地下室人工挖孔咬合支护桩防水排水施工工法.docx
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地下室人工挖孔咬合支护桩防水排水施工工法
地下室人工挖孔咬合支护桩防水排水施工工法
中国建筑第四工程局有限公司
1前言
近年来，随着国民经济的迅速发展，大多数建筑均设置有地下室，特别城市中心的一些新建建筑由于受周边环境的限制，地下室边线距离建筑红线较近，致使一些地下室外防水施工不具备条件，本工法通过对地下室人工挖孔咬合支护桩防水排水的施工和研究，不仅加快了地下室的施工进度，改善了地下室外防水的施工条件，最终将支护桩作为地下室外墙，节约了自然资源，减轻了对环境的破坏，促进了建筑业的绿色施工。
地下室人工挖孔咬合支护桩防水排水是指首先在基坑支护桩外做一道止水帷幕，止水帷幕主要使用机械钻孔搅拌桩。
通过止水帷幕可减小地下室基坑边的水压力和涌水量，为在地下室支护桩的背水面防水施工创造条件。
地下室结构施工完成后，凿除地下室支护桩表面松散的混凝土和杂物，对支护桩表面用水泥砂浆进行修补，也使支护桩表面变得更加平整。
对于支护桩间或自身渗水较为严重的部位，使用快速堵漏剂堵漏。
经检查直到地下室支护桩表面不再出现明显的渗水现象后，用刚性防水涂料对桩身及结合部位进行涂刷，其作用是封闭所有毛细孔，防止渗水现象。
等干透后再使用柔性防水材料进行喷涂，形成一道干洁的保护膜，以达到防水效果。
同时再在地下室每层楼板周边的支护桩底部做一道300mm宽的排水沟，排水沟内用JS防水涂料进行防水，每隔5米设置一个排水口，并用DN50PVC管做成竖向排水管通过排水口将沟内集水排入地下室的集水坑抽走。
排水沟边用C25的混凝土做200mm（宽）*300mm（高）的导墙，导墙上用加气混凝土砌块砌筑地下室外墙，作为地下室的建筑外墙，砌筑墙上每隔5米设置一个600x600的检修孔，以便对支护桩的防水层进行检修。
通过止水帷幕+基坑支护桩+快速堵漏剂堵漏+两道防水涂料+桩底排水沟+JS防水涂料+加气混凝土砌块地下室外墙，形成一个完整的地下室外墙防排系统，该防排系统不仅满足前期地下室施工中土方开挖、基坑支护的要求，还满足了后期地下室永久使用期间的外墙支护和防水要求，减少了一般地下室需增加地下室外墙的做法，在工期、费用等方面具有较大的优点。
2工法特点
2.1本工法通过直接在地下室人工挖孔咬合支护桩防水排水以解决地下室外墙防水的施工问题，并将地下室的支护桩作为永久的外围护结构，实现了变废为宝。
该施工工艺技术便利，生产施工过程易于控制，能够有效提高地下室防水施工过程质量的控制水平，加快地下室防水施工速度、提高效率、节约资源和劳动力。
2.2专有名词
本节根据该工法的具体特点提出。
2.2.1止水帷幕桩
地下室基坑开挖之前，首先在基坑支护桩外做一道机械钻孔灌注桩，通过桩与桩之间的咬合形成止水帷幕，止水帷幕桩可采用Φ500@300的机械钻孔灌注桩完成，作为地下室的第一道防水，主要减小基坑外地下室流入基坑内的持续水压力。
2.2.2基坑支护人工挖孔桩
地下室施工期间用于基坑支护的灌注桩，主要用于保证基坑边坡的稳定性，避免地下室施工期间出现基坑塌方，影响地下室的施工安全。
2.2.3“刚性”防水材料
属刚性速凝型防水材料，溶于水后成糊状（3-5分钟）凝固，用于封堵漏点。
2.2.4柔性防水材料
其性能为抗老化、不透水、拉伸强度强，断裂延伸率达333%。
2.2.5聚合物（JS）
