试论深基坑防水抗渗施工技术的应用论文_荆文波

试论深基坑防水抗渗施工技术的应用论文_荆文波

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摘要:在深基坑工程中,防水抗渗处理是一项不可或缺的重要工序。特别是在一些雨水充沛,或是地势低洼的区域,必须要提前做好施工区域地质勘查,制定详细的防水方案,切实提高防水抗渗能力,为工程质量安全奠定扎实的基础。本文结合工程实例,首先概述了深基坑防水抗渗的技术特点,随后详细介绍了深基坑防水抗渗的施工流程,最后就施工中需要掌握的技术要点以及优化措施展开了简要分析。

关键词:深基坑;防水抗渗;防水卷材;抗拔锚杆

引言:在建筑技术不断成熟和新设备、新材料广泛应用的背景下,高层建筑的数量越来越多。在高层建筑施工中,为了保证地基承载力和建筑稳定性,需要开挖深基坑。随着基坑开挖深度的增加,渗水问题也会更加明显,如果没有及时进行有效的防水抗渗处理,导致基坑内积水过多,除了会影响正常的施工进度外,也不利于现场人员安全和工程质量安全。根据深基坑渗水原因、涌水量的不同,采取的防水抗渗积水措施也有很大差异,需要施工单位制定针对性的处理方案,提高防水效果。

一、工程概况

某医院病房楼共有16层,其中地下3层,地上13层,基坑开挖深度为14.2m,一次性开挖面积为6500m2。该工程所在地区地质结构复杂,表层为粉质黏土,地下8m出现破碎岩层,经过初步勘探地下水位丰富,对防水施工有较高要求。在深基坑施工前,已经采取止水帷幕和集水井抽水等措施降低地下水位,但是效果不理想,仍然需要在基坑施工过程中采取防水抗渗措施。

二、深基坑防水抗渗施工技术特点

1、现场施工条件的复杂性

工程所在区域的地质条件会对深基坑施工作业开展产生多方面的影响。例如地势低洼的区域,地下水富集效果明显,随着基坑开挖深度增加,容易出现底板涌水、坑壁渗水等问题。另外,像一些特殊的地质环境,例如软土地质、冻土地质等,在现场施工中也有很大概率发生渗水问题。正是基于施工条件的复杂性和多变性,施工企业在开始进行深基坑施工前,必须要尽可能全面的获取工程所在区域的地质信息。另外,根据建筑行业的相关标准,开挖深度超过5m即为深基坑,而本工程的开挖深度则达到14.2m,需要应对更加复杂的施工条件,给防水抗渗工作的高质量开展增加了技术难度。

2、工程隐蔽性和事故多发性

深基坑是一种地下作业工程,具有较强的隐蔽性。以往的深基坑施工中,也经常发生坑壁滑塌、底板涌水等问题,这些事故的发生除了会直接威胁到现场施工人员的生命安全外,也会对现场正常的施工秩序造成不必要的干扰,影响了工程进度。为了避免此类问题的发生,也需要施工企业重视防水抗渗工作。通过提前布置降水井、开挖排水渠等综合措施,一方面要做好施工环节的防水抗渗工作,另一方面也保证了地下建筑工程后期投入使用后,也具备较好的防水抗渗能力,解决了建筑工程地下室渗水、潮湿等问题。

3、深基坑防水技术的繁杂性

随着深基坑在现代建筑中的广泛应用,关于深基坑防水处理的技术措施也逐渐丰富起来,例如目前常用的技术中,可以大体分为直接防水和间接防水两种。直接防水就是找到渗漏位置,使用防水材料等直接堵塞、覆盖,达到止水效果;间接防水则是在渗漏位置附近,通过开挖降水井或布置排水渠道的方式,将多余的地下水引出,达到防渗目的。不同的防水技术在适用条件、操作要点、处理效果以及对深基坑工程本身的影响上,都存在很大的差别。这就需要施工企业结合自身工作经验,以及工程现场情况,确定所要选用的防水技术。

