环境工程施工教学 第八章 特殊工程施工ppt课件.ppt

第9章沉井工程第10章地下构筑物防水 环境工程施工 目录 第九章沉井工程第一节井筒的构造第二节下沉计算第三节井筒制作第四节井筒下沉第五节井筒下沉的质量检查与控制第六节沉井的抗浮第七节井筒的封底第十章地下构筑物防水第一节排水措施第二节防渗措施 第九章沉井工程第一节井筒的构造 沉井施工过程如图9 1所示 首先 在地面上制作井筒 然后在井筒内挖土 由于井筒底部的土被挖空 井筒靠自重或附加菏载 克服井筒外壁与土之间的摩擦力 逐渐下沉直到与设计标高一致最后浇筑混凝土底板 在沉井施工结束后 再进行上部土建工程 沉井的井筒大多为钢筋混凝土结构 有时也采用砖 石结构 井筒的横断面有圆形 矩形式椭圆形 有时 由于工艺的需要 横断面为网格状 为了提高井筒结构的强度及刚度 有时设置圈梁或底梁 因为井壁所受土压力随深度而 增加 所以 井壁也可做成变截面的 为此 纵断面大多为阶梯形 如图9 2所示 井简内壁与底板相接处 应考虑设置环形槽或牛腿 以提高井筒与底板的结合力 并可提高底部的防渗性能 为便于下沉 底部呈刃脚状 并用角钢加固 如图9 3所示 为使井筒满足工艺的需要 常在内部设置平台 楼梯 水平隔层等 可在下沉后修建 也可在井筒制作时同时完成 但在刃脚范围的高度内 不得有影响施工的任何细部布置 井筒下沉过程中 可能产生土体的破坏 如图9 4所示 给排水工程中 一般下沉深度小于 20m 若在软土层下沉时 破坏棱体范围可按土坡稳定方法计算 即 l H tg 45 2 9 1 式中 土的内摩擦角 土破坏棱体是由于井筒下沉过程中 井壁四周的土涌人井内造成的 由于下沉时井内 外土面的高差 或地下水动水压力的作用 都会导致井外土内涌 使井周土体破坏 井外壁做成阶梯形 能使井周土塌向井壁 下沉时倾斜校正 也会使井周土松散而涌入土内 土体破坏的范围还与施工方法和井筒平面形状有关 当土的破坏棱体范围内有已建构筑物 时 应采取措施以保证构筑物安全 并对构筑物进行沉降观测 第二节下沉计算 井筒下沉前 应了解水文及地质情况 因为下沉的条件是井简必须克服井壁与土之间的摩擦力和地层对刃脚的反力 此外 地下水位的高低 也会对井筒产生不同程度的浮力 井壁与土之间的摩擦力可按以下两种方法计算 一种是摩接力随上的深度而增加 并且在深5m时 达到最大值 5m以外保持常值 另一种是摩擦力随土深而增加 在刃脚台阶处达到最大值 其余即为常值 根据对若干沉井的观察 后一种较为符合实际 井筒下沉应满足下式 见图9 5所示 G B T R Kf D h 0 5 H h R 9 2 式中G 井筒重 t B 井简所受浮力 t T 井壁与土间摩擦力 t R 刃脚反力 t K 下沉系数 取1 15 1 25 f 摩擦系数 t m2 D 井筒外径 m H 井筒高 m h 刃脚高 m R值一般指刃脚底面或刃脚底面和斜面的反力 当沉井有纵向隔墙 框架底梁时 R还应包括纵隔墙底面和框架底梁面上的反力 R还取决于土层极限承载力 并筒下沉过程中 穿越不同土层 会产生不同反力 如果将各种底面和斜面的土方挖空 则R 0 当下沉地点是由不同土层组成时 平均摩擦系数f0由下式决定 9 3 式中f1 f2 fn 各层土与井壁的摩擦系数 n1 n2 nn 各土层厚度 经测定 f值可参用 1 混凝土与粘土f 1 5t m2 2 混凝土与砂 砾石f 2 