预应力管桩桩头防水施工工法
1 前言
随着科学的发展，防水卷材的防水优越性越来越得到了大家的认同，快捷的施工速度，简单的操作方法，良好的防水性能等特点，使它在工程中得到了广泛的应用。但是在底板施工中存在桩头（刚性材料）穿过防水卷材（柔性材料）的问题，造成防水薄弱点。该工法针对此情况对桩头部位防水进行了加强处理，使卷材和桩头连成一个整体，有效的提高了桩头部位防水卷材的防水质量，为地下室防水工程的第一道设防打下了良好的基础。
2 工法特点
整个地下室采用防水卷材形成一个封闭的防水环境，但预应力管桩端部（刚性材料）需要穿过防水层（柔性材料）伸入底板内10cm，这个节点如果处理不好极易造成地下室防水层损坏而出现渗漏。本工法的特点就是要解决这个薄弱环节，通过在桩头部位增加一层防水附加层，配合专用的密封膏，方便可行，操作简单，加快了施工速度，有效提高了防水质量。
3 适用范围
预应力管桩桩头需要穿过卷材的防水工程。
4 工艺原理
在防水卷材（自粘性）施工时，不是直接铺贴卷材，而是先对桩头部位进行节点施工，然后再大面积施工防水卷材。
图4 -1 预应力管桩桩头防水构造图
4.1在桩头部位涂刷一层水泥基渗透结晶型防水涂料。
图4.1-1桩头节点
图4.1-2涂刷水泥基渗透结晶型防水涂料
4.2将卷材裁剪成正方形（使桩头节点卷材有足够的搭接长度）中部按照桩头尺寸裁剪以便桩头伸过卷材，然后在桩头与卷材交接处涂上一层密封膏。此为第一道卷材保护。
图4.2-1第一道防水卷材
图4.3-1第二道防水卷材
4.3桩头四周15cm（其中5cm为卷材混凝土保护层厚度）高的部位再粘贴一道防水卷材，底部与下一层卷材形成搭接，如同围脖一样戴在桩头之上。然后在防水卷材与桩的收口处刷密封膏。使桩头和卷材成为一个整体，形成了第二道卷材保护。
4.4然后再大面积铺贴防水卷材，因在桩头施工时就预留有足够的卷材搭接长度，所以整个底板的卷材都形成了一个整体，有效的提高了地下室卷材的防水质量。
图4.4-1卷材铺贴完成
5 施工工艺流程及操作要点
5.1施工工艺流程
图5.1-1 工艺流程图
5.2操作要点
5.2.1 防水基层清理
用铁铲、扫帚等工具将防水基层清理干净，无杂物、积水。
5.2.2桩头部位涂刷水泥基渗透结晶型防水材料两道
1水泥基渗透结晶型防水涂料的配制：将水泥基渗透结晶型防水材料与干净的水调合（水内要求无盐和无有害成分）。混合时按厂家配比，可用手电钻装上有叶片的搅拌棒或戴上胶皮手套用手及抹子来搅和。一次不宜调多，要在20分钟内用完。
2水泥基渗透结晶型防水材料施工：将调配好的水泥基渗透结晶型防水材料用鬃毛刷均匀的涂刷于桩头基面上，水泥基渗透结晶型防水材料涂刷时应注意涂层要均匀，不漏涂。涂刷时应注意来回用点力，以保证凹凸处都能涂上。桩头凹陷处不能有水泥基渗透结晶型防水材料过厚的沉积，否则在堆积处可能开裂。涂第二层时，一定要等第一层初凝后仍呈潮湿状态时进行，如太干则应先喷洒些水对基面进行湿润。
3 养护：在养护过程中必须用干净水而且在初凝后使用喷雾式养护，一定要避免涂层被破坏。一般每天需喷水3次，连续2-3天，在热天或干燥天气要多喷几次，防止涂层过早干燥。
5.2.3桩头处粘贴内径0.5m、边长1m防水卷材
1 将防水卷材裁剪成1m×1m的大小。把卷材中心直径0.5m的部分裁出以便防水卷材能套进管桩。
2 防水卷材铺贴时要求排除卷材下面空气，用专用压辊或手缓缓用力压平。卷材表面不得有扭曲、皱折和起泡现象。
5.2.4 防水密封膏
防水卷材套进管桩后，在防水卷材与桩头收口处用刷子涂上防水密封膏。要求涂刷均匀，收口密封宽度0.01m以保证卷材密封。
5.3.5桩头部位0. 15m高防水卷材
将卷材裁剪成1.8m长、0.3m宽的长条。然后沿着桩头0.15m高粘贴防水卷材，底部0.15m的卷材剪开如同一个个小扇形一样与第一道卷材形成搭接。由于采用的自粘性防水卷材，只需要将卷材上覆盖的保护膜撕掉，所以施工非常方便。
5.3.6涂刷防水密封膏
