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地下防水工程技术规范续2
发布时间:2014-08-09
5 地下工程混凝土结构细部构造防水5.1 变 形 缝
Ⅰ 一般规定
5,1.1 (原规范8.1.1,修改条文)
地下工程设置变形缝的目的是为了在工程伸缩、沉降变形条件下,结构不致损坏,因此变形缝防水设计首先要满足密封防水、适应变形的要求,在这个前提下,还应考虑施工、检查、维修方便,材料易得。
5.1.2 (增加条文)
伸缩缝的设置距离一直是防水工程界关心的问题,就这一问题的探索和实践目前一直十分活跃,但尚未取得一致的看法。国外对伸缩缝间距的规定有三种情况,一是前苏联、东欧、法国等国家,规定室内和土中的伸缩缝间距约为30~40m,而英国规定处于露天条件下连续浇筑钢筋混凝土构造物最小伸缩缝间距为7m;二是美国,没有明确规定伸缩缝的间距,而只要求设计者根据结构温度应力计算和配筋自己确定合理的伸缩缝间距;三是日本,虽有要求,如伸缩缝间距不大于30m,施工缝间距为9m,但设计人员往往按自己的经验和各公司的内部规定进行设计。国内规定伸缩缝间距为30m,但由于地下工程的规模越来越大,而在城市中建设的地下工程工期往往有一定的要求,加上多设缝以后缝的防水处理难度较大,因此工程界采取了不少措施,如设置后浇带、加强带、诱导缝,以求取消伸缩缝或延长伸缩缝的间距。后浇带是过去常用的一种措施,这种措施对减少混凝土干缩和温度变化收缩所产生裂缝起较好地抑制作用,但由于后浇带需待一定时间后才能浇筑混凝土,故对工期要求较紧的工程应用时受到一定限制。加强带是近年来工程界尝试使用的一种新的方法,它是在原规定的伸缩缝间距上,留出1m左右的距离,浇筑混凝土时缝间和其他地方同时浇筑,但缝间浇筑掺有膨胀剂的补偿收缩混凝土,宝鸡、沧州、济南等地采用这种方法后,伸缩缝间距可延长至60~80m。诱导缝是上海地铁近年来采用的一种方法,在原设置伸缩缝的地方作好防水处理,并在结构受力许可的条件下减少这部分 (1m左右)位置上的结构配筋,有意削弱这部分结构的强度,使混凝土伸缩产生应力造成的裂缝在这一位置上产生,采用这一措施后其他部位混凝土裂缝明显地减少,这一方法虽有一定效果,但尚不能完全令人满意。
根据上述情况,条文作了相应规定。
5.1.3 (增加条文)
因变形缝处是防水薄弱环节,特别是采用中埋式止水带时,止水带将此处的混凝土分为二部分,由此会对缝处的混凝土抵抗地下水渗透造成不利影响,因此条文作了变形缝处混凝土局部加厚的规定。
Ⅱ 设 计
5.1.4 (增加条文)
沉降缝和伸缩缝统称变形缝,由于两者防水做法有很多相同之处,故一般不细加区分。但实际上两者是有一定区别的,沉降缝主要用于在上部建筑变化明显的部位及地基差异较大的部位,而伸缩缝是为了解决因干缩变形和温度变化所引起的变形时避免产生裂缝而设置的,因此修编时针对这点对两种缝作了相应的规定。沉降缝渗漏水目前工程上比较多,除了选材、施工等诸多因素外,沉降量过大也是一个重要原因。因目前所用的最好材料,如带钢边的止水带虽大大增加了与混凝土的粘结力,但如沉降量过大,也会造成钢边止水带与混凝土脱开,使工程渗漏。根据现有材料适应变形能力的情况,本条规定了沉降缝最大允许沉降差值。
5.1.5 (原规范8.1.2,修改条文)
对防水要求来说,如果用于沉降的变形缝宽度过大,则会使处理变形缝的材料在同一水头情况下所承受的压力增加,这对防水是不利的,但如变形缝宽度过小,在采取一些防水措施时施工有一定难度,无法按设计要求施工。根据目前工程实践,本条规定了宽度的取值范围,如果工程有特殊要求,可根据实际需要确定宽度。用于伸缩的变形缝在板、墙等处往往留有剪力杆、凹凸榫,接缝宽了不利于结构受力与控制沉降。
5.1.6 (原规范8.1.3、 8.1.4、 8.1.5,修改条文)
随着地下空间的开发利用,地下工程的数量越来越多,埋置深度越来越深,由于变形缝是防水薄弱环节,因此变形缝的渗漏成为地下工程的通病之一。究其原因,除变形缝防水施工难度较大外,原来的防水措施仅考虑一道防线过于单薄也是原因之一。在本规范表3.3.1-1、 3.3.1-2中根据防水等级和工程开挖方法对变形缝的防水措施作了相应的规定,本条中只列举几种复合形式作为例子。
5.1.7 (原规范8.1.7,修改条文)
金属止水带适应变形能力较差,制作较难,故在环境温度较高场合使用较为合适。在具有一定加工能力,变形缝变形量不太大时,也可用在一般的温度环境中。
Ⅲ 材 料
5.1.8 (增加条文)、 5.1.9 (增加条文)、 5.1.10 (增加条文)
上述几条是对变形缝所用材料的性能(卷材、涂料已在 4.3、 4.4中列出)的规定,便于设计、施工人员选用。遇水膨胀橡胶条根据材料现状和地下工程对材料的要求列出一些性能指标。地下工程使用的嵌缝材料根据变形缝的功能和目前材料的性能列出了三项指标,因变形缝应具有一定的变形能力,有时还需具有反复变形的能力,所以提出了拉伸压缩循环性能级别这一指标。8020 中的80是指在80℃的情况,目前材料中对温度的要求有70℃、80℃、90℃三种温度情况,地下工程温度虽没有那么高,但考虑其他性能指标的要求,故选了80℃这种;20是指每次拉伸压缩的变形量,这一变形量值也分为三级,有5、10、20,由于地下工程中的变形缝对反复变形有较高的要求,故选了20这一指标。
Ⅳ 施 工
5.1.11 (增加条文)
变形缝的渗漏水除设计不合理的原因之外,施工不合理也是一个重要的原因,针对目前存在的一些问题,本条作了一些规定。
中埋式止水带施工时常存在以下一些问题:一是埋设位置不准,严重时止水带一侧往往折至缝边,根本起不到止水的作用。过去常用铁丝固定止水带,但铁丝在振捣力的作用下会变形甚至振断,故其效果不佳,规范推荐目前使用的专用钢筋套和扁钢两种方法。在采用扁钢固定止水带时,先用扁钢固定止水带,而后将扁钢(扁钢的宽度应小于40mm,以20mm为宜,厚度宜为2~3mm)焊在结构的主钢筋上,可避免产生这一弊端;二是顶、底板止水带下部的混凝土不易振捣密实,气泡也不易排出,且混凝土凝固时产生的收缩易使止水带与下面的混凝土产生缝隙,从而导致变形缝漏水。根据这种情况,条文中规定顶、底板中的止水带安装成盆形有助于消除上述弊端;三是中埋式止水带的安装,在先浇一侧混凝土时,此时端模被止水带分为二块,这给支模固定造成困难,故条文中规定端模要支撑牢固,严防漏浆。施工时由于端模支撑不牢不仅造成漏浆,而且也不敢按规定要求进行振捣,致使变形缝处的混凝土密实性较差,从而导致渗漏水;四是止水带的接缝是止水带
