防水排水系统

防水排水系统（共7篇）

防水排水系统 篇1

0 引言

在变电站建设以及运行过程中, 一般重点关注电气设备自身的质量, 相对轻视设备所处的运行环境, 而这往往形成了极大的安全隐患。现在变电站建设中, 大多数电力设备均处于室内, 其防水能力较差, 周围水环境对设备安全运行至关重要, 而在土建专业, 防水效果较差已成为行业的通病, 而查找漏水点较困难, 修复费用较高, 严重危及电力设备的正常运行。当防水系统起到对电力设备保护作用的同时, 如何保持排水系统运行畅通也至关重要, 只有2个系统相互配合, 才能确保变电站在遭遇到雨雪等天气快速形成保护系统, 确保变电站整体运行的安全。

通过对已投运及在建变电站相关资料的收集, 现有变电站防水排水系统主要出现在变电站室内屋顶存在渗漏现象, 百叶窗有进水迹象, 站区路面存在积水等方面。究其原因, 防水系统:屋面保温材料存在缺陷以及施工方法不够严谨, 导致防水层一旦破裂, 屋面极易渗水;百叶窗叶片结构设计较简单导致窗口进水。排水系统:站区路面排水沿边坡度难控制, 导致排水渠道不畅, 产生路面积水甚至排水系统失灵。基于以上情况, 对现有的防水、排水系统进行深入分析研究。

1 变电站防水排水系统研究与应用的核心内容

对于变电站防水排水系统问题, 专门成立了变电站防水排水系统研究小组, 经过查阅大量记录以及现场实地复测, 反复论证研究与分析, 防水排水系统均存在不同程度的提升空间。

防水系统存在缺陷的主要原因:传统屋面通常采用聚苯类材料作为保温层, 时间久易被氧化, 防水性能变差;而且通常施工方法是按块拼接, 极易存在缝隙, 一旦防水层破裂, 雨水、雪水等就会顺着缝隙渗漏到屋内。经过研究实验发现, 泡沫型混凝土替代聚苯类作为保温层, 不仅施工流程简单, 做到一次性浇筑, 而且在保温的同时具备了防水性能和抗老化性的优点, 加之铺设的防水层, 防水性能得到双重保障;针对窗口进水问题进行现场观察及测量后发现, 百叶窗叶片结构设计存在问题, 传统百叶窗叶片出现了雨水顺檐流入窗内的现象, 通过对百叶窗图纸的分析, 在百叶窗的窗片尾端增添一个回水槽, 可以成功阻止雨水的进入;同时课题组也对位处防洪区的变电站防洪墙进行了搜集整理分析, 发现传统竹模板以及施工方法也有改进空间, 为此也提出了选用全钢大模板采取跳仓法施工, 使用清水混凝土浇筑, 一次成型, 保证了防洪墙的整体质量。

排水系统存在缺陷的主要原因:传统站区路面沿边较长, 坡度控制技术难度大, 经分析研究, 路面排水功能通过L型路缘石实现, 以解决路面排水不畅问题;传统的地下排水系统采用散排或者向管道排放, 本次研究采用活性污泥清洁污水, 并将净化后的水通过蓄水池反复利用到站内绿化等, 实现水资源循环使用。

1.1 防水系统

(1) 屋面防水工艺。传统屋面的防水施工见示意图1, 图1常规保温屋面构造层次示意图, 图1b是倒置式屋面构造层次示意图。针对保温层进行优化, 采用一次性整体浇筑的泡沫混凝土替代传统工艺材料聚苯类。泡沫混凝土在耐久性、抗渗性和环保性等方面具有较大优势。泡沫混凝土与传统工艺所用材料对比见表1。

(2) 新型百叶窗设计。传统的百叶窗制作工艺, 在夏季暴雨等恶劣天气时, 经常出现渗漏水现象, 根本原因在于百叶窗叶片结构设计不够合理完善。经过课题组多次现场考察, 对变电站百叶窗叶片结构制作工艺进行技术创新, 在叶片的尾端加一个回水槽, 形成新型百叶窗, 能有效起到防水效果。

(3) 清水混凝土防洪墙。如果是处于地势低洼泄洪区域的变电站, 一般防洪围墙的施工方法无法满足防洪的功能及工艺要求, 经过课题组的调查和实地调研, 使用工厂化预制加工制作的定型钢模板, 防洪墙主体与压顶一次成型, 通过模板子母口的拼接方式确保了单位的实体质量;同时采用跳仓法, 分块规划、隔块施工、整体成型, 确保了防洪墙整体质量。同时, 全密闭的清水混凝土墙, 采用钢叠闸门, 确保了变电站四周密闭优良。

1.2 排水系统

(1) 创新采用预置带有弧线转角的路缘石。路面积水主要原因是道路沿线斜坡技术难度大, 不容易达到收水效果。经过多次试验分析, 通过改变路缘石的设计实现代替沿边斜坡, 达到收水效果。成立的QC专家小组, 对变电站路缘石取样分析, 不断试验, 首创L形路缘石。L形路缘石自身有过度坡度, 可代替沿线坡度, 并在收水路缘石的斜面上设置收水孔, 能更好收集地面积水, 迅速聚集并流向集水池。同时还解决了传统路缘石在雨水井锐角处易破损的现象, 节约维修费用。

(2) 地下集水系统。地下集水系统的工作原理主要是通过微生物的活动来净化污水, 集进水、曝气、沉淀于一体化的集约构筑物, 有效减少占地面积。同时该系统工艺有利于减少污泥回流量, 有节能效果。此系统管理方便、灵活, 很适合变电站应用。

变电站站内建筑物采用组织排水, 屋面、防雨窗、空调冷凝水等通过PVC排水管排入建筑物外侧暗沟内汇入场区水收集系统, 全站雨水系统统一汇总雨水泵池, 主控楼建筑物内污水排入污水处理设备, 通过活性污泥设置, 合理净化生活污水和雨水, 将污水净化后用于场区内绿化, 使之在变电站内有效循环, 满足“4节1环保”的要求。

2 变电站防水排水系统应用的关键技术

2.1 应用现浇泡沫混凝土屋面

充分利用泡沫混凝土保温抗渗性特点, 其所需的发泡剂含有植物蛋白纤维和动物性蛋白质。这类蛋白型发泡剂在机械作用力引入空气的情况下, 能产生大量的独立泡沫, 具有稳定性强、发泡倍数大、细腻性良好和胶凝作用强等特点。通过将这些泡沫与水泥浆料搅拌混合, 制备出保温效果良好的泡沫混凝土, 再通过输送泵、输送管送到屋面作业区, 从而完成屋面保温层和找坡层一体化浇注。

