土木工程施工技术与组织管理第2版 课件 第8章 防水工程

第8章防水工程8.1屋面防水工程屋面防水工程根据建筑物的性质、重要程度、使用功能要求以及防水层耐用年限等，将屋面防水分为四个等级，并按照不同等级设防（表8-1）。屋面防水工程按所用材料和构造做法分为卷材防水屋面、涂膜防水屋面、刚性防水屋面等。8.1屋面防水工程表8-1屋面防水等级和设防要求8.1.1卷材防水屋面卷材防水屋面是采用胶结材料将防水卷材粘成一整片能防水的屋面覆盖层。卷材防水屋面属于柔性防水屋面，其优点是质量轻、防水性能较好，尤其是防水层具有良好的柔韧性，能适应一定程度的结构振动和胀缩变形。卷材防水屋面一般由结构层、隔汽层、保温层、找平层、防水层和保护层组成（图8-1）8.1.1卷材防水屋面图8-1卷材屋面构造层次示意图8.1.1卷材防水屋面卷材防水屋面常用材料防水卷材沥青防水卷材高聚物改性沥青防水卷材合成高分子防水卷材8.1.1卷材防水屋面卷材防水屋面常用材料基层处理剂基层处理剂是为了增强防水材料与基层之间的粘结力，在防水层施工之前，预先涂刷在基层或卷材背面的涂层。用于高聚物改性沥青防水卷材屋面的基层处理剂主要有氯丁胶沥青乳胶、橡胶改性沥青溶液和沥青溶液(即冷底子油)等；用于合成高分子防水卷材屋面的基层处理剂主要有聚氨酯煤焦油系的二甲苯溶液、氯丁胶乳溶液和氯丁胶沥青乳胶等。8.1.1卷材防水屋面卷材防水屋面常用材料胶粘剂胶粘剂是将卷材与基层或卷材粘结在一起的粘贴材料。高聚物改性沥青卷材的胶粘剂主要有氯丁橡胶改性沥青胶粘剂，它是由氯丁橡胶加入沥青和助剂以及溶剂等配制而成，外观为黑色液体，主要用于卷材与基层、卷材与卷材的粘结。对于高分子卷材由于各种卷材的材性不同，采用的胶粘剂也不同。如适用于三元乙丙橡胶防水卷材的CX─404胶粘剂；适用于氯化聚乙烯-橡胶共混体防水卷材的BX─12胶粘剂等。8.1.1卷材防水屋面卷材防水屋面的施工

卷材防水施工的一般工艺流程：基层表面处理、修补→喷、涂基层处理剂→节点附加增强处理→定位、弹线、试铺→铺贴卷材→收头处理、节点密封、清理、检查、处理→保护层施工。8.1.1卷材防水屋面图8-2屋面卷材的铺贴与搭接8.1.1卷材防水屋面表8-2卷材搭接宽度8.1.1卷材防水屋面

卷材与基层的粘结方法可分为满粘法、空铺法、条粘法和点粘法等形式图8-3卷材铺贴方法8.1.1卷材防水屋面

高聚物改性沥青防水卷材的粘贴可采用热熔法、冷粘法和自粘法。热熔法是利用火焰加热器熔化热熔型防水卷材底层的热熔胶进行粘结的施工方法。铺贴时，用火焰加热器加热基层和卷材的交界处，待卷材表面热熔后（以卷材表面熔融之光亮黑色为度）应立即滚铺卷材，使之平展，并辊压粘接牢固（图8-4）。搭接缝处必须以溢出热熔的改性沥青胶为度，并应随即刮封接口。加热卷材时应均匀，不得过分加热或烧穿卷材。对于厚度小于3mm的高聚物改性沥青防水卷材严禁采用热熔法施工。图8-4热熔火焰与卷材和基层表面的相对位置8.1.1卷材防水屋面冷粘法是利用毛刷将胶粘剂涂刷在基层或卷材上，然后直接铺贴卷材，使卷材与基层、卷材与卷材粘结的方法。施工时，胶粘剂涂刷应均匀、不露底、不堆积。空铺法、条粘法、点粘法应按照规定位置与面积涂刷胶粘剂。铺贴卷材时应平整顺直，搭接尺寸准确，接缝应满涂胶粘剂，辊压粘结牢固，溢出的胶粘剂随即刮平封口；也可以采用热熔法接缝。接缝口应用密封材料封严，宽度不应小于10mm。8.1.1卷材防水屋面

