中华人民共和国国家标准地下工程防水技术规范GB 50108-2001 5
4.2.5 (原规范4.2.4,修改条文)
根据新品种防水材料的特性及目前应用的实际情况,将防水层的厚度分二种情况重新规定,对普通水泥砂浆防水层和掺外加剂(掺合料)的水泥砂浆防水层,其厚度定为18~20mm,对聚合物水泥砂浆防水层根据施工层数的不同分别进行了规定。
Ⅲ 材 料
4.2.7 (原规范4.2.1,修改条文)
本条做了以下几点修改:
1 水泥强度等级改为32.5MPa,去掉原选用325号水泥的内容。原条文中"膨胀水泥"用"特种水泥"代替,以适应目前的实际情况;
2 因现在外加剂、掺合料的品种越来越多,在砂浆中掺用聚合物进行改性的做法也越来越普遍,所以有必要列出对聚合物乳液和外加剂的主要技术要求。目前使用的聚合物种类较多,在地下工程中常用的聚合物有:乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚丙烯酸酯、有机硅、丁苯胶乳、氯丁胶乳等。
4.2.8 (增加条文)
目前掺各种外加剂、掺合料、聚合物的防水砂浆品种繁多,给设计、施工单位选用这些材料带来一定的困难,但《规范》中又不可能将他们一一列出。为便于设计、施工单位选用,现根据地下工程防水的要求,列出选用这些材料所配制的防水砂浆应满足的主要技术性能指标要求。凡符合这些指标要求的材料,设计和施工单位方可使用。
Ⅳ 施 工
4. 2.17 (原规范4.2.7,修改条文)
本条增加了关于聚合物水泥砂浆防水层应采用干湿交替养护方法的规定。聚合物水泥砂浆防水层早期(硬化后7d内)采用潮
湿养护的目的是为了使水泥充分水化而获得一定的强度,后期采用自然养护的目的是使胶乳在干燥状态下使水分尽快挥发而固化形成连续的防水膜,赋予聚合物水泥砂浆良好的防水性能。
4.3 卷材防水层
Ⅰ 一般规定
4.3.1 (增加条文)
此条明确提出卷材防水层的适用范围,这是根据卷材的性能提出的。因为高聚物改性沥青卷材和合成高分子卷材耐腐蚀性能较好,这两类卷材中有些品种卷材延伸率较高,因此可根据工程的实际需要选用适合要求的卷材品种。
4.3.2 (增加条文)
本条提出卷材防水层应铺设在结构主体迎水面的基面上,是为保护结构主体不受侵蚀性介质作用,并为达到防御外部压力水渗入结构主体内部的目的。同时由于卷材与混凝土基面粘结力不大,卷材铺贴在迎水面则可避免卷材这一短处。
4.3.3 (增加条文)
1 近几年在渗漏治理工程中遇到有些工程地下室的卷材防水层只做在结构主体的侧墙上而底板部位不做,致使结构主体卷
材防水层不交圈、不封闭,产生渗漏水。这是因为有些设计人员认为,建筑物(尤其是高层建筑)地下室的防水混凝土底板很厚,足以发挥防水作用而可不设卷材防水层造成的。
2 墙体顶端是指卷材防水层的设防高度应符合本规范3.1.3条规定,即高出室外地坪高程500mm以上。
Ⅱ 设 计
4. 3. 4 (增加条文)
卷材防水层必须具有足够的厚度,才能保证防水的可靠性和耐久性。按照两层做法防水质量较优的经验,建议卷材尽可能不单层使用。高聚物改性沥青卷材双层使用时,宜采用两层3mm厚或一层4mm与一层3mm厚或两层4mm厚的方案,不宜采用较薄的2mm厚卷材与4mm厚卷材复合,因2mm厚卷材在热熔法施工时卷材易被烧穿,影响防水层质量。
Ⅲ 材 料
4.3.6 (原规范4.3.1,修改条文)
1 删掉原条文中过时的笼统提法"采用橡胶、塑料、沥青类"等卷材。明确提出应选用现时国家要求推广的新型防水卷材,即高聚物改性沥青类和合成高分子类防水卷材。过去常用的传统防水卷材"石油沥青纸胎油毡",由于其物理性能指标差以及在现场熬制热沥青玛蹄脂存在环境污染等原因,已在各地陆续被淘汰或限制使用,故本规范不再列入。