利用泡沫混凝土优异特性开展屋面保温层施工, 在综合对比屋面保温各种施工方法的基础上, 研究形成了从泡沫混凝土制备、输送到浇筑一体化作业的施工方法。

泡沫混凝土屋面保温层典型施工方法 (GWGF003-2014-BD-TJ) 已编入《国家电网公司输变电工程标准工艺———典型施工方法 (第四辑) 》。

2.2 启用新型百叶窗设计

传统的百叶窗防尘效果不佳, 一是叶片结构问题, 导致灰尘会像雨水一样直接进入室内;二是没有第二层防护, 百叶窗内的防小动物钢网网孔较大, 起不到防尘作用。针对百叶窗叶片结构进行技术创新, 在叶片的尾端加一个回水槽, 不但可以防水, 而且在大风天气可以将一部分灰尘挡在百叶窗外。同时, 将原有的防小动物钢网的网孔, 缩小至<2 mm, 形成对灰尘的二次防护。

该技术创新《提高百叶窗防雨防尘功能》已获得实用新型专利2项: (1) 《一种变电站百叶窗防雨防尘结构》, 申请号201520692302.X。 (2) 《一种变电站百叶窗极端天气防雨防尘结构》, 申请号201520687606.7, 并且已通过国家电网公司输变电工程标准工艺设计图集审核。

2.3 利用清水混凝土浇筑防洪墙

防洪墙施工选用全钢大模板, 采用跳仓法施工, 使用清水混凝土浇筑, 一次成型, 满足绿色施工要求, 实现高效、高质、经济节能目标。整体竣工后在墙体表面涂上一层养护液, 提高防洪墙质量及使用寿命, 采取材料、结构、施工综合管理措施, 以增加混凝土抗渗、防裂能力。相比传统施工方法, 该典型施工方法在优质性、高效性、耐久性、密闭性、环保性等方面具有较大优势。

该防洪墙典型施工方法, 已通过国家电网公司输变电工程标准工艺典型施工方法审核, 《一种用于泄洪区35 k V及以上变电站防洪墙施工的定模模板》, 已申请实用新型专利。

2.4 创新变电站用L形路缘石

通过改进转角施工方法, 在预制阶段, 将路缘石制作模具进行调整, 使其可以制作带弧线转角的L形连体路缘石, 路缘石自身有过度坡度, 可以为大型车辆提供更宽的可用路面, 同时通过路缘石自身找坡代替道路找坡, 从而取代传统45°切割连接的转角路缘石, 极大解决了路缘石转角处易破损的问题, 使路缘石使用寿命大大提高, 节省了投资和运行维护费用。

目前路缘石弧线转角施工工艺, 已形成一套标准施工方法, 在实际中推广应用。变电站用L形路缘石已申请专利, 同时已通过国家电网公司输变电工程标准工艺设计图集审核。

2.5 创新地下集水系统

全站地下集水系统于工程开工伊始便建立形成, 一方面通过排水系统的建立, 保证现场干作业, 使得施工进度满足工程里程的要求, 另一方面集水系统收集后的水, 在用于施工现场的绿化和压尘处理同时, 通过活性污泥设置进行污水处理, 处理后的水质达到生活杂用水水质标准, 可满足混凝土拌制用水和建筑养护用水的使用要求, 这样既可以减少清洁水源的使用量, 又可以防止生活污水排至站外污染环境, 达到节水、减排的目的, 从根子上做到“4节1环保”, 绿色施工。

3 应用推广及社会经济效益分析

(1) 环境效益。泡沫混凝土提取过程环保, 符合国家电网公司建设“资源节约型”变电站的要求。新型百叶窗防雨防尘效果显著, 保温通风效果明显, 而且还具有一定的隔音效果, 很好维护了周围居民的居住环境。地下集水系统可将生活污水和雨水简单处理后达到生活杂用水水质标准, 可用作绿化水或他用, 可使清洁水源使用量减少到常规用量82.4%, 长期看来, 其经济、环境及社会效益都将是一笔宝贵的财富。

(2) 社会效益。泡沫型混凝土屋面施工方法机械化程度高, 施工人员少, 可以有效降低施工风险, 减少施工过程中的人员成本。泡沫混凝土屋面施工方法实现了建筑屋面隔热层、找坡层一体化施工, 施工流程少、工艺简便, 与传统施工方法比可节省约50%的施工期。防洪墙的施工方法采用钢筋集中加工配置, 节约材料, 采用泵送商品混凝土, 缩短工期, 实现绿色施工。清水混凝土应用技术在环保园防洪墙施工中质量稳定, 表观质量高, 受到设计及监理公司的一致好评。

(3) 经济效益。泡沫混凝土技术的应用, 以静海500 k V变电站工程为例, 屋面面积为1200 m2, 施工人员由传统施工所需的42人减少到28人, 工期由12 d减少到3 d, 总共节省投资16.6万元。新型百叶窗的使用, 省去了防雨挡门的安装, 直接节省了建设费用。节省了因变电站内漏水而产生的运行维护费用, 经测算该项创新的应用, 在静海500 k V变电站中减少建设投资10.5万元。L形路缘石的使用, 经过测算, 以静海500 k V变电站为例, 相比过去, 施工方法的改进没有增加材料费, 而且节省了维修费用, 以单个转角维修50元计算, 整个变电站可节省投资近1万元, 而路面排水系统施工相对容易, 施工人员由传统的12人减少到6人, 工期由20 d减少到6 d, 共节省投资13.2万元。地下排水系统的应用, 有效的实现了水资源的反复利用, 在建设期即通过水净化, 为施工区提供合格用水, 以静海500k V变电站为例, 建设期共节省用水费用7.7万元。

通过变电站防水排水系统的应用, 使变电站建设为国网天津市电力公司和国家电网公司提供了良多借鉴。系统应用已取得国网天津公司的充分肯定, 并取得了一系列奖项。泡沫混凝土屋面和防洪墙已编入国家电网公司输变电工程标准工艺———典型施工方法第四辑;L形路缘石和防洪墙用全钢大模板申请专利, 已通过审核;目前, 该防水排水系统已成功应用在多处变电站建设中。变电站防水排水系统已获得国网公司有关部门认可, 为国网公司大型变电站建设推广提供了条件, 为其他市政公司、建筑工程建设提供借鉴。

参考文献

[1]贲树俊, 葛乃成, 袁俊, 庄立伟.户内变电站电缆夹层防水方案的优化分析[J].华东电力, 2014, (12) :2614-2618.

