土時,為了避免混凝土振搗后表面積水產生裂縫,采用表面真空吸水多次抹壓的方法,即采用l臺真空泵,接1塊l 5m2真空吸水墊將混凝土表面多余的水吸走,再經兩次抹壓,保證了混凝土表面沒有開裂。

        4.3施工縫處理

        水平施工縫在放BW止水條前,對混凝土表面進行鑿毛噴砂處理,垂直施工縫處先將混凝土墻接茬處剔鑿平整。清理干凈浮灰,然后釘BW止水條,澆筑時不得漏振。

        4.4甭道墻防水混凝土施工

        測量放線工作是在對圖紙中各段甬道長度、角度進行精確計算基礎上進行的。首先采用測設導線法布設導線點,其坐標值取平差后數值,該導線相對閉合差1:100000,按高精度控制低精度的施測原則,其精度滿足施工放樣的需要。然后以導線點為依據,用極坐標法放樣測量,直角坐標法復核,來提高測量放線精度。經平差后再實施支立模板。

        模板采用組合鋼模板,支撐用剪刀撐并用花籃螺栓拉錨,采用撐拉結合的辦法,在兩墻頂模板用L50mm×5mm固定,以防澆筑時相對變形(見圖8)。因精度要求高,所用鋼模板須進行精心檢查,翹曲度、平整度不合格的不用,木模板所用的木料須經過上爐干燥處理后,上刨刮平方能使用?紤]到澆筑時模板的外張,支橫板時每邊按一2mm支設,最后再精確檢查,確認無誤后澆筑混凝土,混凝土初凝前再進行精確檢查,用花籃螺栓進行微調。

        采用坍落度7—8cm商品混凝土,罐車運至現場后改裝手推車,送至作業面,再由人工布料,進行強振搗,保證混凝土的密實度,同時也避免了用混凝土泵輸送混凝土沖擊模板而變形。甬道墻拆模后最終誤差為軸線間距誤差±4mm,寬度誤差±3mm,混凝土外觀平整、順直、光滑,相當密實,無一處裂縫,使甬道安裝一次成功。

        4.5 SBS聚氨酪卷材防水層施工

        卷材施工采取外防外貼法。在平面與立面相連處,先做500mm寬附加層,然后再鋪貼卷材,鋪貼時先鋪平面,再由下至上鋪貼立面,并使卷材緊貼陰角,不得空鼓,卷材接縫部位距陰角中心400mm.所有接縫做熱熔滿粘搭接,搭接寬度長邊100mm、短邊150mm,接縫之上做120mm寬蓋口條進行補強附加處理。卷材防水層構造如圖9所示。

        4.6  2:8灰土施工

        2:8灰土施工重點放在對白灰質量的控制上?紤]到目前建樹市場上成品灰存在著質量不穩定、CaO含量較低、施工效果不佳的問題,在施工中改用塊灰,自行淋制過篩,拌制灰土。

        5技術經濟效益和社會效益

        本工程施工歷時1年,工程一次試水成功,防水無滲、無漏,取得了滿意的施工效果。

        鹽水區防水混凝土工程一次澆筑成功,滿足使用功能,省去了常規作法中堵漏及結構內包玻璃鋼兩道施工工序,技術經濟效益合計3972080元。

        本工程的成功實施,為水下、地下工程以及水族館工程防水施工技術探索了一定的經驗,取得了良好的效果。尤其在鹽水區部位成功進行的純剛性混凝土結構自防水,取消玻璃鋼防水層的技術嘗試,在國內外尚屬首次,為純剛性混凝土結構防水施工技術的可行性提供了例證。


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