2 目前适用于地下工程的高聚物改性沥青类防水卷材的主要品种有:(1)弹性体改性沥青防水卷材,是用苯乙烯-丁二烯-苯
乙烯嵌段共聚物(简称SBS)改性沥青和聚酯毡或玻纤毡胎体制成;(2)塑性体改性沥青防水卷材是用无规则聚丙烯(APP)等改性沥青和聚酯毡或玻纤毡胎体制成;(3)改性沥青聚乙烯胎防水卷材(JC/T 633-96)是以改性沥青为基料、高密度聚乙烯膜为胎体制成的卷材。
3 目前适用于地下工程的合成高分子卷材的类型有:(1)硫化橡胶类卷材,主要有JL1:三元乙丙橡胶(EPPM)和JL2氯化聚
乙烯-橡胶共混等产品;(2)非硫化橡胶类卷材,主要有JF3氯化聚乙烯(CPE)等产品;(3)合成树脂类卷材,主要有JS1:聚氯乙烯(PVC)等产品;(4)纤维胎增强类卷材,主要有丁基、氯丁橡胶、聚氯乙烯、聚乙烯等产品。
4 根据地下工程防水的特殊性,增加了对卷材及其胶粘剂应具有良好的耐水性、耐久性、耐穿刺性、耐腐蚀性、耐菌性的要求。
5 除对卷材性能提出以上原则要求外,增加了对卷材内在质量要求的主要物理性能指标,并列于表4.3.6-l和表4.3.6-2中。两表列出的指标数据是为保证产品质量满足地下工程防水需要,从卷材标准中经过比较选其一等品或偏优等级产品技术指标编制的。
制订以上两表数据的原因在于:目前国产卷材的国家标准或行业标准的产品等级大都分为优等品、一等品、合格品三级,也有有分为一等品、合格品二级的,在合成高分子防水卷材标准中,按不同制造方法把卷材分为硫化橡胶类、非硫化橡胶类、树脂类和纤维增强类,并再分品种,致使各类各级产品性能指标差异较大,质量不在同一档次上,考虑到地下工程使用年限长,耐久质量要求高,且在工程渗漏水治理时卷材无法更换等特点,因此对两类卷材产品的质量分别提出统一、较高的要求是完全必要的。
4.3.7 (原规范4.3.2条,修改条文)
卷材胶粘剂的粘结质量是保证卷材防水层不产生渗漏的关键之一。采用热熔法铺贴高聚物改性沥青卷材和采用热风焊接法粘结合成树脂类热塑性卷材的接缝,卷材接缝粘结质量较易保证。本条增加的内容,主要是为保证两类卷材当采用冷胶粘剂时,冷粘法或自粘法铺贴大面积卷材时的粘结质量而提出这一要求的。
Ⅳ 施 工
4.3.10 (原规范4.3.2条、4.3.4条,修改条文)
本条是为提高卷材与基面的粘结力而提出的统一要求。目前大部分合成高分子卷材只能采用冷粘法铺贴,为保证其在较潮湿基面上的粘结质量,故提出施工时应选用湿固化型胶粘剂或潮湿界面隔离剂。
4.3.11 (增加条文)
本条提倡高聚物改性沥青卷材采用热熔法施工,因其对基面的干燥程度要求较低,比较适合地下工程基面较潮湿、工期较紧的情况,且热熔的粘结材料系改性沥青,耐久性较好,符合防水要求。
4. 3. 12 (原规范4.3.5条,修改条文)
1 考虑地下工程的工期一般较紧,要求基面干燥到符合卷材铺设要求需时较长,且防水层上压有较厚的底板防水混凝土等因素,因此修改为卷材可空铺或用胶粘剂点粘在底板垫层上的内容。
2 为保证卷材施工时的粘结质量,增加了热熔法和冷粘法铺贴卷材的具体要求。为保证合成高分子卷材冷粘法施工的防水层具有良好的密闭性,故提出了热塑性卷材宜采用焊接法施工接缝的做法,并规定了焊缝的有效焊接宽度值。
4.3.13 (原规范4.3.6条,修改条文)
原规范采用外防外贴法铺设卷材防水层的规定未作大的变动,主要变动处一是增加了永久性保护墙部位采用空铺,这是为了适应工程主体有较大变形时避免拉坏该部位的卷材。二是增加了第四款采用不设临时性和永久性保护墙的施工方法。
