静压预应力混凝土管桩桩头防水施工工法

'静压预应力混凝土管桩桩头防水施工工法编制单位：中建六局有限公司北方分公司编制人：艾欢欢李洪亮1．前言由于静压高强预应力混凝土管桩(PHC)桩身混凝土强度高，使用范围广，单位承载力价格便宜，我国本世纪初开始在沿海及沿江流域及东北等土质条件较好地区广泛应用。但在其桩头部位的防水一直是防水施工的技术难点，是地下工程防水环节的薄弱点，我们通过对该部位防水施工的研究和总结，整理出了一套施工工法，并在2010年将此工法应用于国家法官学院吉林分院工程的静压预应力混凝土管桩桩头防水施工上。2．适用范围本工艺标准适用于静压预应力混凝土管桩桩头防水工程。3．工法特点与传统施工方法相比本方法具备施工简便、成本造价较低和节省工期等特点，特别是在质量方面也更加的易于控制，确保防水效果。4．工艺原理以水泥基渗透结晶型防水材料作为主要防水层，聚合物改性沥青自粘防水卷材作为附加层，用双组份聚硫建筑密封膏在根部界面处密封，及聚合物防水砂浆对进行桩头防水，通过组合式多道设防的防水措施，保证防水施工质量。5．施工工艺流程及操作要点5.1施工工艺流程静压预应力混凝土管桩（PHC）桩头防水施工工艺主要流程如下：1、水泥基渗透结晶型防水层；2、聚合物改性沥青自粘防水卷材附加层；3、L-17(Ⅰ13 )型双组份聚硫建筑密封胶在桩根部界面处密封；4、两遍聚合物改性沥青自粘防水卷材防水层；5、密封胶在桩根部及桩心结构钢筋处密封；6、聚合物防水砂浆。5.2操作要点5.2.1桩芯混凝土浇筑基础垫层施工完毕之后，将静压预应力混凝土管桩桩芯内壁清理干净，根据设计施工桩芯钢筋笼，因外露桩头锚固在承台内的钢筋有一定的弯折角度，所以在桩芯钢筋加工时，需将弯折角度一次加工成型，避免在桩芯混凝土或防水层完成后再进行弯折，造成防水层的松动，影响桩头部位的防水效果。桩芯混凝土应采用同基础混凝土等级的抗渗混凝土，并添加膨胀剂，混凝土应具有良好的和易性，坍落度控制在180±20mm，在浇筑时，进行充分振捣，保证混凝土的密实，避免出现漏振、孔洞等质量缺陷，标高控制与桩头一平，表面压实抹光，加强对桩芯混凝土的浇水养护。5.2.2基层清理桩芯混凝土浇筑完成表面混凝土干爽之后，对桩头及承台部位进行基层清理，不得有杂物及残土，下道工序即水泥基渗透结晶型防水材料对基层洁净要求较高，直接影响防水施工的质量。首先在防水施工前，将桩头部位表面灰尘、对有松动的石子、水泥块剔除，安排专人对基层进行清扫，然后采用高压水枪进行清洗。桩头基面应为坚实基体不得有松动现象，桩头侧壁及转角处应平整、均匀一致。对已清洁完毕的基层采用警戒线等措施隔离，防止人员进入导致二次污染。5.2.3水泥基渗透结晶型防水层1、首先是调配浆料。浆料调配不宜过多，每次调配一般不超过10公斤，按照产品使用说明书配比调配，搅拌至粘糊状，根据施工现场实际情况可适当调整水灰比，刷涂遍数为两遍，每平方用量控制在1公斤左右。2、涂刷施工。涂刷时基面保持潮湿，才能够有效保证渗透结晶防水材料的活性化学成分，向混凝土内部的渗透，确保防水施工的质量。但不能有明水；涂刷走势保持一致整洁。施工范围为管桩周边300mm半径内、桩身侧面及顶面均需均匀涂刷。13 待第一遍涂刷完成后，涂层已经初凝（手干状态），即可进行第二遍涂刷施工。第二遍涂刷用浆料的搅拌，可比第一遍涂刷时的浆料略稀，但必须增加涂刷的细密度。待第二遍涂刷完成后，检查是否有漏涂、空鼓、起粉等不良施工处，若有需及时修补。3、养护。渗透结晶型防水材料施工后12小时，其表面已经终凝，应洒雾状水进行养护不得少于24小时。5.2.4聚合物改性沥青自粘防水卷材附加层水泥基渗透结晶型防水卷材施工完毕，养护待其具备一定强度，表面泛白时，即可进行桩头根部卷材防水附加层施工。先进行卷材附加层的下料切割，将卷材切割成1m×1m正方形，然后在中心部位割除略大于桩头直径的圆，不能过大，也不能过小，去除的圆比桩头直径小时，附加层无法粘裹住桩头，过大时，卷材附加层与桩头缝隙较大，密封效果不好，不能形成有效的周圈封闭。在附加层的任意一侧，剪开一个豁口，使其方便防水施工，能从豁口直接在桩头部位穿裹。