第十二讲 建筑工程施工-5 防水及地下工程施工
内容提要
防水及地下工程施工
重点难点
防水及地下工程施工的分类，基本做法，等级要求，施工技术特点
内容讲解
第十节 防水工程施工
一、防水工程分类
1．按设防的部位进行分类
①屋面防水；②地下防水；③室内厕浴间防水；④外墙面防水；⑤特殊建(构)筑物和部位防水。
2．按设防方法分类
①复合防水；采用各种防水材料防水
②构造自防水。构造自防水或结合排水进行防水
3．按设防材料性能分类
(1)刚性防水：指用素浆、水泥浆和防水砂浆组成的防水层。
(2)柔性防水：依据起防水作用的材料还分为卷材防水、涂膜防水等多种。
①卷材防水：将几层卷材用胶结材料粘在结构基层上，而构成防水层。通常做法是三毡四油、表面铺保护层。
卷材防水材料可分为三大类：沥青防水卷材、高聚物改性沥青防水材料、合成高分子防水卷材。
②涂膜防水：防水涂料主要是以乳化沥青、改性沥青、橡胶及合成树脂为主要防水材料。可用于复杂表面。
4．按设防材料的品种分类
防水工程按设防材料可分为：卷材防水、涂膜防水、密封材料防水、混凝土防水、粉状憎水材料防水和渗透剂防水等。
二、防水工程基本内容
1．建筑物
(1)屋面工程基本内容。
(2)墙体工程基本内容。
(3)楼地面工程基本内容。
(4)门窗及玻璃幕墙防水基本内容。
(5)地下室、地下水泵房、游泳场、电梯井坑等防水基本内容。
2．构筑物
(1)水塔、水箱、水池、渡槽、闸门、排水管道防水基本内容o
(2)地铁防水基本内容。
(3)隧道、坑道防排水基本内容。
(4)特殊施工法的结构防水。
三、防水等级
防水等级主要是根据建筑物的性质、重要程度、使用功能要求、建筑结构特点和防水层耐用年限来确定的。我国已根据《屋面工程技术规范》(gb50207—19n)国家标准，提出了按5年、10年、15年、25年四种不同屋面防水等级的防水设计和施工要求。
四、屋面防水层的施工
1．卷材防水屋面施工
卷材防水是平屋顶应用最广的防水方法。以卷材的种类分为：沥青防水卷材、高聚物改性沥青防水卷材、合成高分子防水卷材等。
(1)卷材铺贴的一般工艺要求：
①工艺流程：基层表面清理、修整、喷涂基层处理剂、节点附加增强、处理定位、弹线、试辅铺贴卷材、收头处理、节点密封清理、检查、修整保护层施工。
②铺贴方法：防水卷材一般用满粘法、条粘法和空铺法来进行铺贴。
③铺贴方向：当屋面坡度小于3％时，宜平行于屋脊铺贴；当屋面坡度在3％-15％时，卷材可平行或垂直于屋脊铺贴，应优先采用平行；当屋面坡度大于15％或受震动时，油毡应垂直于屋脊方向铺贴；当屋面坡度大于25％时，一般不宜使用卷材做防水层。当采用多叠层卷材组成防水层时，上下层卷材不允许相互垂直铺贴。
④搭接方法与铺贴顺序：当卷材平行于屋脊铺贴时，应按从排水口、檐口、天沟等屋面最低标高处向上铺贴至屋脊最高标高处的铺贴顺序进行施工。
(2)屋面特殊部位的铺贴：应对干燥、平整、干净并已涂刷基层处理剂的找平层各细部构造、节点防水部位用附加卷材或防水材料、密封材料作附加增强处理，然后才能铺贴防水层，防水层施工至末尾还应作收头处理。
2．屋面涂膜防水的施工
涂膜是用防水涂料，涂于屋面基层，形成一层防水膜，故称涂膜。
(1)涂膜防水层适用范围和涂层厚度：
①适用范围：涂膜防水屋面只适用于屋面防水等级为ⅲ、ⅳ级的工业与民用建筑。
②涂层厚度防水膜的涂层厚度是根据防水等级和材种的不同而不同。
(2)涂膜防水屋面对屋面板、找平层的要求：