4.3.14 (原规范4.3.7条,修改条文)
1 在原规范采用外防内贴法铺贴卷材防水层的规定中,删去了"应将永久性保护墙砌筑在与围护结构同一垫层上"的内容,因为永久性保护墙必须先砌筑在垫层上,不可能与后浇筑的混凝土主体结构分设两个垫层。
2 增加了铺贴卷材后应根据卷材特性选用保护层的内容,主要是为防止主体结构施工绑扎钢筋和浇筑混凝土时损伤卷材防水层。
4.3.15 (原规范4.3.9条,修改条文)
本条主要增加了底板垫层、立墙和顶板部位卷材防水层铺贴完成后应做保护层的各项规定。顶板保护层细石混凝土规定较
厚,主要考虑顶板上部使用机械碾压回填土,如采用人工回填土则厚度可适当减小,但不宜小于50mm。条文中建议保护层和防水层间设隔离层,如采用干铺油毡,主要是防止保护层伸缩破坏防水层。软保护层目前多采用聚乙烯泡沫塑料片材。
4.4 涂料防水层
Ⅰ 一般规定
4.4.1 (增加条文)
地下工程应用的涂料既有有机类涂料,也有无机类涂料。
有机类涂料主要为高性能合成橡胶及合成树脂乳液类涂料。无机类涂料主要是水泥类无机活性涂料,条文中除列出过去已有的水泥基防水涂料外,还列入现已开始应用的水泥基渗透结晶型防水涂料,这是一种以水泥、石英砂等为基材,掺入各种活性化学物质配制的一种新型刚性防水材料。它既可作为防水剂直接加入混凝土中,也可作为防水涂层涂刷在混凝土基面上。该材料借助其中的载体不断向混凝土内部渗透,并与混凝土中某种组分形成不溶于水的结晶体充填毛细孔道,大大提高混凝土的密实性和防水性。当前国内采用聚合物水泥防水材料发展很快,用量日益增多(日本称此类材料为水凝固型涂料),在地下工程防水中应用日益泛。聚合物水泥防水涂料,是以有机高分子聚合物为主要基料,加入少量无机活性粉料(如水泥及石英粉等)。该涂料具有比一般有机涂料干燥快、弹性模量低、体积收缩小、抗渗性好等优点,国外称之为弹性水泥防水涂料。
4.4.2 (增加条文)
有机防水涂料常用于工程的迎水面,这是充分发挥有机防水涂料在一定厚度时有较好的抗渗性,在基面上(特别是在各种复杂表面上)能形成无接缝的完整的防水膜的长处,又能避免涂料与基面粘结力较小的弱点。目前有些有机涂料的粘结性、抗渗性均较高,已用在埋深10~20m地下工程的背水面。
无机防水涂料由于凝固快,与基面有较强的粘结力,与水泥砂浆防水层、涂料防水层粘结性好,最宜用于背水面混凝土基层上做防水过渡层。
Ⅱ 设 计
4.4.3 (增加条文)
地下工程由于受施工工期的限制,要想使基面达到比较干燥的程度较难,因此在潮湿基面上施作涂料防水层是目前地下工程常遇到的问题之一。目前一些有机或无机涂料在潮湿基面上均有一定的粘结力,可从中选用粘结力较大的涂料。在过于潮湿基面上还可采用两种涂料复合使用的方法,即先涂水泥基防水涂料,利用其凝固快和与其他涂层防水层粘结好的特点,做成防水过渡层,而后再涂反应型、水乳型、聚合物水泥涂料。
冬季施工时,由于气温低,用水乳型涂料已不适宜,此时宜选用反应型涂料。溶剂型涂料也适于在冬季施工使用,但由于涂料中溶剂挥发会给环境造成污染,故不宜在封闭的地下工程中使用。
4.4.4 (原规范4.4.5,修改条文)
阴阳角处因不好涂刷,故要在这些部位设置增强材料,并增加涂刷遍数,以确保这些部位的施工质量。底板相对工程的其他部位来说承受水压力较大,且后续工序有可能损坏涂层防水层,故也应予以加强。
4.4.5 (增加条文)
根据近年来的工程实践,本条列举了防水涂料在地下工程中的两种做法。
4.4.6 (增加条文)