属复合防水涂料，其性能不透水，基面粘结力强，主要用于水沟加固封闭裂隙水。
3适用范围
3.1大型地下室底板、外墙的背水面防水，以及空气潮湿度达80%以上均可施工。
3.2本工法适用于地下水对混凝土结构无腐蚀性的地下室。
地下水对混凝土结构有腐蚀性时，不应使用本工法。
4工艺原理
4.1原地下室施工期间基坑周边的止水帷幕桩作为地下室防水的第一道防水措施，如下图所示的D500@300钻孔灌注桩作为止水帷幕桩。
4.2地下室施工完成后随即清理桩身及其结合部位的泥土杂物，对桩身及结合部位不平处用水泥砂浆进行修补，以达到下一步进行防水施工的条件。
支护桩表面清理
4.3对桩间结合部位、预应力锚索孔及支护桩自身的渗漏点，采用“快速堵漏”材料进行堵漏，它属于刚性速凝型防水材料，能溶于水堵住漏点后短时间内凝固，对其观察12-24小时，直至不在渗水为止。
快速堵漏剂堵漏
4.4采用刚性防水材料对桩身及结合部进行涂刷，其作用是封闭所有毛细孔，防止渗水现象，等干透后再使用柔性防水材料进行喷涂，形成一道干洁的保护膜，以达防水效果。
完成后的支护桩效果
4.5在每层支护桩桩边做一道排水沟，排水沟沟宽为300mm。
该排水沟可以将局部由于防水不到位和随着时间的推移防水材料达到其使用年限而出现的地下水渗漏现象及时进行排放。
4.6由于支护桩周边的排水沟靠地下室内边均设有200X300的混凝土导墙，为了保证地下室外墙的美观，在地下室周边的排水沟混凝土导墙上砌筑加气混凝土外墙。
同时，为了方便今后对支护桩的防水进行维修，外墙砌体施工时每隔5米增设一个可开启的百页检修孔。
基坑支护桩背水面防水施工示意图
图注：
1-止水帷幕桩、2-基坑支护桩、3-超弹性防水层涂料、4-JS防水涂料、5-混凝土导墙、6-百页检修窗、7-砌体外墙、8-排水管
支护桩背水面防水做法大样
5施工工艺流程及操作要点
5.1工艺流程
止水帷幕桩施工→支护桩施工→地下室施工→清理清洗桩基面→聚合物水泥砂浆修补面→将所有漏点及锚索孔用堵漏防水材料堵漏→刚性防水材料对护壁桩及嵌合涂刷一遍→超强防水涂料施工→检查验收
5.2操作要点
5.2.1施工准备
根据现场实际情况和整个施工进度的安排，将地下室外墙不同部位，组织分区段施工，并做好技术交底工作。
5.2.2止水帷幕桩施工
根据地下室基坑支护设计图对止水帷幕桩进行放线定位，随即进行机械钻孔灌注桩的施工，桩与桩之间通过相互咬合形成一道止水帷幕，阻止地下水向基坑内大量涌入。
5.2.3支护桩施工
由于止水帷幕桩不具备支护作用，所以需在其内则做一道人工挖孔灌注桩作为地下室的基坑支护结构，对于基坑开挖深度较深、基坑长宽尺寸较大，为了加强基坑支护的的稳定性，在支护桩内侧可增加预应力锚索结构。
具体如下图所示：
5.2.4地下室结构施工
待基坑支护桩施工完后，随即进行地下室土方开挖和结构施工，地下室结构施工期间，将支护桩桩壁上的泥土及松散的混凝土清除掉，为后期在桩的背水面防水施工提供有利条件，减少后期防水施工时支护桩之间的清理作用，确保后期防水施工的质量。
5.2.2清理及清洗基层面
地下室顶板施工完后即可进行地下室外墙的防水施工。
清理及清洗基面，并将泥土和杂物铲掉，基面上的砂石、泥土、灰尘可使用扫帚、毛刷、高压水冲洗，清除干净，使基面基本平整。
5.2.3水泥砂浆修补基面
用水泥砂浆对局部出现的少量涨模、蜂窝麻面现象的表面进行修补。
5.2.4封堵基面
5.2.4.1将所有漏点进行堵漏，并在在漏点附近寻找毛细漏点，先用堵漏材料堵好。
