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北京富国海底世界综合防水施工技术[摘要]   北京富国海底世界为水下、地下水族馆,外围结构采用混凝土刚性防水和卷材防水相结合,内部结构采用混凝土纯刚性自防水,并采取一系列措施保证混凝土的整体性、密实度和对单薄环节进行特殊加强处理,取得了称心的施工效果。 [关键词]   地下项目 水下项目 防水技术 刚性防水 柔性防水 膨胀剂 混凝土
二次振捣北京富国海底世界是一座大型的海洋生物展览馆,位于北京工人体育场南侧人工湖中,且埋在湖底之地下,总建筑面积为7456m2,由新西兰“富国〞集团投资。除两个入口外,整个项目主体为水下全现浇钢筋混凝土箱形结构,其中水下2层,水面上部分出入口1层。按使用功能划分为欣赏、商业、教学、办公、检疫5个区,其中欣赏区又包括主池、展厅两局部。主池高7m,面积1152m2,装有4000多t海水,模拟海底景观。1结构防水要求两个出入口首层±,,,,,项目特殊,技术复杂,施工难度大,尤其对防水要求极高。
本项目结构底板、顶板、外墙为刚柔双防,即抗渗混凝土外包柔性防水材料,柔性防水层为两层4mm厚SBS聚氨酪卷材,防水面积1万多m2;主池、过滤池、甬道、鱼缸等内墙,为避免防水材料污染水体,一律采用纯刚性混凝土自防水。底板、顶板、外墙混凝土设l道贯穿的后浇带。全部项目混凝土用量15104m3,其中防水混凝土7742m3,均为S12.
2防水施工难点及部位
①如何保证混凝土的整体性、密实性,避免有害裂缝的产生,尤其是混凝土刚性自防水部位;②如何保证甬道墙结构精度,使其能够满足预先加工定做成型的玻璃钢拱罩安装配合尺寸要求;③柔性防水材料及其作法的控制。
3关键技术的研究
该项目防水的重点应放在防水混凝土,其次是卷材防水和抗渗灰土。即在保证卷材防水和灰土质量的同时,把防水施工的重点放在提高混凝土的抗渗性、抗裂性,以及保证混凝土结构的整体性上。
、抗裂性能
本项目在防水混凝土中添加水泥用量12%的UEA,作为混凝土抗裂、抗渗的一种伎俩。
由于施工受场地条件限制,采用泵送商品混凝土,坍落度较大,水灰比达不到理想要求,所以采用“混凝土二次振捣〞技术,以保证混凝土抗渗质量。
本项目①一⑩轴共72m长,根据标准和设计要求,在⑤一⑥轴线间设1道800mm宽的后浇带,横贯所有内外梁、板、墙。这无疑是人为地埋下了渗漏通道。经过论证,认为该项目地质均匀,结构对称,荷载均匀,不会产生沉降差;室内外都处于恒温环境,不会产生温度差;由于采取了添加UEA和混凝土二次振捣的作法,已完全可以保证混凝土不裂且密实。因此,改变了原设计,取消后浇带。
〔1〕底板、顶板不留施工缝。墙体必须留设时,垂直方向尽量少留,整个外墙不留垂直施工缝,只在个别内外墙交接处留置;水平施工缝采用设置凸槽,槽顶加BW止水条,结构外侧预留八字槽用油膏嵌缝密封的多道防线控制方法,在延长渗水路线的同时,彻底切断堵死渗水路线〔见图1〕。
〔2〕底板、顶板与墙体接缝处,内墙与水池接缝处、穿墙螺栓等部位根据不同情况,采取了如图2—5所示的处理方法。
由于盐水区采用混凝土结构刚性自防水,取消常规做法中内衬玻璃钢防水层,因此如何避免盐水侵入结构,对钢筋造成锈蚀是一个重要问题。本项目采取加大爱护层厚度的办法进行控制,,特加工定做了如图6所示的混凝土垫块,其上设有十字凹槽,凹槽宽度、深度均与钢筋直径相同。支立模板前将垫块卡于钢筋上,,在所有与盐水接触的混凝土外表,涂刷388水溶性无毒无异味的防水防腐剂涂料3道,增强防腐蚀性能。
由于甬道墙上插槽内所装的玻璃钢拱罩,以及甬道内的活动走道和装修件都是根据施工图纸尺寸在国外提前加工定做的,为此业主要求,3条轴线间距及2个插槽和甬道宽度混凝土浇筑后成品误差均不得超过±5mm,相对误差为1:75000,以保证混凝土墙体与之良好配合安装。
为保证甬道墙混凝土结构精度要求,且满足自身抗渗功能,本项目采用一次连续浇筑,并配以合理的测量放线办法,优质的模板体系,以及一系列浇灌技术。
柔性防水层采用聚乙烯薄膜胎两层4mm厚SBS聚氨酪卷材防水层。考虑到施工时间为九月份,汛期刚过,基层外表含水率难以到达北京市规范?新型沥青卷材防水项目技术规程》“基层外表应枯燥,其含水率不大于9%〞的要求,根据项目情况,采用平面部位空铺,但卷材接缝处满粘,立面墙体全部满粘。卷材接缝处加盖口条,增加其抗拉强度,结构阴阳角处加设附加层。粘结全部采用热熔法。
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4主要施工办法
本项目所有泵送防水混凝土浇筑全部采用二次振捣。当混凝土入模经过第1次振捣,待其坍落度消失并开始初凝时,再进行第2次振捣。假设慢慢拔出振捣棒混凝土能够均匀闭合,而不会留下孔洞,此时进行二次振捣最为适宜。考虑到冬季施工水分损失较慢,经试验这一时间定在第1次振捣后3h左右。
采用2台混凝土泵,每台泵最小排量q=20m3/h,分泵分层浇筑,底层厚h1=,上层厚h2=,混凝土接茬最长时间〔加缓凝剂〕t=3h,基槽宽度l=≤tq/Lh1=〔3×20〕/〔56×〕=2m;泵2上层混凝土一次浇筑宽度b2≤b1.