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[4]郑宝森.国网公司业主项目部标准化管理手册[M], 中国电力出版社, 2010.

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[6]高洁.防洪墙在敦煌莫高窟堤防加固中的应用[J].西北水电, 2015, (4) :65-67.

[7]齐阳, 高强, 唐新军, 李晓庆.地下集水工程渗滤系统的离散元数值模拟[J].水利与建筑工程学报, 2015, (5) :72-77.

防水排水系统 篇2

丽景盛园项目位于唐山市曹妃甸区长丰路与创业大街交叉口西北角,项目东临长丰路,南临创业大街,西至汇丰路,北靠青林公路。项目总占地面积约14万m2,总建筑面积约42万m2,建成后将成为曹妃甸区规模最大、档次最高、配套最齐全的高档欧式景观住宅社区。丽景盛园二期工程包括住宅、商业及配套设施,总建筑面积约10万m2,由9栋相互独立的住宅楼组成,9栋楼均采用双层防水双层排水双层保温屋面系统,防水保温面积共约6 000 m2。

2 屋面系统构成

双层防水双层排水双层保温屋面系统由上防水层和下防水层、上排水层和下排水层、上保温层和下保温层组成,其屋面构造自下而上依次为:钢筋混凝土屋面板→下防水层→下保温层→隔离层→上保温层→上找平层→上防水层,简称三双屋面系统。屋面构造示意见图1。

2.1 三双屋面系统的防水设计

三双屋面系统的防水设计由下防水层和上防水层共同组成,下防水层设在保温层的下面,其作用是阻止保温层内可能的滞留水造成屋面板渗漏,同时起到隔汽层的作用;上防水层设在保温层上面,其作用是阻止雨水进入保温层。

下防水层又采用两道防水设防,第1道为非固化橡胶沥青防水涂料,厚度为2.0 mm;第2道采用DSLF强力交叉层压膜自粘防水卷材(采用美国维罗朗强力交叉膜),厚度2.0 mm。上防水层亦采用两道防水设防,第1道为非固化橡胶沥青防水涂料,厚度2.0 mm;第2道采用铝箔面SBS反光隔热防水卷材,厚度4.0 mm。

2.2 三双屋面系统的保温设计

三双屋面系统的保温设计同样由上下两个保温层共同组成,下保温层为挤塑聚苯乙烯泡沫板,规格为1 200 mm×600 mm×60 mm;上保温层采用泡沫混凝土整体浇筑,泡沫混凝土密度为400 kg/m3,最薄处厚80 mm,找坡2%;同时,在上下两道保温层之间设置0.4 mm厚的高密度聚乙烯膜隔离层,在上保温层上设置20 mm厚的1∶2.5水泥砂浆找平层。

2.3 三双屋面系统的排水设计

三双屋面系统的排水设计由两部分构成,一个是三双屋面上部的雨水排水系统;另一个是三双屋面保温层内滞留水的排水系统。两个排水系统分别由三双屋面的上、下防水层与三双屋面女儿墙处的上下排水管、水落斗以及设在三双屋面上的双层排水地漏组成。屋面双层排水系统将屋面上的雨水以及保温层内可能出现的滞留水随时排出屋面。三双屋面垂直水落口排水结构及三双屋面女儿墙水落口排水结构分别见图2和图3。

3 施工工艺要点

三双屋面系统主要施工工艺如下:1)清理钢筋混凝土屋面板基层,并在基层上喷涂专用基层处理剂;2)将融化后的非固化橡胶沥青防水涂料喷涂或刮涂到基层上,采用“分区定量”法控制涂层厚度为2.0mm;3)铺设2.0 mm厚DSLF强力交叉层压膜自粘防水卷材,滚压卷材至粘结牢固,卷材的搭接宽度为80mm;4)铺设挤塑聚苯乙烯泡沫板,要求紧贴防水层表面并应铺平垫稳,相邻板块应错缝拼接,板间缝隙应采用同类材料嵌填密实;5)在挤塑聚苯乙烯泡沫板上铺设0.4 mm厚高密度聚乙烯隔离膜,搭接宽度100mm;6)用泡沫混凝土现浇上层保温层并找坡,最薄处厚度为80 mm,找坡坡度2%;7)在上层保温层上抹厚度为20 mm的1∶2.5水泥砂浆;8)在水泥砂浆找平层喷涂或涂刮非固化橡胶沥青防水涂料,涂层厚度为2.0 mm;9)在非固化橡胶沥青防水涂料上铺设具有反光隔热作用的铝箔面SBS改性沥青防水卷材。图4为三双屋面施工现场照片。

4 细部处理做法

1)按照纵横间距6 m,屋面每36 m2在挤塑聚苯乙烯泡沫板上设置一个排气管;排气管下端插入保温层,排气管前端落到下层防水层上,排气管的上端穿出屋面与大气相通;穿过保温层及找坡层的管壁四周做打孔处理;排气管部位卷材要上翻处理,尺寸按屋面排气管施工规范要求定为250 mm(图5)。这样保温层内的潮湿气体可通过排气管呼出室外,清新干燥的空气也可进入到保温层内,保温层内部随昼夜温度变化进行呼吸,始终保持清新和干燥。

2)保温层施工时,安装屋面双层排水地漏,地漏设置在屋面最低处;地漏穿过保温层的管壁四周做打孔处理(图2)。屋面上的雨水及保温层内滞留的水汇集到双层排水地漏的内、外套管(屋面上的雨水通过双层排水地漏上滤水的篦子进入双层排水地漏的内套管;保温层内滞留的水进入外套管),最终经由排水总管排出室外。

3)女儿墙部位排水管口的设置,要上下左右错开,即上下排水层不在同一个平面内;具体排布时,屋面雨水排水管偏左设置,保温层排水管偏右设置。同时,女儿墙部位的卷材要上翻至立面,到女儿墙的压顶下方(图3)。

