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[摘要]北京富國海底世界為水下、地下水族館，外圍結(jié)構(gòu)采用混凝土剛性防水和卷材防水相結(jié)合，內(nèi)部結(jié)構(gòu)采用混凝土純剛性自防水，并采取一系列措施保證混凝土的整體性、密實(shí)度和對薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行特殊加強(qiáng)處理，取得了滿意的施工效果。 


    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�？紤]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。

    4.2底板防水混凝土澆筑

    采用2臺(tái)混凝土泵，每臺(tái)泵最小排量q＝20m3／h，分泵分層澆筑，底層厚h1＝0.5m，上層厚h2＝0.4m，混凝土接茬最長時(shí)間（加緩凝劑）t＝3h，基槽寬度l＝56m.泵1底層混凝土一次澆筑寬度b1≤tq／Lh1＝（3×20）／（56×0.5）=2m；泵2上層混凝土一次澆筑寬度b2≤b1.

    由于底板厚度不一致，局部加深部位混凝土量較大，必須先分層連續(xù)澆筑此部位混凝土到底板底面，然后再開始底板大面積混凝土澆筑。具體澆筑方法如圖7所示。

    在澆筑上層混凝土?xí)r，為了避免混凝土振搗后表面積水產(chǎn)生裂縫，采用表面真空吸水多次抹壓的方法，即采用l臺(tái)真空泵，接1塊l5m2真空吸水墊將混凝土表面多余的水吸走，再經(jīng)兩次抹壓，保證了混凝土表面沒有開裂。

    4.3施工縫處理

    水平施工縫在放BW止水條前，對混凝土表面進(jìn)行鑿毛噴砂處理，垂直施工縫處先將混凝土墻接茬處剔鑿平整。清理干凈浮灰，然后釘BW止水條，澆筑時(shí)不得漏振。

    4.4甭道墻防水混凝土施工

    測量放線工作是在對圖紙中各段甬道長度、角度進(jìn)行精確計(jì)算基礎(chǔ)上進(jìn)行的。首先采用測設(shè)導(dǎo)線法布設(shè)導(dǎo)線點(diǎn)，其坐標(biāo)值取平差后數(shù)值，該導(dǎo)線相對閉合差1：100000，按高精度控制低精度的施測原則，其精度滿足施工放樣的需要。然后以導(dǎo)線點(diǎn)為依據(jù)，用極坐標(biāo)法放樣測量，直角坐標(biāo)法復(fù)核，來提高測量放線精度。經(jīng)平差后再實(shí)施支立模板。

    模板采用組合鋼模板，支撐用剪刀撐并用花籃螺栓拉錨，采用撐拉結(jié)合的辦法，在兩墻頂模板用L50mm×5mm固定，以防澆筑時(shí)相對變形（見圖8）。因精度要求高，所用鋼模板須進(jìn)行精心檢查，翹曲度、平整度不合格的不用，木模板所用的木料須經(jīng)過上爐干燥處理后，上刨刮平方能使用。考慮到澆筑時(shí)模板的外張，支橫板時(shí)每邊按一2mm支設(shè)，最后再精確檢查，確認(rèn)無誤后澆筑混凝土，混凝土初凝前再進(jìn)行精確檢查，用花籃螺栓進(jìn)行微調(diào)。

    采用坍落度7—8cm商品混凝土，罐車運(yùn)至現(xiàn)場后改裝手推車，送至作業(yè)面，再由人工布料，進(jìn)行強(qiáng)振搗，保證混凝土的密實(shí)度，同時(shí)也避免了用混凝土泵輸送混凝土沖擊模板而變形。甬道墻拆模后最終誤差為軸線間距誤差±4mm，寬度誤差±3mm，混凝土外觀平整、順直、光滑，相當(dāng)密實(shí)，無一處裂縫，使甬道安裝一次成功。

    4.5SBS聚氨酪卷材防水層施工

    卷材施工采取外防外貼法。在平面與立面相連處，先做500mm寬附加層，然后再鋪貼卷材，鋪貼時(shí)先鋪平面，再由下至上鋪貼立面，并使卷材緊貼陰角，不得空鼓，卷材接縫部位距陰角中心400mm.所有接縫做熱熔滿粘搭接，搭接寬度長邊100mm、短邊150mm，接縫之上做120mm寬蓋口條進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)附加處理。卷材防水層構(gòu)造如圖9所示。

    4.62：8灰土施工

    2：8灰土施工重點(diǎn)放在對白灰質(zhì)量的控制上。考慮到目前建樹市場上成品灰存在著質(zhì)量不穩(wěn)定、CaO含量較低、施工效果不佳的問題，在施工中改用塊灰，自行淋制過篩，拌制灰土。

    5、技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益

    本工程施工歷時(shí)1年，工程一次試水成功，防水無滲、無漏，取得了滿意的施工效果。

    鹽水區(qū)防水混凝土工程一次澆筑成功，滿足使用功能，省去了常規(guī)作法中堵漏及結(jié)構(gòu)內(nèi)包玻璃鋼兩道施工工序，技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益合計(jì)3972080元。

    本工程的成功實(shí)施，為水下、地下工程以及水族館工程防水施工技術(shù)探索了一定的經(jīng)驗(yàn)，取得了良好的效果。尤其在鹽水區(qū)部位成功進(jìn)行的純剛性混凝土結(jié)構(gòu)自防水，取消玻璃鋼防水層的技術(shù)嘗試，在國內(nèi)外尚屬首次，為純剛性混凝土結(jié)構(gòu)自防水施工技術(shù)的可行性提供了例證。