5.2.5双组份聚硫建筑密封胶密封本工法使用双组份聚硫建筑密封胶的桩头部位共有两处，一为卷材防水附加层施工完毕之后，在桩头根部平面的卷材与桩头侧面的周圈阴角部位，另一位置为桩芯结构钢筋根部，此部位的密封施工异常重要，施工质量的好坏直接影响桩头部位防水效果。先按照使用说明书，将A、B组分按配比进行调配，并进行充分搅拌，将搅拌好的密封胶均匀的打胶，桩头根部密封胶应与平面的卷材及立面的桩头粘结，形成八字，密封胶的厚度应为8~10mm厚，连续均匀；桩芯钢筋根部沿钢筋连续均匀打胶，确保基层洁净，粘结良好，密封胶施工完毕后待其硬化后才能进行下一道工序的施工。5.2.6两遍聚合物改性沥青自粘防水卷材防水层基层表面必须清理干净，无松动、无起砂、无油污等，在阴阳角处应做圆弧45°坡角，等阴阳角等特殊部位应增做卷材加强层，加强层的宽度宜300-500mm。做好加强层后方可进行大面积防水卷材施工。1）清除基层表面的灰尘、杂物，第一层防水卷材直接干铺。13 2）第二层防水卷材，先揭掉第一层自粘聚合物改性沥青防水卷材上表面的隔离膜，同时需揭掉第二层防水卷材下表面的隔离膜，将自粘聚合物改性沥青防水卷材平铺在基层上，铺贴的卷材应平整、顺直，不得有扭曲、皱皮。3）用抹子或橡胶板拍打、赶压卷材上表面，尽量排除卷材下面的空气，辊压粘贴牢固。4）搭接时，将位于下层的卷材搭接部位的透明隔离膜揭起，将上层卷材平服粘贴在下层卷材上，卷材与卷材之间的搭接尺寸应正确（纵向、短边搭接缝应大于100mm）；接缝处用含20%的胶粘剂刮缝封口使其粘结牢固以防卷材铺卷材翘边或剥落。5）收头处理:卷材收头是卷材防水层的关键部位，处理不好极易张口、翘边、脱落。因此对卷材收头必须做到“固定、密封”。卷材铺贴完毕后，将卷材收头、管道包裹等部位用刮板用力刮，然后采用所配制的粘贴剂封口刮平。5.2.7聚合物防水砂浆防水层桩头表面及侧面的砂、尘、杂物应清理干净，该防水材料施工只要基层表面无明水即可。按照聚合物水泥砂浆的施工配合比，水泥：砂：防水粉：水=1:2.5:0.05:0.5（重量比）准确计量，将防水粉与水泥、砂强留搅拌，混合均匀，然后加水搅拌，施工过程中注意压实抹光，防水砂浆在20~30mm厚为宜，终凝加强养护，以防龟裂。6材料与设备6.1材料要求6.1.1水泥基渗透结晶型防水材料、聚合物改性沥青防水卷材、密封膏及聚合物防水砂浆等防水材料的种类、规格必须符合设计要求，并符合有关标准的要求，进场材料必须具备出厂检验报告及合格证书，进场后应按照相关要求进场复试，合格后方可使用。6.1.2双组份聚硫建筑密封胶与自粘防水卷材应具有互容性，原材性能匹配，粘结效果满足要求6.1.3聚合物防水砂浆的水泥品种应按设计要求选用，其强度等级不应低于32．5级，不得使用过期或受潮结块水泥；砂宜采用中砂，粒径3mm13 以下，含泥量不得大于1％，硫化物和硫酸盐含量不得大于1％；水应采用不含有害物质的洁净水；聚合物乳液的外观质量应无颗粒、异物和凝固物；外加剂的技术性能应符合国家或行业标准一等品及以上的质量要求。6.2.机械设备搅拌机、注胶器、喷雾器等。6.2.主要工具滚刷、铁抹子扫帚、小平铲、钢丝刷、铁锹、剪刀、卷尺、棕刷、嵌刀、长把刷、塑料或橡皮刮板等。7质量控制7.1符合国家标准GB50108-2001《地下防水工程技术规范》。7.2符合国家标准GB50208-2002《地下防水工程质量验收规范》。7.3水泥基渗透结晶型防水施工质量验收应符合以下要求：检验项目性能指标安定性合格凝结时间初凝时间，min≥20终凝时间，h≤24抗压强度，Mpa7d≥2.8028d≥3.50抗压强度，Mpa7d≥12.028d≥18.0湿基面粘接强度，Mpa≥1.0抗渗压力（28d），Mpa≥0.8第二次抗渗压力（56d），Mpa≥0.6渗透压力比（28d），%≥2007.4聚合物改性沥青防水卷材施工质量验收：1、卷材防水层所用卷材及主要配套材料必须符合设计要求；2、卷材防水层及转角处等细部做法均须符合设计要求；3、卷材防水层的基层应牢固，基面应洁净、平整，不得有空鼓、松动、起砂和脱皮现象；基层阴阳角处应做成圆弧形；13 4、卷材防水层的搭接缝应粘结牢固，密封严密，不得有皱折、翘边和鼓泡等缺陷；5、卷材搭接宽度的允许偏差为-10mm。