本身的防水薄弱处,因此接缝数愈少愈好,考虑到工程规模不同,缝的长度不一,故对接缝数量未做严格的限定;五是转角处止水带不能折成直角,故条文规定转角处应做成圆弧形,以便于止水带的安设。
5. 1. 12 (增加条文)
可卸式止水带全靠其配件压紧橡胶止水带止水,故配件质量是保证防水的一个重要因素,因此要求其配件一次配齐,特别是在两侧混凝土浇筑时间有一定时间间隔时,更要确保配件质量。
另外,转角处的可卸式止水带还存在不易贴严的问题,故在转角处除要做成45°折角外,还应增加紧固件的数量,以确保此处的防水施工质量。
5.1.14 (增加条文)
实心的遇水膨胀止水条遇水后在三个方向上都会发生膨胀,其中,横方向的膨胀有助于挤密缝隙,对防水有利,长度方向上的膨胀不是我们所需要的,因为这一膨胀使止水条变长而胀出缝外,解决的方法,一是采用牢固的固定措施,限制止水条的运动;二是不采用实心的遇水膨胀橡胶条,条文中推荐了几种形式,对抑制遇水膨胀橡胶条在长度方向的膨胀都有明显的作用。
5.1.15 (增加条文)
要使嵌填密封材料具有良好的防水性能,除了嵌填的密封材料要密实外,缝两侧的基面处理也十分重要,否则密封材料与基面粘结不紧密,就起不到防水作用。另外,嵌缝材料下面的背衬材料不可忽视,否则会使密封材料三向受力,对密封材料的耐久性和防水性都有不利影响。
5.1.16 (增加条文)
在缝上材料变形时的应变值大小不仅与材料变形量的绝对值大小成正比,而且与缝的原始宽度成反比,在缝上设置隔离层后,比如在缝上先放置中φ40~60mm聚乙烯泡沫棒,可起到增加缝的原始宽度的作用,这使得在缝变形大小相同的情况下,材料变形的应变值大小确不相同,加了隔离层后材料变形的应变值可以减小,使材料更能适应缝间的变形。
5.2 后 浇 带
5.2.1 (原规范8.2.1,修改条文)
后浇带部位在结构中实际形成了两条施工缝,对结构在该处的受力有些影响,所以应设在受力较小的部位,因后浇带的接缝系刚性接缝,故也应设在变形较小的部位。
后浇带的间距系根据近年来工程实践总结出来的。其宽度为了同国家有关规范一致也作了相应修改。
5.2.2 (原规范8.2.2,修改条文)
增加了结构主筋是否断开的规定,以与国家其他规范一致。
5.2.3 (增加条文)
后浇水带如在有水情况下施工,很难把缝清理干净,从而无法保证接缝的防水质量,因此在地下水位较高,需要进行超前止水时,可采用本条所推荐的方法。
5.2.4 (原规范8.2.3,修改条文)
后浇带应在两侧混凝土干缩变形基本稳定后施工,混凝土的收缩变形值在龄期为6周后才能基本稳定,因此规定龄期达6周
后再施工。在条件许可时,间隔时间越长越好。高层建筑后浇带的施工时间是根据国家其他规范的规定确定的。
后浇带的两条接缝实际是两条施工缝,因此缝的处理应符合防水混凝土施工缝的处理规定。
要想保证后浇带部位的防水质量,必须保持带内清洁,同时也应对预设的防水设施进行保护,否则很难保证防水质量。
后浇带采用补偿收缩混凝土,是为了使新旧混凝土粘结牢固,避免出现新的收缩裂缝造成工程渗漏水的隐患。
5.3 穿墙管(盒)
5. 3. 1 (原规范8.3.1,保留条文)
预先埋设穿墙管(盒),主要是为了避免浇筑混凝土完成后,再重新凿洞破坏防水层,以形成工程渗漏水的隐患。
5. 3. 2 (增加条文)
本条规定的距离要求是为了便于防水施工和管道安装施工操作。
5. 3. 3 (原规范8.3.2,修改条文)
穿墙管外壁与混凝土交界处是防水薄弱环节,穿墙管中部加上止水环可改变水的渗透路径,延长水的渗透路线,加遇水膨胀橡胶则可堵塞渗水通道,从而达到防水目的。针对目前穿墙管部位渗漏水较多的情况还增设一道嵌缝防水层,以确保穿墙管部位的防水性能。另外,止水环的形状以方形为宜,以避免管道安装时所加外力引起穿墙管的转动。
5.3.4 (原规范8.3.4,保留条文)
当穿墙管与混凝土的相对变形较大或有更换要求时,管道外壁交界处会产生间隙而渗漏,此时采用套管式穿墙管,可使穿墙管与套管发生相对位移时不致渗漏。
5.3.5 (增加条文)
止水环的作用是改变地下水的渗透路径,延长渗透路线。如果止水环与管不满焊,或满焊而不密实,则止水环与管接触处仍是防水薄弱环节,形成工程在此处的漏水隐患,故止水环与管一定要满焊密实。套管内因还需采用其他防水措施,故其内壁表面应清理干净,以保证防水施工的质量。
管间距离过小,防水混凝土在此处不易振捣密实,同时采用其他防水措施时,因操作空间太小,易影响其他防水措施的质量,故对管间距作了相应规定。
5.3.7 (增加条文)
对有防护要求的地下工程,穿墙管部位不仅是防水薄弱环节,也是防护薄弱环节,因此此时的措施要兼顾防水和防护两方面的要求。
5.3.8 (增加条文)
伸至迎水面外的穿墙管可能在回填时被损坏,一旦损坏不仅影响使用,而且可能形成渗漏水通道,故应采取可靠措施,如施工时在管的下部加支撑的方法,回填时在管的周围细心操作等,以杜绝此类现象发生。
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5.4 埋 设 件
5. 4. 1(原规范8.4.1,保留条文)
埋设件的预先埋设是为了避免破坏工程的防水层,如采用滑模式钢模施工确无预埋条件时,方可后埋,但必须采用有效的防水
措施。
5.5 预留通道接头
5.5.1 (增加条文)
参见本规范5.1.4条的条文说明。
5.5.2 (增加条文)
预留通道接头是防水的薄弱环节之一,这不仅由于接头两边的结构重量及荷载可能有较大差异,从而可能产生较大
5.6 桩 头
5.6.1 (增加条文)
近年来因桩头处理不好形成的渗漏水引起工程底板渗漏水的情况时有发生,因此桩头部分应做防水处理,条文的防水构造是近
年来应用效果较好的几种做法。
的沉降变形,而且由于接头两边的施工时间先后不一,其间隔可达几年之久。条文中三种防水构造做法,既能适应较大沉降变形,同时由于遇水膨胀止水条、可卸式止水带、嵌缝材料等均是在通道接头完成后才设置的,所以比较适合通道接头防水这种特殊的情况。
5. 5. 3 (增加条文)
由于预留通道接头两边施工时间先后不一,因此特别要强调中埋式止水带的保护,以免止水带受老化影响降低其性能,同时也