三、深基坑防水抗渗施工流程

1、开展地质调查,拟定施工方案

近年来,建筑深基坑施工技术管理和质量安全逐渐得到了施工企业的高度重视,但是考虑到不同工程区域的地质条件、气候条件存在很大差异,为了提前做好防水抗渗准备,保障施工顺利进行,就需要施工企业在深基坑工程开始前,开展全面的勘查工作,掌握土壤地质、气候条件和地下水文特点等信息。设计部门要结合这些大量的事实信息,从专业角度制定一套完善的深基坑施工方案,并重点对防水抗渗施工进行说明。采购部门要根据施工方案,提前准备好防水卷材以及其他的材料、设备等。需要现场保存的材料,应当将其放置在指定位置或是仓库内,避免长时间存放导致材料变质,影响使用效果。各施工小组严格执行施工方案,这也是保障防水施工效果的基础。

2、防水材料的选择与质量检查

在深基坑防水抗渗施工中,防水材料的选择将会对防水效果产生直接影响。以往很多施工企业出于成本控制考虑,没有对防水材料的类型、质量、规格等进行严格检查,导致一些劣质防水材料用于深基坑防水施工,后期出现了渗漏问题,影响了基坑稳定性。因此,施工企业必须要汲取经验教训,在防水卷材的种类选择、质量检查、铺设要点上,开展全面的质量控制措施。除了要在采购阶段,对供应商提供的防水卷材进行质量检查外,在现场使用时,也要进行第二次的卷材质量检查,防止防水材料在运输途中、现场存放期间出现质量问题。施工企业应成立现场质量监督小组,对防水施工情况进行全过程监督,对照施工方案,有不符合方案或标准的,及时指出。

3、深基坑基面处理

基面处理的目的是增加深基坑基面的粘结性,可以保证防水材料更加紧密的结合在基面上,避免后期因为出现基面破损导致的深基坑渗漏问题。处理时,应提前做好深基坑的降水措施,地下水位必须降到防水层以下300mm,严禁带水、带泥施工。卷材防水:基面必须找平抹光,阴阳角处抹成R=100mm的小圆角,基层必须坚固、平整、干净、不起砂、不起皮、干燥,当测试垫层的含水率小于9%时方可施工。现场含水率可通过将1m2卷材平坦干铺在找平层上,静置3~4h后揭开检查,找平层被覆盖部位无水印方可铺设卷材防水层。聚氨酯防水:基面必须找平抹光,坚实、平整、洁净表干的情况下方可施工。

4、铺设防水卷材

为确保卷材铺贴位置准确和质量,施工前应进行放线和试铺。铺贴时基层和卷材底面都应同时烘烤,均匀加热,待油毡表面热熔胶熔融呈光亮黑色时,用压辊滚压卷材,排出卷材下面的空气,使之粘贴牢固。烘烤时须掌握好热熔胶的加热程度,避免因加热不足造成卷材与基面粘结不牢,或过分加热造成热熔胶焦化变脆而降低防水质量。卷材的搭接宽度不得小于100mm,搭接缝口粘合挤压的力度掌握应以热熔胶挤出为准,并趁热用刮刀将溢出的热熔胶刮平沿边封严。施工现场必须有防火设施,并不得与溶剂涂料同时进行施工。

5、细部构造防水施工

(1)穿墙管处防水施工。在深基坑施工中,需要在框架墙体中预留一些管道,以便于穿插电线、给排水管道等。在穿墙位置,也需要做好严密的防水措施。一种方法是根据设计方案,提前掌握穿墙管的直径和位置,然后严格控制管径大小,确保管线能够刚好穿过预留管洞。还有一种方法是正常预留或开槽穿墙管,在后期管线布设完成后,使用密封胶、混凝土等材料,将管线与墙体之间的空隙填塞起来,通过这种方式既可以达到防水抗渗效果,同时又能够起到固定管线的目的,在该工程深基坑防水处理中,优先考虑第二种措施。

(2)施工缝处防水施工。施工缝处须增设不小于500mm宽的防水卷材附加层,缝两侧各宽250mm附加层铺在大面防水卷材上。附加层的固定与搭接缝处相同。施工缝防水处理需要注意的技术要点有:确定施工缝所在位置,一般横向施工缝可以按照上述措施进行处理,而纵向施工缝则不需要特殊处理。如果施工缝的缝宽超过了3mm,则需要先使用薄浆灌缝,保证薄浆充满施工缝后,再使用止水带或防水卷材进行施工缝的覆盖处理,可以显著提高施工缝处防水抗渗效果。