由于底板厚度不一致,部分加深部位混凝土量较大,必须先分层连续浇筑此部位混凝土到底板底面,然后再开始底板大面积混凝土浇筑。具体浇筑办法如图7所示。
在浇筑上层混凝土时,为了防止混凝土振捣后外表积水产生裂缝,采用外表真空吸水屡次抹压的办法,即采用l台真空泵,接1块l5m2真空吸水垫将混凝土外表多余的水吸走,再经两次抹压,保证了混凝土外表没有开裂。
水平施工缝在放BW止水条前,对混凝土外表进行凿毛喷砂处理,垂直施工缝处先将混凝土墙接茬处剔凿平整。清理干净浮灰,然后钉BW止水条,浇筑时不得漏振。
测量放线工作是在对图纸中各段甬道长度、角度进行精确计算根底上进行的。首先采用测设导线法布设导线点,其坐标值取平差后数值,该导线相对闭合差1:100000,按高精度控制低精度的施测原那么,其精度满足施工放样的需要。然后以导线点为依据,用极坐标法放样测量,直角坐标法复核,来提高测量放线精度。经平差后再实施支立模板。
模板采用组合钢模板,撑持用剪刀撑并用花篮螺栓拉锚,采用撑拉结合的方法,在两墙顶模板用L50mm×5mm固定,以防浇筑时相对变形〔见图8〕。因精度要求高,所用钢模板须进行精心检查,翘曲度、平整度不合格的不用,木模板所用的木料须经过上炉枯燥处理后,上刨刮平方能使用。考虑到浇筑时模板的外张,支横板时每边按一2mm支设,最后再精确检查,确认无误后浇筑混凝土,混凝土初凝前再进行精确检查,用花篮螺栓进行微调。
采用坍落度7—8cm商品混凝土,罐车运至现场后改装手推车,送至作业面,再由人工布料,进行强振捣,保证混凝土的密实度,同时也防止了用混凝土泵输送混凝土冲击模板而变形。甬道墙拆模后最终误差为轴线间距误差±4mm,宽度误差±3mm,混凝土外观平整、顺直、光滑,相当密实,无一处裂缝,使甬道安装一次成功。
卷材施工采取外防外贴法。在平面与立面相连处,先做500mm宽附加层,然后再铺贴卷材,铺贴时先铺平面,再由下至上铺贴立面,并使卷材紧贴阴角,不得空鼓,,搭接宽度长边100mm、短边150mm,接缝之上做120mm宽盖口条进行补强附加处理。卷材防水层构造如图9所示。
 2:8灰土施工
2:8灰土施工重点放在对白灰质量的控制上。考虑到目前建树市场上成品灰存在着质量不稳定、CaO含量较低、施工效果不佳的问题,在施工中改用块灰,自行淋制过筛,拌制灰土。
5技术经济效益和社会效益
本项目施工历时1年,项目一次试水成功,防水无渗、无漏,取得了称心的施工效果。
盐水区防水混凝土项目一次浇筑成功,满足使用功能,省去了常规作法中堵漏及结构内包玻璃钢两道施工工序,技术经济效益合计3972080元。
本项目的成功实施,为水下、地下项目以及水族馆项目防水施工技术探索了一定的经验,取得了良好的效果。尤其在盐水区部位成功进行的纯刚性混凝土结构自防水,取消玻璃钢防水层的技术尝试,在国内外尚属首次,为纯刚性混凝土结构自防水施工技术的可行性提供了例证。
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