然后采用刚性防水堵漏材料整体涂刷一遍，厚度达0.5-0.8mm。
5.2.4.2第二遍采用刚性聚合物全体涂刷一层，面层用丙烯酸防水材料刷涂二遍，以达到防水效果，厚度为1.2-1.5mm。
5.2.4.3用超强防水材料做整体防水层，使各个漏点的防水层与周边的防水层形成一体。
6材料与设备
6.1材料要求
6.1.1材料技术指标
序号
测试项目
标准要求
1
拉伸强度（Mpa）
≥1.0
2
断裂延伸率（%）
≥300
4
不透水性
不透水
5
固体含量（%）
≥65
6
表干时间（h）
≤4
7
实干时间（h）
≤8
8
加热伸缩率（缩短），（%）
≤1.0
6.1.2本工法采用涂料与市面防水涂料的性价对比表：
对比项目
本工法采用的涂料
水性聚氨脂
乳化沥青
丙烯酸聚合物
主要成分
多元聚合添加剂
聚氨酯
沥青橡胶
压克力树脂加骨料
类别
水溶性单液型
水溶性单液型
有机溶剂单液型
水溶性双液型
毒性
环保无毒，符合饮用水规定
有毒害，不符合饮用水规定
有毒害，不符合饮用水规定
有毒害，不符合饮用水规定
防火性
不易失火
不易失火
不易失火
不易失火
耐水性
无起皱，无脱落
易起皱，脱落，起泡，腐烂，变色
易起皱，脱落，起泡，腐烂
易起皱，脱落，起泡，腐烂
耐碱性
无起泡，无脱落，无裂痕
不耐碱性，易气泡，脱落
不耐碱性，易气泡，脱落
不耐碱性，易气泡，脱落
耐老化耐侯性
无起泡，无起皱，无脱落
老化耐候性不佳，易变色，粉化，破裂
老化耐候性不佳，易起泡，粉化，龟裂
老化耐候性不佳，易起泡，粉化，龟裂
水结合性
极佳
佳，但易与水反应产生气泡
差
佳
修补特性
简易，省工，黏结性好
困难，费工，费料，黏结性一般
困难，费工，费料，黏结性差
困难，费工，费料，黏结性差
干燥时间
表干1.5h，实干4h
表干8h，实干24h
表干12h实干24h
表干4h实干6.5h
工作环境限制
适合狭窄封闭作业
不适合狭窄封闭作业
不适合狭窄封闭作业
适合狭窄封闭作业
耐温测试
在-10放置8h,100℃，经10次环测试无异样
无法测试，加温100℃易软化，起泡
无法测试，加温100℃易软化，起泡，产生有毒烟雾和气体
无法测试，加温100℃易软化，起泡，龟裂
隔热效果
将钢板加温到65℃，表面温度降低22℃以上；将混泥土加浊到50℃，表面温度降低8-15℃
本身无隔热降温效果
本身无隔热降温效果
本身无隔热降温效果
施工条件
混凝土含汩低于是10%才可施工，并可直接黏贴面砖，不需要添加任何骨料。
混凝土含汩低于是10%才可施工，但是施工基层表面要求PH＜10，而且受温度的影响易发泡，须洒上七里石或细砂方呆黏贴瓷砖。
混凝土含水量低于6%才可施工，并洒上才理石或细砂方可贴瓷砖
任何潮湿面均可施工，但材料本身为干澡硬化型，如果工地水分过高容易发生硬化，不完全水解，糜烂等现象，进而丧失防水功能
6.1.2辅助材料：
6.1.2.1基层处理剂：
封闭底漆；
6.1.2.2稀释剂：
当涂料粘度过大，不便进行涂料施工时可加入少量水进行稀释。
6.2机具设备
采用高压喷涂机对封闭层和主防水层进行作业。
序号
设备名称
作业部位
备注
1
旋挖钻机
止水帷幕桩施工
2
空气压缩机
支护桩施工
3
高压喷涂机
防水涂料施工
7质量控制
7.1质量标准
《建筑防水工程技术规程》（DBJ15-19-2006）、《聚合物乳液建筑防水涂料》（JC/T864-2008），其他标准请参照相关的国家或者国标标准。
7.2质量保证措施
