滑動防水層在臨沂河灣水源補水工程中的應用

韓映雪，徐雯雯，朱旺發

（山東臨沂水利工程總公司，山東 臨沂 276000）

臨沂市河灣水源向祊河補水工程（一期）自沂河河灣水源工程上游右岸引水閘取水，通過新建加壓泵站和鋪設10.437km輸水管道將水向西輸送，并向沿線河流補水。泵站工程位于河灣水源工程上游沂河右岸，由引水箱涵、前池、泵室等組成，泵室基礎坐落于強風化凝灰巖上，該巖層承載力值為300kPa，滿足建基要求。地下水位低于建基面，不存在基坑涌水問題。泵室工程建基面高程為79.2m，為鋼筋混凝土結構，長56.5m，寬25.1m，底板厚度為1m，并在長度方向中間留置寬2m的底板后澆式膨脹加強帶。通過人為制造的施工縫，雖然能減少應力約束，但不能有效的控制混凝土裂縫。為減小巖面與泵房底板之間相互作用力，減小裂縫出現的可能，以及泵房底板因強風化凝灰巖面受地下水侵蝕、溫度變化等外因而變形、開裂的影響，需在泵室底板下做滑動防水層。

1 滑動防水層技術

1.1 滑動防水層原理

為減小泵室底板與基礎面的應力約束，在泵室底板下設置滑動防水層。泵室底板澆筑后，由于底板混凝土變形，引起底板與基層之間相對移動而產生摩擦力。摩擦力與底板所受的約束相互作用會對底板產生不利影響，使預應力受到損失。可通過減少泵室底板與地基之間的摩擦約束力，降低預應力損失，避免裂縫的產生，使底板混凝土受力變形時可以產生相對自由的移動。在底板和基層之間設置一道以干細砂為主體，輔以防水涂料粘結層即可形成滑動層。但隨著時間的推移，地下水位的持續變化可能會對滑動層產生細微擾動，破壞滑動層結構，為防止這一現象的產生，對滑動層上下兩面增加一層HDEP土工膜，從而形成防水層。

1.2 滑動防水層結構

滑動防水結構自下而上分別為：地基持力層→100mm厚C15素混凝土墊層→基層處理劑→3+3厚高聚物改性瀝青防水卷材→20m厚1∶2.5水泥砂漿找平層→0.5mm厚HDEP土工膜→20mm厚干細砂→1mm厚HDEP土工膜→100mm厚C15素混凝土墊層→1000mm厚C30鋼筋混凝上底板。

1）地基持力層。地基持力層是直接承受地基基礎荷載的土層。泵室的地基持力層為強風化凝灰巖，承載力值為300kPa，壓縮性低，承載力高，無軟弱下臥層，工程地質條件好，滿足建基要求，且具弱透水性，抗滲穩定性較好。

2）C15素混凝土墊層。C15素混凝土墊層是標號為C15，沒有配置鋼筋的混凝土墊層。墊層是為保護鋼筋而作的基礎隔離層，具有幫助找平的作用，方便施工放線，改善基礎與地基的接觸面，使基礎坐落在同一標高墊層上，基礎的荷載能均勻傳遞給地基，以減少地基變形。

3）基層處理劑。澆筑完C15混凝土墊層，在防水層施工前需涂刷上一層基層處理劑，以增強高聚物改性瀝青防水卷材與墊層之間的粘結力，減少墊層浮塵的影響，防止因墊層找平層未干燥，含水率高，而導致防水卷材層空鼓。

4）高聚物改性瀝青防水卷材。高聚物改性瀝青防水卷材以合成高分子聚合物改性瀝青為涂蓋層，纖維織物或纖維氈為胎體，粉狀、粒狀、片狀或薄膜材料為覆面材料制成的可卷曲的片狀材料，具有良好防水、防腐、耐化學品的綜合性能，施工簡便。采用熱熔法鋪設高聚物改性瀝青防水卷材，先將卷材按預定位置放好，施工人員佩戴防火手套和防火口罩等相應防護用具，一邊用噴火燈對粘結部位進行加熱，一邊進行滾鋪，再用手持壓滾進行滾壓，已鋪好的卷材要及時清理雜物和堆放品。

