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混凝土施工缝SEM弥合防水砂浆施工工法 我有新说法
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《应用悬空双面埋弧自动焊工艺焊接大型容器工法》是由中铁二十局集团有限公司完成的工法;作者分别是汪君睿、郭朋超、郭晋、贴锋斌;该工法适用于铁路、公路隧道混凝土施工缝的施工;游泳池、污水处理池、房建工程地下室等施工缝防水处理。[2] 《应用悬空双面埋弧自动焊工艺焊接大型容器工法》主要的工法特点是:施工缝防水处理操作简便,劳动强度低,施工效率高。[2] 2009年10月19日,《混凝土施工缝SEM弥合防水砂浆施工工法》被中华人民共和国评定为2007~2008年度升级版工法。[1]

目录

混凝土施工缝SEM弥合防水砂浆施工工法形成原因

渗漏水在中国地下工程,特别是隧道、水利工程、高层建筑地下室的施工预留伸缩缝、施工接缝中较为突出,对运营和使用影响很大。混凝土施工缝SEM弥合砂浆防水技术成功地解决了这一难题,该防水砂浆采用补偿收缩等技术,从根本上改善混凝土施工缝中水的微循环特征,弥合收缩缝。中铁二十局集团有限公司在朔黄电气化铁路石河口、白村隧道施工中,应用SEM弥合砂浆防水技术,经总结形成《混凝土施工缝SEM弥合防水砂浆施工工法》。[2]

混凝土施工缝SEM弥合防水砂浆施工工法工法特点

《混凝土施工缝SEM弥合防水砂浆施工工法》具备的特点有:施工缝防水处理操作简便,劳动强度低,施工效率高,原材料来源广泛,可就地取材,无毒无污染,成本低廉。[2]

混凝土施工缝SEM弥合防水砂浆施工工法操作原理

混凝土施工缝SEM弥合防水砂浆施工工法适用范围

《混凝土施工缝SEM弥合防水砂浆施工工法》主要适用于铁路、公路隧道混凝土施工缝的施工;游泳池、污水处理池、房建工程地下室等施工缝防水处理。[2]

混凝土施工缝SEM弥合防水砂浆施工工法工艺原理

《混凝土施工缝SEM弥合防水砂浆施工工法》的工艺原理:SEM弥合防水砂浆,是一种专门用于防止混凝土施工缝渗漏水的工程防水新材料,是釆用化学外加剂一SEM弥合剂与水泥、细骨料、水等按特定配合比配制而成的特种砂浆。它对混凝土有补偿收缩功能,延时膨胀效果,终凝时间可控制在50~80小时以便使其膨胀时两侧混凝土均具备足够强度。SEM砂浆在施工缝中发生膨胀,这种膨胀是在混凝土的约束下发生的,膨胀的能量一部分压迫两侧混凝土使之变形,一部分由于混凝土对砂浆膨胀的抵抗作用形成弹性变形能量储存在砂浆内。处于压缩状态的施工缝砂浆当邻侧混凝土发生收缩变形时,会发生相应的膨胀,对混凝土的收缩做相应的补充,这就是SEM防水砂浆的关键功能一实时补偿功能。人们正是利用这种功能达到防止施工缝渗漏水的目的。[2]