①对屋面板的要求：屋面结构层宜采用整体现浇混凝土。如采用预制钢筋混凝土板时，板缝内应浇灌强度等级不小于c20的细石混凝土。细石混凝土中可掺入微膨胀剂。在大于40mm宽的板缝中应加设构造钢筋。
②对找平层的要求：找平层转角处应抹成圆弧形，其半径不宜小于50mm，同时设置分格缝，缝宽宜为20mm，并应留设在板的支承边，与板端缝对齐，均匀顺直。
3．屋面刚性防水层施工
刚性防水屋面主要适用于屋面防水等级为iii级无保温层的工业与民用建筑的屋面防水。
对于屋面防水等级为ⅱ级以上的重要建筑物，只有与卷材刚柔结合做二道以上防水时方可使用。刚性防水层应尽可能在建筑物沉陷基本稳定后再施工。应将大面积板块分成小板块，接缝用柔性密封材料填充。
(1)刚性防水屋面对结构层的要求：对屋面板接缝要求，参见涂膜防水层对屋面板的要求；对基层坡度的要求一般可为2％-5％，并且应采用结构找坡；天沟、檐沟应用水泥砂浆找坡。当找坡厚度大于20mm时，宜采用细石混凝土找坡。
(2)刚性防水屋面对防水层厚度、强度的要求：屋面防水层厚度不应小于40mm，防水层内应配置直径为4- 6mm，间距为100-200mm的双向钢筋网片，钢筋网片可采用冷拔低碳钢丝，钢筋网片的保持层厚度不应小于lomm；混凝土的强度等级不应小于c20。
五、地下防水工程
1．地下防水工程的涵义
地面以下存在着各种地下水，如上层滞水、潜水、承压水、裂隙水、岩溶水等。
上层滞水存在于地表岩层，以分子水、结合水和毛细管水等形态出现，也有下渗水流的存在；潜水存在地表层以下、第一层稳定的不透水层以上，一般以自由水的形态存在；承压水处于两层不透水层之间，以有压水的形态存在；裂隙水可以是结合水或毛细水，也可以是自由水或承压水；岩溶水含水量大，一旦透水会突然大量涌出。
2．地下防水工程的要求防水等级划分
一级：不允许灌水，围护结构无湿渍；
二级：不允许漏水，围护结构有少量、偶见的湿渍；
三级：有少量漏水点，不得有线流和流泥砂，每昼夜漏水量小于0．5l／m2；
四级：有漏水点，不得有线流和流泥砂，每昼夜漏水量小于2l／m2。
例题、有少量漏水点，不得有线流和流泥砂，每昼夜漏水量小于0．5l／m2属于地下防水工程防水等级的[ ]
a、一级：
b、二级：
c、三级：
d、四级：
答案： c
地下工程的防水，应遵循“防、排、截、堵相结合，因地制宜，综合治理”的原则。
地下工程的防水，应考虑地表水、潜水、上层滞水、毛细管水等的作用，以及人为因素引起的附近水文地质改变的影响。在设计时应优先考虑自流排水和防水混凝土自防水结构，选定方案应注意以下条件：
(1)对受振动的工程，应采用柔性防水卷材或涂料等防水方案。
2004考题．受振动的地下工程的防水应采用( )。
a．铸铁管筒或管片 b．防水混凝土自防水结构
c．普通混凝土结构 d．柔性防水卷材
(2)对处于冻土层中的工程，当采用混凝土结构时，其混凝土抗冻融循环不得小于100次。
(3)具有自流排水条件的工程，应设自流水排水系统。无自流排水条件，有渗漏水或需应急排水的工程，应设机械排水系统。
例题、地下工程的防水，对处于冻土层中的工程，当采用混凝土结构时，其混凝土抗冻融循环不得小于[ ]次。
a、50
b、80
c、100
d、150
答案： c
3．地下工程的防水方法
(1)排水减压法。排水减压法是在建筑物底下做出盲沟，创造自流排水的条件，当无自流条件时，可通过盲沟将水引入集水井中，再用水泵抽排引走，减少水对地下工程的渗压，起到防水作用。