1 在底部0.02m范围内均匀涂刷一层防水密封膏，让卷材搭接部位连成一个整体。
2 在卷材与桩头的收口处涂刷一道防水密封膏，收口密封宽度0.01m以保证卷材密封。
5.3.7整体卷材铺设
1 卷材在桩头节点施工时，预留了足够的搭接长度，在整体卷材铺设时按照规范要求搭接即可。
2 弹线、试铺：在基层上按实际搭接面积弹出粘贴控制线，严格按粘贴控制线试铺以
及实际粘铺卷材。根据现场特点，确定弹线密度，以便确保卷材粘贴顺直，不会因累积误差而出现粘贴歪斜、难以纠正的现象。卷材应先试铺就位，按需要形状正确剪裁后，方可开始实际粘铺。
3 将自粘卷材整幅打开对准基准线 ，然后从两边向中间卷起铺放在已经清理干净的基层上，用美工刀割开隔离纸并掀开向两侧展开铺贴。铺贴时应二个人配合进行，避免了铺贴不平、不齐。
4 搭接：交互搭接时应对准搭接控制线，搭接宽度按长边0.1m,短边0.1m。施工时撕去接缝自粘边的预留隔离带直接粘贴即可。卷材搭接部位粘接前，应先用布将卷材擦干净，避免有水泥砂浆污染搭接面。
图5.3.7-1卷材搭接
图5.3.7-2卷材辊压
5 辊压：卷材每铺贴两幅后，将先铺贴的一幅卷材用专用压辊或手缓缓用力压平，按此顺序依次进行辊压。
6 材料与设备
6.1防水卷材采用双面自粘聚合物改性沥青卷材,是以聚酯纤维无纺布为胎基，弹性体（SBS）改性沥青为浸涂材料, 上表面、下表面涂自粘橡胶沥青并附可剥离的涂硅隔离膜或涂硅隔离纸作为防粘隔离材料制成的一种双面自粘防水卷材。
表6.1-1 技术指标
|
序号 |
型号 |
Ⅰ |
Ⅱ | ||||||
|
1 |
可溶物含量g/㎡≥ |
3.0mm |
2100 | ||||||
|
4.0mm |
2900 | ||||||||
|
2 |
不透水性 |
压力，Mpa ≥ |
0.3 | ||||||
|
保持时间,min ≥ |
30 | ||||||||
|
3 |
耐热度， ℃ |
85 | |||||||
|
无滑动、流淌、滴落 | |||||||||
|
4 |
拉力，N/50mm≥ |
纵向 |
450 |
800 | |||||
|
横向 | |||||||||
|
5 |
最大拉力时延伸率，% |
纵向 |
30 |
40 | |||||
|
横向 | |||||||||
|
6 |
撕裂强度N≥ |
纵向 |
250 |
350 | |||||
|
横向 | |||||||||
|
7 |
低温柔度，无裂纹 |
-18 |
-25 | ||||||
|
无裂纹 | |||||||||
|
8 |
剪切性能，N/mm |
卷材与卷材 |
4.0或粘合面外断裂 | ||||||
|
卷材与铝板 |
4.0或粘合面外断裂 | ||||||||
|
9 |
剥离性能，N/mm |
大于等于1.5或粘合面外断裂 | |||||||
|
10 |
与水泥的粘结强度 N/mm，≥ |
剪切性能 |
大于等于6.0或粘合面外断裂 | ||||||
|
剥离性能 |
大于等于2.0或粘合面外断裂 | ||||||||
|
11 |
抗穿孔性 |
不渗水 | |||||||
|
12 |
粘结面耐水性 |
剪切性能保持率不低于95% | |||||||
|
13 |
人工气候 加速老化 |
外观 |
无裂纹、气泡、流淌、滴落 | ||||||
|
拉力保持率%≥ |
≥80 | ||||||||
|
低温柔度，℃ |
-10 |
-20 | |||||||
|
无裂纹 | |||||||||
6.2密封膏主要组成成分是石油沥青和高分子橡胶改性剂。其中石油沥青也是自粘材料的主要组成成分，与自粘聚合物改性沥青相似相容，此涂料和自粘卷材之间的搭接可以搭接的很严实，能够形成整体的防水系统，保证桩头处的防水可靠性。
6.3水泥基渗透结晶型防水材料，其由硅酸盐水泥经特殊处理的一组活性化合物和石英砂组成的粉末状材料。水泥基渗透结晶型防水材料作用于混凝土结构表面时，其活性化学物质通过载体向混凝土内部的毛细管道渗透，与其中游离的石灰分子和水分子发生反应，形成不溶于水的结晶体，结晶体会渗透到混凝土的深层，填塞毛细孔道和孔隙，并永久留在混凝土中，从而使混凝土致密，阻止水的渗透，起到永久性的密封混凝土的作用。
