地下建筑工程变形缝新型止水材料及施工技术分析_田敏竹.pdf

TECHNOLOGY科技54地下建筑工程变形缝止水作业是建筑施工环节重要部分。研发新型止水材料，可为防渗漏保护提供新的施工指引，既能积极强化现有止水材料性能，又能提升止水施工有效性，确保在止水施工材料与技术双重保障下，提升变形缝施工质量，为我国地下建筑工程良性建设奠定有力基础。1 地下建筑工程中变形缝的渗漏危害地下建筑工程中形成的变形缝，一旦遭受渗漏病害，将引发严重危害，具体体现在以下 3 个方面。1）缩短建筑年限。因变形缝出现渗漏情况下，容易引起地下建筑结构钢混结构内部氢氧化钙成分的大量流失，进而增加钢筋锈蚀可能性，致使钢混结构呈现碱骨料反应。地下建筑变形缝有用成分的流失，无论对建成后的建筑物还是尚未竣工的建筑工程而言，都将在变形缝渗漏下影响使用年限。2）降低建筑质量。地下建筑结构往往充当地下车库载体，一旦出现渗漏，极有可能破坏地下空间环境均衡性，而且也会造成变形缝功能减弱，最终诱发盖板拉开后果，无法保持正常的抗沉降作用。3）引发安全事故。在出现渗漏现象时，若人员长期在变形缝渗漏条件下工作，易在氡污染刺激下危及人员生命安全，严重时将引起肢体瘫痪等后果，并且建成后的地下建筑物作为仓库存储材料时，也会出现材料受潮情况。因此，考虑到变形缝渗漏具有极大危害，理应加强变形缝止水施工，以期在材料与技术的辅助下强化变形缝抗渗漏功能。2 地下建筑工程变形缝新型止水材料研发方向2.1改性高分子密封材料地下建筑工程变形缝止水施工阶段，可有效应用改性高分子密封材料，借鉴防水卷材实际应用思路，研发出止水性能更优的新型止水材料，如在地下室建设中可设置双层自粘沥青层重叠结构，以此达到优化止水性能目的。以改性高分子密封材料为主，该材料应用于变形缝后，因其含有异氰酸酯、doi：10.3969/j.issn.1672-2167.2023.07.001作者简介：田敏竹，女，甘肃第七建设集团股份有限公司工程师。扩链剂、聚醚多元醇等成分，可在作用后形成聚合物，进而在逐步由液态向固态转化过程中形成抗渗性更强的止水保护层。该材料经拉伸强度试验后发现其抗拉伸度高于 2.4 MPa，断裂伸张率高于640%，耐水性能客观评估中，耐水保持率为 640%，表明该材料的止水性能符合变形缝止水施工标准。因其在初期使用阶段以液态呈现，更易在液体的流动性下增加各混合料的分布均匀度，亦能扩大材料分子缝隙填充范围，在搅拌后 2 h逐渐形成表面凝结状态，直到经过 4 h 完全凝结，而后可等待 24 h 将其用于变形缝内部，借助其强大的粘接力与延伸性，促使变形缝在此材料使用后逐渐生成相对封闭且持久性强的止水空间。结合学者刘昶等1人的试验结果，能够发现：该新型止水材料在变形缝中的应用，其防水构造截面应主张“T 型截面”，使用前应先行测量变形缝宽度，若在 3 5 cm 以内，则可以借助该材料强化变形缝止水性能，若变形缝尺寸较大，需积极选用其他止水材料，进而获得更显著的止水施工效果。田敏竹地下建筑工程变形缝新型止水材料及施工技术分析摘要：地下建筑工程变形缝作为在温差、沉降等外在因素影响下预留的构造缝，可有效维护建筑结构稳定性。针对变形缝渗漏风险，该文简要分析了变形缝渗漏危害，从新型止水材料与止水施工技术两个层面，归纳变形缝止水施工经验，经多层止水构造技术、中埋外贴止水技术、膨润土防水毯抗渗技术、注浆封堵定位技术等的有效应用，论述新材料的广泛应用以及如何提升地下建筑物变形缝抗渗能力。关键词：地下建筑工程；变形缝；止水材料4月（上）科技、绿色、建筑.indd 542023/4/6 下午10:16TECHNOLOGY科技552.2 膏状体嵌缝材料在地下建筑工程变形缝新型止水材料研发阶段，还可以利用膏状体嵌缝材料研发新品材料。因膏体形状的材料本身拥有较强的粘接力，更易提升变形缝的抗渗性。其中该材料在实际研发中可在其中投入高质量的粘接剂和密封胶，注重材料弹性的同时，也要关注止水性能，促使该材料使用后可体现出持久性抗渗漏优势。