自粘法施工是指采用带有自粘胶的防水卷材进行铺贴粘结的施工方法。铺贴前，基层表面应均匀涂刷基层处理剂，带干燥后及时铺贴卷材。铺贴时，应先将自粘胶底面隔离纸完全撕净，排除卷材下面的空气，并辊压粘结牢固，不得空鼓（图8-5）。搭接部位必须采用热风焊枪加热后随即粘接牢固，溢出的自粘胶随即刮平封口。接缝口用不小于10mm宽的密封材料封严。图8-5自粘型卷材滚铺法施工示意图8.1.1卷材防水屋面合成高分子防水卷材的施工方法主要有冷粘法、自粘法和热风焊接法。冷粘法、自粘法施工要求与高聚物改性沥青防水卷材的施工要求基本一致。但冷粘法施工时搭接部位应采用与卷材配套的接缝专用胶粘剂，在搭接缝粘合面上涂刷均匀，并控制涂刷与粘合的间隔时间，排除空气，辊压粘结牢固。热风焊接法是利用热空气焊枪进行防水卷材搭接粘合的方法。焊接前卷材铺放应平整顺直，搭接尺寸正确；施工时焊接缝的结合面应清扫干净，应无水滴、油污及附着物。先焊长边搭接缝，后焊短边搭接缝，焊接处不得有漏焊、缺焊、焊焦或焊接不牢的现象，也不得损害非焊接部位的卷材。8.1.2涂膜防水屋面涂膜防水屋面是在屋面基层上涂刷防水涂料，经固化后形成一层有一定厚度和弹性的整体涂膜，从而达到防水目的的一种防水屋面形式。这种屋面具有施工操作简便，无污染，冷操作，无接缝，能适应复杂基层，防水性能好，温度适应性强，容易修补等特点。适用于防水等级为Ⅲ、Ⅳ级的屋面防水；也可作为Ⅰ、Ⅱ级屋面多道防水设防中的一道防水层。涂膜防水屋面构造如图8-6所示。图8-6涂膜防水屋面构造示意图8.1.2涂膜防水屋面涂膜防水屋面常用防水涂料:高聚物改性沥青防水涂料：是以石油沥青为基料，用高分子聚合物进行改性，配置成的水乳型或溶剂型防水涂料。高聚物改性沥青防水涂料具有较好的柔韧性、抗裂性、强度、耐高低温性能。常用的品种有氯丁橡胶改性沥青涂料、SBS改性沥青涂料及APP改性沥青涂料等。合成高分子防水涂料：是以合成橡胶或合成树脂为主要成膜物质，配制成单组分或多组分防水涂料。由于合成高分子材料本身的优异性能，以此为原料制成的合成高分子防水涂料具有高弹性、防水性、耐久性和优良的耐高低温性能；常用的品种有聚氨酯防水涂料、丙烯酸酯防水涂料、有机硅防水涂料等。8.1.2涂膜防水屋面防水涂膜施工:涂膜防水施工的一般工艺流程：基层表面处理、修补→喷涂基层处理剂（底涂料）→特殊部位附加增强处理→涂布防水涂料及铺贴胎体增强材料→清理、检查、处理→保护层施工。8.1.2涂膜防水屋面防水涂膜应多遍涂布，其总厚度应达到设计要求，每道涂膜防水层厚度应符合表8-3的规定。表8-3涂膜厚度选用8.1.2涂膜防水屋面防水涂膜保护层施工:①涂膜防水层上采用细砂等粒料做保护层时，应在涂布最后一遍涂料时，边涂布边均匀铺撒，使相互间粘结牢固，覆盖均匀严密，不露底。②涂膜防水层上采用浅色涂料做保护层时，应在涂膜干燥固化后做保护层涂布，使相互间粘结牢固，覆盖均匀严密，不露底。③防水涂膜上采用水泥砂浆、块体材料或细石混凝土做保护层时，应严格按照设计要求设置隔离层。块体材料保护层应铺砌平整，勾缝严密，分格缝的留设应准确。④刚性保护层的分格缝留置应符合设计要求，做到留设准确，不松动。8.1.3刚性防水屋面刚性防水屋面是指利用刚性防水材料做防水层的屋面。主要有普通细石混凝土防水屋面、补偿收缩混凝土防水屋面、块体刚性防水屋面、预应力混凝土防水屋面等。刚性防水屋面所用材料易得，价格便宜，耐久性好，维修方便，但是刚性防水层材料的表观密度大，抗拉强度低，易受混凝土或砂浆的干湿变形、温度变形和结构变位而产生裂缝。