防水涂料必须具有一定厚度才能保证防水功能,所以本条对各类涂料的厚度作了相应规定。
Ⅲ 材 料
4.4.7 (原规范4.4.1,修改条文)、4.4.8 (增加条文)
以上两条是对材料的要求,这是根据地下工程对材料的基本要求和目前材料性能的现状提出来的。防水涂料目前品种极多,这既使设计和施工单位在材料选择上有较大余地,又给如何选择适合于地下工程防水要求的材料造成一定难度。根据地下工程防水对涂料的要求及现有涂料的性能,在表4.4.8-1、4.4.8-2中分无机涂料和有机涂料两大类分别规定了其性能指标要求。要想在地下工程中充分发挥防水涂料的防水作用,一是要有可操作时间,可操作时间过短的涂料将不利于
大面积防水涂料施工;二是要有一定的粘结强度,特别是在潮湿基面(即基面饱和但无渗漏水)上有一定的粘结强度,因地下工程施工工期较紧,不允许基面干燥后再进行防水涂料施工;抗渗性是防水涂料最重要的性能,对有机涂料表中分别规定涂膜、涂膜在砂浆迎水面、背水面所应达到的值;有机防水涂料的特点是有较好的延伸率,根据目前在地下工程中应用较广的几种防水涂料提出了这一指标值,考虑地下工程的使用要求,此处提出的是浸水后的延伸率值;耐水性也是用于地下工程中的涂料需要强调的一个指标,因地下工程处于地下水的包围之中,如涂料遇水产生溶胀现象,性能降低,就会失去其应有的防水功能。目前国内尚无适用于地下工程防水涂料耐水性试验的方法和标准,表中的方法和标准是根据地下工程使用要求制定的;实干时间也是实际施工中应予以注意的指标,它也是根据目前材料的实际情况提出的。
Ⅳ 施 工
4.4.9 (原规范4.4.2,修改条文)
涂料施工前必须对基层表面的缺陷和渗水处进行认真处理,因为涂料尚未凝固时,如受到外水压力的作用会使涂料无法凝固或形成空洞,形成渗漏水的隐患。基面干净、无浮浆,有利于涂料均匀涂敷,使与基面有一定的粘结力。基面干燥在地下工程中很难做到,所以此条只提出无水珠、不渗水的要求。
4.4.10 (增加条文)
基层阴阳角涂布较难,根据工程实践,规定阴阳角做成圆弧形,以确保这些部位的涂布质量。
4.4.11 (增加条文)
本条提到的部位均是防水薄弱环节,在精心施工的同时,还应有密封或加强措施,以确保这些部位的防水质量。
4.4.13 (原规范4.4.4,修改条文)
涂料防水性能除与涂料本身的性能有关外,一定的厚度是保证涂层良好防水性能的关键之一,因此本条规定了涂料厚度必须达到设计要求值。
由于在地下工程施工会出现施工面积较大的情况,施工搭接缝有可能出现,为确保搭接缝处的防水质量,故本条新增了搭接缝宽度的规定。
4.4.15 (增加条文)
涂料防水层的施工只是地下工程施工过程中的一道工序,其后续工序,如回填、底板侧墙绑扎钢筋、浇筑混凝土等均有可能损伤已做好的涂料防水层,特别是采用有机涂料所做的防水层,所以本条对保护层的做法做了明确的规定。
4.5 塑料防水板防水层
4.5.1 (增加条文)
塑料防水板防水层是用于初期支护与二次衬砌间的一种防水层,原《规范》称为"夹层防水层",并在防水卷材中列为一条。这种防水做法已在地铁、隧道中广泛使用,较之以前的做法无论在材料的选用、施工的方法上都趋于成熟,有鉴于此,这次修编时单列一节予以叙述。本条列举了目前在工程中常用的一些塑料防水板材料。
4.5.2 (增加条文)
本条对塑料防水板物理力学性能作了一些规定,便于在设计施工中选用。
防水板的幅宽应尽量宽些,这样防水板的搭接缝数量就会少些,如1m宽的防水板的搭接缝数量是4m宽板的4倍,而搭接缝
