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【摘要】在克石化公司消防系统改造工程中,消防井混凝土抗渗等级为S6。在消防井施工中抗渗要求较高,也是消防需要,是工程质量的一个重要指标。本文对消防井防渗施工混凝土配比下料至防腐一系列过程提出了相应的控制措施,最终达到防渗要求。对于不可预测的渗水情况进行分析,提出了相应的处理措施及渗漏加固。希望对以后类似工程的施工会有所帮助。
【关键词】消防 防渗 施工 渗漏 处理 加固
【中图分类号】TU998.1 【文献标识码】A 【文章编号】1673-8209(2010)06-0-02
1 引言
克石化公司消防系统改造施工时,由于部分施工地下水位较高、含油较多,施工防渗控制是一个不容忽视的环节。消防井采用的图集是《矩形钢筋砼阀门井》(通水—5700),垫层为100mm厚C10混凝土,壁厚及底板厚200mm,内径尺寸为1500mm*1500mm,1200mm*1500mm,2000mm*2000mm,2000mm*2200mm,1800mm*2200mm等,井身和井壁一次性浇筑,不设施工缝①。消防井防渗要求较高,由于部分施工段地下水位较高、含油较多之因素,施工中防渗措施显得尤为重要,需要控制好每一道工序。
2 防渗分析和施工控制
2.1 控制好混凝土的配合比
严格控制混凝土配合比,并且专门对粉煤灰的添加量提出了要求,不得少加,以堵塞毛细通路,改善孔隙结构,增加密实度,达到抗渗目的,混凝土配合比如下:(重量比)
水泥:中砂:石子:粉煤灰:水=1.0:2.0:2.78:0.08:0.44
在施工前,计算出每盘混凝土用料重量比,如下:
水泥:中砂:石子:粉煤灰:水=125:250:347.5:10:55
每盘用料的允许偏差见下表2-1
用秤称量其重量,在手推车上画线来控制砂子及石子用量,并且在搅拌机前挂每盘用量指示牌,对施工班组进行交底。从以下几个方面控制:
2.1.1 控制好水灰比
混凝土水灰比(水灰比指水与水泥的重量比)的大小,对其抗渗性②能其决定性作用,水灰比越大,其抗渗性越差。
2.1.2 正确选择骨料粒径
不宜选择过大的骨料粒径。因为在水灰比相同时,混凝土骨料的最大粒径越大,其抗渗性能越差。这是由于骨料和水泥浆的界面处容易产生裂隙和较大骨料下方容易形成孔穴。
2.1.3 正确添加粉煤灰
在混凝土中掺入优质粉煤灰,由于优质粉煤灰能发挥其形态效应、活性效应、微骨料效应和截面效应等,可提高混凝土的密实度、细化孔隙,从而改善了孔结构和改善了骨料和水泥界面的过渡区结构。因而可提高混凝土的抗渗性。故在施工前,准备好施工所需要的粉煤灰,对每盘用量过秤,做好交底工作,交待清楚粉煤灰的作用,严格控制好粉煤灰的添加量。
2.2 基坑开挖注意事项
在基坑开挖时,由于井体较深,地下水位较高,土质不好等原因,容易塌方,根据土质放坡及支护是必不可少的,这里只提一下和防渗有关的事项。由于部分施工段地下水位较高甚至含油,抽油、抽水尤为重要。在浇筑混凝土垫层前,在基坑旁边预挖积水坑,按操作要求放入潜水泵随时抽水(含油时,除去浮油层,再抽水)。在浇筑消防井井身及底板混凝土前,及时抽水,保证垫层上无积水,确保混凝土中的水泥及粉煤灰不流失。若水泥及粉煤灰一旦流失,就会局部形成孔隙,影响了工程质量,并且不能满足抗渗要求。