5t m2 3 砖砌体与粘土f 2 5t m2 砖砌体与砂 砾石f 3 5t m2 K称稳定系数 若K 1 说明沉井是稳定的 不会自行下沉 根据沉井受压条件而设计的井壁厚度 往往使井筒不能有足够的自重而下沉 过分增加井壁厚度也不合理 可以采取附加荷载以增加下沉重量 或采用震动法使之下沉及采用泥浆套或气套 方法以减少摩擦阻力 第三节井筒制作 井筒制作可分为现浇式和装配式两种 一般在原地面制作 有时为了减少开挖土方量 也可在基坑内制作 在水中施工时 除在下沉地点筑岛制作井筒外 也可在陆地上制作 然后浮运到下沉地点 井筒分为一次制作和分段制作两种情况 分段制作用于分段下沉 即制作一段 下沉一次 此法有利于在施工中的控制 并可减少模板储备量 一次制作即一次下沉 仅适用于高度不大的井时 由于避免了多次下沉工作的互相交替 所以 工期可缩短 由于井筒没有施工缝 从而 提高了结构的整体性和抗渗性能 一 基坑开挖及处理沉井采用在基坑内制作有以下优点 减少从地面算起的浇筑高度 便于垂直运输 减少下沉时井筒内的挖方量 易于清除表土层中的障碍物 降低轻型井点系统总管埋设标高 增加降水深度等 基坑标高以在地下水位以上0 5m为宜 使坑底具有一定的承裁能力 井筒制作时 其重量借刃脚底面传递给地基 为了防止在井筒制作过程中产生地基沉降 应进行地基处理或增加受力面积 当原地基承载力较大时 可进行浅层处理 即在与刃脚底面接触的地基范围内 进行原土夯实 铺砂 级配砂石或灰土垫层等处理 垫层厚度一般为30 50cm 此称无垫木法 若坑底承载力较弱 应在人工垫层上设置垫木 用以增加受力面积 所需垫木的面积应符合下式要求 F Q P0 9 4 式中F 垫木面积 m2 Q 沉井制作重量 当分段制作时 应采用第一节井筒的重量 t Q0 地基承载力标准值 t m2 垫木铺设情况如图9 6所示 通常先铺设圆形井筒纵横轴的四点或方形井筒的四角 然后按间距铺设其他垫木 垫木面必须抄平 垫木之间用砂石找平 垫木在沉井下沉前拆除 并在垫木拆出处筑以砂垫层或砂卵石层 浸水沉实拉平 垫木应对称撤除 矩形沉井应先拆除中间垫木 再撒出四角垫木 有时也可在刃脚下部浇筑C8级厚度为10cm的素混凝土来加大地基的受力面积 在沼泽地区或深度不大的水中 采用筑岛方法制作井下沉井筒 岛的面积应满足施工的需要 一般井筒外边与岛岸间的最小距离不应小于5 6m 岛面高程应高于施工期间最高水位0 75 1m 并考虑风浪高度 筑岛宜用砂卵石土 水深小于1 5m 流速不大于0 5m s时 筑岛可直接抛土而不需围堰 当水深和流速较大时 可将岛筑在板桩围堰内 二 混凝土井筒的制作现场浇筑混凝土井筒的方法与一般钢筋混凝土构筑物施工相同 采用预制钢筋混凝土壁板装配时 壁板厚度如表9 1所列 混凝土级别不低于C28 壁板间的连接与装配式水池施工相同 第四节井筒下沉 井筒混凝土强度达到设计强度的70 以上时方可开始下沉 下沉前要对井壁各处的预留孔洞进行封堵 对没有垫木 或混凝土 的井筒 应对称地拆除 在有地下水的情况下 井筒下沉有两种方法 即排水下沉和不排水下沉 一 露水下沉排水下沉是在井筒下沉和封底过程中 采用井内开设排水明沟 用水泵将地下水排除或采用人工降低地下水位的方法 排水下沉应用于 弱透水层 而且现场具有排水出路 采用排水下沉挖土深度便于控制 下沉偏差容易纠正 亦易处理孤石等障碍物 与人工降低地下水位相比 