又是防水板防水的薄弱环节。但防水板的幅宽又不能过宽,否则防水板的重量变大,会造成铺设困难。根据近年来工程实践来看,防水板的幅宽以2~4m为宜。
防水板的厚度与板的重量、造价、防水性能有关,板过厚则较重,于铺设不利,且造价较高,但过薄又不易保证防水施工质量,根据我国目前的使用情况以1.0~2.0mm较为合适。
防水板系置于初期支护与二次衬砌之间,在二次衬砌浇筑时会受到一定的拉力,故应有足够的抗拉强度。
初期支护为锚喷支护时,支护后围岩仍在变形,即使整个工程建成后,由于使用或地质等方面的原因工程结构也存在着变形问题,故防水板应有较高的延伸率值。
耐刺穿性是施工中对材料提出的要求,因二次衬砌时有的地段需要采用钢筋混凝土结构,在绑扎钢筋时会对防水板造成损伤,故要求防水板有一定的耐刺穿性,以免板被刺破使其完整的防水性遭到破坏。当二次衬砌用素混凝土浇筑时,可不考虑这一指标要求。
防水板因长期处于地下并要长期发挥其防水性能,故应具有良好的耐久性、耐腐蚀性、耐菌性。
抗渗性是防水板必备的一种性能。但目前的试验方法不能反映防水板处于地下受水长期作用这一条件,而要制定一套符合地下工程使用环境的试验方法也不是短期能解决的问题,故只好沿用现在工程界公认的试验方法所测得的数据。
防水板的物理力学性能系根据现在使用较多的几种防水板的性能综合考虑提出的,有些防水板的某些指标值可能远远大于表中的规定值,设计选用时可根据工程的要求及投资等情况合理选用。目前常用的几种防水板的性能见表5。
4.5.4 (原规范4.5.2,修改条文)
防水板系在初期支护如喷射混凝土、地下连续墙上铺设,要求初期支护基层表面十分平整则费时费力,且也达不到这一要求,故条文中只提宜平整,并根据工程实践的经验提出平整度的定量指标,以便于铺设防水板。但基层表面上伸出的钢筋头、铁丝等坚硬物体必须予以清除,以免损伤防水板。
4.5.5 (增加条文)
设缓冲层的目的一是因基层表面不甚平整,铺设缓冲层后便于铺设防水板;二是能避免基层表面的坚硬物体清除不彻底时刺破防水板;三是有的缓冲层(如土工布)有渗排水性能,能起到引排水的作用。
4.5.6 (原规范4.3.8,修改条文)
原条文中固定防水板的做法使防水板在固定处被穿过,破坏了防水板的整体性,易造成固定处渗漏水。采用暗钉圈焊接固定防水板可以消除这一弊端,确保防水板的整体性。搭接缝的连接删掉粘结法,因胶粘剂在地下长期使用很难确保其性能不变。采用焊接法时,应采用双焊缝,这一方面能确保焊接效果,另一方面也便于充气检查焊缝质量。下部防水板压住上部防水板这一规定是为了使防水板外侧上部的渗漏水能顺利流下,不至于积聚在防水板的搭接处而形成渗漏水的隐患。
4.5.7 (增加条文)
防水板的铺设和内衬混凝土的施工系交叉作业,如两者施工距离过近,则相互间易受干扰,但过远,有时受施工条件限制达不到规定的要求,且过远铺好的防水板会因自重造成脱落。根据现在施工的经验,两者施工距离宜为5~20m。
4.5.8 (增加条文)
防水板虽有一定强度,但如振捣棒直接接触防水板,有可能造成防水板的破坏,从而形成渗漏水的隐患。
浇筑拱顶时,因拱顶防水板易绷紧,从而产生混凝土封顶厚度不够的现象,因此需将绷紧的防水板割开,并将切口封焊严密,再行浇筑混凝土,以确保封顶混凝土的厚度。
4.5.9 (增加条文)
局部设置防水板时,若两侧封闭不好,则地下水会从铺有防水板部位流出,这会形成渗漏水隐患。由于防水板与混凝土粘结性不好,工程上一般采用设过渡层的方法。即选用一种既能与防水板焊接,又能与混凝土粘结的材料作为过渡层,以保证防水板两侧封闭严密。
4.6 金属防水层
4.6.1 (原规范4.5.1,修改条文)