混凝土施工缝SEM弥合防水砂浆施工工法工艺流程

《混凝土施工缝SEM弥合防水砂浆施工工法》的施工工艺流程见图:
施工工艺流程
  • 配合比的设计
1.配合比经过多年的应用和改进,得到了较为理想的配合比,实际施工时可根据现场原材料的实际情况作适当的试配调整(膨胀剂釆用内掺法,等量取代水泥)。[2]
2.(32.5级水泥+粉煤灰+矿粉+膨胀剂):砂:弥合剂:水=(0.6+0.15+0.15+0.1):2.0:0.02:0.44。
3.(42.5级水泥+膨胀剂):粉煤灰:矿粉:砂:弥合剂:水=(0.58+0.15+0.15+0.12):2.5:0.02:0.44。
  • 弥合砂浆抗渗性检验
遵照《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法》GBJ82第五章进行。[2]
1.抗渗试件的制作
(1)根据具体工程项目的混凝土强度标号和抗渗等级,在室内或施工现场提前7天制作同标号同抗渗等级的抗渗试件,在试件预埋一顶面直径55毫米、底面直径65毫米,髙180毫米的木制或橡胶制圆台体,使脱模抽心后的抗试件出现一圆形孔洞。成形后的试件标养7天。[2]
(2)将标养至7天龄期的试件重新装入抗渗试模,在其预留孔洞中分三层灌入弥合砂浆,每层用直径10毫米的钢筋棍插捣25次,使砂浆充分填实孔洞,成形后的试件在室内环境中静置24小时后,带模在50°C×90%环境下快速养护96小时或带模标养28天后进行抗渗性试验。
2.抗渗性试验
抗渗标号以每6个试件中4个试件未出现渗水时水压力计算,其计算公式为:
式中P——混凝土抗渗等级;H——6个试件中3个渗水时的水压力(兆帕)。
3.抗渗性评定
6个试件中3个出现渗水,且抗渗等级大于混凝土抗渗等级时,弥合砂浆的抗渗性合格。[2]
  • 基本性能试验
1.试验方法
遵照《建筑砂浆基本性能试验方法》JGJ70进行。
2.抗压强度评定
为确保弥合砂浆是的刚性材料,弥合砂浆的抗压强度230兆帕。[2]

混凝土施工缝SEM弥合防水砂浆施工工法操作要点

1.拌合SEM弥合砂浆须严把计量关,严禁采用体积比,各种材料计量充许误差为:砂±3%;胶凝材料±1%;外加剂±1%;水±1%。
2.搅拌机,拌合量不得大于其额定拌合量的85%,搅拌时间比普通砂浆延长1~2分钟,采用滚筒式搅拌机时,搅拌时间比普通砂浆延长2~3分钟。
3.投料顺序采用外加剂后掺法,即:
砂+胶凝材料+膨胀剂
→出料
若采用同掺法,则其顺序为:
砂+胶凝材料+膨胀剂+弥合剂
→岀料
4.拌合物出机后应立即进行和易性及稠度试验(达不到稠度及和易性要求的不能运往施工作业面),随后应根据规定作抗渗试件及抗压强度试件。按每工班且≤10立方米作抗压试件3组,每组6块(70.78毫米×70.7×70.7试模),按衬砌成洞每30~60米或5~10条施工缝作抗渗试件1组,每组6块。
5.应尽量缩短弥合砂浆运输时间,运输过程应避免大的振动防止拌合物离析,运到工作面的砂浆应在铁板上进行二次人工拌合后方可摊抹施工。
6.摊抹弥合砂浆的时机为混凝土拆模后的8~24小时后,此时的混凝土表面尚未干燥,容易进行表面处理,砂浆容易与混凝土粘结,过于干燥的混凝土表面应喷水湿润后再进行摊抹。
7.施工面在摊抹砂浆前应进行表面清理、凿毛,清除松动石子,凿毛深度不小于5毫米。
8.砂浆摊抹施工时不得使衬砌后的混凝土施工缝砂浆外露,达到衬砌面光洁美观。自下而上均匀摊抹,抹面厚度应达到30~40毫米,分两层进行摊抹,每层厚度为15~20毫米。
9.灌注混凝土时,在砂浆面附近应小心灌注,不得以拌合物正面冲击施工缝砂浆,而应釆用“保护埋没法",逐步使拌合物填满模板。振捣时振动器应由远而近慢慢接近砂浆界面,严禁直接插捣砂浆界面。砂浆岀现脱落应及时补打开后恢复灌注或振捣。
10.砂浆应集中堆放,表面用塑料膜覆盖保存,再次使用前在铁皮板上进行充分的人工拌合,超过48小时的砂浆将不得再次使用。[2]