表6.3-1技术指标
|
序号 |
试验项目 |
性能指标 | |||
|
I |
II | ||||
|
1 |
安定性 |
合格 | |||
|
2 |
凝结时间 |
初凝日间，min≥ |
20 | ||
|
终凝时间，h ≤ |
24 | ||||
|
3 |
抗折强度，Mpa≥ |
7d |
2.80 | ||
|
28d |
3.50 | ||||
|
4 |
抗压强度，Mpa≥ |
7d |
12.0 | ||
|
28d |
18.0 | ||||
|
5 |
湿基面粘结强度，Mpa ≥ |
1.0 | |||
|
6 |
抗渗压力， Mpa ≥ |
0.8 |
1.2 | ||
|
7 |
第二次抗渗压力，Mpa ≥ |
0.6 |
0.8 | ||
|
8 |
渗透压力比， Mpa ≥ |
200 |
300 | ||
6.4施工主要机械设备一览表如下
表6.4-1 主要施工机械设备情况表
|
器具名称 |
规 格 |
数 量 |
用 途 |
器具名称 |
规 格 |
数量 |
用 途 |
|
铁铣 |
18把 |
掺料 |
磅秤 |
100㎏ |
1 |
计量 | |
|
小平铲 |
小型 |
10把 |
清理基层 |
皮卷尺 |
50m |
4个 |
度量 |
|
扫帚 |
普通 |
8把 |
钢卷尺 |
2m |
4个 |
度量 | |
|
钢丝刷 |
7把 |
特殊部位清理 |
手持压辊 |
ф40×50mm |
5个 |
压合卷材 | |
|
电动搅拌器 |
300W防爆型 |
8台 |
搅拌渗透结晶 |
大压辊 |
ф100×300mm |
6个 |
压合卷材 |
|
刮板 |
16个 |
涂刮涂料 |
线绳 |
50m |
弹基准线 | ||
|
剪刀 |
普通 |
5把 |
剪卷材 |
彩色粉 |
盒 |
适量 |
划线 |
|
小车 |
2辆 |
后勤用 |
货车 |
0.50吨 |
1辆 |
后勤用 |
7 质量控制
7.1应执行的规范
《地下工程防水技术规范》 GB50108-2008
《地下防水工程质量验收规范》 GB50208-2011
《深圳建筑防水构造图集》 SJA、B
7.2质量要求
7.2.1材料必须有合格证或检验报告，材料进场有见证送检，经甲方和监理核验确认后方可使用，不允许不合格产品投入工程使用。
7.2.2所有参加本项目防水施工人员必须经过技术培训，操作人员应持证上岗，无证人员不得进行本次防水施工。
7.2.3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。
7.2.4卷材防水层的搭接缝应粘结牢固，密封严密，不得有褶皱，翘边和鼓泡等缺陷。
8 安全措施
8.1施工机械在使用过程中，按操作规程使用，加强对机械设备的管理，做到常检、常修、常保养，保持良好的工作状态。
8.2用电施工应符合《施工现场临时用电安全技术规范》用电规范的要求，专人负责用电机具的施工，常检修用电机具，防止漏电。
8.3对工人进行施工班前教育，明确安全技术要求，要求工人做到心中有数。
8.4安全标志和安全防护
8.4.1安全标志：划分安全区域，充分和正确使用安全标志，布置适当的安全语。基坑周围临边防护安全标志必须清楚，醒目。
8.4.2安全防护：进入现场人员必须戴安全帽，穿胶底鞋，不得穿硬底鞋、高跟鞋、拖鞋或赤脚。
8.5夜间施工：夜间操作要有足够的照明设备，坑、洞、沟槽等除做好防护外，并设红灯警示。
8.6防水材料易燃品应专库贮存在干燥、远离火源的地方，库房及施工现场禁止烟火。
8.7施工现场应通风排气，在通风条件差的地方作业时，施工作业人员每隔1-2小时到通风地点休息10-15min，施工过程中操作人员感到不舒适，应马上离开施工现场，严重时应及时送往医院检查。