(3)阴阳角处防水施工。阴阳角的防水是非常重要的,其防水的材料是水泥砂浆。将其做成一个圆角的形状铺设在阴阳角,在给其铺设一层防水卷材,宽度大于500mm就可以了。现场施工人员在进行阴阳角防水处理前,应提前观察阴阳角的角度是否存在偏差,如果存在明显偏差,应提前做好校正处理,然后继续进行防水施工,这也是提高防水抗渗处理效果的一种有效措施。

(4)降水井管封井处理。明挖基坑有两种类型,一个是真空管井,还有一个是深井。在进行封井操作前,要先队结构底板进行施工,这也是让基坑的封井处理能够更加的完善。结构底板的施工是通过裁剪之水法兰板和止水钢板等让其能够与降水井管或观测井管的形状相契合,能够让止水板边缘距井孔边缘的最小距离为100mm。治水办和穿底板管件是通过不透水焊接在一起的,这样能够起到很好的防水作用。最后的工作是将井管截断,并向其内部浇筑一定的混凝土,再用钢板焊接将其管口封好,这样就完成了封井处理。

6、检查清理,做保护层

按照施工步骤依次完成上述操作后,现场施工人员还要进行必要的检查工作。重点检查一些部位:防水卷材的边缘位置或搭接位置,如果有翘边等问题,要重新涂刷胶水后用力按压,防止翘边位置进水;防水卷材边缘位置有多余砂浆或胶水的,应当使用工具刮干净。做好养护工作,例如在雨季施工时,遇到了降雨天气,需要采取必要的防水措施,避免在防水材料未完全粘结牢固前,因为雨水渗漏影响防水卷材的粘结效果。在检查工作结束且完成处理后,还要在防水面上增加保护层。以聚氨酯防水为例,需要在材料表面涂刷一层厚度约为15mm-25mm的保护层,材料使用水泥薄浆。保护层施工完成后,继续进行约3-5天的养护。

四、深基坑防水抗渗施工技术要点

1、卷材操作技术要点

在铺设防水卷材时,除了需要检查防水材料本身的质量优劣外,现场施工人员的操作技术也是决定防水效果的重要因素。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆例如,以往很多施工人员由于操作技术不到位,导致防水卷材容易出现翘边、褶皱等问题,防水效果也会大打折扣。因此,在进行防水卷材的铺贴时,应注意掌握以下技术要点:首先,根据施工图纸进行放线,以基准线为参照进行铺贴,可以防止防水卷材偏移。进行基层清理,将卷材底部露出,进行恒温加热。当卷材背面呈现出交融状态后,将卷材平铺到基面上,然后使用压辊迅速、反复的进行卷材平压。碾压操作持续约1min,保证防水卷材牢固粘结到基层上。对相邻卷材的搭边宽度也要进行控制,长边搭接宽度为120mm,短边搭接宽度为80mm。注意做好接缝处的处理,既要保证完全密封,又要及时清理搭边处多余的胶水。

2、涂料施工技术要点

涂料施工前,需要先对涂料本身质量进行一次抽检,包括检查生产日期、保质期,以及涂料的成分等。如果桶装涂料有密封不严的情况,还需要通过试用检查涂料是否出现变质问题,确定无问题后方可使用。本工程防水材料的配合比按重量比为:透明液体:黑色液体=1∶2,将配制好的防水涂料用橡胶板分六次均匀涂刮在基层表面,并在上一道涂层基本干燥后进行下一道涂刷施工,每次用料为0.5~0.8kg/m2。施工时要注意节点的清理和密封处理的搭接宽度。

3、抗拔锚杆处理要点

本工程地下室底板设40螺纹钢抗拔锚杆群48组共817根,底板锚固段长为900mm。防止施工前先对各根锚杆进行清理检查,对渗漏的地方沿锚杆周围剔槽并用止水宝堵漏。施工时必须对锚杆身进行除锈,然后在距垫表面200mm处安装膨胀止水环,聚氨酯防水涂料涂至止水环处。在垫层平面部分聚氨酯与卷材的搭接宽度为500mm。