混凝土施工缝SEM弥合防水砂浆施工工法材料设备

混凝土施工缝SEM弥合防水砂浆施工工法材料

《混凝土施工缝SEM弥合防水砂浆施工工法》所用主要材料有:
水泥:硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥,强度等级≥32.5,质量应符合《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》GB175质量标准,不宜使用矿晴硅酸盐水泥。
细骨料:洁净无污染的中砂,细度模数2.3~3.0,含泥量≤3%,其他技术指标应符合GB/T14684标准要求。
膨胀剂:符合混凝土外加剂应用技术规范GBJ199。
弥合剂:化学外加剂,其标准执行GB8076、GBJ119。
粉煤灰:符合GB/T1596中Ⅰ、Ⅱ粉煤灰标准要求。
矿粉:符合GB/T18046中S95、S105标准要求。
拌合水:符合饮用水GB5749标准,不得使用海水。[2]

混凝土施工缝SEM弥合防水砂浆施工工法设备

《混凝土施工缝SEM弥合防水砂浆施工工法》作业工班所需机具设备见下表。[2]
作业工班所需机具设备
序号
名称
规格
单位
数量
备注
序号
名称
规格
单位
数量
备注
1
砂浆搅拌机

1

6
鑿子
Φ25毫米
4

2
机动翻斗车

1

7
喷雾器

1

3
台秤
感量0.5千克
1

8
抹子

4

4
台秤
感量0.5千克
1

9
铁锹

4

5
铁锤
0.5千克
4

10
铁板

4
二次拌合用
《混凝土施工缝SEM弥合防水砂浆施工工法》工地试验室试验检测仪器见下表。[2]
工地试验室试验检验仪器
序号
名称
规格
精度
数量
序号
名称
规格
精度
数量
1
混凝土抗渗仪
HS40

1台
8
砂浆搅拌机


1台
2
材料试验机
WE-600
WE-600

1台
9
坍落度测定仪


1套
3
振动台


1台
10
砂浆稠度仪


1台
4
标准养护箱

±1摄氏度
1台
11
混凝土抗渗试模
175×185×
150

2组
5
砂样筛


1套
12
砂浆试模
70.7×70.7×
70.7

6组
6
磅秤

0.1千克
1台
13
水泥维卡仪


1套
7
天平

0.01克
2台
14
水泥稠度测定仪


1套

混凝土施工缝SEM弥合防水砂浆施工工法质量控制

《混凝土施工缝SEM弥合防水砂浆施工工法》的质量控制要求如下:
1.严禁使用过期和受潮的水泥、膨胀剂、矿粉、粉煤灰等原材料。
2.釆用精度较高的磅称或电子计量设备对原材料进行计量,严禁采用体积比。
3.延长搅拌时间,提高拌合物和易性,以保证弥合剂发挥应有的作用。
4.拆模后应加强对邻侧混凝土的覆盖等保湿养护措施,使其强度达到75%以上后方可转为自然养护,以保证弥合砂浆补偿收缩功能的实现。
5.SEM弥合砂浆相关检验和抽样检测应按操作要点2和操作要点3进行。[2]

混凝土施工缝SEM弥合防水砂浆施工工法安全措施

使用《混凝土施工缝SEM弥合防水砂浆施工工法》施工时,除应执行国家、地方的各项安全施工的规定外,尚应遵守注意下列事项:
1.建立现场施工安全组织,对施工人员作好安全技术交底,建立安全责任制。设备专职安全员,监督各项安全规程和制度的执行情况。
2.施工机具,砂浆搅拌机,机动翻斗车,卷扬机等机械要勤检查,非操作人员不得操作各类机械设备。
3.高空作业时,脚手架、平台支撑应牢固,作业前应检査其可靠性。
4.弥合砂浆施工精细,工作面必须保证充足的灯光照明,所有照明线与动力线应注意架空、绝缘并安装漏电保护器。任何人未经允许,不得接触电源开关,发生故障由电工处理。[2]

混凝土施工缝SEM弥合防水砂浆施工工法环保措施

采用《混凝土施工缝SEM弥合防水砂浆施工工法》应采取以下环保措施:
1.建立完善的环境保护体系,建立健全环境保护措施及制度。
2.成立与本工程对应的施工环境卫生管理机构,在施工过程中严格遵守国家和地方政府下发的有关环境保护的法律、法规和规章,加强对施工机械燃料、工程材料、废水、生活垃圾、废弃砂浆的控制和治理,设置专用排放渠道和集中处理场地。
3.优先选用*的环保机械,降低施工噪音和环境污染。
4.所有用于施工或生活场地的临时用地,要做到工完场清,并且要进行及时复耕。[2]