4)施工时,注意将屋面下防水层向四周延伸出屋面,并包裹住保温层再与上防水层焊接在一起,使屋面下防水层和上防水层形成一个封闭的整体,将整个屋面的保温层包裹起来,不仅能够增强屋面系统的防水效果,更能使保温屋面随外界温度变化自由呼吸,保证保温层内部始终清新干燥,从而保证整个屋面系统良好的防水、保温、隔热效果。

5 结语

1)三双屋面采用两种不同的保温材料,下保温层采用挤塑聚苯乙烯泡沫板,上保温层采用现浇泡沫混凝土。其中,上保温层没有接缝,可有效防止保温层渗漏,也有利于保温层保温找坡和上层排水。

2)三双屋面系统下防水层采用非固化橡胶沥青防水涂料与DSLF强力交叉层压膜自粘防水卷材两道防水设防,上防水层采用非固化橡胶沥青防水涂料与铝箔面SBS改性沥青反光隔热防水卷材,具有较好防水效果的同时,也可起到显著的反光隔热作用。

3)三双屋面系统在保温层上下设有两套独立的排水系统,排水通畅可靠;双层排水地漏将内套管中的雨水与外套水管收集的保温层内的积水汇集到一起,经由排水总管排出室外;屋面排气管的下端设置在下防水层上,排气管上端伸出屋面与大气相通,能够排出保温层内滞留的水汽,使屋面保温层始终保持清新干燥。

4)三双屋面系统实现了防水层与基层的满粘,解决了防水层与基层之间的窜水问题;实现了保温层的完全包裹,提高了屋面的保温隔热效果,延长了建筑屋面结构的使用寿命。该屋面系统在唐山丽景盛园二期工程中应用后,取得了较好的防水及保温效果。

参考文献

隧道施工防水排水要点分析 篇3

关键词：隧道施工,防水排水,要点分析

1前言

我国经济的高速发展有一部分原因应该归功于我基础设施的蓬勃发展, 在基础设施当中, 公路和铁路的建设又是首屈一指。在建设公路或者铁路的过程当中, 由于当时地势的特殊性的 (如山岭或者丘陵) 、避免侵占大量的土地或者林地以及工程本身的特殊要求等等都需要进行隧道的施工。采用隧道施工有可能会增加道路施工本身的施工难度, 但是会减少道路的线路长度, 提高了道路运营的效率, 期间的维护成本和难度会因为线路长度的降低而降低, 维护人员的工作量减少, 这是隧道的一个的优势。但是, 隧道的劣势就在于现在已经建成的道路隧道当中, 普遍存在着漏水和渗水的情况, 而且有的隧道非常严重, 严重影响着隧道本身的使用寿命, 甚至会造成交通安全隐患。由此可见, 隧道施工的防水和排水工作就显得十分重要, 下文将对隧道施工过程中的防水和排水措施进行具体的分析。

2隧道施工防水工程方案

2.1通过衬砌本身的密实性来实现隧道工程的自防水效果

衬砌本身具有密实防水的功能, 也是工序简易、施工便捷而且造价非常低的一种施工方法。在诸多方法当中, 提高衬砌混凝土本身的自防水能力, 是加强隧道防水能力的比较有效的方法。应当引起人们注意的是, 普通混凝土的抗渗标号应当不大于S1, 然而混凝土作为结构自防水应用于隧道的施工的时候, 它的抗渗标号应当大于S6。同时, 衬砌的各个接缝部位尤其是预制混凝土衬砌管片的注浆孔与接缝以及现浇混凝土衬砌的变形缝和施工缝一定要进行周密的防水处理, 这是非常必要的, 这会为衬砌混凝土的防水质量提供可靠的保证。另外需要格外注意的是, 在施工过程当中, 高强度混凝土绝对不能够代替防水混凝土来作为结构混凝土。隧道施工的防水设计必要严格按照相关规定进行操作, 并制定出详细的施工工艺来进行施工。

2.2防水板用来作隧道的防水材料是不错的选择

隧道施工方式的重要措施之一就是设置防水板。但是在实际的施工过程中, 防水板由于易破损而不能很好的发挥防水的作用。这种情形的处理方法使设置防水板之前可以用混凝土对凹凸不平的表面进行处理。

2.3喷膜防水层是隧道施工防水的重要辅助措施

防水膜的成分主要是丙稀酸盐, 再加入氧化剂A和还原剂B之后通过化学反应制成的。用喷射设备把它喷射在混凝土的表面上, 经过一段时候后, 便会形成一种具有防水和隔离功能的薄膜。喷膜防水的作用也是相当不错的, 只是它的防水效果必须建立在以上两种措施准确无误的情况之下。

3隧道施工的排水方案

在中国境内, 除了城市公用的隧道之外, 大部分的山岭隧道一般都按照排水型的隧道设计。但在设计隧道的时候, 要根据隧道所在环境的具体情况来做适当的调整, 采取“以排为主, 以堵为辅”或者“以堵为主, 限量排放”的原则。隧道排水的主要措施有:

3.1衬砌背后排水

衬砌背后排水非常重要, 主要的操作方法是在衬砌的外面要设置好效率高的排水设施, 这里主要是只排水管的设置。

3.1.1 设置环向排水管

环向排水管的作用就是在初期支护喷射混凝土和岩石的表面之间、防水板与初期支护喷射混凝土之间设置过水通道, 其目的就是使水流渗到纵向排水管里。这里需要说明一下, 环向排水管通常选用直径54毫米的软体透水管。环形排水管的设置具有很大的灵活性, 它一般要根据地下水的渗漏情况来做相关地调整, 但是两条环形排水管的间距以不大于10米为宜。

3.1.2 设置纵向排水管

纵向排水管的作用是将环向排水管等排下来的水汇集在一起, 然后通过横向排水管排到中央排水管。纵向排水盲管是沿着隧道纵向设置的透水盲管, 它要设置在衬砌底部防水板与初期支护间, 纵向排水盲管一般选用带孔透水管或者弹簧排水盲管, 它们的直径以54到84毫米之间为宜。

3.1.3 设置横向排水管

横向排水管的主要作用就是连接纵向排水管与中央排水管的水流通道。横向排水盲管的位置是在衬砌基础的下部, 它的设置方向与隧道轴线垂直。需要注意的是, 在是横向排水管施工的过程当中先在纵向盲管上预留接头, 它的材质一般是高强度硬质塑料管。

3.2设置侧沟

在隧道内设置侧沟主要的主要目的汇集地下水, 并将之引入中央排水管 (沟) , 于此同时, 侧沟还会起到沉淀和兼顾部分排水的作用。

参考文献

[1]关宝树.隧道工程设计要点集[M].北京:人民交通出版社, 2003.