2.3 控制好支模及加固
由于混凝土的密实度直接影响混凝土的抗渗性。因此,为防止振捣不实,就要保证模板支模达到要求且加固牢固。
支模前,模板清理干净,并刷隔离剂。支模时模板的接缝不得漏浆,模板支撑牢固,使模板及其支架具有足够的承载能力、刚度和稳定性,使其能够承受浇筑混凝土的重量、侧压力以及施工荷载。
模板支模达到要求、加固牢固,为混凝土振捣及拆模做好准备工作,使混凝土振捣充分密实。防止浇筑过程中因振捣不实而形成缺陷,因而不能满足抗渗要求。
2.4 控制好混凝土浇筑过程
在浇筑混凝土前,对施工班组进行技术交底:搅拌混凝土前,准确称量每盘各种料的重量,各班组派专人负责,误差控制在每盘用量允许偏差之内。搅拌时间要合适,满足坍落度③要求。
在混凝土运输过程中防止离析、水泥浆及初凝。因模板加固牢固,足够满足能够承受浇筑混凝土的重量、侧压力以及施工荷载,故混凝土振捣能满足要求,混凝土捣实至表面呈浮浆和不再沉落为宜。浇筑后及时洒水养护,保证水化作用完全。
根据坍落度的不同,可将混凝土拌和物分为四级,如表2-2。
在混凝土振捣时,每次移动的距离不大于振捣棒作用半径的1.5倍。振捣棒振捣时,应振捣均匀密实,不得漏振。混凝土振捣也是防渗工作的控制关键,振捣不实,容易形成蜂窝④、孔洞⑤、疏松⑥等缺陷,影响工程质量不提,而且难以达到抗渗要求。因而,必须按要求振捣密实。
2.5 控制好拆模时间
混凝土浇筑后,水化作用产生,故有足够的水分对混凝土养护尤为必要。由于天气炎热,混凝土强度上升快,需要及时洒水养护。但在混凝土有足够的强度时再拆模,使混凝土表面不因拆模而形成缺陷。若在干燥条件下,混凝土早期失水过多,容易收缩成裂缝,因而降低混凝土的抗渗性。因此,混凝土养护越好,其抗渗性越好。
2.6 控制好套管制作及密封
套管止水环与套管必须满焊,防止在浇筑混凝土后,从套管与混凝土的缝隙渗水。套管密封严格按照要求施工,不得添塞杂物,防止形成缝隙而渗水。本工程采用沥青油麻封口,施工中必须捣实,形成缝隙而渗水。
2.7 控制好防腐工程
防腐对抗渗也有辅助作用。地下水、油较多,对混凝土侵蚀性较大。若防腐形成局部缺陷,此处随着腐蚀的深入,可能会造成局部渗水而达不到抗渗要求,留下工程隐患。因而控制好防腐工程,按照技术要求进行操作,在施工中要做好工序控制。
施工前,需要做好防腐技术交底:
(1)防腐前基层表面清理干净,待干燥后再刷冷底子油,作为结合层,冷底子油配比为石油沥青:汽油=3:7。热沥青加热100度以后配制冷底子油,慢慢加入汽油。
(2)待结合层干后,刮热沥青一道;待干后再刮热沥青一道。
(3)冷凝后不得使用。
(4)防腐不得形成气泡、集结成块。
不得有气泡等缺陷,防止形成局部缺陷而形成被腐蚀的薄弱点,满足不了防腐要求,可能会留下渗漏隐患。
3 渗漏处理与加固
3.1 渗漏的可能情况
在施工中,出现了底板有渗水现象,有以下两种情况:(1)底板有轻微渗水,底板湿润不干燥(2)井内有积水,水较多;第2种情况经抽水检查,套管处渗水。
3.2 渗漏分析
(1)水灰比控制不当
(2)混凝土振捣不实,形成毛细孔道