一般情况下，此材料用在变形缝内部以后需要经过 3 d 左右的时间完成固化转变。此时成为固体材料后，将借助其综合性能改善变形缝渗漏危害。为进一步了解此材料研发计划的可行性，还需利用2 cm厚度材料，对变形缝予以检验，可对比材料使用前后拉伸强度、耐水性能等指标的变化幅度。同时，还可借助水压试验，通过水压指标的变化规律确定材料渗漏水压承载力标准，使之在承载力范围内持续展现止水优势2。例如可在试验中使用该材料，而后向变形缝内注射水压不同的水量，最终记录变形缝出现漏水现象时对应的水压值，并将该指标列为膏状体止水材料的承载力极限值，用于辅助相关人员掌握材料适用范围。2.3 聚合物防水材料在研发新型止水材料时，还可针对变形缝应用聚合物防水材料，借鉴福州地铁二号线洪湾站工程变形缝止水施工结果，在其使用变形缝止水材料时，专门按照 15:30:100 3:4:10 的质量比标准配制水泥：钠基膨润土：拌合水材料，而后形成带有止水功能的新型止水混合料。而后将该材料用于宽度 5 cm 的变形缝内，致使该变形缝中混凝土材料 28 d抗压强度达到 0.137 MPa，60 d 抗压强度高于 0.278 MPa，致使该材料为此工程变形缝施工质量的提升给予了可靠保障。而且在与常规防水材料比较时，发现其粘结强度可达到 1.5 MPa，30 min 内水压标准达到 0.3 MPa，砂浆背水面抗渗强度为 1 MPa，拉伸强度为 3.4 MPa，整体固体含量高于 70%，每一项指标都符合聚合物水泥防水涂料标准，验证此材料确实具有研发价值。在配制好混合料后，还需注重其材料使用步骤。如材料填充前，需对变形缝开展湿润处理操作，使之在湿润状态下全面充填，而且还要涂刷两层聚合物止水材料，外加厚度为 10 cm 的聚乙烯发泡板，进而在与其他防水卷材共同作用下优化防渗性能。而且还要距离变形缝 100 cm 的位置加强防水施工，以双层结晶防护剂促使变形缝混凝土表面结构具有较强的抗渗性。在研发新型止水材料阶段，可围绕上述 3 个方向创新防水卷材，便于在新品辅助下，能妥善应对变形缝渗漏危害。3 地下建筑工程变形缝止水施工技术关键点3.1多层止水构造技术为保证新型止水材料体现出实践价值，施工人员可充分采用多层止水构造技术建立多个止水层构造，进而在防水构造施工中改善止水性能。通常情况下，应先对变形缝内杂质予以清理，而后使用改性高分子密封材料或其他止水材料予以充填，按照先使用聚苯类衬垫、后使用新型止水材料的顺序建立止水构造。其中应当结合止水材料的适用范围确定该材料与地下建筑工程变形缝止水施工需求的匹配度。如上述提及的第一种止水材料，可在 0.4 MPa以下水压环境以及 3 5 cm 宽度的变形缝中使用，并且需要将材料厚度控制在6 7 cm 以内，进而建立连贯性止水结构，而且还要在填充止水材料后，在变形缝两端进行 6 cm 左右的外部拓展，这样就能预防节点渗漏问题3。比如在郑州轨道交通十号线地下建筑工程中，其施工长度 43.08 km，且在泵房处以明挖法形成变形缝。地下埋深10 m，为促使该工程中的变形缝拥有良好的抗渗性，专门选用新型止水材料，设置 50 cm 左右的防水层宽度，而后分别以止水材料内嵌方式建立止水层，并保持 6 cm 外延操作，选用 7 cm 厚的止水材料，以塑料薄膜养护法对止水材料表面予以湿润养护，促使该工程在多层止水构造施工技术助力下形成完整的变形缝防水层。3.2 中埋外贴止水技术变形缝施工过程中，通常应用中埋外贴止水技术，以埋设止水带的形式增强变形缝抗渗性。但是此种防水技术有一定风险。如埋设后的橡胶止水带，容易出现人为损坏情况，且清理修复难度较大，施工人员应用此项技术时务必做好优化工作。如在某工程中埋设 40 cm 宽度橡胶止水带，施工人员可在止水带周边安装钢板，并在钢板与止水带之间使用新型防水材料，借此增加连接处紧密性。同时，此技术还可以借助上文提到的膏状体嵌缝材料，对其变形缝薄弱位置予以充填，继而依靠止水材料的耐腐蚀性、弹性优势，改善变形缝整体性能。