要保持先浇部分混凝土端部表面平整、清洁,以使遇水膨胀止水条和可卸式止水带有良好的接触面。而预埋件的锈蚀将严重影响后续工序的施工,故也应确实保护好。
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5.7 孔 口
5.7.1 (原规范8.5.1,修改条文)
10年来的实践表明,原定的出人口高出地面的高度偏低,时常造成孔口倒灌现象,现予以适当加高。
5.7.2 (原规范8.5.2,保留条文)
窗井的底部在最高地下水位以上时,为了方便施工,降低造价,利于泄水,窗井的底板和墙宜与主体断开,以免窗井底部积水
流入窗内。
6 地下工程排水
6.1 一般规定
6.1.1 (原规范7.1.1,修改条文)
地下工程排水是指采用各种排水措施,使地下水能顺着预设的各种管沟排到工程外,以降低地下水位,减轻地下水对衬砌结构
的威胁,达到使工程不渗漏的目的。
当排水口高程低于最高洪(潮)水位时,为防止洪(潮)水倒灌,应在排水口处采取自密封措施。
6.1.2 (原规范7.1.2,修改条文)
近几年来,地下工程采用复合式衬砌的结构越来越多,防水效果也较好,根据这种情况增加了复合式衬砌的内容。
6.2 渗排水与盲沟排水
6.2.1 (增加条文)
渗排水、盲沟排水适用于无自流排水条件的地下工程,具体采用时应对地下水文及地质情况分析后确定。
对地下水较丰富、土层属于透水性砂质土的地基,应设置渗排水层;对常年地下水位低于建筑物底板,只有丰水期在短期内水位较高、土层为弱透水性的地基,可考虑盲沟排水。
6.2.2 (增加条文)
本条介绍渗排水层的构造、施工程序及要求。设计渗排水层时,对材料来源还应因地制宜。
渗排水法是将排水层渗出的水,通过集水管流入集水井内,然后采用专用水泵机械排水。集水管可采用无砂混凝土集水管或软
塑盲管,可根据工程的排水量大小、造价等因素进行选用。
6.2.3 (增加条文)
盲沟排水,一般设在建筑物周围,使地下水流入盲沟内,根据地形使水自动排走。如受地形限制,没有自流排水条件,则可设集水井,再由水泵抽走。
6.3 贴壁式衬砌
6.3.1 (增加条文)
贴壁式衬砌在隧道、坑道应用较多,由于多数有自流排水条件,因此在做好衬砌本体防水的同时,也要充分利用自流排水条件,形成完整的防排水系统。
6.3.2 (增加条文)
贴壁式衬砌的排水系统可分为两部分,一部分是将围岩的渗漏水从拱顶、侧墙引至基底即本条介绍的盲沟、盲管(导水管)、暗沟等几种方法。一部分是将水引至工程的基底排水系统。盲沟所用的材料来源广泛,造价低,但施工较麻烦;特别是拱顶部分。而拱顶部分采用钻孔引流措施时,由于拱部钻孔较困难,还需先设钻孔室,投资较大,所以只作为一种措施以供选择。盲管(导水管)施工简单,但造价高,因此选用什么方法可根据工程所处的实际情况和造价的高低来进行。
6.3.4 (增加条文)
肓管(导水管)即弹塑软式透水管,是以高强弹簧钢丝为骨架,经特殊防腐处理绕成的弹簧圈,外包无纺布和高强涤纶丝而成。它具有良好的透水性且不易堵塞,能随围岩基面紧贴铺设。导水管铺设的位置和每处铺设的数量应根据现场围岩的渗漏水具体情况确定。
6.3.6 (增加条文)
纵向集水盲管汇集拱顶、侧墙围岩表面下渗的地下水,而后通过排水明沟将水排至工程外。横向排水沟是将衬砌后排水明沟未排走的水及底板下部水引至中心排水盲管排走。
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6.4 复合式衬砌
6.4.1 (增加条文)
复合式衬砌近年发展较快,在铁路隧道、地下铁道工程中已大量使用。在使用过程中特别是在长大隧道的使用中,发现初期支护和内衬紧密结合时,内衬混凝土干缩时因受初期支护的约束,易使内衬混凝土产生裂缝,从而形成工程渗漏水的隐患,在两层衬砌中设置一道防水板防水层,不仅增加了一道防水防线,而且也使内衬混凝土干缩时的约束大大减少,使内衬混凝土的裂缝变少,提高了结构主体防水能力,故本节只叙述初期支护与内衬结构中间设有防水板的复合式衬砌。
6.4.2 (增加条文)
参见本规范4.5.4、 4.5.5的条文说明。
6.4.3 (增加条文)
无纺布起两个作用,一是起保护作用,防止防水板被具有表面凹凸不平基面的喷射混凝土损坏,因大面积施工时极难作到基面平整、无砂浆等坚硬凸起物,而要起到这一作用,无纺布就必须有一定的厚度,故此条中规定了单位面积质量的最小限值;二是起渗排水作用,因此要求其导水性良好;由于渗排水是要长期进行的,故要求具有良好的化学稳定性,应耐地下水(包括有腐蚀性的地下水)、微生物等的腐蚀;初期支护后,围岩仍在继续变形,因此也要求无纺布有适应这种变形的能力。
6.4.4 (增加条文)
防水板由拱顶中心向两侧铺设,施工人员可同时进行施工互不干扰,且防水板的自重可分散到两侧,自重荷载不致集中,有利于施工操作与安装固定,同时也便于相邻板间焊接牢固。
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6.5 离壁式衬砌
6.5.1 (原规范7.3.1,保留条文)
衬砌与围岩间距离主要是为便于人员检查、维修而定的最小尺寸。
6.5.2 (原规范7.3.2,修改条文)
原条文中拱部外表面的防水层称附加防水层,在征求意见时,部分工程界人士对此提法提出异议,为避免混乱起见,取消原规范中的附加防水层提法,凡有附加防水层提法的地方均用防水层的名称替代。
6.6 衬 套
6. 6. 1 (原规范7.4.1,修改条文)
原条文列举了用于衬套的材料,但普通玻璃钢防火性能不能满足地下工程防火对材料的要求,而金属板因其导热系数大,在衬套内外温差较大时容易结露,影响衬套内部的使用功能。故本条修改后对材料性能只作原则规定,以避免产生目前工程中应用的弊端。
6. 6. 2 (原规范7.4.2,保留条文)
衬套外形要有利于排水,一般可用人字形坡或拱形,底板架空则有利于防潮。
6. 6. 3 (原规范7.4.3,保留条文)
为便于设置排水沟,保证一定的空气隔离层厚度,以提高防潮效果,因此规定离壁衬套与衬砌或围岩的间距。
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7 注浆防水
7.1 一般规定
7.1.1 (原规范5.1.1,修改条文)