(3)粉煤灰未按比例添加,达不到抗渗要求
(4)地下水位较高,抽水未抽干净,造成水泥和粉煤灰流失而形成孔隙
(5)井体沉降与水线标高不一致,造成套管密封形成空隙
3.3 渗漏处理与加固
(1)井底板轻微渗水处理与加固
在井底板上高度≤100mm的内侧壁上用钢丝刷打毛,然后清理干净(包括底板)。由于轻微渗漏,不影响抹灰,可采取抹GL氯化铁防水剂防水层5遍做法,再在其上浇筑C25砼80mm,具体如下:
1)GL氯化铁防水剂水泥砂浆配合比为:
32.5普通水泥:中砂:GL氯化铁防水剂:净水=1:2.2:0.04:适量
配制时必须用中砂,细度模数为2.8～4.0,含泥量不大于3%,防止产生裂缝达不到抗渗要求。
2)GL氯化铁防水剂水泥素浆配合比为
32.5普通水泥:GL氯化铁防水剂:净水=1:0.04:适量
3)第1、3、5遍刮抹GL氯化铁防水剂水泥素浆,厚度不大于2mm;第2、4遍抹GL氯化铁防水剂水泥砂浆,厚度不大于10mm。5遍做法的总厚度不大于25mm。
4)第1遍刮抹GL氯化铁防水剂水泥素浆,用铁抹子往返多次刮抹,必须刮实,不得漏底,厚度不大于2mm,刮抹完防水剂水泥素浆30min后,开始做第二遍防水层(防水剂水泥砂浆)。
5)第2遍抹GL氯化铁防水剂水泥砂浆,用铁抹子压实找平,待1h后用铁抹子捻压不少于3～4遍,于初凝前捻压完毕。抹完水泥砂浆后16小时以上方可刮抹防水剂水泥素浆。因而,在抹防水剂水泥砂浆的第二天刮抹防水剂水泥素浆。
6)第3、5遍GL氯化铁防水剂素浆作法与第一遍相同。
7)第4遍GL氯化铁防水剂水泥砂浆作法与第2遍相同。
8)在已做完的5遍防水层上浇筑抗渗等级为S6的C25砼80mm,振捣时不得漏振,必须做到振捣密实。
(2)套管渗漏处理
待不再沉降时,剔除原有密封材料,重新进行密封。
4 结语
在地下水位较高时,消防井防渗施工及渗漏处理在消防建设及改造施工中占有重要地位,抗渗施工以预防为主,在总结经验基础上,将施工技术逐步推进,全面提高抗渗施工技术、加强密封处理、提高堵漏水平,不断提高设计、施工方面的技术水平。
参考文献
[1] 建筑施工.中国建筑工业出版社.1997.
[2] 建筑技术.建筑技术杂志社.2003.
[3] 建筑施工技术.《施工技术》编辑部.2004.
[4] 建筑工程质量验收规范.新疆维吾尔自治区建筑标准设计办公室.2002.
注释
①施工缝:在浇筑混凝土过程中,因设计需要或施工需要分段浇筑而在先后浇筑的混凝土之间所形成的接缝。
②抗渗性:是指混凝土抵抗水、油等液体在压力作用下渗透的性能。它直接影响混凝土的抗冻性和抗侵蚀性。混凝土的抗渗性主要与其密实度及内部孔隙的大小和构造有关。混凝土内部的互相关联的孔隙及毛细管通路,以及由于在混凝土施工成型时,振捣不实产生的蜂窝、孔洞都会造成混凝土渗水。混凝土的抗渗性我国一般采用抗渗等级表示,抗渗等级是按标准试验方法进行试验,用每组6个试件中未出现渗水时最大水压力来表示的,分为S4、S6、S8、S10、S12五个等级,即相应表示能抵抗0.4,0.6,0.8,1.0及1.2Mpa水压力而不渗水。
③坍落度:将混凝土拌和物按规定方法装入标准圆锥坍落度筒(无底)内,装满刮平后,垂直将筒提起,移到一边,混凝土拌和物由于自重将会产生坍落现象。然后量出向下坍落尺寸(mm)就叫坍落度,作为流动性指标。坍落度愈大表示流动性愈大。
