隨著我國城市建設的快速發展, 地鐵建設工程日益增多。因地鐵工程長期處于高水頭壓力、水侵蝕環境下, 工程防水至關重要。管片是地鐵隧道中重要的支撐、結構材料, 保證管片具有良好的防水性能對提高地鐵工程的防水性與耐久性起到重要的作用。 對于上海地區地鐵盾構隧道預制管片現有的生產工藝而言, 水泥基滲透結晶型防水材料( 以下簡稱CCCW) 作為外防水材料可采用兩種施工工藝: 干撒粉法和涂刷法。如果按正確的施工工藝進行, 兩種施工方法均能充分發揮 CCCW 防水、防腐的性能。根據構件廠管片生產工藝, 認為以采用干撒法較好, 涂刷法可作為輔助方案備用。對比應用所采用的 CCCW由上海凱頓百森建材科技發展有限公司生產。 1 預制管片干撒 CCCW 粉料施工工藝 盾構法預制管片干撒粉法是在預制管片新鮮混凝土剛剛開始收水又尚未完成凝結的時候, 采用手工或機具撒播 CCCW, 伴隨管片混凝土壓實抹光和養護一系列工序, 在管片混凝土中通過深層滲透結晶封閉孔隙和裂縫, 形成一道防水層。 1.1 干撒法施工步驟 結合管片生產工藝, 干撒法的施工步驟為: 管片混凝土拌制→管片混凝土澆筑、振搗成型→管片外弧面刮板整平→第 1 次木抹 抹壓磨 面→均 勻 干 撒CCCW 干粉→第 2 次鐵抹壓光→第 3 次鐵抹壓實抹光→空氣中養護 2 h→低濕蒸養 6～8 h→空氣中靜置 2 h 后浸入水中養護 7 d→自然養護至 28 d。 1.2 干撒法施工說明 干撒 CCCW 粉料應在管片混凝土外弧面整平后立即進行, 即在管片混凝土新鮮但剛開始收水變硬的時候進行。由于管片混凝土坍落度較小, 干撒 CCCW粉料施工應嚴格控制在上述時機進行。 CCCW 干粉用量為 1 kg/m2, 單片總用量允許負偏差≤3%, 局部(面積不大于 100 mm×100 mm) 允許偏差≤20%, 無漏撒空白現象。鑒于事后對涂層厚度的檢測尚無簡單有效的方法可循, 故應按隱蔽工程處理, 再輔以產品抽檢。 應等干撒的 CCCW 粉料均勻濕潤后再適當加壓抹光, 必要時可用噴霧方式稍許補充水分。不能在剛撒完 CCCW 干粉的管片外弧面上灑水。蒸汽養護結束、實施吊裝時, 應避免碰撞損壞現象, 防止涂層在未充分滲透前遭破壞。干撒粉施工宜在室內進行, 以避開刮風、下雨天氣。 勞動安全: CCCW 干粉無毒, 但遇水后呈堿性, 操作人員應穿戴與接觸水泥工作同類的勞保用品, 如意外與口、眼或皮膚直接接觸, 可用大量清水沖洗。 1.3 干撒方法 具體干撒方式可選用人工篩撒法、整體人工篩撒法、定量干撒等三種方法。 1.3.1 人工篩撒法 1)操作方法 把管片背弧面按長度方向劃為 3～4 個區域, 按每個區域的面積計算出 CCCW 干粉的用量, 并把CCCW 干粉倒入篩內, 由人工均勻篩到劃定區域的管片背弧表面。對肉眼可見的不均勻之處, 用毛刷輕刷調整, 直至均勻為止。在確認 CCCW 干粉已均勻分布于管片背弧表面后, 可結合原抹面工序用抹子把CCCW 干粉壓入混凝土, 使之與混凝土成為一體。 2)優缺點 本方法工具簡單、操作方便, 但工人勞動強度和揚塵稍大, CCCW 的均勻度受操作人員的責任心影響較大。 1.3.2 整體人工篩撒法 1)操作方法 與人工篩撒法基本相同, 把 CCCW 干粉均勻加入篩內, 由 2 名工人在兩端抬著篩子沿管片鋼模邊移邊振, 將 CCCW 干粉均勻撒至管片表面。 2)優缺點 與第一種方法基本相同, 但勞動強度較輕, 揚塵較少。 1.3.3 定量撒料法 1)操作步驟 ①將 CCCW 干粉加入定量輸料板中均勻定位的輸料孔內。②打開定量孔底板, 使被定量加入的CCCW 干粉落到篩網上。③利用成型用振動器或人力振動篩體, 使篩網上的 CCCW 干粉通過篩網均勻地撒在管片表面。 2)優缺點 較易控制干撒的均勻度, 操作也較容易, 與前兩種方案相比較工具較為復雜。 1.4 干撒法特點 1)可靠性: ①管片混凝土內部大量的水分保證了深層滲透結晶過程的進行。②CCCW 粉料與基體結合成一體, 避免了涂層在未充分滲透結晶前被人為損壞。③對基層混凝土不會產生負面影響, 可提高其抗腐蝕性能和結構強度。④為管片提供了本體防水, 無堿集料反應。