中国核工业二四建设有限公司 福建 福州 350000
摘要:“华龙一号”地下工程防水施工采用国际、国内先进的防水理念,核岛底板采用预铺反粘防水技术,筏基侧面、地下墙体采用外贴预制自粘高粘结沥青防水技术。预铺反粘卷材是国内推行新型防水材料、新型施工工艺,预制自粘高粘结沥青卷材为国内成熟使用的外贴卷材。本文以福建福清核电5、6号机组“华龙一号”工程为例,介绍核岛底板预铺反粘卷材新技术的应用及施工,介绍筏基侧面、地下外墙体预制自粘高粘结沥青卷材应用及施工。在应用施工过程中对节点细部构造、阴阳脚、贯穿件、卷材搭接、卷材收口等处理施工要点进行说明。
关键词:核岛底板;筏基侧面;预铺反粘防水卷材;预制自粘高粘结沥青卷材
引言
国内地下防水工程底板施工由原始的在基层(垫层)涂刷处理剂后粘结沥青卷材、APP、PVC等卷材已开始向预铺反粘型转变,采用预铺反粘卷材的胶粘层朝向钢筋混凝土结构、卷材保护层能有效防止工程的窜水渗漏现象。原始施工方法施工中对于防水薄弱点处理困难,薄弱点容易形成窜水渗漏,以使底板防水出现大面积的漏水,最终将造成底板防水整体失效且防水修补困难、成本高。
预铺反粘防水卷材、预制自粘高粘结沥青卷材以作为核电建造新型材料的投入,有利于提高核电整体运营使用寿命。预铺反粘防水卷材施工时在基层无明水的情况下可进行卷材的铺设、卷材长短边的搭接,卷材铺设完成后撕去卷材上层保护层后开始绑扎钢筋、浇筑混凝土。预制自粘高粘结防水卷材在筏基、正负零一下墙体施工完成,墙面锥体孔修补完成、墙面凹凸缺陷处理完后涂刷基层处理剂然后开始预制卷材粘结。
1 工程概况
福建福清核电站5、6号机组“华龙一号”核岛厂房坐落岩石基底上,其结构为钢筋混凝土,部分结构在地面以下。本工程核岛部分厂房正负零以下均铺设防水卷材,将地下水与建筑物严密隔离。涉及地下防水的厂房主要有反应堆厂房、核辅助厂房、燃料厂房、电气厂房、核废物厂房、安全厂房。
本工程地下防水主要选用预铺反粘和预制自粘高粘结沥青防水卷材系列即:Preprufe 300R防水卷材和Bituthene 6000自粘高粘结沥青防水卷材。
预铺反粘Preprufe 300R防水卷材具有不受基底层位移的影响、防止水分渗入防水卷材和结构之间的间隙、施工方便和混凝土形成永久的有机结合、卷材具有强的摩擦系数功能,具有四季施工等优点。预制自粘高粘结Bituthene 6000防水卷材与混凝土粘结具有强的粘结强度、在低温下具有不开裂、不被破坏、具有超强的抗渗透及抗穿透能力。
2.防水卷材施工应用技术要求
2.1 预铺反粘防水卷材
预铺反粘Preprufe 300R防水卷材适用于核岛厂房底板及底板以上1000mm(筏基侧面)的范围,底板1000mm以上采用与预铺卷材相兼容的预制自粘型防水卷材。卷材铺设完成后撕开保护膜在其上部绑扎钢筋,在混凝土浇筑过程中卷材依靠混凝土水泥水化产生的热量紧密的将卷材与结构粘结为一整体。
卷材由0.75㎜厚高密度聚乙烯薄膜、0.40㎜厚合成粘合胶和0.025㎜厚保护涂层组成,卷材铺设完成后表面允许人行。
2.1.1 材料物理性能要求
预铺反粘Preprufe 300R防水卷材材料物理性能应满足如下表1的要求:
表1 Preprufe 300R材料物理性能
序号 | 特性 | 标准值 | 测试方法 | 备注 |
1 | 厚度 | 1.2㎜ | ASTM D3767 | |
2 | 和混凝土表面粘结力 | 880N/㎜ | ASTM D903 | |
3 | 搭接边粘结力 | 440N/㎜ | ASTM D1876 | |
4 | 抗静水压力 | >70m | ASTM D5385 | |
5 | 低温柔性 | <-23℃无影响 | ASTM D1970 | |
6 | -23℃时的无裂纹循环 | 无影响 | ASTM C836 | |
7 | 抗冲击力 | 990N | ASTM E154 | |
8 | 拉伸强度 | 27.6Mpa | ASTM D412 | |
9 | 延伸率 | 300% 最小 | ASTM D412 | |
10 | 抗渗透性 | <0.6ng/m³sPa | ASTM E96(方法B) | |
11 | 吸水率 | <0.5% | ASTM D570 | |