④蜂窝:混凝土表面缺少水泥砂浆而形成石子外漏。
⑤孔洞:混凝土孔穴深度和长度均超过保护层厚度。
⑥疏松:混凝土中局部不密实。
【关键词】消防 防渗 施工 渗漏 处理 加固
【中图分类号】TU998.1 【文献标识码】A 【文章编号】1673-8209(2010)06-0-02
1 引言
克石化公司消防系统改造施工时,由于部分施工地下水位较高、含油较多,施工防渗控制是一个不容忽视的环节。消防井采用的图集是《矩形钢筋砼阀门井》(通水—5700),垫层为100mm厚C10混凝土,壁厚及底板厚200mm,内径尺寸为1500mm*1500mm,1200mm*1500mm,2000mm*2000mm,2000mm*2200mm,1800mm*2200mm等,井身和井壁一次性浇筑,不设施工缝①。消防井防渗要求较高,由于部分施工段地下水位较高、含油较多之因素,施工中防渗措施显得尤为重要,需要控制好每一道工序。
2 防渗分析和施工控制
2.1 控制好混凝土的配合比
严格控制混凝土配合比,并且专门对粉煤灰的添加量提出了要求,不得少加,以堵塞毛细通路,改善孔隙结构,增加密实度,达到抗渗目的,混凝土配合比如下:(重量比)
水泥:中砂:石子:粉煤灰:水=1.0:2.0:2.78:0.08:0.44
在施工前,计算出每盘混凝土用料重量比,如下:
水泥:中砂:石子:粉煤灰:水=125:250:347.5:10:55
每盘用料的允许偏差见下表2-1
用秤称量其重量,在手推车上画线来控制砂子及石子用量,并且在搅拌机前挂每盘用量指示牌,对施工班组进行交底。从以下几个方面控制:
2.1.1 控制好水灰比
混凝土水灰比(水灰比指水与水泥的重量比)的大小,对其抗渗性②能其决定性作用,水灰比越大,其抗渗性越差。
2.1.2 正确选择骨料粒径
不宜选择过大的骨料粒径。因为在水灰比相同时,混凝土骨料的最大粒径越大,其抗渗性能越差。这是由于骨料和水泥浆的界面处容易产生裂隙和较大骨料下方容易形成孔穴。
2.1.3 正确添加粉煤灰
在混凝土中掺入优质粉煤灰,由于优质粉煤灰能发挥其形态效应、活性效应、微骨料效应和截面效应等,可提高混凝土的密实度、细化孔隙,从而改善了孔结构和改善了骨料和水泥界面的过渡区结构。因而可提高混凝土的抗渗性。故在施工前,准备好施工所需要的粉煤灰,对每盘用量过秤,做好交底工作,交待清楚粉煤灰的作用,严格控制好粉煤灰的添加量。
2.2 基坑开挖注意事项
在基坑开挖时,由于井体较深,地下水位较高,土质不好等原因,容易塌方,根据土质放坡及支护是必不可少的,这里只提一下和防渗有关的事项。由于部分施工段地下水位较高甚至含油,抽油、抽水尤为重要。在浇筑混凝土垫层前,在基坑旁边预挖积水坑,按操作要求放入潜水泵随时抽水(含油时,除去浮油层,再抽水)。在浇筑消防井井身及底板混凝土前,及时抽水,保证垫层上无积水,确保混凝土中的水泥及粉煤灰不流失。若水泥及粉煤灰一旦流失,就会局部形成孔隙,影响了工程质量,并且不能满足抗渗要求。
2.3 控制好支模及加固
由于混凝土的密实度直接影响混凝土的抗渗性。因此,为防止振捣不实,就要保证模板支模达到要求且加固牢固。