⑤由于 CCCW 深層滲透結晶的防水機理, 即使表層受到物理破壞, 管片的防水抗滲性能仍可得到充分的保證。 2)可行性: ①CCCW 干撒施工工藝基本融合于混凝土澆筑后后期的抹壓施工工序中, 不打亂原有的施工工藝, 不延長成型時間, 施工簡單易行, 工人經短期培訓即可獨立操作。②養護工藝與原混凝土養護工藝相同, 對蒸養、浸水和自然養護均無額外要求。 3) 經濟性: ①省工, 省卻了基面處理、涂刷等工序。②省時, 無須待管片預制完成或現場安裝時進行施工, 縮短了工期。③防水效果明顯, 具有較低的綜合使用成本。 2 預制管片涂刷 CCCW 料漿施工工藝 盾構法預制管片 CCCW 料漿涂刷法防水是在預制管片固化后, 經表面粗糙化處理, 采用手工或機具將 CCCW 料漿涂刷于管片表面, 在養護過程中通過滲透進入混凝土深處, 促使未充分水化的水泥顆粒繼續水化結晶, 生成大量不溶于水的針狀晶體, 堵塞混凝土中的孔隙裂紋, 使混凝土致密, 達到防水的目的。 2.1 涂刷法施工步驟 根據管片生產工藝, 涂刷法施工步驟為: 管片混凝土澆筑、振搗成型→管片外弧面刮板整平→第一次鐵抹收水抹面→第二次鐵抹收水抹平→第三次鐵抹壓實抹平→靜停、蓋薄膜→低濕蒸養 6～8 h→降濕后浸水養護 7 d→粗砂輪打磨待涂抹表面并用水沖洗干凈→涂刷 CCCW 料漿→靜停 1～2 h 后用鐵抹壓光→噴霧養護 2～3 d→自然養護至第 28 d。 2.2 涂刷法施工說明 1)基面處理要求 凈: 表面無油污雜質、浮漿、松動砂石等影響滲透的物質。 糙: 表面不應過于光滑密實, 在涂刷前應用手提砂輪將待涂刷表面打磨一遍, 使之露出新鮮的粗糙表面, 以利活性化合物的滲透。 濕: 為利于活性化合物的滲透, 基面應盡可能處于水飽和面干狀態( 表面無明水)。具體做法可抓住浸水養護起吊后的有利時機進行凈糙工序, 并用壓力水沖洗晾干。 2)料漿制備 粉狀 CCCW∶水(體積比)=5∶2(用手工涂刷時) 粉狀 CCCW∶水(體積比)=5∶3(用機具噴涂時) 料漿制備時應盡量采用機械混合器; 在使用過程中料漿應不斷攪動, 避免粗細料分離; 每次混合的料漿應在 25 min 內用完, 使用過程中不得二次加水。 3)料漿用量 以干粉計 1 kg/m2, 允許誤差與干撒法相同。 4)涂刷方法 手工涂刷: 按總量控制的方法計算每片管片的CCCW 用量, 均勻涂刷到管片弧面上。涂刷工具采用半硬毛刷。刷子涂刷軌跡為圓形運動, 以確保各方向料漿均勻; 對邊角處要特別注意, 避免出現漏刷。 機械噴涂: 用噴漿機把料漿均勻噴至管片弧面后, 再用半硬毛刷呈圓形軌跡涂刷一遍。 優缺點比較: 手工操作工具簡單, 工人易于掌握,但效率稍低; 機械噴涂勞動效率高, 但機具復雜。就管片防水而言, 建議采用手工涂刷為妥。 5)壓光 CCCW 涂刷后 1～2 h、涂層開始收水而尚未固化時, 可按常規方法用鐵抹壓光涂層, 直至符合外觀要求為止。 6)養護 CCCW 涂刷后至表面手觸干時( 約 2～4 h), 應開始噴霧養護( 用農用噴霧器), 時間不少于 2 d; 每天噴霧的次數視氣候而定, 以保證涂層濕潤為度; 2～3d 后當涂層具有一定強度時, 可按常規混凝土自然養護標準養護至第 28 d。 2.3 涂刷法特點 1) 可靠性: 涂刷工序選擇在浸水養護后進行, 充分利用了混凝土內水飽和的條件, 有利于滲透結晶過程的進行。涂刷法系在浸水養護后進行, 故可省略干撒法蒸汽養護效果的試驗工作。其它與干撒法相同的特點從略。 2) 可行性: 涂刷法施工系在浸水養護后進行, 故對前道工序沒有任何干擾。鑒于涂刷工序可在混凝土固化后任何時段進行, 故涂刷法不僅可用于管片外防水, 必要時也可對檢驗不合格的管片加做內防水補強, 以減少廢次品損失。 3) 經濟性: 與干撒法相比, 基層處理、涂刷、養護的工作量有所增加, 但靈活性較干撒法為好, 故建議涂刷法可作為干撒法的備用和輔助方案, 在必要時與干撒法配合使用。 3 結語 從管片生產工藝出發, 考慮實際施工的方便性與可行性, 采用干撒法施工 CCCW 較好, 涂刷法可作為輔助方案備用。 信息來源于：中國城市軌道交通網