此种排水方法工作条件较差 明沟排水阮时 根据井筒下沉深度 将水泵放在筒顶支架的平台上 或放在井壁内预留支架上 如图9 7所示 大型井筒下沉采用明沟排水时 可设置多台水泵 见图9 8所示 在遇到细颗粒非弱透水层时 当井筒下沉较深 明沟排水使井筒外的地下水动水压力差增大时 能导致流砂涌入井内 使挖方量增加 并造成周围地层中空 引起地面沉陷 为了避免明沟排水的上述缺点 可采用人工降低地下水位法施工 如图9 9所示 通常井点管布置在井筒外原地面或降低地面高程后的基坑 内 当下沉深度较大时 井点管也可布置在井内 在流砂现象严重或沼泽地区 可采用冻结法施工 井筒内挖土一般采用合瓣式挖土机 如图9 10所示 土斗在井中部挖土 四周由人工挖土 土方全部由挖土机运出 沉井高度较大无法采用合辨铲时 可在井筒壁上安装台令扒杆 用抓斗挖土 大面积的井筒 挖土机械可进入井内开挖土方 垂直运土工具 有少先式起重机 台今扒杆 卷扬机等 卸土地点距井壁一般不小于20m 以免因堆土过近使井壁土方坍塌 导致下沉摩擦力增大 台今扒杆 见图9 11所示 安装在井壁上 这种运土设备使用方便 不占井口面积 扒杆旋转后 即可卸土 改变扒杆倾角可达较大的工作范围 扒扦的起重索由卷扬帆控制 桅杆起重杆出土形式见图9 12所示 采用水枪冲泥和水力吸泥机排泥进行排水下沉 如图9 13所示 高压水供水枪冲泥 同时又供给水力吸泥机 见图9 14 把泥浆排出井筒外 水枪由直管和喷嘴组成 水枪宜径一般为63 100mm 喷嘴直径为10 12mm 高压水通过高压胶管由喷嘴射出 冲击效率取决于土质 喷射距离与方向 水流在喷嘴出口处的压力和散射状况以及操作水平 水枪的供水压力见表9 2所列 人工挖土应沿刃脚四周均匀而对称地进行 以保持井筒均匀下沉 人工开挖方法 只有在小型沉井 下沉深度较小 机械设备不足的情况下采用 在细颗粒土层内挖土比容易产生流砂现象 因此在地下水量较大 水位较高的粉 细砂层 经常采用不排水下沉的方法施工 二 不排水下沉不排水下沉是在水中挖土 当排水有因难或在地下水位较高的粉 细砂层采用排水下沉 会产生严重流砂地区沉井 或必须防止沉井周围地面和建筑物沉陷时 应采用不排水下沉的施工方法 为了避免流砂现象和防止井筒附近地面沉陷 井中水位应与原地下水位相同 有时还可向井内注入使井内水位稍高于地下水位 不排水下沉时 土方也由合瓣式抓铲挖出 当铲斗将井的中央部分挖成锅底形状时 井壁四周的土涌向中心 井筒就会下沉 如井壁四周的土不易下滑时 可用高压水枪进行冲射 水枪沿 井壁布置 冲动刃脚部分的土 有时也可由潜水员辅助挖土 合瓣式抓铲挖土时 大颗粒的砂 石由铲斗挖出后 泥砂将沉于井底 再用吸泥机抽出 三 触变泥浆套沉井为了减少井筒下沉的摩擦力 可采用泥浆套施工法 即在井壁与土之间注入触变泥浆 由于摩擦力的减少 尚可减薄筒壁厚度 降低工程造价 为了造成泥浆套 井筒制作时在井壁内先埋入泥浆管 井筒下沉比泥浆从刃脚台阶处的通道口向外挤出 如图9 15所示 为了防止泥浆直接喷射至土层 并使泥浆分布均匀 在压浆管的出口处设置泥浆射口围圈 如图9 16所示 为了在井并筒下沉过程中储备一定数量的泥浆以补充泥浆套失桨 同时 预防地表土滑塌 在井壁上沿处设置泥浆地表围圈 地表围圈用薄钢板制成 拼装后的直径略大于井筒外径 埋设时 其顶面应露出地表0 5m左右 选用的泥浆应具有较好的固壁性能 