8成品保护及安全措施1、认真贯彻执行《建筑施工现场安全防护基本标准》，《建筑安装分项工程工艺安全规定》，《建设工程施工现场供用电安全规范》等安全技术规程以及地区有关劳动保护及安全生产的各项政策、法令。2、施工现场建立安全生产岗位责任制并编制安全预案，建立健全以项目经理为首，各工长、班组长组成的安全保证体系，实现现场领导值班制度，时刻把安全生产管理工作放在首位。现场设专职安全员，跟踪检查现场安全情况，对各种安全隐患要及时发现并消涂；落实安全责任，制定并严格执行奖罚制度。3、加强对员工的安全生产教育，并进行安全培训，安全交底，牢固树立“安全第一，预防为主”的观念，在安排施工生产前，必顶进行安全交底，施工生产，随时检查安全制度落实情况。4、施工现场内要有明显的安全标志，安全标语牌，夜间在主要交通要道有充足的照明，直接用于操作的照明灯采用36V低压防爆工作灯。5、所有进行现场人员必须正确使用安全帽、安全带、安全防护用品。6、所有人员实行配胸卡上岗制度，并严格执行各自的专业安全技术操作规程，严禁非专业人员无证上岗，严禁违章指挥，违章操作。对各种机具设备、用具定专人应经常检查、维修、保养，使机械设备能正常操作使月．消除事故隐患。7、特殊的工程必须制订施工方案，经现场工程师批准执行，严格按方案及安全规定执行。8、实行安全生产责任制，明确各级人员的安全责任。坚持开展安全例会。增强安全意识。把“安全生产，警钟长鸣”常记心中。9环保措施9.1、施工中，细心操作，做好产品保护，不相互污染。9.2、对易起尘、裸露的材料等，施工完毕后必须用苫布覆盖。13 9.3、施工现场安排专人负责清扫，现场材料码放整齐。施工人员养成良好习惯，做到工完场清，保持施工现现场清洁、整齐、有序。9.4、防水材料塑料膜撕开后应及时收集归拢，并按不可回收垃圾进行处理，避免对环境造成污染。9.5、施工过程中，操作工人应佩戴口罩等防护用品。10效益分析10.1经济效益本工法与常规的施工方法相比，缩减桩头侧面繁琐的卷材热熔施工，不仅加快防水施工工期，还具有一定的经济效益，按照400mm直径的静压预应力混凝土管桩计算，一个桩头节省的0.5工日，即约30元人工费用，且防水效果良好，通过实践证明，防水质量得到明显提高，避免了返工及维修费用的发生。10.2社会效益本静压预应力混凝土管桩桩头防水施工技术的成功应用，在原有的桩头防水施工的基础上进一步提升和完善，为以后类似工程提供了宝贵的经验，静压预应力混凝土管桩桩头防水施工得以广泛采用，不仅能够节约工程成本，还可以较大幅度地提高防水施工的质量，对防水行业的发展起到较大地促进作用，社会效益明显。11应用实例11.1吉林省高级人民法院新建工程国家法官学院吉林分院及吉林省高级人民法院审判庭工程位于吉林省长春市绿园区正阳街，建筑面积共74134平方米，包括审判区、审判法庭、办公楼及生活区，本工程基础形式为静压预应力混凝土管桩，地下室防水工程设防等级为1级，防水材料为聚合物改性沥青双面自粘防水卷材。工程质量创优目标为争创“鲁班奖”。该工程桩头防水采用本工法，未出现渗水、结构表面湿渍现象，达到工程防水设防1级要求，桩头防水施工一次合格，避免了返工及维修费用的发生。11.2吉林省电力有限公司调度通信楼工程吉林省电力有限公司调度通信楼工程位于吉林省长春市南关区南环城路13 ，建筑面积共.2平方米，地上七层，地下二层，本工程基础形式为静压预应力混凝土管桩，共有管桩数量2389根，地下室防水工程设防等级为1级，防水材料为聚合物改性沥青双面自粘防水卷材。工程质量创优目标为确保“鲁班奖”。该工程桩头防水采用本工法，未出现渗水、结构表面湿渍现象，达到工程防水设防1级要求，桩头防水施工一次合格，防水施工质量良好，获得业主及监理单位的一致好评。13 12施工照片1、基层清理2、水泥基渗透结晶型防水层施工13 3、水泥基渗透结晶型防水层养护4、附加层施工13 5、附加层施工6、密封胶密封施工13 7、防水层施工后照片8、桩芯结构钢筋根部密封膏密封施工13 9、桩头聚合物防水砂浆10、桩头聚合物防水砂浆完成后照片13'