4、集水井渗漏处理要点

(1)点渗漏的处理技术

点渗漏是一种较为常见的深基坑渗水形式,通常发生于深基坑的底板和靠近底板的坑壁上。对于点渗漏问题,根据其渗水量的多少,采用的处理技术要有差异。通常来说,如果渗漏位置出水量较少,则可以使用“止水宝”进行处理。操作方法是确定渗漏点,使用工具以渗漏点为中心,凿开一个表面直径为2cm-3cm的漏斗形,使用毛刷将开凿面清理干净,将“止水宝”直接填平,然后挤压约30s,可以起到较好的止水效果。如果渗漏位置涌水量较为明显,则需要使用聚氨酯防水涂料进行处理。将涂料涂刷到钢板上,围绕渗漏点开槽深度约为5mm的正方形坑,然后将钢板贴上,外表面用稀薄混凝土覆盖,可以取得较好的防渗效果。

(2)线渗漏的处理技术

深基坑线渗漏的形式多样,例如有“一字型”渗漏缝、“八字形”渗漏缝等。线渗漏如果处理不及时,还会逐渐扩大、发育,最终形成面渗漏,不仅危害更严重,而且处理起来难度更大。因此,对于线渗漏问题,施工企业需要及时采取抗渗措施。沿着渗漏缝,开凿一处宽15mm-20mm、深30mm-35mm的沟槽,在沟槽底部布设微型水管,水管的另一端连接集水井。使用速凝水泥填塞沟槽。这样多余的水分会通过微型水管流向集水井,从而解决了线渗漏问题。

(3)面渗漏的处理技术

对于深基坑面渗漏问题,需要先确定渗漏范围,然后清理基面,直到露出坚硬坑壁后,将制备好的水泥膏均匀涂抹在坑壁上。水泥膏厚度约为3mm,涂抹结束后晾置约1h,待水泥膏干燥后,在使用水泥砂浆涂刷,厚度约为8mm-12mm。除了采取外部防渗措施外,还要找准面渗漏的原因,并采取降水、排水措施,切断渗漏源头。

5、底板施工技术要点

(1)底板及垫层施工要点

基坑的施工关键是浇筑混凝土,在进行坑底素混凝土的浇筑工作时一定要细心,将其做好,这样才能为后续工作打好基础。进行浇筑的素混凝土还有一定的要求,这是为了保证能将垫层临时支撑起来,所以混凝土的强度不能太低,需达到C20,其素混凝土的厚度还需要达到30cm。在对基坑开挖时,基地上方30cm为人工取土,这样能够避免大型机械的施工操作对土体造成的破坏。

(2)钢筋混凝土结构自防水层施工要点

底板混凝土浇筑:浇筑混凝土底板时,要进行连续的浇筑,让每块底板之间不存在施工缝,这样的浇筑效果比较好。在现场,如果有条件可以尽量的让多台混凝土泵一起施工,这样施工起来就能让混凝土的停留时间缩短,可以大大减小施工冷缝的出现概率。当出现底板非常厚的情况时,要进行分层浇筑,不能一次浇筑太多,厚度也要进行控制。

五、雨季施工的防水抗渗措施

1、做好防雨准备

对于一些规模较大、施工周期相对偏长的工程项目,在深基坑施工过程中遇到降雨天气也是在所难免的。尤其是在夏天多雨时节开展工程建设,施工企业必须要提前做好准备工作,避免雨水影响深基坑施工。主要准备内容有:其一,准备好篷布、雨衣、雨鞋等材料,以及潜水泵、吸水管等,及时将基坑周边以及基坑内部的积水排出。用篷布对现场施工物料、设备等进行遮盖。其二,做好地面排水工作,注意检查排水管道是否畅通,避免碎石、树叶等堵塞管道,保证排水顺畅。其三,对各类线路、电气等进行检查,避免安全事故发生,仓库内要做好防潮、防雨措施,避免仓库内的施工材料受潮。