注浆分类方法很多,按地下工程施工顺序可为预注浆和后注浆;按注浆目的可分为加固注浆和堵水注浆;按浆液扩散形态可分为渗透注浆和劈裂注浆等等。本条是按地下工程施工顺序划分的。
高压喷射注浆原规范在“特殊施工法的结构防水”一章中单列一节,修订时考虑它仅是一种特殊的注浆方法,且不是用作结构,故把它移入此章,因它多在工程开挖前使用,故把它列在预注浆范畴。
本条所列条款可单独进行,也可按工程情况采用几种注浆,确保工程达到要求的防水等级。
7.1.2 (原规范5.1.2,修改条文)
此条仅增加了应搜集工程防水等级的内容,因工程的防水等级与注浆所采用的方法、材料及注浆的造价密切相关。
7.1.3 (原规范5.1.3,修改条文)
预注浆(特别是工作面预注浆)时为防止浆液从工作面漏出,必须做止浆墙。止浆墙有平底式或单级球面式,其厚度按以下经验公式求得:
由于止浆墙厚度是按止浆墙混凝土设计强度计算的,预注浆时混凝土止浆墙必须达到设计强度才可进行。
为保证注浆安全和质量,一般止浆墙的安全系数取2~3。
7.2 设 计
7.2.2 (原规范5.3.2,修改条文)
预注浆的段长,不仅要考虑工程地质和水文地质条件,主要是把相同孔隙率或裂隙宽度的地层放在同一注浆段内,以便浆液均匀扩散,而且要考虑工作实际,不使成本增大过多,还需要考虑钻孔时间,充分发挥钻机效率,缩短工程建设工期。
注浆段长的选用,原规范条文说明中建议为20~50m,但随着液压凿岩台车的引进,其最大凿岩能力(φ108孔)为15m,孔深1Om内效率发挥最好,因此,此次修改为10~50m。由于开挖后要留2~3m止浆岩墙,注浆段越长,开挖也越长,工期越短;但钻孔越深,钻孔速度越低,进度越慢。因此,合理选择段长是加快注浆工期的关键。
7.2.8 (原规范5. 4. 5修改条文)
注浆压力是浆液在裂隙中扩散、充填、压实、脱水的动力。注浆压力太低,浆液就不能充填裂隙,扩散范围也有限,注浆质质量也差。注浆压力太高,会引起裂隙扩大,岩层移动和抬升,浆液易扩散到预定注浆范围之外,造成浪费。特别在浅埋隧道,会引起地表隆起,破坏地面设施,造成事故,因此,合理选择注浆压力,是注浆成败的关键。
原条文规定,预注浆压力应比静水压力大2~4MPa,回填浆压力应比静水压力大0.1~1.OMPa。实践证明,该压力显得太高,特别是回填注浆,结构强度往往承受不了。因此修改为预注浆比静水压力大0.5~1.5MPa,回填注浆及衬砌内注浆压力应小于0.5MPa。
7.2.9 (原规范5.3.6,修改条文)
衬砌内注浆通常用于处理结构渗漏水,为防止壁后泥砂涌入影响注浆效果或浆液流失,因此规定孔深宜为壁厚的1/3~2/3。
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7.3 材 料
7.3.2 (原规范5. 2.2,修改条文)
注浆材料的品种很多,且某种材料不能完全符合所有条件,因此必须根据工程水文地质条件、注浆目的、注浆工艺及设备、成本等因素综合考虑,合理选择注浆材料。
1 预注浆、衬砌前堵水注浆,注浆情况比较复杂,裂隙孔隙有大有小,裂隙宽度大于0.2mm的岩层或砂子平均粒径大于1.Omm的粗砂地层可采用水泥浆、水泥 -水玻璃浆;裂隙宽度小于0.2mm的岩层或平均粒径小于1.Omm的中细砂层,且堵水要求较高,可采用超细水泥浆,超细水泥-水玻璃浆,特殊情况下可采用化学浆液。也可将水泥浆和化学浆配合使用。
2 防水混凝土衬砌一般孔隙小、裂缝细微,普通水泥浆颗粒大,难以注入,必须选用特种水泥浆或化学浆。
特种水泥浆是除普通水泥浆之外的其他水泥浆,如超细水泥浆,自流平水泥浆、硫铝酸盐水泥浆等等。
7.3.3 (原规范5.2.3,修改条文)
本条将325号水泥删掉,改为强度等级不低于32.5MPa的普通硅酸盐水泥,其改动理由见4.1.7的修订说明。
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7.4 施 工
7.4.1 (增加条文)
钻孔精确度是注浆效果好坏的关键,因此,要尽量保证开孔误差和钻孔偏斜率。
一般孔按规范条文控制,但对堵水要求较高的孔或单排注浆帷幕孔可按设计要求,不受此限。
7.4.4 (原规范5.4.2,修改条文)
根据近年来的实践,条文中增加了设置止水墙的做法。
7.4.7 (原规范6.6.5,修改条文)
高压喷射注浆工艺参数,和工程地质条件关系相当密切,因此,注浆前应在相似(或相同)地层进行试验。当无条件试验时,可采用工程类比法按表7.4.7选用,在施工过程中修改完善。
7.4.8 (原规范5.4.6,修改条文)
本次修改中预注浆增加了注浆量的控制,主要为了防止因其他原因造成压力升高或进浆量减少。修改了进浆速度,原规范规定适合于岩石大、中裂隙的单液水泥注浆,对细小裂隙或空隙较小的地层,进浆速度很慢,大部分开始就达到50L/min 以下,因此改为原速度的l/4,较适合于“充填一堵塞—再充填—饱满”的注浆规律。
7.4.9 (增加条文)
注浆结束前,为了检验注浆效果,防止开挖时发生坍塌涌水事故,必须进行效果检查。通常是在分析资料的基础上采取钻孔取芯法进行检查。有条件时,还可采用物探法等方法进行检查。
分析资料时要结合注浆设计、注浆记录、注浆结束标准,分析各注浆孔的注浆效果,看哪些达到了,哪些是薄弱环节,有无漏注或未达结束标准的孔,原因何在,如何补救等等。
钻孔取芯法是按设计要求在注浆薄弱地方,钻检查孔,检查浆液扩散、固结情况,取芯率,并进行压力(抽水)试验,检查地层的吸水率(透水率),计算渗透系数及开挖时的出水量。
8 特殊施工法的结构防水
8.1 盾构法隧道
8.1.1 (原规范6.1.1,修改条文)
原条文对盾构法隧道防水作了总体规定,故予以保留。其中“工程处于侵蚀性介质时,应采用……耐侵蚀性附加防水层”一句,因这种防水层为涂于管片外背面的防水涂料而非防水卷材、防水砂浆类材料,故明确地改写为“外防水涂料”。
8.1.2 (增加条文)
针对不同防水等级的盾构隧道确定相应的防水措施。表8.1.2主要依据国内多年盾构隧道防水的实践总结,同时参照了盾
构隧道建设实践较多的上海市的市标“盾构法隧道防水技术规程”而制定;考虑到“阴极保护与金属埋露件防腐”等主要是关于防腐蚀措施,“回填注浆”措施主要是控制盾构推进,防止地面沉降,它们虽与防水也有关系,但不直接影响防水等级,故不予列入。