泥浆指标根据原材料的性质 水文地质条件以及施工工艺而选定 在饱和的粉 细砂层下沉时 容易翻砂 引起泥浆漏失 因此 泥浆的粘度及静切力都应较高 但粘度及静切力均随静置时间增加而增大 并逐渐趋近于一个稳定值 为此在确定 泥浆配合比时 先考虑相对密度与粘度两个指标 然后再考虑失水量 泥皮 静切力 胶体率 含砂率及pH值 泥浆的相对密度在1 15 1 20之间为宜 泥浆的配合比可选用 纯膨润土 用量23 30 水用量70 77 化学掺合剂碱 Na2CO3 0 4 0 6 羟甲基纤维素0 03 0 06 下沉过程中 应对已压入的泥浆定期取样检查 施工过程中 泥浆套厚度不要过大 否则会造成井筒倾斜和位移 用泥浆套沉井 由于摩擦力减小 也容易造成下沉超过设计标高所以 应 做好及时封底的准备工作 在吸泥下沉过程中 为了避免由翻砂而引起泥浆套的破坏应处理好井内 外水位及泥浆面高度的关系 此外 泥浆的漏失和补充泥浆置换等问题也应注意 第五节井筒下沉的质量检查和控制 井筒下沉过程中 由于水文地质资料不全 下沉控制不严格等原因 可能发生井筒倾斜 井筒裂缝 下沉过快或不下沉等情况 对比应及时采取措施加以校正 一 井筒倾斜的观测及其观测 一 井筒倾斜的观测井简下沉时 发生倾斜的现象如图9 17所示 A B为井简外径的两端点 由于倾斜而产生高差大 倾斜误差校正结果有可能发生井筒轴线水平位移 如图9 18所示 井筒在倾斜位置I绕A转动 校正到垂直位置 如果继续转动到位置 下沉至 再绕B转动到垂直位置V 和V两个垂直位置的轴线水平位移a 国家规范规定井筒下沉的垂直度最大误差见表9 3所列 井筒发生倾斜的原因很多 主要是因为刃脚下面的土质不均匀 井壁四周的土压力不均衡 挖土操作不对称以及刃脚下某一处遇有障碍物所造成 倾斜观测方法分井内 井外及井顶3种 井内观测可采用垂球观测或电测等方法 垂球观测是在井筒内壁四个对称点悬挂垂球 下沉位置正确时 垂线应与井壁上所画的坚直标志线平行并重合 如井筒倾斜 则情况与上 不同 如图9 19所示 此法简单实用 但不能定量观测 电测布置如图9 20所示 当井筒倾斜时 垂线与裸露导线接触 通电后发生信号 为了安全 电测设备的电压应为24 36V 此法可自动观察 发现及时 但也无法定量观测 上述井内观测方法只适用于排水下沉 井外观测可采用标尺测定和水准测量两种方式 采用标尺观测时 下沉前在井外壁四个对称点 即井筒的两个互相垂直外径的端点 绘出高程标记 如图9 21所示 井对准高程标记设置水平标尺 水平标尺位置与井壁距离应保证不受井筒下沉所产生破坏棱体的影响 观测时移动水平标尺 使其一端与井壁 接触 读出下沉高程数 在固定尺槽的刻度上得出井筒水平移动数值 相应两次读数之差 即为井筒水平位移与垂直下沉的距离 水准测量是使用水准仪或激光经纬仪 需事先在井筒四周设置高程标志 在比较重要的下沉阶段中 或已产生倾斜而需求读差值时采用 顶测法是利用水准仪测量井筒上沿几个固定点的高程 通过高程差 计算出井筒的倾斜程度 二 井筒倾斜及其校正由于井筒内四周挖土不匀或由于土质不均 地耐力不一致等原因而引起井筒轴线的倾斜时 可用挖土的方法校正 即在下沉较慢的一边多 挖土 下沉快的一边的刃脚处将土夯实或做人工垫层 使井筒恢复垂直 如此法不足以校正时 可在井筒外壁一边开挖土方 相对一边回填土方 此外 还可采用加载的方法校正 