主要适用于防水等级为Ⅲ级的屋面防水，也可以作为Ⅰ、Ⅱ级屋面多道防水设防中的一道防水层，不适用于设有松散材料保温层的屋面以及受较大震动或冲击和坡度大于15%的建筑屋面。8.1.3刚性防水屋面图8-7刚性防水屋面构造示意图8.1.3刚性防水屋面刚性防水屋面常用材料:防水层的细石混凝土宜选用普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥，不得使用火山灰质水泥，用矿渣硅酸盐水泥时应采取减少泌水性措施。水泥强度等级不宜低于32.5级。粗集料的最大粒径不宜超过15mm，含泥量不应大于1%；细集料应采用中砂或粗砂，含泥量不应大于2%；拌和用水应采用不含有害物质的洁净水。混凝土强度等级不得低于C20，水灰比不应大于0.55，每立方米混凝土水泥最小用量不应小于330kg，砂率宜为35%～40%，灰砂比应为（1：2）～（1:2.5），并宜掺入外加剂。防水层的细石混凝土厚度不应小于40mm，并应配置直径4～6mm、间距为100～200mm的双向钢筋网片，并且钢筋网片在分格缝处应断开，其保护层厚度不小于10mm。8.1.3刚性防水屋面刚性防水屋面施工:刚性防水屋面的结构层宜为整体现浇的钢筋混凝土。当屋面结构层采用装配式钢筋混凝土板时，应用强度等级不小于C20的细石混凝土灌缝，灌缝的细石混凝土宜掺膨胀剂。当屋面板板缝宽度大于40mm或上窄下宽时，板缝内必须设置构造钢筋，板端缝应进行密封处理。(基层要求)8.1.3刚性防水屋面刚性防水屋面施工:为了缓解基层变形对刚性防水层的影响，在基层与防水层之间宜设置隔离层。依据设计可采用低强度等级砂浆、卷材、塑料薄膜等材料做隔离层。采用低强度等级的砂浆做隔离层时，砂浆以干稠为宜，铺抹的厚度约10～20mm，要求厚薄一致、表面平整、压实、抹光，待砂浆基本干燥并具有一定的强度后，方可进行下道工序施工。采用卷材做隔离层时，先用1:3水泥砂浆将结构层找平，并压实抹光养护，再在干燥的找平层上铺一层3～8mm干细砂滑动层，在其上铺一层卷材，搭接缝用热沥青胶粘结。也可以在找平层上直接铺一层塑料薄膜。做好隔离层继续施工时，要注意对隔离层加强保护。混凝土运输不能直接在隔离层表面进行，应采取垫板等措施；绑扎钢筋时不得扎破表面，浇捣混凝土时更不能振疏隔离层。8.1.3刚性防水屋面刚性防水屋面施工:为了防止大面积的刚性防水层由于温度变化、混凝土收缩等影响而产生裂缝，应设计要求设置分格缝。分格缝应设在变形较大和较易变形的屋面板的支承端、屋面转折处、防水层与突出屋面结构的交接处，并应与板缝对齐。其纵横间距应控制在6m以内。分格缝的宽度宜为5～30mm，分格缝内应嵌填密封材料，上部应设置保护层，如图8-8所示。9.1.3刚性防水屋面刚性防水屋面施工:分格缝的一般做法是在施工刚性防水层前，先在隔离层上定好分格缝位置，再安放分格条（木条、聚苯板或定型聚氯乙烯塑料条），然后按分隔板块浇筑混凝土，待混凝土初凝后，将分格条取出即可。分格缝处可采用嵌填密封材料并加贴防水卷材的办法进行处理，以增加防水的可靠性。图8-8屋面分格缝8.1.3刚性防水屋面刚性防水屋面防水层施工:绑扎钢筋网片。钢筋网片应放在防水层上部，绑扎钢丝收口应向下弯，不得露出防水层表面。钢筋网片要保证位置的正确性并且必须在分格缝处断开。浇筑混凝土。混凝土浇筑应按照由远而近，先高后低的原则进行。