支模前,模板清理干净,并刷隔离剂。支模时模板的接缝不得漏浆,模板支撑牢固,使模板及其支架具有足够的承载能力、刚度和稳定性,使其能够承受浇筑混凝土的重量、侧压力以及施工荷载。
模板支模达到要求、加固牢固,为混凝土振捣及拆模做好准备工作,使混凝土振捣充分密实。防止浇筑过程中因振捣不实而形成缺陷,因而不能满足抗渗要求。
2.4 控制好混凝土浇筑过程
在浇筑混凝土前,对施工班组进行技术交底:搅拌混凝土前,准确称量每盘各种料的重量,各班组派专人负责,误差控制在每盘用量允许偏差之内。搅拌时间要合适,满足坍落度③要求。
在混凝土运输过程中防止离析、水泥浆及初凝。因模板加固牢固,足够满足能够承受浇筑混凝土的重量、侧压力以及施工荷载,故混凝土振捣能满足要求,混凝土捣实至表面呈浮浆和不再沉落为宜。浇筑后及时洒水养护,保证水化作用完全。
根据坍落度的不同,可将混凝土拌和物分为四级,如表2-2。
在混凝土振捣时,每次移动的距离不大于振捣棒作用半径的1.5倍。振捣棒振捣时,应振捣均匀密实,不得漏振。混凝土振捣也是防渗工作的控制关键,振捣不实,容易形成蜂窝④、孔洞⑤、疏松⑥等缺陷,影响工程质量不提,而且难以达到抗渗要求。因而,必须按要求振捣密实。
2.5 控制好拆模时间
混凝土浇筑后,水化作用产生,故有足够的水分对混凝土养护尤为必要。由于天气炎热,混凝土强度上升快,需要及时洒水养护。但在混凝土有足够的强度时再拆模,使混凝土表面不因拆模而形成缺陷。若在干燥条件下,混凝土早期失水过多,容易收缩成裂缝,因而降低混凝土的抗渗性。因此,混凝土养护越好,其抗渗性越好。
2.6 控制好套管制作及密封
套管止水环与套管必须满焊,防止在浇筑混凝土后,从套管与混凝土的缝隙渗水。套管密封严格按照要求施工,不得添塞杂物,防止形成缝隙而渗水。本工程采用沥青油麻封口,施工中必须捣实,形成缝隙而渗水。
2.7 控制好防腐工程
防腐对抗渗也有辅助作用。地下水、油较多,对混凝土侵蚀性较大。若防腐形成局部缺陷,此处随着腐蚀的深入,可能会造成局部渗水而达不到抗渗要求,留下工程隐患。因而控制好防腐工程,按照技术要求进行操作,在施工中要做好工序控制。
施工前,需要做好防腐技术交底:
(1)防腐前基层表面清理干净,待干燥后再刷冷底子油,作为结合层,冷底子油配比为石油沥青:汽油=3:7。热沥青加热100度以后配制冷底子油,慢慢加入汽油。
(2)待结合层干后,刮热沥青一道;待干后再刮热沥青一道。
(3)冷凝后不得使用。
(4)防腐不得形成气泡、集结成块。
不得有气泡等缺陷,防止形成局部缺陷而形成被腐蚀的薄弱点,满足不了防腐要求,可能会留下渗漏隐患。
3 渗漏处理与加固
3.1 渗漏的可能情况
在施工中,出现了底板有渗水现象,有以下两种情况:(1)底板有轻微渗水,底板湿润不干燥(2)井内有积水,水较多;第2种情况经抽水检查,套管处渗水。
3.2 渗漏分析
(1)水灰比控制不当
(2)混凝土振捣不实,形成毛细孔道
(3)粉煤灰未按比例添加,达不到抗渗要求
(4)地下水位较高,抽水未抽干净,造成水泥和粉煤灰流失而形成孔隙
(5)井体沉降与水线标高不一致,造成套管密封形成空隙
3.3 渗漏处理与加固
(1)井底板轻微渗水处理与加固