混凝土施工缝SEM弥合防水砂浆施工工法效益分析

采用《混凝土施工缝SEM弥合防水砂浆施工工法》实现以下的效益:
  • 经济效益
原设计采用橡胶止水带,每千米需原材料费24万元,实际采用SEM弥合防水砂浆消耗材料费1.96万元,原材料成本仅为橡胶止水带的1/10左右;节省人工费和其他堵漏防渗材料费32万元。两项合计节约54万元,经济效益显著。
采用SEM弥合防水砂浆施工,节省劳动力可使能耗降低到原来的1/2,降低了劳动强度,施工效率可提高3倍以上,防水质量是设计防水标号的300%以上。
  • 社会效益
该技术使用无机材料替代有机材料防水,提出了混凝土施工缝刚性防水的新理念,施工简便,防水效果良好,在业主和质检站的多次检查中都给予了高度评价,社会效益显著。
  • 节能和环保效益
在整个施工过程中无尘、无毒、无放射性、无任何污染,节能和环保效益显著。[2]
注:施工费用以2006-2008年施工材料价格计算

混凝土施工缝SEM弥合防水砂浆施工工法应用实例

《混凝土施工缝SEM弥合防水砂浆施工工法》应用实例如下:
1.奉云高速公路侨梨湾隧道和向家隧道
2006年8月~2008年12月该工法成功应用于奉云高速公路侨梨湾隧道和向家隧道的施工缝防水处理上。梨湾隧道和向家隧道,位于重庆市云阳县龙洞乡,两座隧道总长1140米,围岩为IV、V级裂隙发育围岩,基岩裂隙水和松散层孔隙水较丰富,原设计采用橡胶止水带、膨胀止水条,由于止水条、止水带安装困难、容易老化等缺点给施工带来了很大不便,经釆用“混凝土施工缝SEM弥合防水砂浆施工工法”的施工缝防水处理技术,施工简便,防水效果良好,在业主和质检站的多次检査中都受到高度的评价,社会效益显著。
原设计采用300毫米×10毫米橡胶止水带2114米、20毫米×30毫米膨胀止水条6036米,三类型防水材料购买成本价为:300毫米×10毫米止水带:2114×102=215628元;20毫米×30毫米膨胀止水条:6036×6.9=41648元。以上原材料成本价为257276元。釆用SEM弥合防水砂浆施工时,购买SEM砂浆弥合剂约2.5吨成本共计30000元左右,创造直接经济效益22万元。
2.重庆市江北城江溉路隧道
2007年10月~2008年12月该工法成功应用于重庆市江北城江溉路隧道施工缝的防水处理上,隧道全长780米,隧道跨越区内无断层通过,区域构造整体稳定,岩层中发育四组裂隙,埋深不超过100米,原设计采用300×Φ18×R13橡胶止水带853米,300毫米背贴式止水带7122米,20毫米×30毫米膨胀止水条6102米。由于止水条、止水带安装困难、容易老化等缺点给施工带来了很大不便,采用本工法的防水处理技术,施工简便,效果良好。
3.西安市轨道交通二号线一期工程TJSG-9标段
2007年12月~2008年9月该工法成功应用于轨道交通二号线一期工程TJSG-9标段地铁工程,该工程位于西安市未央大道上,包含北关和龙首村两座地下车站,车站建筑面积10135.37平方米。车站所处地层主要为湿陷性黄土,地下水位为地面下5~6米。施工过程中,混凝土施工缝的处理,采用SEM弥合砂浆防水工法,其操作简便,防水效果良好,受到业主和监理单位的好评。[2]

混凝土施工缝SEM弥合防水砂浆施工工法荣誉表彰

2009年10月19日,中华人民共和国发布《关于公布2007-2008年度工法的通知》,以文号建质[2009]162号公布《混凝土施工缝SEM弥合防水砂浆施工工法》为2007-2008年度升级版工法。[1]
参考资料


目录
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