对嵌缝密封的意义与功效国内外评价不尽相同,因此即使防水等级为一级的工程也不要求“必选”,而用“应选”。混凝土内衬往往也是加强初次衬砌的防水措施,它可以按要求全断面或局部(如底部)采用,但考虑到造价、工期等因素,对防水等级为一级的工程用“宜选”,二级的工程为“局部宜选”。应该指出的是,随着盾构法施工技术的发展,除了二次衬砌(内衬)在减少,嵌缝作业也有减少的趋势。
外防水涂料采用与否,虽然由地层中是否有侵蚀性介质为主要确定因素,隧道防水等级为次要因素。但外防水涂料不仅有防腐蚀作用,也能起到防渗作用,故仍列入。在一级防水等级中用“宜选”,在二、三级防水等级中,因并非隧道经过的全部地段都有侵蚀性介质,并且各地段埋深差异也可能很大,因而要求也不尽相同,故规定“部分区段宜选”。
8.1.3 (原规范6.1.2,修改条文)
管片的精度直接影响拼装后隧道衬砌接缝缝隙的防水,应予列入。考虑到精度不高的砌块可用于防水等级4级的隧道工程,
因此,原6.1.2条对管片尺寸精度规定为“不应大于1.5mm”,就欠妥当了。本条对钢筋混凝土管片的制作钢模及管片本身的尺寸误差作了相应规定,以保证管片拼装后隧道衬砌接缝缝隙的防水性能。
8.1.4 (增加条文)
管片抗渗等级应等于埋深的3倍,且不得小于0.8MPa的理由是:
1 目前盾构法隧道管片防水混凝土≥C30时,混凝土试块的抗渗等级都大于S8,通常达S1O。
2 国内施工的盾构隧道管片混凝土试块抗渗等级均大于S8。
3 根据国内外地下工程对密封材料的抗水压要求,有不少是按抗实际水压力的3倍进行设计,显然管片抗渗等级至少应与接
缝抗水压能力相当。
为此,条文中规定混凝土管片设计的抗渗等级应等于埋深水压力的3倍,且不得小于0.8MPa,而管片混凝土试块的抗渗应大于主体抗渗压力0.2MPa。
8.1.5 (原规范6.1.3,修改条文)
原6.1.3条除个别字有差错作调整外,仍予保留,但改为8.1.5。
密封垫是衬砌防水的首要防线。因此,应对其技术性能指标作出规定。由于目前密封垫的材质以氯丁橡胶、三元乙丙橡胶为主,这里将弹性密封垫分列为氯丁橡胶与三元乙丙橡胶。遇水膨胀橡胶(但PZ—600型应慎用)应用得也多,技术也较成熟,所以通过表8.1.5-1、 8.1.5-2将这三种(包括以它们为主、适量加入其他橡胶为辅的混合胶)材料的部分性能作为检验项目。所列性能指标中的防霉、热老化等性能检测较繁杂,可列入形式检验项目。遇水膨胀橡胶的技术性能指标及测试方法,作为国家标准已作出规定,这里按国家规定列出。溶出物量是一项反映耐久性的重要指标,它受试件断面、浸泡时间、浸泡量,试件是否受约束等影响,故此指标可作试验时比较,未作正式指标列入。按规定,密封垫应直接从成品切片制成试样测试,由于遇水膨胀橡胶密封垫的断面尺寸一般较小,难以由成品切片检测,故宜从胶料制成试样。
8. 1. 6 (增加条文)
本条文规定“密封垫沟槽截面积”应大于、等于“密封垫的截面积”,这样才能使密封垫在完全压缩,即接缝张开Omm状态下可藏于密封沟槽。但是若接缝初始已设置一定厚度的传力衬垫,形成初始缝隙时则“沟槽截面积’’应等于、大于密封垫与传力衬垫形成缝隙面积的差值。
8. 1.7 (原规范6.1.4,修改条文)
早期螺孔密封圈直接设在环纵面螺孔口来防水防腐蚀的,由于固定困难等问题,现几乎不再使用。在管片肋腔螺孔口加工成锥形的沟槽较方便,也利于螺孔密封圈的固定与压密,因而成为普遍的作法。
螺孔密封圈与沟槽相匹配的含义是它的外形与构造最利于在沟槽中压密与固定,最利于防水。
螺孔密封圈虽也有石棉沥青、塑料等制品,但最多的还是橡胶类制品(包括遇水膨胀橡胶),故条文中加以突出。
8.1.8 (原规范6.1.3,修改条文)
鉴于目前嵌缝槽的形式已趋寸集中,可以归结成图8.1.8所示的几类,并对槽的深、宽尺寸及其关系加以定量的规定。
与地面建筑、道路工程变形缝嵌缝槽不同,因隧道衬砌嵌缝材料在背水面防水,故嵌缝槽槽深应大于槽宽,又由于盾构隧道衬砌承受水压较大,相对变形较小,因而嵌缝材料应是:(1)中、高弹性模量类的防水密封材料,如聚硫、聚氨酯、改性环氧类材料,也可以是有限制膨胀措施下的遇水膨胀类腻子或密封材料等未定形类材料;(2)特殊外形的预制密封件为主,辅以柔性密封材料或扩张型材料构成复合密封件。
根据我国常用的定形与不定形两类材料特性以及施工的要求,参考德国STUVA、美国盾构隧道接缝密封膏应用指南及日本
有关实践,提出的嵌缝槽深宽比为>2.5。
“嵌缝作业区的范围和嵌填嵌缝槽的部位应视工程的特点与要求而定”这一规定,是因为底部嵌缝对防止隧道,尤其是铁路隧道沉降是必要的;整环嵌缝对水工隧道减少流动阻力是有利的;顶部嵌缝对防止渗漏影响公路隧道、地铁隧道的运营安全与防腐蚀是需要的。
8.1.9 (原规范6.1.7,修改条文)
复合式衬砌在盾构隧道中也有使用,根据实际工程的经验增加了缓冲层、防水板的应用等规定。
8.1.10 (增加条文)
对有侵蚀性介质的地层,或埋深显著增加的地段等需要增强衬砌防腐蚀、防水能力时,需要采用外防水涂料。它既可以是防水涂料涂抹,又可以是水泥基防水粉类在混凝土表面干撒抹平压实。
上海地铁一号线、新加坡地铁线、香港地铁二线采用的分别是环氧-焦油氯磺化聚乙烯、环氧-聚氨酯、环氧-焦油、改性沥青类,在埃及哈迈德·哈姆迪水下公路隧道管片外背面也有类似材料采用,在委内瑞拉加拉加斯地铁以及国内几条地铁新线将部分采用水泥基渗透结晶型防水涂料。
涂刷了外防水涂料后,衬砌的渗透系数有明显下降,通常可达到原有值的1/10,但因工程实例有限,在条文中未作具体规定。
8.1.11 (原规范6.1.6,修改条文)
为满足环缝变形要求,变形缝环面上需设置垫片,因而变形缝密封垫的高度加厚。通常是在原密封垫表面用同样材料的橡胶薄片,或遇水膨胀橡胶薄片迭合或复合,作为适应变形量大的密封垫。
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8.2 沉 井
8.2.1 (原规范6.3.1,修改条文)
各种沉井因用途不同对防水的要求也不同。由于沉井施工的环境与明挖法相近,故不同防水等级的沉井施工缝防水措施可参
照明挖法的防水措施。
8.3 地下连续墙
8.3.2 (原规范6.4.2、 6.4.3、 6.4.4、 6.4.5、 6. 4.7,修改全文)