但此技术实际应用阶段，应尽量控制好地下建筑结构变形缝部位的干燥度，以免削弱材料性能。经过多种防水材料的应用，即可促使埋设的止水带体现出更好的止水作用。在止水带与止水材料联合应用阶段，施工人员要加强对止水带等材料的有效保护，尤其在混凝土浇筑作业环节，需保护好止水带结构完整性，而且在止水带接头施工中，至少形成 50 mm 的粘接宽度，选用 30%左右吸水膨胀率的膨胀胶条，且耐温极限 150，水压承载力高于 1.5 MPa。施工人员在止水施工步骤中合理使用止水材料时，即可获得满意的变形缝止水施工效果，提升地下建筑结构使用稳定性。3.3 防水毯抗渗技术变形缝止水施工期间还可运用防水毯抗渗技术。在保护变形缝基础功能的前提下，需提升其抗渗性。1）施工人员需要先行对变形缝止水4月（上）科技、绿色、建筑.indd 552023/4/3 下午4:20TECHNOLOGY科技56施工区域展开清场处理，待无其他杂质后，应观察其内部平面是否足够平整，借助相关工具去除多余结构。2）施工人员需在变形缝内部安装膨胀螺栓，因此配件的安装可增加防水毯稳固度，更易实现防水材料的均匀分布。3）施工人员应对变形缝周边安装好的钢板进行外延处理，其延伸宽度尽量达到 10 cm，之后使用膨润土等材料安装防水毯，促使安装好防水毯以后的变形缝能够得到有效防护，且鲜少出现渗水现象。4）还要使用 0.6 cm 厚度的碳素钢板放置在预留孔洞周边，确保防水材料使用后能得到钢板的有力防护，最终对预留孔洞缝隙处灌注沥青材料。防水毯安装技术在优化期间，务必注重膨润土材料的合理应用，使变形缝在遇水膨胀中形成密实性较强的防水保护层。且掺杂膨润土的防水毯，其膨胀倍数可突破20 倍，继而借助膨胀后的大体积强化渗漏点封堵效果4。防水毯安装阶段，多以人工铺设法为主，并借助钢钉（长度 25 mm）在防水毯横纵向处留取30 cm间距进行加固，并在防水毯周边 15 cm 位置洒落 5 cm 宽度的膨润土粉末材料，并按照每 1 m 宽度使用 0.5 kg 的标准均匀洒落，而且安装好防水毯后，还要在其四边预留 30 cm宽度，并通过折叠形式达到包裹作用。每一项施工技术都要求施工人员在技术指标要求下规范施工行为，且现场存放的防水毯等材料应做好防潮保护。自此在掺杂膨润土的防水毯助力下，达到变形缝预期止水施工目的。3.4 注浆封堵定位技术在施工人员使用新型止水材料进行变形缝抗渗处理工作时，还可借助注浆封堵定位技术，及时对变形缝薄弱点位进行强化封堵处理，使之在注浆技术应用下，拥有更强的抗渗性。使用止水材料对变形缝应用注浆技术时，应先行将凝胶时间控制在 1 min 左右，并将注浆泵压力参数调整到 5 MPa，对应的注浆压力波动范围为 1 2 MPa，且每分钟向变形缝注浆 5 L。经过注浆处理后，变形缝能够实现浆料的均匀分布。同时，施工人员也要提前掌握变形缝可能出现的渗漏点位，在有针对性注浆止水作业下，维护变形缝结构完整性。此处使用的止水材料多以聚氨酯止水材料为主。为保证此项施工技术在变形缝止水施工阶段发挥出关键性作用，还要求施工人员把握好下述要点。1）施工人员需在施工期间设置好注浆孔间隔距离，多在 100 cm 左右，并在注浆施工区域周边设置好防水格挡，而且还需将硫铝酸盐水泥同止水材料予以联用，进而达到性能优化目的5。2）严控施工参数，在注浆施工阶段，施工人员需根据浆料性质调整参数范围，比如使用硫铝酸盐水泥配制而成的混合浆料，保证其凝胶时间在 3 min 左右，若采用充填注浆方式，要求注浆压力应在 0.5 MPa 左右，并按照大流量低压注浆联合孔洞封堵小流量低压注浆形式，以每分钟注浆 5 50 L 速度进行封堵止水操作。施工人员应加强对注浆封堵施工部位精准度的控制，如易出现渗漏病害部位，应下调注浆量，进而在止水浆料得到全面铺设后，从技术层面为变形缝止水性能的改善给予保障6。在此过程中，应当提前做好施工方案，并将需要注意的参数明确标注在施工方案中。同时，也要确保方案