王鑫


【摘要】對于CPS高分子膜基濕鋪防水卷材在富水砂層地質的施工過程控制,論文通過結合實際工程,系統闡述了除搭接錯開寬度、水泥凝膠制備等常規書面化施工要求之外,如何結合現場深化策劃防水及其先行工作,并對施工過程中底部下層防水卷材鋪貼方式、卷材搭接方式、自粘輥壓重量及遍數以及外立面粘接成型間隔控制等關鍵要素的控制進行說明,為后續工程現場施工控制提供更為實際參考。
【關鍵詞】卷材設計深化、搭接方式、輥壓質量、粘接成型間隔
一 引言
地下防水一直是工程施工的關鍵工序之一。對于地下工程而言,施工速度關乎著工程前期施工成本,而防水施工質量關乎著后期質量維修成本和時間成本;尤其是對于富水地質工程,后期一旦地下防水失效,施工單位將面臨著巨額的維修成本。如何更好更快的完成地下防水施工,是個工程施工前期策劃及過程把控的重點。
現階段,原先獨占防水市場大頭的SBS改性瀝青防水卷材[1],因其動火熱熔[2]施工工藝受環保政策嚴重掣肘,加之防水壓力最大的基礎底部與SBS存在的間隙易形成竄水通道,造成防水維修無法定位【3-5】,種種因素倒逼施工方在保證工程安全的前提下,采取更為快捷、更為清潔、質量更有保證的卷材施工工藝,濕鋪/預鋪防水卷材也就應運而生。
CPS高分子膜基濕鋪防水卷材,采用自粘或者水泥膠漿粘接,無需明火加熱,減少了施工步驟,對于環境的污染也最大程度降低;其獨有的反應粘工藝可使卷材與混凝土基層形成化學、物理卯榫作用【4-6】,與被保護混凝土形成“皮膚式”防護[7],無空腔形成,防水效果良好,理論上可以解決地下防水的竄水頑疾,因其經濟和社會效益明顯,已逐步發展成為工民建、水利、市政等工程地下防水的首選防水卷材品種。
CPS高分子膜基濕鋪防水卷材也存在其特性問題,梁智勝[8]指出高分子濕鋪防水卷材存在以下通病:自粘搭接部位可能會出現脫離現象;水泥膠漿與膠粘層間受水、日光侵蝕后,粘接力會下降,導致卷材脫落等。論文針對CPS高分子膜基濕鋪防水卷材在依托工程施工過程中出現的問題,對該防水卷材的施工過程控制要點進行探討。
二 工程簡述
論文依托工程為筆者所負責西北地區某景觀湖地下工程,工程基礎設計為500mm厚平板式筏板+下柱墩,工程筏板基底高程為376.07m,下柱墩低于筏板底200~700mm。
工程緊鄰渭河,地下水十分豐富,勘探地下水埋深為自然地面下9.5~10.3m,高程為377.24~378.36m,地下水位季節變化幅度為2.0m;施工部位地質條件為中砂層,層間在自然地面下9.8~14.40分布有可塑狀粉質黏土,工程施工需進行降水。
工程地下防水設計構造見下圖:
三 施工控制
施工控制主要包括施工策劃控制及施工過程控制。
(一)施工策劃控制
策劃控制,主要是施工單位根據工程實際對先行工作及防水工作的設計提出深化設計思路,并與設計溝通其可行性,目的是保證先行工作為防水卷材工序的施工提供最佳條件。
(1)先行工作策劃
防水是否有效,取決于防水卷材在成型機后期防護過程中是否會遭到破壞,取決于基底是否會產生超預期變形及防水是否可在理想環境中成型,因而,基底的密實度及降水的有效性是防水成型的關鍵。
一般情況下,工程基礎降水設計依據勘測資料及地下主體設計來確定,而往往降水設計與主體設計并非出自同一設計,從而造成降水設計可能出現無法滿足現場施工的情況。
降水的目的是盡量為工程施工提供干地條件,CPS防水卷材雖然可以適應潮濕環境施工,但施工環境不應存在明水、動水。論文所依據工程降水設計按照保證基礎筏板以下1.5m施工干地條件進行降水設計。而本工程主體設計集水井部位,其防水卷材施工的最低高程為基礎筏板以下2.05m,因而需要與設計進行溝通,確認是否需要降低降水井底部設計高程,以保證降水,滿足施工干地條件。
(2)防水施工策劃
濕鋪/預鋪防水卷材的設計宗旨,為主體結構提供全方位、牢固密封的“皮膚式”防水層,其特點是可防竄水,能夠定位滲漏點位,而CPS濕鋪防水卷材更是可以使卷材與水泥凝膠或者現澆混凝土發生化學、物理卯榫作用[9]。
查看CPS相關圖集規范及本工程防水設計,CPS防水卷材上部設計為50mm厚細石混凝土保護層,并未直接粘貼在主體結構基底,尤其是考慮到施工時,本工程下柱墩部位與筏板基底細石保護層混凝土無法一次性澆筑,混凝土保護層與主體結構間不可避免存在滲水通道,與該卷材“皮膚式”宗旨相悖。
同時,考慮到本工程設計濕鋪防水卷材與基礎墊層之間為空鋪法施工,卷材與墊層僅在基礎周邊一定程度粘接[10],與預鋪防水卷材均為預鋪反粘思路,且預鋪防水卷材材質具有釘桿撕裂強度和抗穿刺強度,其膠粘層表面采用不沾或減粘材料處理,可節省澆筑防水保護層工序,在現場直接在卷材上面鋪設鋼筋,且施工過程不粘腳,卷材也可以直接與主體混凝土粘接,形成皮膚式防護。那么,針對本工程,是否應該選擇預鋪防水卷材代替濕鋪防水卷材,在滿足防水需求的同時,節省混凝土保護層施工工序?