12 | 与上下部接触层的静摩擦系数 | ≥0.70 | ASTM D1894 |
注:卷材应配备相同材质的搭接胶带,底面具有高粘结性能。
2.1.2 施工工艺流程及施工要点
(1)施工工艺流程:
核岛底板施工:
基层清理→基层验收→定位放线→模板支设(阴阳角处理)→Preprufe300R卷材铺设→卷材验收→钢筋网片安装→综合隐蔽验收→混凝土浇筑→混凝土养护→拆模、外观检查。
筏基侧墙1000mm范围施工:
基层清理→基层验收→定位放线→Preprufe300R卷材铺设→卷材验收→卷材保护→钢筋绑扎→模板支设→综合隐蔽验收→混凝土浇筑→拆模(拆模时间依气温确定)、外观检查。
(2)施工要点:
a.基层清理
基层(垫层)应坚硬、密实、平整,并清理干净不得有油污、浮灰,表面拉毛,无突出的尖锐石子。高低跨处的基层,阴角、阳角位置应采取措施进行倒角。
b.定位放线
基层清理完成,卷材铺贴前在基层表面弹好基准线。按照工程结构形成排版图定出卷材排列方式、尺寸。
c.卷材铺设
铺设第一幅卷材时,先将卷材按弹线定位空铺在基层上,卷材的特制高密度聚乙烯膜朝向基层,隔离膜朝向操作人员,细心校正卷材与定位边线位置。第二幅卷材铺贴时长边方向与第一幅搭接宽度须不小于75mm。
卷材长边搭接时首先采用小刀撕开卷材搭接区域搭接处隔离膜(不宜大面积撕开),并保证搭接处干净、干燥后进行卷材搭接。
卷材短边搭接长度为75mm,首先卷材短边与短边重叠搭接75mm,然后用100mm 宽Preprufe胶带沿重叠缝居中粘贴并压实,胶带保证每幅卷材至少有30mm,最后用手或压辊压实卷材搭接边,挤出搭接边的气泡,紧密压实粘牢。卷材铺贴平整顺直,不得扭曲、皱褶,弧形或其它形状的可适当调整。卷材短边搭接接头应错开300~500mm,防止卷材搭接形成集中的突起带。
d.防水卷材阴阳角施工
阴角和阳角施工时,卷材在转角两边延伸宽度至少300mm、卷材断面不应留在阴阳角防水薄弱点处,卷材无自带搭接带时,应采用Preprufe 胶带封密,避免出现孔洞
e.卷材修补
现场钢筋绑扎、混凝土浇筑前出现孔洞、切口时,当孔洞、切口破损尺寸直径≤12mm时,采用Preprufe胶带沿破损位置居中修补。当孔洞、切口破损尺寸直径>12mm时,采用湿布将其区域内清理干净、无灰尘后,用Preprufe 300R防水卷材进行修补。修补卷材尺寸应沿破损边向外扩不小于150mm ,将裁剪好的卷材居中覆盖损坏孔洞、切口,然后采用Preprufe胶带沿一周密封。
2.2 预制自粘高粘结沥青防水卷材
预制自粘高粘结沥青Bituthene 6000防水卷材由1.4㎜厚的高粘结性橡胶沥青或丁基橡胶化合物与0.2㎜的聚乙烯膜组成。卷材在结构施工至零米以上之后开始卷材的铺贴。卷材须与配套基层处理剂、密封胶配套使用。
2.2.1 材料物理性能要求
预制自粘高粘结Bituthene6000防水卷材材料物理性能应满足如下表2的要求:
表2 Bituthene6000材料物理性能
序号 | 特性 | 标准值 | 测试方法 | 备注 |
1 | 拉伸强度(底膜) | 40,000KN/㎡ | ASTM D882 | |
2 | 防水膜强度 | 10N/㎜ | ASTM D412 | |
3 | 防水膜延伸率(直至橡胶沥青层破坏) | 300% | ASTM D412 | |
4 | 和混凝土表面粘结力 | 1.50N/㎜ | ASTM D903 | |
5 | 23℃时的搭接粘性 | 0.68N/㎜ | ASTM D1876 | |
6 | -32℃时的开裂循环 | 100次无影响 | ASTM C836 | |
7 | 低温柔性(-30℃) | 无影响 | ASTM D1970 | |
8 | 抗穿透强度 | 490N | ASTM E154 | |
9 | 静水压力抗力 | 60m | ASTM D5385 | |
10 | 抗撕裂强度 | 44N/㎜ | ASTM D624 | |
11 | 抗渗透性 | 1.3ng/㎡.s.Pa | ASTM E96(12) |
注:卷材应配备相同材质的基层处理剂、密封胶。
2.2.2 施工工艺流程及施工要点
施工工艺流程:
墙面基层处理、锥体孔修补→基层验收→基层处理剂涂刷→卷材定位放线→阴阳角附加层铺设→铺设卷材→卷材验收→卷材水平缝收头处理(密封胶)→卷材验收→保护板、保护墙施工。
(2)施工要点:
a.基层处理
墙体外表面应平整、锥体孔封堵完成,采用2m长直尺检查平整度,基层与直尺空隙最大不得有超过10mm凸起物,且空隙需平缓变化。基层表面突出物须采用打磨机将其打磨;处理后表面应平整光滑、无起砂、空鼓、砂眼及凸起现象。阴角或贯穿件等部位采用1:2.5水泥砂浆倒角。
b.涂刷基层处理剂
基层表面干净、清洁无油污、无裂缝后涂刷卷材基础处理剂——底油,底油要求涂刷均匀一致,不应有大量露底或堆积。涂刷间隔时间超过24小时或涂刷完成后天气下雨、经过雨水冲洗时,需重新涂刷一遍后方可铺贴卷材防水层。手触不黏手后即可进行卷材铺贴。
c.附加层、贯穿件处卷材铺设
基层处理剂干燥后,应按设计和国家标准《地下工程防水技术规范》、设计文件的要求,在阴阳角、管道根部等部位铺贴宽度不小于300mm(居中铺设各150mm)的附加层,进行增强处理。贯穿件处同样铺设附加层。
d.弹线、试铺
基层处理完成、底油干燥后按规定弹出卷材粘贴控制线,严格按粘贴控制线粘铺卷材。卷材应先试铺就位,按需要形状正确剪裁后,方可开始大面铺粘。
e.卷材铺贴
外墙面卷材铺贴方向从上向下进行,铺贴时将卷材对准基准线,将卷材背面保护纸揭下,由两人手持卷材两端(胶粘面朝墙面)进行铺贴。两人各自用一只手压住卷材尽端,另一只手从卷材中间位置斜向上挤压卷材两边并予以排气或由一人站在地面用长柄压辊压实卷材,排气时先滚压卷材中部,再由中部斜向上往两边排气。
卷材长短边搭接宽度均应不小于64mm。上下层卷材搭接缝错开564mm,卷材裁剪时,要平铺地面后进行剪裁,不允许将卷材上下垂挂丈量剪裁,对已铺好的卷材要注意保护不受损坏,使用梯子时要注意安全,梯子采用软物包裹,以防打滑和压破卷材。
核岛地下墙体外贴防水采用双层预制自粘卷材采用下述方法铺贴,要求任意部位均达到3㎜厚度:
1)两层独立安装,边缘和尽端搭接边至少64㎜,两层交错排列。
2)二层卷材交错排列,安装第二层卷材时与第一层卷材的错缝宽度≥564㎜,注意所有区域均有完整的双层覆盖并且在接缝处搭接。
f.卷材收口处理
卷材铺贴完成后进行收口处理,收口仅针对第二层防水卷材。密封胶收头在卷材的尽端处进行收口(卷材上口和下口)。将双组份密封胶进行均匀搅拌,然后用灰刀将密封胶涂刮与卷材收口位置,涂刮厚度约1.6~2mm。
g.卷材修补
施工中如发现防水卷材局部出现空鼓(起鼓尺寸大于500mm)、起皱时则须将该部分的卷材剪掉,首先沿空鼓、起皱的四周超出150mm的距离剪除卷材,然后按铺贴卷材的方法重新施工,修补部位边缘与施工完的防水层搭接不小于150mm,最后采用密封胶四周封口。
修复损坏部分切口、孔洞时,先应擦去卷材表面的杂物、尘土,确保其平整、干净。然后裁剪一块长宽超出损坏区域150mm 的卷材居中覆盖损坏的孔洞、切口,最后采用LM密封胶四周封口。
h.卷材保护墙
卷材铺贴、验收通过后采用M5水泥砂浆砌筑240mm厚页岩砖保护,240厚页岩砖保护墙长度每隔5000~8000mm及转角处须留缝,缝处干铺沥青油毡一层。
3 结语
预铺反粘防水卷材、预制自粘高粘结防水卷材的优势在于,卷材具有动态和静态摩擦功能、超强的抗穿透、抗渗透、和混凝土超强的粘结等功能。采用卷材与钢筋混凝土满粘的形式,能够解决地下防水中出现的窜水、渗漏的问题,卷材渗漏、窜水点寻找容易、修复速度快,不会出现大面积渗水。且施工操作工艺简单。
目前国内地下防水施工对此项新型材料和工艺处于推广应用阶段,核电建造地下防水预铺反粘、预制自粘型技术在海洋核电AP1000堆型、三门核电AP1000堆型、石岛湾高温气冷堆等已成功应用。未了国家核电建将越来越多的采用此项新技术用于核岛地下防水工程,该技术将为后续核电建造核岛地下防水工程施工提供参考经验。
参考文献:
[1]GB/T 23457-2009 预铺湿铺防水卷材 2009
[2]GB 23441-2009自粘聚合物改性沥青防水卷材 2009
[3]GB 50208-2011地下防水工程质量验收规范 2011
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