地下连续墙在原《规范》编写时仅仅是作为地下工程周围土体支护的一种措施,而现在这种施工方法在有的地下工程中还作为内衬墙来使用。采用地下连续墙既做工程周围土体的支护,又兼做地下工程的内衬,作为永久性结构的一部分,无疑对降低工程造价、缩短工程周期、充分利用地下空间都极为有利,但由于地下连续墙的钢筋混凝土是在泥浆中浇筑,影响混凝土质量的因素较多,从耐久性考虑较不利,加上连续墙幅间接缝的防水处理难度较大,通常不适合防水等级为一级的地下工程,但也不强性限制,因为不少地铁车站已采用单层地下墙为主体结构,且防水效果尚好,尤其在强调采用高分子稳定浆液作为护壁泥浆时,混凝土的质量,包括耐久性得到提高,故规定为不宜用作防水等级为一级的地下工程中。根据修改后防水等级适用范围的规定,有的工程各部位防水等级可有差别,故不能说采用地下连续墙直接作主体结构的墙体的整个工程均为防水等级为二级以下的工程,当其工程顶、底板的防水等级要求较高,而墙面防水等级较低或受施工环境限制时,则可使用地下连续墙直接作主体结构的墙体。
地下连续墙直接作主体结构的墙体时,需要有一定的厚度才能保证工程达到所要求的防水等级。根据近年来工程实践经验,其厚度以不小于0.6m为宜。
成槽精度越高,对防水越有利,但施工难度加大,根据目前的施工水平提出成槽精度小于1/250。
幅间接缝是防水的薄弱环节,根据工程实践提出两种较好的形式。锁口管的质量也是影响幅间接缝防水质量的一个因素,所以条文中也对此作了相应要求。
8.3.3 (增加条文)
地下连续墙作为复合衬砌的一部分时,由于还有内衬墙,而内衬墙均用防水混凝土浇筑,因此可用做防水等级为一、二级工程。但应指出,由于地下连续墙和内衬墙在板的位置工的钢筋连为一体,此处防水如处理不好,极易形成渗漏水通道,而一旦内衬墙渗漏,很难找出渗漏水点,因此内衬墙,特别是这些细部构造的施工更要精心。
为了解决地下连续墙与内衬墙因钢筋相连造成防水难度加大这一问题,有些工程的内衬墙与地下连续墙已不相连,在两者之间的塑料防水板防水层可以连续铺设形成一个完整的防水层,防水效果很好,故本条第三款对此做了相应的规定。
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8.4 逆筑结构
8.4.1 (增加条文)
逆筑法是由上而下逐层进行地下工程结构施工的一种方法。近10年来采用此种方法施工的工程日渐增多,无论是单建式地下工程还是附建式地下工程均有采用。除地下连续墙不用再加设临时支撑外,其他做法均与8.3.2条相同。
8.4.2 (增加条文)
当采用地下连续墙和防水混凝土内衬的复合式衬砌的逆筑法施工时,为确保整个工程的防水等级达到一、二级,必须处理好逆接施工缝的防水。逆接施工缝与顶板、中楼板的距离要较大些,否则不便于逆接施工缝处的混凝土浇筑施工;逆接施工缝采用土胎模,容易作成斜坡形,目前工程中也常用这种形式,故本条予以推荐;在浇筑侧墙混凝土时,一次浇筑至逆接施工缝在施工时要方便快速些,但这样的做法于防水不利,因逆接施工缝本身就是防水薄弱环节,一次浇至逆接施工缝时,由于混凝土沉降收缩、干燥收缩等原因会在逆接施工缝处形成裂缝,造成渗漏水隐患,又因整个侧墙的工程量较大,如全部用补偿收缩混凝土浇筑则会使工程造价增加,故本条中规定逆接施工缝处采用二次浇筑,待先浇混凝土收缩大部分完成后再进行浇筑,以确保逆接施工缝处的防水质量。
8.4.3 (增加条文)
在城市地下工程的建设中,特别是处于闹市区和交通繁忙地带的单建式地下工程建设中,为了尽量减少施工对城市生活的影响,在地下水位较低(低于地下工程底部标高)的区域,也常采用不用地下连续墙的逆筑法施工。这种方法施工时顶板的防水处理较容易,可参照明挖法施工的做法,逆接施工缝的做法可参照8.4.2的规定。比较难办的是由于没有地下连续墙这一初期支护,而施工时为了安全不可能把结构内的土体一次挖除,而需边挖边浇筑混凝土侧墙,这就会留下一些垂直施工缝,而垂直施工缝又与水平施工缝、逆接施工缝相交,给防水处理带来较大难度。故施工时在保证安全的前提下应尽量少留垂直施工缝,需要留设时一方面要作好垂直施工缝本身的防水,同时也要作好垂直施工缝与水平施工缝、逆接施工缝相交处的防水处理,确保工程的防水要求。逆筑法的底板应一次浇筑,同时按防水等级的要求作好底板与侧墙、桩柱相交处的防水处理。
8.5 锚喷支护
8.5.2 (原规范6.5.2、 6.5.3、 6.5.4、 6.5.5,修改条文)
锚喷支护的混凝土因是喷射施工,影响混凝土的质量因素较多,因此不宜单独用于防水等级高的工程的内衬墙。
因影响喷射混凝土的抗渗性能的因素多,匀质性较差故规定喷射混凝土的抗渗等级不应小于S6。外掺料对喷射混凝土的抗渗性能影响较大,特别是对收缩开裂及后期强度下降有较大影响,故选用前应通过试验确定。
地下工程变截面及曲线转折点的阳角,即突出部位,喷射混凝土的质量往往不易保证,原规定增加厚度稍小,现根据工程实践经验改为50mm。
8.5.3 (增加条文)
复合式衬砌既有防水板防水层,又有内衬防水混凝土,故可用于防水等级为一、二级的工程。
9 其 他
9.0.1 (原规范9.0.1,修改条文)
城市给排水管道与地下工程的水平距离原来的规定实际很难做到,故对此作了相应修改。并增加了当达不到这一要求时应采取有效防水措施的内容。
9.0.4 (原规范9.0.4,保留条文)
明挖法地下工程在回填前,由于地下水位上升,工程浮起破坏事故曾多次发生。例如武汉某工程位于亚粘土地区,埋深6.75m,地下水位-1.Om,建筑面积850.39m2,工程为三跨结构。1980年工程主体完工后,尚未回填,大雨将工程全部淹没,工程上浮1.8m,造成工程底板断裂破坏。因此工程应有抗浮力措施。
9.0.5 (原规范9.0.5,修改条文)
根据各地工程实践,地下水位应降到工程底部最低标高500mm以下较为合理。如控制距离较小,往往会造成基础施工困难,而影响地下工程防水质量。
由于一般工程的抗浮力均考虑工程上部覆土的重量,如在防水工程完工而尚未回填时就停止抽水,则有可能由于水位上升而造成工程上浮,导致工程防水层破坏,因此规范规定降水作业直至回填作业完毕为止。
9.0.6 (原规范9.0.6,修改条文)