即在下沉较慢的一边增加荷载 如图9 22所示 如果由于地下水的浮力而使加载失效 则应抽水后再进行校正 在下沉慢的一边安装振动器震动 也可使井筒下沉 如图9 23所示 在下沉慢的一边用高压水枪冲击 减少土与井壁摩擦力 也有助于轴线纠正 二 下沉过程中障碍物处理下沉时 可能因基底遇到孤石或其他障碍物而无法下沉 在松散土中 也可因此产生溜方 见因9 24所示 而引起井筒倾斜 孤石用刨挖方法去除 或用风镐凿碎 坚硬孤石用炸药消除 三 井筒裂缝始沉和下沉过程中 产生的井筒裂缝是由于井筒四周土压力不均匀而造成的 为了防止发生裂缝 除保证必要的井筒设计强度外 施工时应使井筒达到规定强度后方可下沉 此外 也可在井筒内安设支撑对此可能增加油运土方的困难 井简的纵向裂缝是由于挖土时遇到障碍物 仅支撑于井筒的若干点 混凝土强度又较低时产生的 井筒始沉时 拆除垫木过程中 也可能引起井裂或隔墙纵裂 井筒截面形状对纵裂的产生也有影响 由于圆形载面纵向弯矩较小 在混凝土强度相同情况下 抗裂性能较矩形或方形为好 采用爆震下沉时 也可能产生裂缝 如果裂缝已经发生 必须在井筒外面挖土 以减少该向的土压力 或撤除障碍物 防止裂缝继续扩大 同时用水泥砂浆 环氧树脂或其他补强材料涂抹裂缝进行补救 四 井筒不沉或突沉 由于长期抽水 或因砂的流动致使井筒外壁与土之间的摩擦力减小 或因土的耐压强度较小 会产生井筒下沉速度超过挖土速度而无法控制的现象 防止方法一般多在井筒外部将土夯实 增加土与井壁之间的摩擦力 在沉到将近设计标高时 为防止自沉 可不将刃脚处的土方挖去 下沉到设计标高时 立即封底 此外 也可在刃脚处修筑单独式混凝土支墩或圈梁 以增加受力面积 井筒下沉过程中 还可产生突沉现象 突沉是指一次快速下沉很大的深度 这种现象主要发生在弱土层内 若突沉量过大时 将会使井内操作人员与设备埋没 导致突沉的原因之一是锅底开挖太深 所意 一般规定锅底深度不应超过0 5m 井筒不沉的主要原因 一是刃脚下部遇有障碍 二是下沉摩擦阻力过大 对此 除采用上述方法外还可用高压水枪冲击并简外壁以减少摩阻力 第六节沉井的抗浮 位于含水层内的地下构筑物 都会产生构筑物上浮 使用的空间愈大或地下水头愈大 抗浮的问题亦愈突出 只考虑沉井自重时 抗浮系数K取值为 K W Q 1 1 9 5 式中W 井筒自重 Q 浮力 若再考虑井壁摩擦力 抗浮系数增加为 K W P Q 1 25 9 6 水池等容器采用沉井施工时 在施工验收前的清洗 即空池 时 也可能产生上浮现象 使用过程中的上浮问题 应在设计中予以考虑 可采用混凝上配重或增设锚杆等措施 施工过程中 防止井筒上浮的主要措施有 1 增加构筑物的附加荷载 2 增加下沉摩阻力 减少刃脚开挖深度 3 防止地面水流入等 第七节井筒封底 沉井封底是一项重要的工序 在给水排水工程中 用沉井法施工的构筑物 必须做好封底工作 以保证不渗 不漏以利运行 沉井封底有排水封底和不排水封底两种方法 一般都和排水下沉和不排水下沉方式相对应 沉井底板的结构如图9 25所示 a 型结构用于无地下水的地基上 b 型用于水下浇筑混凝土 c 型是明沟排水下沉的底板结构 降低地下水位进行沉井 通常采用 b 型结构 明沟排水下沉的封底工作通常由两个阶段组成 第一阶段为封住集水井以外的部分 地下水从集水井排出 以保证垫层混凝土浇筑的质量 第二阶段是垫层混凝土硬化后 用盖堵封住短管 集水井 