在每个分格内，混凝土应连续浇筑，不得留施工缝，混凝土要铺平铺匀，用高频平板振动器振捣或用滚筒碾压，保证达到密实程度，振捣或碾压泛浆后，用木抹拍实抹平。待混凝土收水初凝后，大约十小时，起出木条，避免破坏分格缝，用铁抹进行第一次抹压，混凝土终凝前进行第二次抹压，使混凝土表面平整、光滑、无抹痕。抹压时严禁在表面洒水、加水泥或水泥浆。8.2地下防水工程地下防水工程是指对工业与民用建筑地下工程、防护工程、隧道以及地下铁道等建筑物或构筑物，进行防水设计、防水施工和维护管理等各项技术工作的工程实体。由于地下工程常年受到地表水、潜水、上层滞水、毛细管水等的作用，所以，对地下工程防水的处理比屋面防水工程要求更高，防水技术难度更大。而如何正确选择合理有效的防水方案就成为地下防水工程中的首要问题。8.2地下防水工程表8-4地下工程防水等级标准8.2地下防水工程表8-5地下工程防水的适用范围8.2地下防水工程地下工程防水方案，大致可以分为以下3类:结构自防水：依靠防水混凝土本身的抗渗性和密实性来进行防水。它既是防水层，又是承重围护结构。因此，该方案具有施工简便、工期较短、成本较低、防水可靠等优点，是解决地下工程防水的有效途径，因而应用较广。附加防水层：即在地下结构物的表面附加防水层，以达到防水的目的。常用的防水层有水泥砂浆、卷材、沥青胶结材料和金属防水材料等，可根据不同的工程对象、防水要求及施工条件选用。渗排水措施：利用盲沟、渗排水层等措施来排除附件的水源以达到防水目的。适用于形状复杂、受高温影响、地下水为上层滞水且防水要求较高的地下建筑。8.2.1防水混凝土防水混凝土，又称抗渗混凝土，是以通过调整混凝土的配合比、掺加外加剂或采用特种水泥等手段，提高混凝土自身的密实性、憎水性和抗渗性，使其满足抗渗等级等于或大于P6（抗渗压力为0.6Mpa）要求的不透水性混凝土。表8-6防水混凝土的设计抗渗等级8.2.1防水混凝土防水混凝土的施工:防水混凝土工程的模板应平整且拼缝严密不漏浆，并有足够的强度和刚度，吸水率要小。一般不宜用螺栓或铁丝贯穿混凝土墙固定模板，当墙高需要用对拉螺栓贯穿混凝土墙固定模板时，应采取止水措施。一般可在对拉螺栓中间加焊一块止水环，阻止渗水通路。如图8-9所示。图8-9固定模版用螺栓的防水构造8.2.1防水混凝土防水混凝土的施工:为了阻止钢筋的引水作用，迎水面防水混凝土其钢筋保护层厚度不得小于50mm，底板钢筋均不能接触混凝土垫层。墙体的钢筋不能用铁钉或铁丝固定在模板上。严禁用钢筋充当保护层垫块，以防止水沿钢筋浸入。防水混凝土应用机械搅拌、机械振捣，浇筑时应严格做到分层连续进行，每层厚度不宜超过300～400mm。两层浇筑时间间隔不应超过1.5h。混凝土进入终凝即应进行覆盖，浇水湿润养护不少于14d，且不宜采用电热和蒸汽养护。8.2.1防水混凝土防水混凝土的施工:地下室混凝土墙体用传统施工方法进行浇筑，往往因浇筑面积太大，不可避免地会产生收缩裂缝而造成渗漏。如用小流水段施工法浇筑，每天浇筑的混凝土墙体长度只有15～18m时，则虽然可使混凝土的收缩应力都集中在施工缝处，解决了裂缝问题，但却因此产生了大量的施工缝。施工缝是防水混凝土的薄弱环节，只有对数条施工缝进行可靠的防水处理，才能在解决防裂的同时解决防渗问题。施工时应尽量少留施工缝。地下结构的顶板和底板不宜留设施工缝；顶拱、底拱不宜留纵向施工缝；墙体和底板交接处不得留设施工缝，施工缝可留在底板表面以上不小于300mm的墙体上；墙体上有孔洞时，施工缝距孔洞边缘不宜小于300mm；墙体上宜留设水平施工缝，垂直施工缝应留设在结构的变形缝处。