8.8认真贯彻安全生产防火制度。防水材料是易燃品，要设防火标志，施工现场要建立用火申请制度。
9 环保措施
9.1施工现场严禁焚烧防水层保护膜，统一运出场外处理。在施工现场做到工完料净场地清，未用完的材料及时放进仓库。
9.2对现场的垃圾及时清运，以保持场容的整洁，施工垃圾经清理后集中堆放，统一运出场外。
9.3产生噪声的机械设备在开动中，严格按照设备的操作规范要求进行操作，防止操作不当而产生噪声。
10 效益分析
10. 1经济效益：
此工法加强桩头节点，将地下室的防水连成一个整体，大大降低地下室漏水的可能性，如果出现渗水将会投入大量的人力物力来解决。采用此工法以100个桩头为例需要的费用：卷材25元/㎡，密封膏20元/公斤，人工150元/人；需要材料费（1 m×1m 0.3m×1.8m）×25元/㎡×100个 20元/公斤×10公斤=4050元；人工需要4个；则总价为4050 4×150=4650元。则每100个桩头需要费用4650元，每个桩头需要46.50元。如果地下室出现渗漏，采用高压注浆堵漏的话价格为200元/m，其费用远远高于按照此工法处理桩头的费用。
而且防水一次性验收合格率提高到97.5%，节约了返工所造成的材料、人工的浪费。
10. 2社会效益：
通过此次工法创新活动，大大提高了桩头部位防水的施工质量，为地下室防水工程的第一道设防打下了良好的基础。同时，业主、监理、设计单位等也对我司的技术攻关能力和施工质量多次表示赞扬，也为公司在深圳市工务署建设的项目中赢得了荣誉。
11，应用实例
11. 1xx医院
xx医院工程位于南山区滨海大道与侨城东路交汇处，深圳湾填海区16号地，占地19.2万平方米,建筑面积约为35.2万平方米,其中地上建筑面积23.0万平方米,地下一层建筑面积8.43万平方米,地下二层建筑面积约4.65万平方米,为三级甲等特大型中心医院,病床数为2000张，属深圳市重点建设项目。本工程地处填海区，基坑深度达-12m，实测稳定水位介于-1.16m~-2.18m，于2009年4月开工，地下室底板防水工程量20000㎡，住院楼为7层框架结构。因工程工期紧，要求必须于12月30日之前封顶，如果因为地下室防水验收不合格，造成返工不仅带来经济损失，而且可能造成工期延误。所以在防水施工之前与设计反复论证，做样板进行试验，最终决定采用防水涂料与防水卷材相结合的方式，
双重设防。有效的提高了卷材的防水质量，提高了一次性验收合格率，保证了工期。
图11.1-1滨海医院项目效果图
图11.1-2滨海医院工程防水混凝土保护层施工完成图
11. 2晶地顺苑工程
晶地顺苑工程位于广东省惠州市大亚湾西区，地下一层，地上2栋30层框剪住宅，总建筑面积65678㎡，总建筑高度为94.5m。该工程于2009年8月开工，底板防水工程量8000㎡， 2010年1月左右施工地下室底板。预应力管桩桩头防水施工工法在惠州市晶地
顺苑地下室防水施工时使用，有效的提高了桩头防水施工质量，提高了一次性验收合格率，减少了返工造成的损失。该工法得到了监理和甲方的一致好评。
图11.2-1晶地顺苑项目效果图
11.3芜湖美加印象工程
芜湖美加印象工程位于安徽省芜湖市长江北路西侧，景观大道南侧。总用地面积约5万平方米，总建筑面积约16.3万平方米，八栋高层住宅与一栋会所组成，其中八栋住宅皆为18层，框剪结构，建筑面积约116656.28平方米；会所为2层，建筑面积约2762.32平方米；地下室一层，建筑面积约43780.98平方米。工程于2010年6月开工，底板防水面积40000㎡，地下室采用预应力管桩基础，采用卷材防水。通过使用本工法提高了一次性验收合格率，加快了施工速度。在本工程工期紧张的情况下，保证了工程进度。
图11.3-1芜湖美加印象工程效果图
图11.3-2芜湖美加印象工程防水混凝土保护层施工完成图
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