2、雨季施工技术措施

(1)做好深基坑现场观测工作,包括深基坑底部沉降、坑壁的侧移情况等。根据监测数据,如果沉降或侧移幅度偏大,则要及时采取技术措施,保障施工质量与现场安全。(2)深基坑周边准备好砂包,防止突然遭到强降雨出现淹槽情况。(3)雨季施工要采用预制混凝土,尽量减少露天制备和灌注混凝土,可以保证混凝土使用性能,提高防水抗渗效果。(4)深基坑施工中所用的脚手架、爬梯等,也要定期进行检查,保证各类工具的使用安全。(5)在现有排水系统的基础上,预设几处应急排水管道,在排水系统出现堵塞,或是雨水较大、排水不及时的情况下,打开应急排水管道,将积水尽快排干。

六、深基防水抗渗施工技术的优化

1、重视现场施工队伍的技能培训

深基坑施工本身具有复杂性和隐蔽性的特点,给现场施工作业增加了难度。特别是在一些雨水丰沛、地下水位较高的地区进行深基坑施工,对防水抗渗施工质量提出了更加严格的要求。因此,施工单位必须要加强技术管理和队伍培训,掌握深基坑施工各个环节的技术要点,切实提高防水抗渗能力。首先,在工程开始前,应当结合工程方案、图纸等材料,组织施工单位的中层管理人员、各班组长,进行一次集中学习,了解工程所在地区的地质情况、水文特点以及施工要求。方便在现场施工中加强技术控制;其二,定期开展一线施工人员的技能培训,确保能够按照要求保质保量的完成任务,从源头上消除深基坑的渗水、漏水隐患。

2、强化现场管理人员的质量管控意识

随着工程项目规模的增加,深基坑的开挖深度、开挖面积也在同步扩大。同时,施工现场环境复杂,无论是出于工程质量考虑还是为了保障人员安全,都需要严格执行管理制度,做好现场综合管理。施工单位要落实三级管理责任制度,包括项目负责人、中层管理者、班组长,确保现场管理工作有条不紊的进行。要成立现场施工质量监督小组,对深基坑防水抗渗施工情况进行监督和检查,例如防水材料的质量、规格是否符合设计要求,现场排水渠道是否畅通等。从细节上做好质量监管,为深基坑防水抗渗施工的高质量开展创造良好环境。管理人员要树立全过程的防水管理意识,无论是前期防水材料准别、质量管理,还是中期施工中的质量监督,以及后期的养护与质检等工作,都要高质量、严标准的开展。

3、新技术、新材料在深基坑防水抗渗中的应用

在国内建筑行业不断成熟的背景下,使用新技术、新设备也成为提高施工高效率与保障工程质量的有效措施。在深基坑防水抗渗施工中同样要重视相关技术与新兴设备的运用。例如,在材料的选择上,早期可供选择的防水材料种类较少,主要混凝土为主。但是受到了组成材料(水泥、骨料等)质量、配合比、存储时间、养护效果等多方面因素的影响,混凝土的性能得不到保证,也就无法确保防水抗渗效果。近年来,一些新型防水材料不断的被研发和投入使用,例如聚氨酯防水材料、丙凝防水材料等,除了防水性能显著增强外,还具有绿色无污染、适应能力强等诸多应用优势。施工单位也要综合考虑深基坑防水防渗效果以及施工成本等因素,选择新材料、使用新技术,提高防水抗渗效果。

结语:在高层建筑中,深基坑施工质量将会直接影响高层建筑的安全性和稳定性,加强深基坑施工质量控制也成为施工企业现场管理工作的焦点。在深基坑施工中,防水抗渗处理是其中的重要环节,也是技术难点。特别是在一些雨水丰沛、地势较低的区域,随着深基坑开挖深度增加,地下水的汇集作用愈发明显,除了影响施工进度外,对现场施工人员的安全以及深基坑的整体质量都会造成负面影响。施工企业必须要采取综合措施做好防水抗渗处理,通过制定施工方案、控制防水材料质量、严格遵循施工步骤、加强技术要点控制等综合措施,切实提高防水抗渗效果,通过提高深基坑施工质量,为建筑工程的使用安全奠定基础。

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论文作者:荆文波

论文发表刊物:《科技新时代》2019年6期

论文发表时间:2019/8/14

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