在井底板上高度≤100mm的内侧壁上用钢丝刷打毛,然后清理干净(包括底板)。由于轻微渗漏,不影响抹灰,可采取抹GL氯化铁防水剂防水层5遍做法,再在其上浇筑C25砼80mm,具体如下:
1)GL氯化铁防水剂水泥砂浆配合比为:
32.5普通水泥:中砂:GL氯化铁防水剂:净水=1:2.2:0.04:适量
配制时必须用中砂,细度模数为2.8～4.0,含泥量不大于3%,防止产生裂缝达不到抗渗要求。
2)GL氯化铁防水剂水泥素浆配合比为
32.5普通水泥:GL氯化铁防水剂:净水=1:0.04:适量
3)第1、3、5遍刮抹GL氯化铁防水剂水泥素浆,厚度不大于2mm;第2、4遍抹GL氯化铁防水剂水泥砂浆,厚度不大于10mm。5遍做法的总厚度不大于25mm。
4)第1遍刮抹GL氯化铁防水剂水泥素浆,用铁抹子往返多次刮抹,必须刮实,不得漏底,厚度不大于2mm,刮抹完防水剂水泥素浆30min后,开始做第二遍防水层(防水剂水泥砂浆)。
5)第2遍抹GL氯化铁防水剂水泥砂浆,用铁抹子压实找平,待1h后用铁抹子捻压不少于3～4遍,于初凝前捻压完毕。抹完水泥砂浆后16小时以上方可刮抹防水剂水泥素浆。因而,在抹防水剂水泥砂浆的第二天刮抹防水剂水泥素浆。
6)第3、5遍GL氯化铁防水剂素浆作法与第一遍相同。
7)第4遍GL氯化铁防水剂水泥砂浆作法与第2遍相同。
8)在已做完的5遍防水层上浇筑抗渗等级为S6的C25砼80mm,振捣时不得漏振,必须做到振捣密实。
(2)套管渗漏处理
待不再沉降时,剔除原有密封材料,重新进行密封。
4 结语
在地下水位较高时,消防井防渗施工及渗漏处理在消防建设及改造施工中占有重要地位,抗渗施工以预防为主,在总结经验基础上,将施工技术逐步推进,全面提高抗渗施工技术、加强密封处理、提高堵漏水平,不断提高设计、施工方面的技术水平。
参考文献
[1] 建筑施工.中国建筑工业出版社.1997.
[2] 建筑技术.建筑技术杂志社.2003.
[3] 建筑施工技术.《施工技术》编辑部.2004.
[4] 建筑工程质量验收规范.新疆维吾尔自治区建筑标准设计办公室.2002.
注释
①施工缝:在浇筑混凝土过程中,因设计需要或施工需要分段浇筑而在先后浇筑的混凝土之间所形成的接缝。
②抗渗性:是指混凝土抵抗水、油等液体在压力作用下渗透的性能。它直接影响混凝土的抗冻性和抗侵蚀性。混凝土的抗渗性主要与其密实度及内部孔隙的大小和构造有关。混凝土内部的互相关联的孔隙及毛细管通路,以及由于在混凝土施工成型时,振捣不实产生的蜂窝、孔洞都会造成混凝土渗水。混凝土的抗渗性我国一般采用抗渗等级表示,抗渗等级是按标准试验方法进行试验,用每组6个试件中未出现渗水时最大水压力来表示的,分为S4、S6、S8、S10、S12五个等级,即相应表示能抵抗0.4,0.6,0.8,1.0及1.2Mpa水压力而不渗水。
③坍落度:将混凝土拌和物按规定方法装入标准圆锥坍落度筒(无底)内,装满刮平后,垂直将筒提起,移到一边,混凝土拌和物由于自重将会产生坍落现象。然后量出向下坍落尺寸(mm)就叫坍落度,作为流动性指标。坍落度愈大表示流动性愈大。
④蜂窝:混凝土表面缺少水泥砂浆而形成石子外漏。
⑤孔洞:混凝土孔穴深度和长度均超过保护层厚度。
⑥疏松:混凝土中局部不密实。