工程实践证明,密实的回填是工程防水的一道防线,而疏松的回填不仅起不到防水作用,还使得回填区成为一个积水区。回填密实与否与土质关系密切,因此对土质也相应提出了要求。为此,“规范”规定在工程范围800mm以内采用灰土、粘土、亚粘土、黄土回填,考虑到有的地区取土困难,可采用原土,但不得夹有石块、碎砖、灰渣及有机物等,也不得用冻土。
采用机械进行回填碾压时,土中产生的压应力随着深度增加而逐渐减少,超过一定深度后,工程受机械回填碾压影响减小,其深度与施工机械、土质、土的含水量等因素有关。
1 《铁路工程技术规范》条文说明:“涵顶具有不少于1m的填土厚度时,机械才能越过涵顶。”因为涵顶填土厚度1m以上时,一般说来涵洞可以消除机械冲击影响,并可将机械压力匀散减小。
2 10t 压路机碾压最佳含水量状态下的轻亚粘土,其压实影响可达0.45m,若为重粘土,则只能达到0.3m。
3 北京地铁规定:回填厚度超过0.6m,才允许采用机械回填碾压。
综合上述数据,规范规定允许机械回填碾压时的回填厚度值。
9.0.9 (增加条文)
新建工程破坏已建工程原有防水层这是近年来出现的新情况,作出此条规定是为了确保地下工程的防水质量不受人为因素
的损坏。
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10 地下工程渗漏水治理
10.1 一般规定
10.1.1 (增加条文)
地下工程的渗漏水是普遍存在的现象,渗水形式也多种多样。治理原则的提法比较多:如“大漏变小漏,缝漏变点漏,片漏变孔漏,逐渐缩小渗漏水范围,最后堵住漏水”。又如“拱顶以排为主,侧墙以堵为主”或“拱堵侧排”等。这些提法都是从某一工程的堵漏特点出发,具有一定的局限性。渗漏水治理是一个综合过程,由于渗水形式千变万化,因此修编中提出在渗漏水治理时应根据工程的不同渗水情况采用“堵排结合,因地制宜,刚柔相济,综合治理”的原则,供从事这方面工作的人员参考应用,灵活掌握。
10.1.2 (增加条文)
在渗漏水治理前,能熟悉掌握工程的原防排水设计,施工记录和验收资料,对原防排水的位置,施工中的防水设计变更,材料选择做到心中有数,可为治理时的方案制定带来帮助。
10.1.5 (增加条文)
防水堵漏时,应尽量选用无毒或低毒的防水材料,以保护施工人员身体和周围环境。为防止污染环境,除了对现场废水,废液妥善处理外,施工时还应对周围饮用水源加强监测。
10.1.7 (增加条文)
防水施工是技术性强、标准要求较高的防水材料再加工过程,应由有资质等级证书的防水专业施工队伍来承担,操作人员必需经过专业培训,考核合格,并取得建设行政管理部门所发的上岗证方可进行施工。虽然我国的建筑防水从业人员迅猛发展,各类防水专业施工队伍形成了一定规模,但在市场经济发展过程中存在着施工队伍良莠不齐,素质较差等问题,不少从业人员中,真正了解建筑防水工程的构造、材料特点、使用方法以及具备施工操作技能的人员很少,并且民工队伍较多,很难确保堵漏工程的质量,有的工程经过几个施工队伍处理后还存在渗水的现象时有发生。为保证国家财产不受重大损失和确保堵漏工程的质量,防水工作应由专业设计人员和具有防水资质的专业队伍来完成。
10.2 治理顺序
10.2.1 (增加条文)
地下工程渗漏水治理的关键是查清渗漏原因及渗水对工程的破坏程度,找准渗水的确切位置对症下药。渗漏水查找可采用下面的方法:漏水量较大或比较明显的部位,可直接观察确定。慢渗或不明显的渗漏水,可将潮湿表面擦干,均匀撒一层干水泥粉,出现湿痕处即为渗水孔眼或缝隙。对于大面积慢渗,可用速凝胶浆在漏水处表面均匀涂一薄层,再撒一层干水泥粉,表面出现湿点或湿线处即为渗漏水位置。
10.2.2 (增加条文)
地下工程的渗漏水原因很多,有客现原因也有人为因素,两者往往互相牵连,很难将某一工程的渗漏水原因分析清楚。综合起来分析,主要有设计、施工、材料和使用管理四个方面,有关部门对全国210个混凝土衬砌的地下构筑物调查结果统计表明,四个方面造成渗漏水的比例为:施工占48%,设计占26%,材料占20%,管理占6%。
施工方面,主要是混凝土施工时对灰砂比、水灰比等控制不严,单方水泥用量不准,混凝土施工质量欠佳,少振、漏振、欠振,蜂窝、孔洞麻面等缺陷较多,以及特殊部位的防水处理不当,成品养护不周等。
设计方面主要有以下原因:
1 未考虑生产生活用水的排放对地下水位的影响,在开挖时由于未发现地下水而取消了原设计的防水方案;工程使用过程中由于生活用水等导致地下水位上升引起漏水。
2 对上层滞水和地表水认识不足,没有采用应有防水措施而造成工程渗水。
3 防水方案选择不当导致渗水。
材料方面导致渗水的原因有:
1 防水材料质量低劣或以次充好。
2 特殊部位材料选择不当。
3 配套材料质量不过关等。
10.2.4 (增加条文)
在渗漏水治理的各道工序中,有的属于隐蔽工程,如嵌缝作业的基面处理、注浆工程等,它关系到防水作业的质量好坏,必须做好施工中的记录工作,随时进行检查,发现问题及时处理,确保堵漏工作的质量。
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10.3 材料选用
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10.3.1 (增加条文)
在地下工程中,围岩与衬砌之间存在有一定的间隙,这种间隙有大有小。为防止围岩漏水危及衬砌结构,往往根据工程的需要进行注浆处理。注浆时为节省材料,一般是先注入水泥浆液,掺有膨润土、粉煤灰等掺合料的水泥浆、水泥砂浆等粗颗粒材料。
10.3.2 (增加条文)
壁内注浆的目的是堵水与加固,封堵混凝土衬砌由于施工缺陷所造成的渗漏水。混凝土毕竟是密实性的材料,壁内缺陷很小,粗颗粒的材料如水泥浆液很难达到预期的堵水目的。因此必须选择渗透性能好的灌浆材料,使其在一定压力下渗入衬砌结构内起到堵水加固的作用。超细水泥由于不存在环境污染,且可以灌入细度模数MK=0.86的特细和粉细砂层以及宽度小于30μm的裂隙中,并在一些地下工程渗漏水治理中应用,取得了较好的防水效果。
所以本条推荐超细水泥和目前常用的环氧树脂、聚氨酯等浆液。
10.3.3 (增加条文)
在地下工程结构的内表面和外表面做防水砂浆抹面防水,是我国传统的简便有效的防水方法,特别是在结构自防水或外贴卷材防水失败后,往往用这种方法补救。防水砂浆做法很多,五层抹面是最普通的方法,它不使用任何防水外加剂,仅利用不同配比的素浆和砂浆分层次交错抹压而成连续封闭的整体防水层,这种方法40年代就已应用,具有几十年的历史。随着防水技术的发展,普通防水抹面已被掺有各种外加剂,防水剂和聚合物乳液的砂浆所代替,且技术性能有很大进步,施工程序也有所简化。