8.2.1防水混凝土防水混凝土的施工:为加强施工缝处的防水效果，一般采用凹缝、凸缝、阶梯缝等形式，如图8-10（a）、（b）、（c）所示，这样可以增加水的渗流路径长度，提高结构抗渗的能力；如果采用平直缝，如图8-10（d）所示，则必须与金属止水板配合使用，止水板的接长要采用满焊。图8-10施工缝防水构造8.2.1防水混凝土防水混凝土的施工:施工缝上下两层混凝土浇筑时间间隔不能太长，以免接缝处新旧混凝土收缩值相差过大而产生裂缝。在继续浇筑混凝土之前，原来的混凝土强度必须达到1.2N/mm2，应将施工缝处原来松散的混凝土及浮浆凿掉，使表面均匀露出石子，然后清理表面浮粒和杂物，用水冲洗干净，保持一定时间（不少于24h）的湿润，再铺一层20～25mm厚与混凝土中砂浆相同的水泥砂浆，再正常浇筑混凝土。8.2.2附加防水层施工地下防水的附加防水层是指在地下工程的结构表面所做的防水层，它具有增强地下结构的防水能力、抵御侵蚀性介质侵蚀等作用。地下防水的附加防水层常用做法包括卷材防水层、水泥砂浆防水层、涂料防水层等。8.2.2附加防水层施工地下卷材防水层施工:地下防水工程一般把卷材防水层设置在建筑结构的外侧迎水面上称为外防水，此种防水层施工方法可以借助土压力压紧，并与承重结构一起抵抗有压地下水的渗透和侵蚀作用，防水效果良好，采用较为广泛。外防水的卷材防水层铺贴方法，按其与地下防水结构施工的先后顺序分为外防外贴法和外防内贴法。8.2.2附加防水层施工外防外贴法施工是先铺贴底层卷材，四周留出卷材接头，然后浇筑构筑物底板和墙身混凝土，待侧模拆除后，再铺设四周防水层，最后砌筑保护墙。具体施工工艺是先在混凝土垫层上做1:3的水泥砂浆找平层，待其干燥后，再铺贴底板卷材防水层，并沿四周伸出与墙体卷材防水层搭接。保护墙分为两部分，下部为永久性保护墙，高度不小于B+100mm（B为底板厚度）；上部为临时保护墙，高度一般为300mm，用石灰砂浆砌筑，以便拆除。保护墙砌筑完毕后将伸出的卷材搭接接头临时贴在保护墙上，再进行混凝土底板和墙体施工，待墙体拆模后，在墙面上抹水泥砂浆找平层并刷冷底子油，再将临时保护墙拆除，找出各层卷材搭接接头，并将其表面清理干净。此处卷材应错槎接缝，依次逐层铺贴，最后砌筑永久性保护墙。如图8-11所示。8.2.2附加防水层施工图8-11外防外贴法施工示意8.2.2附加防水层施工外防内贴法是先在主体结构四周砌筑好保护墙，然后在墙面与底层铺贴卷材防水层，再浇筑主体结构的混凝土。具体施工工艺是先在混凝土底板垫层四周永久性砌筑保护墙，在垫层表面上及保护墙内表面上抹1:3水泥砂浆找平层，待其基本干燥并满涂冷底子油后，沿保护墙及底板铺贴防水卷材。铺贴完毕后，在立面上涂刷防水层最后一道沥青胶时，趁热粘上干净的热砂或散麻丝，待其冷却后，立即抹上一层10～20mm厚的1:3水泥砂浆保护层；在平面上铺设一场30～50mm厚的1:3水泥砂浆或细石混凝土保护层，最后再进行需防水结构的混凝土底板和墙体施工。如图8-12所示。8.2.2附加防水层施工图8-12外防内贴法施工示意8.2.2附加防水层施工表8-7外防外贴法与外防内贴法的比较8.2.2附加防水层施工地下涂膜防水层施工一般采用外包防水做法。按照地下结构和防水层施工程序的不同，又分为外防外涂法和外防内涂法，其施工顺序与地下卷材防水层施工的外防外贴法和外防内贴法基本相似。地下涂膜防水层的材料包括无机防