金属板防水层在一般工业与民用建筑工程中很少使用,仅用在抗渗要求高、且面积较小的工程,如冶炼厂的浇铸坑、电炉基坑等。金属板包括钢板、铜板、铝板、合金钢板等。金属板和焊条应由设计部门根据工艺要求及具体情况确定,故对选材问题本规范不作限制。
金属板防水层采用焊接拼接,检验焊缝质量是至关重要的。对外观检查和无损检验不合格的焊缝,应予修整或补焊。
4.6.2 (原规范4.5.2,修改条文)
为了清楚地表示金属防水层的内防水做法,增加了图4.6.2。
在内防水做法时,金属防水层是预先设置的,因此金属防水层底板上应预留浇捣孔,以便于底板混凝土的浇捣、排气,确保底板混凝土的浇捣质量。
4.6.3 (原规范4.5.3,修改条文)
为了更清楚地表示金属防水层外防水的做法,增加了图4.6.3。
4.6.4 (原规范4.5.4,保留条文)
有些炉坑金属防水层,系焊接成型后整体吊装,应采取内部加设临时支撑和防止箱体变形措施。
4.6.5 (原规范4.5.5,保留条文)
金属板防水层应加保护,本规范只提到了防锈,对金属板需用的其他保护材料应按设计规定使用。
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5 地下工程混凝土结构细部构造防水
5.1 变 形 缝
Ⅰ 一般规定
5,1.1 (原规范8.1.1,修改条文)
地下工程设置变形缝的目的是为了在工程伸缩、沉降变形条件下,结构不致损坏,因此变形缝防水设计首先要满足密封防水、适应变形的要求,在这个前提下,还应考虑施工、检查、维修方便,材料易得。
5.1.2 (增加条文)
伸缩缝的设置距离一直是防水工程界关心的问题,就这一问题的探索和实践目前一直十分活跃,但尚未取得一致的看法。国外对伸缩缝间距的规定有三种情况,一是前苏联、东欧、法国等国家,规定室内和土中的伸缩缝间距约为30~40m,而英国规定处于露天条件下连续浇筑钢筋混凝土构造物最小伸缩缝间距为7m;二是美国,没有明确规定伸缩缝的间距,而只要求设计者根据结构温度应力计算和配筋自己确定合理的伸缩缝间距;三是日本,虽有要求,如伸缩缝间距不大于30m,施工缝间距为9m,但设计人员往往按自己的经验和各公司的内部规定进行设计。国内规定伸缩缝间距为30m,但由于地下工程的规模越来越大,而在城市中建设的地下工程工期往往有一定的要求,加上多设缝以后缝的防水处理难度较大,因此工程界采取了不少措施,如设置后浇带、加强带、诱导缝,以求取消伸缩缝或延长伸缩缝的间距。后浇带是过去常用的一种措施,这种措施对减少混凝土干缩和温度变化收缩所产生裂缝起较好地抑制作用,但由于后浇带需待一定时间后才能浇筑混凝土,故对工期要求较紧的工程应用时受到一定限制。加强带是近年来工程界尝试使用的一种新的方法,它是在原规定的伸缩缝间距上,留出1m左右的距离,浇筑混凝土时缝间和其他地方同时浇筑,但缝间浇筑掺有膨胀剂的补偿收缩混凝土,宝鸡、沧州、济南等地采用这种方法后,伸缩缝间距可延长至60~80m。诱导缝是上海地铁近年来采用的一种方法,在原设置伸缩缝的地方作好防水处理,并在结构受力许可的条件下减少这部分(1m左右)位置上的结构配筋,有意削弱这部分结构的强度,使混凝土伸缩产生应力造成的裂缝在这一位置上产生,采用这一措施后其他部位混凝土裂缝明显地减少,这一方法虽有一定效果,但尚不能完全令人满意。
根据上述情况,条文作了相应规定。
5.1.3 (增加条文)
因变形缝处是防水薄弱环节,特别是采用中埋式止水带时,止水带将此处的混凝土分为二部分,由此会对缝处的混凝土抵抗地下水渗透造成不利影响,因此条文作了变形缝处混凝土局部加厚的规定。
Ⅱ 设 计