[2]JTJ4294, 公路隧道施工技术规范[S].

防水排水系统 篇4

关键词：排水路面,防水粘结层,性能试验

排水性沥青路面由于具有较大的空隙率, 为雨水下渗、排出提供了通道, 因此可以缓解水膜滑溜现象, 在提高雨天时路面抗滑性的同时, 还可以减轻行驶车辆产生的水雾, 而且由于其大空隙构造还可以起到减小车辆行驶造成的道路交通噪音的作用[1]。但我国对排水性沥青路面研究还处于起步阶段, 需要研究的问题还很多, 特别是防水粘结层的优劣直接会影响到排水路面的长久使用性能, 需要选用优良性能的材料才能充分发挥排水路面的众多优点。

1 排水性沥青路面粘层的要求及选择

作为排水沥青路面表面层与中层面之间的粘结层, 由于表层为大空隙率的沥青混凝土, 它与中面层的接触面积显然减少了约15%～25%。因此, 粘层材料首先应具有较高的粘结强度, 将表面层与中面层粘结成一体;其次, 由于路表渗入水直接与该粘层接触, 故应具有防水渗透的功能, 协同密级配沥青中面层形成性能更好的防水层。同时, 还要求它具有适应工程实际状况的高、低温稳定性。

近些年来我国对桥面防水层比较重视, 对桥面防水层材料的要求也比较高, 既要与桥面有良好的粘结强度, 在运料车和沥青混凝土摊铺车行走时不起皮, 又要有很强的防水性能。因此, 各地防水材料生产厂家为满足桥面防水层的上述要求, 在屋面防水层材料或路用粘层材料的基础上进行了改进性研究[2]。因此, 我们选择了在水性沥青基防水涂料基础上进行改性而得的六种桥面防水层材料, 以下简称为A、B、C、D、E、F, 为对比分析这六种材料的性能, 通过试验与SBS乳化沥青和环氧沥青的性能进行对比分析。

2 排水路面粘层材料的基本性能试验

对上述拟用的6种粘层材料的基本性能进行了测试, 主要包括低温柔性试验、耐热性试验和延伸性试验。但由于材料性状的差异, SBS乳化沥青和环氧沥青材料无法进行延伸试验, 而且环氧沥青材料还无法进行低温柔性试验。

防水粘结材料低温柔性试验是通过30min绕Φ10mm棒裂纹条数来衡量的, 一般要求30min后绕Φ10mm棒一周无裂纹。对6种防水粘结材料和SBS乳化沥青的低温柔性试验测试结果表明, 这7种材料在30min后绕Φ10mm棒4周都没有出现裂纹, 说明防水粘结材料的低温柔性十分出色。

防水粘结材料耐热性试验是通过30min涂膜表面的流淌和滑动情况来衡量的, 一般要求30min后涂膜表面无流淌和滑动。6种防水粘结材料、SBS乳化沥青和环氧沥青的耐热性试验测试结果见表1。

从表1的测试结果可以看出, 在160℃高温下, SBS乳化沥青会出现气泡, 其他7中材料均未出现气泡, 但在180℃高温下, B、E两种桥面防水层材料也出现了气泡, 而且SBS乳化沥青出现了流淌, 这表明A、C、D、F及环氧沥青材料的耐热性能良好, 完全可以用于排水路面的粘结层。

《公路沥青路面施工技术规范》要求防水粘结材料的延伸率应大于200%, 对6种桥面防水材料的延伸性试验结果见表2。

从表2的延伸性试验结果可以看出, 6种防水粘结材料的延伸性均能满足规范的要求, 而且D材料的延伸性最好, 延伸率达到1000%, 远远高于规范的要求, 表明其具有十分优秀的延伸性能。

3 粘层材料的使用性能试验

为了模拟沥青路面的实际情况, 利用车辙试验模具成型30cm×30cm×8cm的沥青混凝土试件 (上面层采用空隙率为20%的混凝土, 厚度为4cm, 下面层为AC20-I型密级配沥青混凝土, 厚度为4cm) 。成型的试件先做粘层材料的透水性实验, 然后将以上板式试件全部切割成5cm×5cm×8cm小试件, 上下层高度均为4cm, 分别进行剪切和拉拔试验。

3.1 透水性试验

透水性试验的基本测试设备是透水仪, 具体试验步骤为:

(1) 在已经成型的中面板上, 做透水性试验, 观察透水性;

(2) 在中面层板上涂抹粘层材料, 待其干燥后做透水试验, 观察透水性;

(3) 再在上面碾压大空隙率的沥青混凝土, 再做透水性试验, 再次观察透水性。

8种防水材料的渗水性试验测试结果见表3, 透水时间均为30s～30min。

注:此处的基本不透水并非完全不透水, 而是仍有少量透水, 粘层材料是在弥补这种缺陷, 即二者共同防水;而在表层碾压再次做透水性试验, 旨在观察碾压是否会破坏二者共同防水的功效。

以上试验结果表明, 中面层在没有涂上粘层材料之前, 由于AC20-I是密级配沥青混凝土, 具有很好的防水作用, 所以基本不透水;在涂抹防水材料之后, 试件不透水, 说明粘层材料具有显著的防水作用;最后再在表层碾压大空隙率沥青混凝土后试验 (在透水仪底部范围内表层无侧向渗水的条件下) , 仍然不透水, 说明碾压后粘层仍具有辅助防水的功效, 这表明8种粘层材料的辅助防水功能是很有效的。

3.2 剪切试验

剪切试验的目的是为了检验粘层抵抗行车荷载产生的水平剪切应力的能力[3]。具体试验步骤如下:将成型好的5cm×5cm×8cm试件置于压力机上, 调整压头, 使剪切角度а=40°, 进行加载剪切试验, 测试结果见表4。

从表4可以看出:随着温度的升高, 粘层材料的剪切强度逐渐减小。在低温条件下, 粘层材料具有较强的粘结能力, 使得抵抗行车荷载剪切变形的能力增加;而在高温下, 粘层材料的粘结性能下降, 反而使得抵抗行车荷载剪切变形的能力降低。