(二)施工過程控制
經協商溝通,防水卷材最終仍采用CPS濕鋪防水卷材。論文結合現場施工過程中出現的質量問題,對濕鋪防水卷材在富水地質現場施工的重點控制要素進行總結探討。
(1)底部下層防水卷材鋪貼方式
對于建筑物底部濕鋪防水卷材的鋪設,多數論文及方案強調卷材與基底濕鋪粘接【7-10】,而筆者認為,對于建筑物底部的防水卷材,應優先采取空鋪方式,只在局部采用水泥膠漿將卷材與基底粘接,方便卷材鋪貼及輥壓排氣,而且空鋪形式可提高防水卷材對基底變形的適應性。
(2)卷材搭接方式
濕鋪防水卷材的搭接方式主要有2種:自粘和濕鋪。路瑞娟[11]通過對比試驗得出,CPS防水卷材采取濕鋪或者自粘搭接時,其卷材與卷材的剪切強度、卷材與混凝土的剝離強度以及抗竄水性均滿足高分子濕鋪防水卷材GB/T23457- 2017規范要求,且各項參數對比顯示采用濕鋪效果優于自粘,因而上下層防水卷材中與基底混凝土空鋪/濕鋪的下層,應盡量采用濕鋪搭接方式;而上下層層間粘接及上層搭接采用自粘方式,以便于施工。值得注意的是,作為防水重點的基礎,其上層搭接雖采用搭接,但混凝土保護層澆筑會進一步封閉自粘搭接部位可能存在的滲水通道。
(3)自粘輥壓重量及遍數
除了選擇合適的粘接形式外,搭接成形的關鍵還在于輥壓的重量和遍數,CPS高分子膜雖然將胎基放在卷材中間[12],但輸運過程中仍不可避免形成褶皺(見圖2),搭接部位褶皺如果未粘接成型且貫通,則形成竄水通道;尤其施工現場在采用自粘方式鋪貼卷材時,平面多采用刮板隨鋪隨刮,而在立面多采用滾筒,其壓輥重量及遍數均不滿足規范中要求“質量為2kg、反復滾壓3遍,粘合后放置24h”。此外,立面鋪貼中重力對卷材粘貼提供負作用,因而,層間自粘與搭接部位自粘的充分壓輥更顯重要。吳士瑋指出[13],自粘類型的卷材無法做到充分滿粘,認為在搭接部位橫向,只要防水卷材能夠有2-3cm滿粘,則在該橫向斷面滿足防水要求,在縱向保證搭接部位的連續性,即可滿足整體防水要求。因而,施工現場應重點把控自粘部位的輥壓質量。
圖3為現場施工輥壓質量不達標引起的卷材自粘搭接逐步脫落問題。該問題下,如若自粘反應膠未收現場揚塵污染,可及時采用輥壓封閉,如若反應膠被塵土污染失效,則需鋪貼加強層,加強層尺寸為搭接破壞范圍+100mm。
(4)外立面粘接成型間隔及控制
采用濕鋪或者自粘,粘接產生強度需要一定的時間。郭文雄[9]指出,CPS防水卷材與混凝土形成有效粘接的時間為6-8h,而自粘在(23±2)℃時需24h才可完全達到試驗強度[11]。
外立面常見的施工做法為卷材鋪貼與保護板鋪貼、土方回填工序沿縱向分段銜接施工,即卷材先沿縱向鋪貼2m左右,待卷材粘接成型后進行保溫板粘接及土方回填,隨著土方回填逐步臨近卷材鋪貼高度,再進行卷材鋪貼,依次流水作業。
需要注意的是,與混凝土濕鋪的下層卷材,在分段鋪貼完成后,應及時采取措施固定短邊搭接部位,以抵消重力負作用,避免破壞卷材與基層水泥凝膠及搭接部位的粘接防水效果;待固定6-8h后,方可鋪貼上層自粘防水卷材,此時應按要求進行上下層卷材及搭接部位自粘的壓輥,加快自粘成型,24h后方可進行后續工序施工。
四 總結
筆者結合實際工程,系統闡述了CPS高分子膜基濕鋪防水卷材在富水砂層地質施工前防水先行工作及本工作的深化策劃,以及在施工過程中底部下層防水卷材鋪貼方式、卷材搭接方式、自粘輥壓重量及遍數以及外立面粘接成型間隔控制等關鍵要素的把控,將該型卷材的施工控制貼合現場,避免形式化、書面化,從而有效指導現場施工,保證防水質量。
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