铺油毡防水层 再浇筑混凝土底板混凝土 不排水封底比井内水位应与原地下水位相等 然后铺垫砾石垫层和进行混凝土垫层的水下浇筑 待混凝土达到应有强度后将水抽去 再做钢筋混凝土底板 水下混凝土厚度 应保证在沉井内的水抽干后 应能承担地下水最大压力的作用 同时还应满足抗浮要求 第十章地下构筑物防水第一节地下排水措施 地下排水措施通常采用盲构 盲沟是埋没在地下的截流排水池 地下水被盲沟截断而排走 盲沟由反滤层组成 如图10 1所示 盲沟的断面尺寸 滤料种类及其粒径和级配 滤层厚度 沟底坡度等 均根据地下水量确定 常用断面尺寸为宽度不小于300mm 高度不小于400m 由3至4层滤层组成 盲沟沿构筑物四周布置 地下水量较小时 可只设在地下水来水方向一侧 的缺点是容易堵塞而失效 正确选用滤料颗粒级配和增加外层反滤层厚度能有助于防止堵塞 第二节防渗措施 采用高抗渗性结构材料 或采取附加的结构防渗措施 是地下工程防水的主要方法 其中 前者有防水混凝土 后者有水泥砂浆防水层 卷材防水层 涂层防水层等 一 防水混凝土普通混凝士中 水泥的水化剩余水因蒸发而形成的与大气连通的细微的孔道 混凝土凝固时产生的收缩裂缝或不均匀膨胀裂缝 荷载导致的强度裂缝等 都会使地下水经由这些裂缝渗入构筑物中 混凝土泌水 水分在水泥浆与骨料之间向上浮出 使骨料表面产生细微孔道 而且也与大气连通 重力作用会导致在细微孔道的底部有残留水分 而上部与大气连通 上述各种孔道 不但按压力地下水渗透 而且由于孔道细微 产生毛细现象 还具有吸水性 提高混凝土密实度 减少混凝土内渗透孔道 截断孔道与大气之间的连通 从而防止地下水渗入 这种混凝土称防水混凝土 通常采用的防水混凝土品种主要有 骨料级配防水混凝土 改性混凝土和改性水泥防水混凝土等 骨料级配防水混凝土是由于改善水泥品种 砂石级配 含砂率 水泥量 水灰比等方面而提高混凝土的防渗性 水泥应采用抗渗性好 泌水性小 具有一定的抗蚀性 如火山灰水泥或普通硅酸盐水泥 如果采用矿渣水泥 应渗入适量的三乙醇胺等附加剂 以减少泌水 砂石采用 连续级配 各由两种或3种粒径范围组成 适当提高含砂率和增加水泥用量 来提高温凝上的密实度 但是 含砂率过高 水泥砂浆浓度不足 会导致混凝土密实度下降 水泥用量过多 泌水加强 收缩裂缝增加 二者都不应出现 常用配量是每m3混凝土中水泥重量为300 350kg 含砂率35 45 灰砂比1 2 1 2 5 为了使水泥量不过多 可渗入粒径在0 15 0 05mm的细粉料 如石英石粉等 掺入量为骨料总重的4 8 骨料级配防水混凝土的配合比应该根据试配的结果选用 改性混凝土有加气混凝土 三乙醇胺混凝土 减水剂混凝土和密实剂混凝土等 加气混凝土是在普通混凝土中掺入加气剂 常用的加气剂有松香酸钠和松香热聚物等 加气剂在混凝土拌合物内形成无数细微气泡 切断连通大气的蒸发孔道 从而提高混凝土的抗渗性 三乙醇胺防水混凝土是在普通混凝土中掺入重量为水泥重量的0 05 的三乙醇胺 抗渗标号较未渗的混凝土提高4 5倍 减水剂防水混凝土是在普通混凝土中揍人MF NNO 木质素磺酸盐和糖蜜等减水剂 改善了泌水性 提高了混凝土的抗渗性 在混凝土中接入导致水泥微膨胀的密实剂 也可提高混凝土的防水性 常用的密实剂有硫铝酸钙类 石膏类 铁粉类等 改性水泥防水混凝土是采用加气水泥 膨胀水泥或其他改性水泥拌制混凝土 加气水泥在水化过程中发泡 