北京富國海底世界綜合防水施工技術(shù)(一)

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二次振搗北京富國海底世界是一座大型的海洋生物展覽館,位于北京工人體育場南側(cè)人工湖中,且埋在湖底之地下,總建筑面積為7456m2,由新西蘭“富國”集團(tuán)投資。除兩個(gè)入口外,整個(gè)工程主體為水下全現(xiàn)澆鋼筋混凝土箱形結(jié)構(gòu),其中水下2層,水面上局部出入口1層。按使用功能劃分為觀賞、商業(yè)、教學(xué)、辦公、檢疫5個(gè)區(qū),其中觀賞區(qū)又包括主池、展廳兩部分。主池高7m,面積1152m2,裝有4000多t海水,模擬海底景觀。1結(jié)構(gòu)防水要求 兩個(gè)出入口首層±0.00絕對標(biāo)高37.8m,主體頂板相對標(biāo)高一3.8m,底板相對標(biāo)高一12.0m,湖底相對標(biāo)高一3.0m,湖中常年水深1.5m,工程特殊,技術(shù)復(fù)雜,施工難度大,尤其對防水要求極高。
    本工程結(jié)構(gòu)底板、頂板、外墻為剛?cè)犭p防,即抗?jié)B混凝土外包柔性防水材料,柔性防水層為兩層4mm厚sbs聚氨酪卷材,防水面積1萬多m2;主池、過濾池、甬道、魚缸等內(nèi)墻,為防止防水材料污染水體,一律采用純剛性混凝土自防水。底板、頂板、外墻混凝土設(shè)l道貫通的后澆帶。全部工程混凝土用量15104m3,其中防水混凝土7742m3,均為s12。
    2 防水施工難點(diǎn)及部位
    ①如何保證混凝土的整體性、密實(shí)性,防止有害裂縫的產(chǎn)生,尤其是混凝土剛性自防水部位;②如何保證甬道墻結(jié)構(gòu)精度,使其能夠滿足預(yù)先加工定做成型的玻璃鋼拱罩安裝配合尺寸要求;③柔性防水材料及其作法的控制。
    3 關(guān)鍵技術(shù)的研究
    3.1 防水工程施工重點(diǎn)
    該工程防水的重點(diǎn)應(yīng)放在防水混凝土,其次是卷材防水和抗?jié)B灰土。即在保證卷材防水和灰土質(zhì)量的同時(shí),把防水施工的重點(diǎn)放在提高混凝土的抗?jié)B性、抗裂性,以及保證混凝土結(jié)構(gòu)的整體性上。
    3.2 提高混凝土抗?jié)B、抗裂性能
    本工程在防水混凝土中添加水泥用量12%的uea,作為混凝土抗裂、抗?jié)B的一種手段。
    由于施工受場地條件限制,采用泵送商品混凝土,坍落度較大,水灰比達(dá)不到理想要求,所以采用“混凝土二次振搗”技術(shù),以保證混凝土抗?jié)B質(zhì)量。
    3.3 保證混凝土結(jié)構(gòu)整體性
    3.3.1 取消后澆帶
    本工程①一⑩軸共72m長,根據(jù)規(guī)范和設(shè)計(jì)要求,在⑤一⑥軸線間設(shè)1道800mm寬的后澆帶,橫貫所有內(nèi)外梁、板、墻。這無疑是人為地埋下了滲漏通道。經(jīng)過論證,認(rèn)為該工程地質(zhì)均勻,結(jié)構(gòu)對稱,荷載均勻,不會(huì)產(chǎn)生沉降差;室內(nèi)外都處于恒溫環(huán)境,不會(huì)產(chǎn)生溫度差;由于采取了添加uea和混凝土二次振搗的作法,已完全可以保證混凝土不裂且密 實(shí)。因此,改變了原設(shè)計(jì),取消后澆帶。