5）HDEP土工膜。HDEP是一種結晶度高、非極性的熱塑性樹脂，是以（中）高密度聚乙烯樹脂為原料生產的一種防水阻隔型土工合成材料。作為柔性防水材料，HDEP土工膜具有很高的防滲系數、良好的耐熱性和耐寒性以及較高的剛性和韌性，而且抗老化性、耐腐蝕性、耐環境應力與耐撕裂強度性能好，能長時間裸露使用而保持自身的性能。HDEP土工膜經驗收合格后，工人穿著軟膠底鞋進行鋪設，鋪設過程中，不能拉得太緊，以防備局部下沉拉伸。

6）干細砂?；瑒訉右话悴捎?道油毛氈為主體，輔以防水涂料粘結層，該工程中采用20mm厚干細砂作為滑動層代替油毛氈。干細砂為天然無機材料，相比油毛氈更容易獲取。需選擇干凈、無雜物的干細砂材料，若砂質較差，其中摻雜的雜物，會造成HDEP土工膜損壞，這樣不僅加大了鋪設難度同時還增加了HDEP土工膜的受損率。鋪設時通過噴錨機將干細砂噴出，平板振動器夯實，找平儀進行找平。

1.3 滑動防水層優點及缺點

采用20mm厚干細砂代替油毛氈作為滑動層，避免了油毛氈搭接產生裂縫，干細砂更具有抗老化的功能，噴砂工作效率也更高。設置大面積滑動層，降低對結構的應力約束，再增加上下兩層HDEP土工膜防水層，可以減小地下水位變化對滑動層產生擾動及破壞。

滑動防水層施工面積大，工序銜接多，工序穿插施工，鋪筑順序容易出錯，對基礎處理工人的熟練度及協作程度要求高，需要配備技術人員對現場進行組織及管理，幫助施工人員了解施工工序。

2 施工技術要點

2.1 清基開挖

開挖完成后，對建基面進行清理，清除巖面殘留的浮土和浮石，保證無泥土、積水及雜物，鑿出的新鮮巖面，表面要清洗干凈。

2.2 防水卷材鋪設

澆筑C15素混凝土墊層要進行找平，尤其是斜面坡、坡面混凝土若不進行找平，鋪設防水卷材則難以平整，容易降低整體防水效果。鋪設高聚物改性瀝青防水卷材，需在干燥地面施工，搭接處要結合牢固。為保證防水質量，還要對所有熱熔縫進行檢查，未鋪牢的卷材用壓鏟掀起重新進行熱熔鋪貼，有破損的要使用一塊完好的卷材進行補貼，破損嚴重時要重新鋪貼。

2.3 HDEP土工膜鋪設

HDEP土工膜厚度較薄，在進行交叉施工時，容易人為踩壓造成破損。鋪設時工人要穿膠底軟鞋，防止帶入石子等硬物對土工膜造成擠壓破壞。

2.4 干細砂鋪設

使用噴錨機噴出干細砂，對于結合邊坡，更能精準控制厚度，且操作簡單、效率高，能夠節約人工費用。

2.5 施工質量控制

高聚物改性瀝青防水卷材、HDEP土工膜等原材料進場時，應會同監理人員對表觀質量進行檢驗，收集進場材料及檢驗報告，并在監理人員見證下進行取樣，送檢測機構進行檢測。

混凝土墊層要鋪設均勻，振搗密實，無漏振、超振，振搗后進行找平，控制墊層平整度。已澆筑完的混凝土墊層，要及時進行養護。

鋪設高聚物改性瀝青防水卷材與卷材的搭接縫必須粘結牢固、平直均勻、封閉嚴密。不允許有皺褶、缺邊、孔洞、翹邊脫層、滑移或易造成滲漏水的其他外觀缺陷存在。

HDPE土工膜在鋪設中，要避免產生人為褶皺，縱向搭接長度大于500mm；鋪裝時不要拉得太緊，應留有余幅，以備局部下沉拉伸扯動；拉扯時盡可能減少接縫受力。

3 結語

滑動防水層作為新的設計理念，具有新穎性，通過干細砂作為滑動層，高聚物改性瀝青防水卷材、HDEP土工膜等作為防水層，具有良好的防水完整性、粘結性以及抵抗外界破損的能力。在河灣水源向祊河補水工程滑動防水層技術應用中，降低了泵室底板與基礎面的應力約束，減少了溫度應力，降低了因地下水侵蝕而產生的擾動，有效進行了防水?；瑒臃浪畬蛹夹g在河灣水源向祊河補水工程中得到了良好的應用，為今后類似工程的施工積累了經驗。