3.3 粘结强度试验

粘结强度试验是在预先成型好30×30×8cm的两层式沥青混凝土板 (OGFC 3cm + AC-20I5cm) 上钻孔取样, 钻孔直径为5cm, 拉拔头粘在沥青板表面, 待拉拔头与沥青表面完全粘结, 在拉拔仪上进行试验, 测试表面层与中面层之间的粘层的粘结效果, 测试结果见表5。

由表5的试验结果可以看出, B、C、D、E材料粘结强度均太低, 不合格。

3.4 拉拔试验

拉拔试验的目的是为了检验粘层与上、下两层间的粘结强度以及粘层对路面面层整体结构强度的影响[4]。具体试验步骤如下:将预先切割好的5cm×5cm×8cm小试件上端表面粘上金属拉拔头, 待完全粘结后, 移至拉拔仪上进行试验。根据以上粘结强度试验, B、C、D、E材料均被淘汰。对A、F进行试验, 测试结果见表6。

从表6可以清楚地看出:随着温度的不断增高, 粘层材料的拉拔强度逐渐减小。由此说明在低温下, 粘层材料具有超强的粘结能力, 使得路面的整体性大大增强;而高温情况下, 材料的拉拔强度均很小, 说明高温下的粘层材料的粘结性能下降, 使得路面整体性减弱。

4 结论

根据从结构层中粘层所处的位置及对它的基本要求出发所提出的受力情况特点, 提出对粘层材料的基本要求。作为路面结构层的一部分, 粘层与上下层应当较好地粘结成一个整体。因此, 几种防水粘结材料除了满足基本性能外, 还要满足使用性能, 主要是剪切强度和拉拔强度。在对8种防水粘结材料进行性能测试时可以发现, A和F两种材料的各项指标较好, 但在实际施工中, 还应从经济性和施工难易程度综合考虑, 从两者之中选择较理想的。

参考文献

[1]吴少鹏, 曹庭维, 刘聪慧, 等.排水沥青路面新型防水粘结层的应用研究[J].华中科技大学学报 (城市科学版) , 2008, 25 (4) :27-29.

[2]赵锋军, 李宇峙, 易伟建, 等.钢桥面铺装环氧防水粘结层材料与结构试验研究[J].公路, 2006 (7) :81-84.

[3]田小革, 文湘, 于斌.排水性沥青路面防水粘结层拉拔性能试验研究[J].交通科学与工程, 2012, 28 (1) :10-15.

防水排水系统 篇5

泰州万达广场位于泰州市海陵区,是集购物、家居、办公、休闲等多种商业活动于一体的大型综合性建筑,包括5A级写字楼、五星级酒店、商业广场、高层住宅及2层地下室,总建筑面积约41万m2,其中酒店、写字楼、大商业及住宅约4万m2地下室底板及住宅区约5 000 m2的地下室(车库)顶板均采用了高密度聚乙烯塑料防水板。

2 防水设计

该地下工程防水等级为Ⅱ级,根据GB 50108—2008《地下工程防水技术规范》中“防、排、堵、截相结合,刚柔相济,因地制宜,综合治理”的原则,采用结构自防水(混凝土抗渗等级为P8)和SBS防水卷材相结合的防水设计,还采用厚度为12 mm、型号为KD-1020的排水板进行防水辅助措施[1]。该地下工程中防水卷材层为外防水做法,在地下室底板部位排水板支点向下,在地下室顶板部位排水板的支点朝上。

3 聚乙烯塑料排水板的工作原理及性能特点

3.1 工作原理

多数地下室设在常年稳定水位以下,地下水容易通过底板渗入室内,造成底板渗漏水,目前工程常用的做法是在结构底板设置一道防水层,将水“堵”在室外,但底板下的地下水具有水压,很难杜绝渗漏水现象的发生。高密度聚乙烯(HDPE)塑料排水板采用“排防结合”的原理,一旦出现渗漏后,可将地下水沿着排水板凸点所支撑的空间排入集水坑中,然后泵出室外。排水路径为:地下工程结构底板的微量渗漏水→排水板→集水井→泵出。

3.2 性能特点

聚乙烯塑料排水板柔韧性好,造价较低,施工简便快捷,可大大缩短工期。此外,聚乙烯塑料排水板与防水层共同使用,还具有保护防水层的作用;应用于地下室顶板的种植工程中,还具有辅助的防根系穿刺能力。其主要性能指标见表1。

4 施工工艺

4.1 地下室底板中排水板施工工艺

HDPE排水板的安装施工根据设计图要求铺设,采用焊接的搭接方式,见图1。

4.1.1 工艺流程

施工工艺流程:基层验收→空铺排水板→焊接搭接缝→自检验收→检查验收。

4.1.2 操作要点及技术要求

1)排水板应自然展开,疏松地铺设于规划好的位置。

2)由于排水板比较长会扭曲,容易产生搭接不平的情况,可采用少量的钢钉固定排水板。在形状变化部位需要临时固定时,采用沥青胶点式粘结固定,板与板之间可以搭1个孔或平板连接。

3)排水板铺设至墙边若有缝隙,可用胶水粘贴辅助的塑料条进行堵塞。室内砌墙处排水板做法见图2。

4)排水板的铺设应按排水坡度的纵向或横向统一铺设,其搭接必须按照顺排水坡度的方向搭接,不得逆向搭接。

5)在排水板上应先放出排水沟的位置,在离集水井边口3 m的距离设置排水沟,将已铺好的排水板切开,再架空固定排水沟的角铁(排水沟盖板应先预定)。底板排水沟处排水板做法见图3,集水坑处排水板做法见图4,电梯基坑处排水板做法见图5。

6)绑扎钢筋时,不能将泥土带进已铺好的排水板层面上,应注意保持清洁。

7)地坪完成后,再按轴线切割分仓缝。

4.2 地下室种植顶板中排水板的施工工艺

根据设计要求直接在已经完工的卷材防水层上铺设HDPE排水板,排水板材的长边搭接采用热风焊接的方式,短边采用热熔焊接的搭接方式;塑料网格及聚酯无纺布采用搭接的搭接方式,长短边搭接长度各为50~100 mm。