    3.3.2 特殊部位的處理
    (1)底板、頂板不留施工縫。墻體必須留設(shè)時(shí),垂直方向盡量少留,整個(gè)外墻不留垂直施工縫,只在個(gè)別內(nèi)外墻交接處留置;水平施工縫采用設(shè)置凸槽,槽頂加bw止水條,結(jié)構(gòu)外側(cè)預(yù)留八字槽用油膏嵌縫密封的多道防線控制辦法,在延長滲水路線的同時(shí),徹底切斷堵死滲水路線(見圖1)。
    (2)底板、頂板與墻體接縫處,內(nèi)墻與水池接縫處、穿墻螺栓等部位根據(jù)不同情況,采取了如圖2—5所示的處理辦法。
    3.4 鋼筋防腐問題的控制
    由于鹽水區(qū)采用混凝土結(jié)構(gòu)剛性自防水,取消常規(guī)做法中內(nèi)襯玻璃鋼防水層,因此如何防止鹽水侵入結(jié)構(gòu),對鋼筋造成銹蝕是一個(gè)重要問題。本工程采取加大保護(hù)層厚度的方法進(jìn)行控制,即將保護(hù)層由通常的35mm增加到70mm。為保證施工中保護(hù)層厚度能夠準(zhǔn)確達(dá)到預(yù)期要求,特加工定做了如圖6所示的混凝土墊塊,其上設(shè)有十字凹槽,凹槽寬度、深度均與鋼筋直徑相同。支立模板前將墊塊卡于鋼筋上,間隔1.5m。此外,在所有與鹽水接觸的混凝土表面,涂刷388水溶性無毒無異味的防水防腐劑涂料3道,增強(qiáng)防腐蝕性能。
    3.5 甬道墻結(jié)構(gòu)精度控制
    由于甬道墻上插槽內(nèi)所裝的玻璃鋼拱罩,以及甬道內(nèi)的活動(dòng)走道和裝修件都是根據(jù)施工圖紙尺寸在國外提前加工定做的,為此業(yè)主要求,3條軸線間距及2個(gè)插槽和甬道寬度混凝土澆筑后成品誤差均不得超過±5mm,相對誤差為1:75000,以保證混凝土墻體與之良好配合安裝。
    為保證甬道墻混凝土結(jié)構(gòu)精度要求,且滿足自身抗?jié)B功能,本工程采用一次連續(xù)澆筑,并配以合理的測量放線方法,優(yōu)質(zhì)的模板體系,以及一系列澆灌技術(shù)。
    3.6 柔性防水層施工技術(shù)的確定
    柔性防水層采用聚乙烯薄膜胎兩層4mm厚sbs聚氨酪卷材防水層。考慮到施工時(shí)間為九月份,汛期剛過,基層表面含水率難以達(dá)到北京市標(biāo)準(zhǔn)《新型瀝青卷材防水工程技術(shù)規(guī)程》中第4.4.1條關(guān)于“基層表面應(yīng)干燥,其含水率不大于9%”的要求,根據(jù)工程情況,采用平面部位空鋪,但卷材接縫處滿粘,立面墻體全部滿粘。卷材接縫處加蓋口條,增加其抗拉強(qiáng)度,結(jié)構(gòu)陰陽角處加設(shè)附加層。粘結(jié)全部采用熱熔法。
    4 主要施工方法
    4.1 防水混凝土澆筑二次振搗
    本工程所有泵送防水混凝土澆筑全部采用二次振搗。當(dāng)混凝土入模經(jīng)過第1次振搗,待其坍落度消失并開始初凝時(shí),再進(jìn)行第2次振搗。若慢慢拔出振搗棒混凝土能夠均勻閉合,而不會(huì)留下孔洞,此時(shí)進(jìn)行二次振搗最為合適??紤]到冬季施工水分損失較慢,經(jīng)試驗(yàn)這一時(shí)間定在第1次振搗后3h左右。