在国外,防水砂浆的使用也很普遍,下表列举日本防水砂浆在各种工程上的应用情况,从表6可以看到,砂浆防水在日本地下防水中无论新建工程还是旧有工程渗漏水补修中的使用比例都很大,且有逐年上升的趋势。
用于防水砂浆的外加剂品种主要有萘磺酸盐、三聚氰胺磺酸盐、松香皂、氯化物金属盐、无机铝盐、有机硅等。
聚合物乳液的种类有很多种,但国内常用的主要是聚醋酸乙烯乳液、苯丙乳液、丙烯酸酯共聚乳液、环氧树脂及氯丁胶乳等。
10.3.4 (增加条文)
涂料由于可在各种形状的部位进行涂刷施工,因此在地下工程渗漏水治理中也常用到。根据地下工程防水特点,材料性能和近年来的施工实践,本条列举了在地下工程常用的涂料种类。
10.3.6 (增加条文)
嵌缝材料按材性可分为合成高分子密封材料、高聚物改性沥青密封材料及定型密封材料,地下工程中使用的嵌缝材料为合成高分子密封材料和定型密封材料。
合成高分子密封材料多采用聚硫橡胶类、聚氨酯类等材料,它们的性能应符合5.1.10的规定。
定型密封材料的主要品种有遇水膨胀橡胶条,自粘性橡胶止水条等。遇水膨胀橡胶条是以改性橡胶为基料而制成的一种新型防水材料,它一方面具有橡胶制品的优良弹性和延展性,起到弹性密封作用;另一方面当结构变形量超过材料的弹性复原率时,在膨胀倍率范围内具有遇水膨胀的特性,起到以水止水的功能,这种双重止水机理提高了防水效果,目前这种防水材料有各种定型产品。自粘性橡胶是由特种合成橡胶掺人各种助剂加工而成的弹塑性腻子状聚合物,它具有橡胶腻子充填空隙的性能,同时在一定压力下又具有与混凝土良好的粘着性能。它们主要用于地下工程的变形缝、施工缝、穿墙管等接缝的防水。
在地下工程中由于经常受水侵蚀,使用密封防水材料时要注意以下问题:
1 密封材料经常承受水压作用易产生较大拉伸变形,不宜使用圆形或方形背衬材料,应用薄片背衬材料,并防止三面粘结。
2 材料不能因长期受水浸泡而产生溶胀,污染水质。
3 受震动、温差、结构变形等影响接缝并产生活动时,要选用弹性或弹塑性好的密封材料。
4 密封材料与基层的粘结,不能因为长期浸水而造成粘结老化,发生粘结剥离破坏,因此应选择适当的耐水基层处理剂。
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10.4 治理措施
10.4.1 (增加条文)
大面积的渗漏水是地下工程渗漏水的主要表现形式之一,它在渗水工程中所占比例高达95%以上,几乎所有的渗水工程都存在这类问题。造成这类渗水的原因来自设计与施工两方面。表现特征为:(1)渗水基面多为麻面;(2)渗水点有大有小,且分布密集;(3)渗水面积大。
大面积严重渗漏水一般采用综合治理的方法,即刚柔结合多道防线。首先疏通漏水孔洞,引水泄压,在分散低压力渗水基面上涂抹速凝防水材料,然后涂抹刚柔性防水材料,最后封堵引水孔洞。并根据工程结构破坏程度和需要采用贴壁混凝土衬砌加强处理。其处理顺序是:大漏引水→小漏止水→涂抹快凝止水材料→柔性防水→刚性防水→注浆堵水→必要时贴壁混凝土衬砌加强。
10.4.2 (增加条文)
大面积的一般渗漏水和漏水点是指漏水不十分明显,只有湿迹和少量滴水的点。这种形式的渗水处理一般采用速凝材料直接封堵,也可对漏水点注浆堵漏,然后做防水砂浆抹面或涂抹柔性防水材料、水泥基渗透结晶型防水涂料等。当采用涂料防水时防水层表面要采取保护措施。
10.4.3 (增加条文)
裂缝渗漏水一般根据漏水量和水压力来采取堵漏措施。对于水压较小和渗水量不大的裂缝,可将裂缝按设计要求剔成一定深度和宽度的“V”槽,槽内用速凝材料填压密实即可。对于水压和渗水量都较大的裂缝常采用注浆方法处理。注浆材料有环氧树脂、聚氨酯等,也可采用超细水泥浆液。裂缝渗漏水处理完毕后,表面用掺外加剂防水砂浆、聚合物防水砂浆或涂料等防水材料加强防水。
10.4.5 (增加条文)
地下工程渗漏水治理中要重视排水工作,主要是将大的渗漏水排走,目的是减小渗漏水压,给防水创造条件。排水的方法通常有两种,一是自流排水,一种是机械排水,当地形条件允许时尽可能采取自流排水,只有受到地形条件限制的时候,才将渗漏水通过排水沟引至集水井内,用水泵定期将水排出。
10.4.7 (增加条文)
喷射混凝土和锚杆联合支护,不仅是安全可靠的支护形式,而且是在岩层中构筑地下工程最为优越的衬砌形式,这种方法在铁路隧道,冶金矿山工程等地下工程中都已大量采用。喷锚支护一般作为临时支护来考虑,要想作为永久衬砌必须解决防水问题。
喷射混凝土施工前,要对围岩渗水情况进行调查,对不同的渗水形式采用不同的防水方法。明显的裂隙渗漏水和点漏水,可采用下弹簧管、半圆铁皮、钻孔引流等方法将渗漏水排走。大面积的片状渗漏水,可用玻璃棉等做引水带,紧贴岩壁渗水处,将水引到排水沟内。无明显渗漏水或间歇性渗水地段,可在两层喷射混凝土层间用快凝材料做防水层。当喷射混凝土层有明显的渗漏水时,可采用注浆的方法堵水,注浆孔深度根据裂隙情况而定,一般为1.8~2.0m,常用的注浆材料有水泥 -水玻璃、聚氨酯等,注浆压力0.3~0.5MPa。
10.4.8 (增加条文)
在地下工程渗漏水中细部构造部位占主要部分,尤其是变形缝几乎是十缝九漏。由于该部位的防水操作困难,质量难以保证,经常出现止水带固定不牢,位置不准确,石子过分集中于止水带附近或止水带两侧混凝土振捣不密实等现象,致使防水失败。施工缝和穿墙管的渗漏水在地下工程中也比较常见。对于这些部位的渗漏水处理可采用以下方法:施工缝、变形缝一般是采用综合治理的措施即注浆防水与嵌缝和抹面保护相结合,具体做法是将变形缝内的原嵌填材料清除,深度约100mm,施工缝沿缝凿槽,清洗干净,漏水较大部位埋设引水管,把缝内主要漏水引出缝外,对其余较小的渗漏水用快凝材料封堵。然后嵌填密封防水材料,并抹水泥砂浆保护层或压上保护钢板,待这些工序做完后,注浆堵水。
穿墙管与预埋件的渗水处理步骤是:将穿墙管或预埋件四周的混凝土凿开,找出最大漏水点后,用快凝胶浆或注浆的方法堵水,然后涂刷防水涂料或嵌填密封防水材料,最后用掺外加剂水泥砂浆或聚合物水泥砂浆进行表面保护。
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