7.2.1各工序应严格按照生产工艺要求，检查上道工序，做好本道工序，服务于下道工序，并对本道工序做好详细记录。
7.2.2不定时对生产现场，生产过程及检测过程进行全程监控。
7.2.3材料验收时应检查外观标识，是否与高等材料相符，材料是否合格，材料使用做好以下记录：
（1）外观检查；
（2）出厂合格证；（3）材料性能说明书；
7.2.4开工前，严格对操作班组进行技术交底，施工实行“三检制”，做到检查上道工序，保证本道工序，服务于下道工序；
7.2.5根据甲方的施工总进度计划，合理编制本工程的施工进度计划；
7.2.6严格检查验收，工程完工后，在自检合格后及时报请甲方进行验收。
8安全措施
8.1施工人员进场前必须经过项目部考核合格后才能进场。
8.2进场人员，必须佩戴安全帽、穿软底鞋，立体交叉施工作业时，必须架设安全防护棚，严格执行操作规范。
8.3对本单位内部的消防安全进行经常性的检查，防止和消除火险隐患。
无能力解决和消除的火险隐患。
8.4对上级和甲方保卫部门指出的火险隐患，应在规定的期限内予以消除。
8.5配套辅助材料系易燃物，要防火、防毒，施工人员要加强现场消防管理，建立健全各项消防措施，施工现场严禁吸烟。
负责防水施工作业警戒区的划分，设置禁火标志，配备警戒人员，制止、劝阻无关人员进入警戒区。
并要备有消防器材。
8.6防水施工作业时，应仔细检查作业地点周边情况，周围的可燃物必须清除。
8.7防水施工作业结束时，应对施工作业场所仔细检查，确认没有遗留下火源、火种后方可离开。
8.8严禁在已做好的防水层上堆放材料或其他杂物，以防凿破防水层，在浇筑刚性保护层时，也应采取有效措施，严防损坏防水层，而留下渗漏隐患。
8.9严格贯彻执行国家有关法律、法规和消防安全管理规定。
9环保措施
9.1在施工过程中，自觉地形成环保意识，最大限度地减少施工中产生的噪音和环境污染。
9.2施工时的废弃物应及时分类清运，保持工完场清。
9.3严格按照当地有关环保规定执行。
9.4成立以项目经理为首的环保领导小组，建立完善安全奖罚制度和各级环保生产责任制。
9.5建立以项目经理为首的环保管理体系，项目部设专职安全环境管理员，管理人员在施工过程中进行安全生产值班制。
9.6遵守国家和当地的环境保护法律法规，正确处理工程废物。
10效益分析
10.1本工法的成功应用解决了地下室外墙背水面防水的施工难题，为地下室外维护结构采用背水面防水更广泛地应用提供了依据，大大加快了地下室的施工进度，减少了由于采用外防水施工而必须预留的施工作业面，减少了地下的开挖面积，同时减轻了对周边环境所造成破坏。
地下室人工挖孔咬合支护桩防水排水的成功应用，不仅加快了工程的进度，减少对环境的污染，也使用原有的支护桩继续发挥作用，节约了自然资源，为进一步加快建筑绿色施工提供了技术保障。
10.2本工法满足国家关于建筑节能工程的有关要求，节约了资源，缩短了工期，而且对改进地下防水施工技术，加快地下室防水技术的创新有着更重要的意义。
10.3本工法在深圳京基金融中心工程取得了很好的经济效益。
11应用实例
实例一深圳京基金融中心工程位于深圳市罗湖区红宝路，该工程地下室防水施工于2009年3月1日开工，2009年10月20日完工。
该工程地下室外墙总长为858米，共四层地下室，地下室外墙支护主要采用机械钻孔和人工挖空灌注桩相结合的支护结构。
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