4.2.1 施工条件

1)基层表面应平整。

2)侧墙外回填土距车库顶板平面600 mm,并夯实。

4.2.2 工艺流程

施工工艺流程:基层验收→规划弹线→空铺排水板→焊接搭接缝→铺设塑料网格及聚酯无纺布→自检验收→检查验收。

4.2.3 操作要点及技术要求

1)车库顶板上的排水板在做好防水层的基础上施工,找坡为2/1 000~5/1 000,以保证不积水。

2)排水板沿顶板边缘顺坡铺设,采用焊接连接,搭接宽度不小于50 mm。在铺设好的排水板上覆盖一层土工布,土工布与土工布边缘搭接10 cm,以防泥水流到排水板下,影响排水畅通。

3)排水板铺设好后,应及时回填土,以免现场其他工种对排水板、土工布造成损坏,最好是做到随铺随填;回填土为黏性土时,应在土工布上先铺设5~10mm的粗砂,这样可避免土工布板结,影响其透水性。

4)当地下车库顶板上有反梁时,应将排水板将整个大梁包住,每根大梁洞口处应处理好。当排水板铺到洞口时应把排水板底板对准洞口开洞,并保持土工布的整体性。

5)为了防止运土车辆对排水系统的破坏,顶板土方回填时需由周边向内回填,工序如下:(1)在回填土时,先行铺设塑料网格、无纺布;(2)第1层回填土一次性回填厚度要大于300 mm,并夯实;(3)其后分层回填,每次回填厚度为300 mm;(4)最后根据需要回填人工配制的种植土,自然回填不夯实。

6)应采取措施保护已铺设好的高密度聚乙烯排水板,严禁在铺设的排水层上进行施工和运输,并及时进行下道工序的施工。

5 注意事项

1)排水板搭接缝应焊接牢固,不得有翘边现象。

2)在施工地下室顶板的排水板时,应确保排水板收口处的固定,以及保证上层的无纺布整体覆盖住排水板,以免土体进入排水板空隙内,影响排水。

6 结语

泰州万达广场地下防水工程成功应用了高密度聚乙烯塑料排水板,该工程利用排水板柔韧性好、空间刚度高、特殊支点支撑出一定空间等特点,采用“排防结合”的原理,取得了较好的防水效果。此外,排水板上的支点构造出的架空层除了形成排水、排气的通道外,还起到了隔音隔振、保温隔热的效果,取得了明显的经济效益和社会效益,可为室内、外工程防水的设计和施工提供一定的借鉴。

摘要：泰州万达广场工程约5万m2的地下室底板及种植顶板均采用了结构自防水和SBS防水卷材相结合的防水设计,并采用了高密度聚乙烯塑料排水板作为辅助防排措施。本文主要阐述了HDPE排水板在地下室底板和种植顶板中的施工工艺。

关键词：地下防水工程,种植顶板,底板,高密度聚乙烯塑料排水板,施工工艺

参考文献

[1]国家人民防空办公室.GB 50108—2008地下工程防水技术规范[S].北京:中国计划出版社,2008.

防水排水系统 篇6

埋置于土壤中的地下工程是整个建筑物重量的支撑,长期受到潮湿土壤、地下水的包围或浸泡,应根据不同防水等级设防要求,采用具备一定抗渗能力的钢筋混凝土作为地下结构本体防水。但混凝土本身是由水泥、砂、石子等非匀质材料组成的混合物,加上复杂的施工现场环境及建筑物的不均匀沉降等因素,混凝土结构存在大量的毛细孔和裂缝等缺陷,不可能达到完全致密的防水效果,故还须在防水混凝土结构的迎水面设置全外包柔性防水层,以彻底阻断水进入结构内部的途径,保护结构不受有害介质的侵蚀,阻止外部压力水在渗漏过程中引起结构钢筋锈蚀,延长建筑结构的使用寿命,同时也保证地下结构内部的正常使用功能。所以对地下工程而言,结构自防水以外的柔性防水层具有重要作用。

迎水面柔性防水层的耐水性、耐腐蚀性、物理力学性能及耐久性对结构非常重要,与结构同寿命方可达标,这就对柔性防水层的保护提出了很高的要求。而当前我国存在渗漏水问题的地下工程比比皆是,其中由于保护层材料选用不当、回填土本身不符合要求、未做好成品保护致使防水层发生破坏是造成渗漏水的主要原因,因此,有效的保护层是一个完善防水系统的重要组成部分。国家标准GB 50108—2008《地下工程防水技术规范》针对底板、顶板和侧墙防水层的保护作出了明确规定。保护侧墙柔性防水层的目的,一是防止回填过程中破坏防水层;二是防止建筑物在沉降时回填土中的尖硬物体擦伤防水层。

迄今为止,大量地下防水工程仍采用120 mm厚黏土砖墙作为侧墙保护层(图1),这种作法由于紧贴柔性防水层的砖墙有棱有角、凹凸不平,在受到回填土的侧向压力时,砖的棱角会破坏防水层;当建筑物发生沉降时,砖砌保护墙不随建筑物均匀沉降,防水层出现撕裂破坏,渗漏水问题就随之出现(图2)。

《地下工程防水技术规范》在对回填施工作出要求的同时,也对侧墙保护层材料作出了规定,要求“侧墙迎水面保护层宜选用软质保护材料或20 mm厚1∶2.5水泥砂浆”,“软质保护材料可采用沥青基防水保护板、塑料排水板或聚苯乙烯泡沫板等材料”。

侧墙防水层所用软质保护材料应具有一定的柔性和强度。与砖砌保护墙相比,聚苯乙烯泡沫板本身不破坏防水层,施工速度快,使用比较广泛。但常规的5 cm厚保护用EPS聚苯乙烯板的容重为18 kg/m3左右,在回填土压力作用下,实际厚度被压薄,保护作用随之降低,而且为了降低成本,不少施工单位使用厚度较薄、容重更小、吸水率高、强度较低、易于破碎的再生聚苯乙烯泡沫板作为侧墙软保护层,当回填土中含有建筑垃圾和其他杂物时,再生聚苯乙烯板本身被破坏,无法起到很好的保护作用(图3)。

地下防水工程亟需保护效果优良、施工简便、造价合理的材料作为软保护层。在欧美等发达国家,高密度聚乙烯(HDPE)排水板广泛应用于地下侧墙作为防水保护层。通过工程实践,我们发现“奇封”HDPE排水板是比较理想的软质保护材料,它不仅具有较高的抗破坏性能,能疏导汇集的地下水,减少室内外热传导,还有一定的辅助防水功能。