膨胀水泥在水化过程中体积微膨胀 均会导致混凝土密实度提高 从而提高混凝土的抗渗性 防水混凝土的施工方法与一般构筑物现浇混凝土施工方法相同 防水混凝土墙的穿墙管应有止水片 止水环或锚固筋 防止沿管壁渗漏 也可在管壁与墙壁之间填打石棉水泥 二 水泥砂浆防水层 水泥砂浆防水层是把水泥砂浆涂抹在地下构筑物的表面提高构筑物防水性能 水泥砂浆防水层既有用在防水要求较低的 例如建于地下水位以上 主要防止渗入地下的地面积水的构筑物 又有用在防止地下水渗入的构筑物 也有作为防水混凝土的辅助防水层的 水泥砂浆防水层是刚性的 当构筑物产生不均匀下沉时 水泥砂浆防水层容易产生裂缝 一 普通水泥砂浆防水层普通水泥砂浆防水层 由多层水泥浆和水泥砂浆组成 防水层的层数和材料配比 根据构筑物的防水要求而定 用于高防水要求的构筑物的 水泥砂桨防水层结构如图10 2所示 简称五层做法 这种防水层抗渗压力为1 5 2 0MPa 五层做法中 水泥砂浆层为强度组分 兼起一定防水作用 纯水泥浆层起主要防水作用 采用多层做法消除了水泥硬化过程中所产生的连通性蒸发和泌水孔道 一个组成层所形成的渗透孔道被另一层覆盖 施工时 应清理基面提高防水层与基面的粘结力 基面不洁 有油垢 浮灰等 或基面凹凸不平未作整平 则基面与浆层粘结不实 甚至引起浆层起鼓 防水失败 水泥砂桨层 尤其是水泥浆层应抹压密实 然后再用刷子轻微拉毛 以待下一层抹压 可在水泥浆将初凝时就开始下一层水泥砂浆抹压 以使砂粒稍许进入水泥浆层 两层间约有0 5mm的衔接层 加强 两层粘结牢固 而水泥浆层应在砂浆层终凝后再抹于其上 水泥浆层抹压不实 层厚不匀 甚至漏抹 将会导致防水层表面潮湿 并在通风不良情况下逐渐扩大面积 以致渗漏 施工中断时 砂浆层或水泥浆层的留搓做法如图10 3所示 以便每一层分别接磋 按搓时 在砂浆层上拌水泥浆 提高重新抹砂浆层的枯结力 而不应该在砂浆层之间直接连接 五层做法的里层水泥浆的水灰比0 37 0 40 面层水泥浆的水灰比则为0 55 0 60 水泥砂浆配比一般为1 2 5 水灰比一股为0 40 0 45 应严格选用水泥品种 防止不同水泥品种混用 正确设计配合比 砂子粒度不应太细 施工时不应改变配合比 要严格控制水泥浆层厚度 避免过厚和过薄以及厚薄不匀 严格控制养护条件 以避免水泥砂浆防水层中最容易出现的表面收缩裂缝的现象 空鼓裂缝应全部剔除 清洗基面 然后依次抹压各层 重新修补平整 无空鼓的裂缝 也可在裂缝处凿槽 再将防水层抹平 二 氯化铁防水砂浆层在普通水泥砂浆中掺入各种防水剂可提高砂浆的密实性和抗渗性 例入 掺入占水泥重3 的 氯化铁防水剂 水泥砂浆抗渗标号可从S2提高到S6 S8 氯化铁水泥砂浆防水层结构 如图10 4所示 氯化铁防水剂的主要成分是三氯化铁和二氯化铁 以及少量的氯化铝 氯化钙 梳酸铝及盐酸 水泥水化生成物氢氧化钙与三氯化铁和二氯化铁作用生成氢氧化铁胶体而沉淀 氯化铝与氢氧化钙作用生成水化铝酸钙 使水泥水化凝胶体增加 凝胶体导致水泥泌水性降低又可堵塞水泥硬化后产生的各种毛细孔道 氯化钙 硫酸铝等与氢氧化钙生成的复合物如含水氯硅酸盐 含水氯铝酸钙 膨胀性水化硫铝酸钙等 都参与水泥结构的组成 因而能提高防水层的密实性 氯化铁防水砂浆的配比如下 垫层为 水泥 砂 防水剂 1 2 5 0 03 水灰比为0 45 0 5 面层用 水泥 砂 防水剂 1 3 0