2 材料介绍

“奇封”HDPE排水保护板以HDPE为主要原料,通过三层共挤在熔融状态下经真空吸塑和对辊辊压成型工艺制造而成的新型材料,具有立体空间和一定支撑刚度,液体、气体可在凸台之间架空层内流动排泄,形成排水、排气通道,集排水和保护作用于一体,经现场热风焊接等方法拼接铺设后可形成连续完整的排水保护系统。“奇封”HDPE排水保护板的主要技术性能指标见表1。

“奇封”HDPE排水保护板的主要特点如下:1)排水保护板的膜/壳凸凹状构造能迅速有效排出滞水,使结构不受水压影响,效果稳定可靠;2)具有较高的力学强度和化学稳定性,抗冲击性好,可承受各种复杂介质的侵蚀,有效保护防水层;3)耐老化性能优异。高密度聚乙烯是很难降解的材料,加之隐蔽于地下,可与建筑物同寿命;4)材料质量轻,搭接缝采用热风焊接形成整体,施工简便快捷,降低劳动强度,缩短工期;5)幅宽较宽,长度较长(标准规格为2.1 m×20m),施工方法灵活,铺设质量易于保证,安全环保。

“奇封”HDPE排水板适用于地下建筑侧墙,地下建筑室内,种植屋面(含地下建筑顶板绿化),室内,山岭隧道,公路、铁路路基,垃圾填埋场和水渠等各种防排水及防潮防渗保护工程。

3 施工工艺

3.1 施工原则

垂直施工、长向搭接、顶端固定。

3.2 工艺流程

基层清理→弹线、定位→铺设排水板→热风焊接搭接缝→细部节点处理→顶端固定→修补验收。

3.3 操作要点

1)清理基层。在排水保护板施工前,应去除突出基层表面的杂物,达到平整要求。

2)根据施工面积和结构形状,结合排水板尺寸选择合理的铺设方式进行试铺(图4)。

3)铺设顺序及凸台朝向:应从距墙阴、阳角100mm的位置开始铺设奇封排水板。作为排水保护层时,凸台朝向回填土一侧;作为防潮保护层时,凸台朝向防水层一侧。

4)进行大面积铺设时,排水板应自然展开,沿预定方向铺设。因为在回填土过程中,排水板会产生一定程度的下坠,所以在下料和铺设时不要过于绷紧,需留有余量(图5)。

5)搭接缝处理:应避免出现横向搭接,排水板长向两侧已预留至少100 mm的平板搭接边,采用手持热风焊枪焊接长向搭接缝,形成整体保护层(图6)。

6)细部处理:遇到侧墙穿墙管道等细部节点时,应按凸出物形状剪裁排水板,并在剪裁部位用密封胶带或密封胶密封,以保证保护系统的整体性(图7)。

7)顶端收头及固定:在回填土施工即将完毕时,排水板顶端需做永久固定,同时用密封胶带或密封胶做密封处理,以防土体或杂质从顶端进入排水板的排水防潮通道,阻塞排水、排气通道(图8)。

4 注意事项

1)排水板搭接缝不得有漏焊、焊接不牢和翘边等缺陷。

2)排水板的顶端收头应固定牢靠、密封严密。

3)进行排水保护层施工时,不得破坏已交验完成的防水层等其他构造层次。

4)排水保护层验收合格后,应及时回填,并保证基坑内无杂物、无积水,回填土中不得含有建筑垃圾、杂物和冻土。回填施工应均匀对称进行,分层回填夯实。人工夯实每层厚度不应大于250 mm,机械夯实每层厚度不应大于300 mm,并应采取妥善保护措施。

5)排水板应垂直堆放、运输,不得覆压重物,避免严重变形。

6)排水板应储存于室内,不得长时间暴露于阳光下,并远离火源。

7)排水保护层不宜在雨雪天气及5级大风环境下施工。

5 结语

防水排水系统 篇7

本次会议以学术交流为主,报告最新研究成果,切磋共性技术,探讨理论问题,展望发展前景,围绕工程防水排水技术及概念、地下工程混凝土新材料的探索与研制、轨道交通及地下工程内外防水层新材料与新工艺的应用,以及运营中的轨道交通工程的沉降、渗漏等病害治理等进行了深度探讨,使创新、科学的防水排水理念得到更大规模的推广及应用。

作为世界级大型工程,港珠澳系列工程自开建以来一直是举国关注的关键性工程。中交集团总工程师、港珠澳岛隧工程项目林鸣总经理首先向与会代表介绍了港珠澳岛隧工程的防水关键技术,指出在工程中综合考虑了防水和排水,保证了岛隧工程无渗漏之风险;之后上海市隧道工程轨道交通设计研究院分院陆明副总工也对港珠澳沉管隧道的防水设计作了细致的探讨与分析。在本届会议的专题发言中,深圳地铁首席规划师刘卡丁与会议代表分享了诸多超大地下工程的防水案例,对规划中的地下工程设置变形缝的距离提出了建设性意见。

防排水的设计与研究一直以突出前沿性、指导性、实用性而带来启示与思考。专委会顾问王振信以穿黄隧道为例,介绍了他对于地下工程的防排水观点,强调“不仅需御敌于国门之外,亦需歼敌于千里之外”。上海隧道院的贾逸工程师阐述了粉土地质下异性大断面顶管隧道的防水设计。来自同济大学的王文渊和贺腾飞两位研究人员分别从螺栓孔拼接误差对纵缝误差的影响及盾构隧道复合型密封垫压缩性能的影响进行分析,从细从微地探索和研究了隧道防水的新思路。

材料与施工技术是隧道与地下防水的重点,粤水电轨道交通建设有限公司的张元海工程师对矿山法隧道接缝防水进行了详细的探讨,试图解决隧道与地下工程“十缝九漏”的难题;上海东方雨虹公司的燕冰女士详细介绍了预铺反粘防水卷材在矿山法隧道中的应用。

另外,本次交流会上,进行了防水排水专业委员会换届选举,郭陕云理事长代表上级学会宣读了专业委员会换届批复文件。新一届专业委员会主任委员张苹女士向原主任委员沈秀芳女士颁发了终身荣誉奖,以表彰沈秀芳女士在担任专委会主任期间的杰出工作。会议结束后,与会代表参观了港珠澳岛隧工程沉管预制项目。