(2)防水混凝土结构防水。这是采用提高混凝土密实性的办法，提高结构混凝土的抗渗性，还可满足一定的耐冻融和耐侵蚀的要求。
(3)刚性抹面防水。这是采用防水水泥砂浆或掺外加剂的防水水泥砂浆对建筑物进行抹面而达到抗渗目的的一种方法。
(4)卷材防水。
(5)涂膜防水。此法价格低廉、施工方便。
(6)金属层防水。这是在防水建筑的内部，焊贴一层金属板以达到抗渗防漏目的的一种方法。这种方法适用于防水要求较高的工程。
(7)注浆防水。这是在地下工程周围岩石地层或衬砌内注入水泥浆、水泥水玻璃浆或化学浆液，以提高岩石或衬砌的抗渗防漏能力的一种方法。
例题、关于地下工程的防水方法正确的是[ ]
a、排水减压法应创造自流排水的条件，
b、金属层防水适用于防水要求较高的工程。
c、涂膜防水价格较高、施工方便。
d、防水混凝土结构防水是采用提高混凝土密实性的办法。
e、刚性抹面防水专指采用掺外加剂的防水水泥砂浆抹面。
答案：abd
六、楼层、厕浴间、厨房间防水
其防水方法应采用柔性涂膜防水层、刚性防水砂浆防水层或两者复合防水层的防水方法。涂膜要翻至墙面并里地面150mm.
七、特殊建筑工程(部位)防水
特殊建筑工程(部位)宜采用防水等级为i、ⅱ级的设防措施，并且最好采用综合防水技术措施防水。
第十一节 地下工程施工
一、概述
(一)与地下工程施工有关的基础技术
有关的基础技术主要有：地基处理技术、锚固技术、支挡技术、初砌技术、爆破技术。
(二)影响地下工程施工技术选择的主要因素
主要因素有：洞室围岩的性质、洞室的体型特征、施工条件。
(三)地下工程开挖与支护施工的主要类型
施工的主要类型：暗挖法、明挖法、特殊施工方法（连续墙等）.
二、土层地下工程施工
(一)地下连续墙施工技术
地下连续墙是在深基础的施工中发展起来的一种施工方法。
1．地下连续墙方法的分类
按槽孔的形式可以分为壁板式和桩排式两种 (2000曾考过) ；
例题、地下连续墙分类按槽孔的形式可以分为[ ]
a、壁板式
b、管壁式
c、桩排式
d、飞燕式
e、撑架式
答案：ac
按开挖方式及机械分类，可分为抓斗冲击式、旋转式和旋转冲击式；
按施工方法的不同可以分为现浇、预制和二者组合成墙等；
按功能及用途分为作承重基础或地下构筑物的结构墙、挡土墙、防渗墙、阻滑墙、隔震墙等；
按墙体材料不同分为钢筋混凝土、素混凝土、粘土、自凝泥浆混合墙体材料等。
2004考题．根据不同使用要求和施工条件，地下连续墙的墙体材料可选用( )。
a．砂砾石 b．黏土 c．混凝土
d．钢筋混凝土 e．混合砂浆
2．地下连续墙的工艺流程
地下连续墙配制泥浆护壁法和自成泥浆扩壁法工艺流程有所不同。
(二)盾构施工技术
盾构施工是在地表以下土层中暗挖隧道的一种现代技术。
盾构的类型与构造：
盾构可以从很多方面进行分类，一般分为开放式、部分开放式和封闭式三种类型。
盾构的标准断面形式为圆形，也有矩形、椭圆形、马蹄形、半圆、双环及多环形等特殊形状。
其基本构造则是由钢壳、推进机系统、衬砌拼装系统三部分构成的，切削刀盘和螺旋输送机也是盾构机的主要设备。
例题、盾构的标准断面形式为[ ]。
a、圆形
b、矩形
c、椭圆形
d、双环
答案：a
盾构壳体一般由切口环、支承环和盾尾三部分组成；推进系统，由液压设备和盾构千斤顶组成；衬砌拼装系统，拼装器是该系统的主要设备，常用的有杠杆式拼装机和环式拼装机两种形式。
三、岩石地下工程施工
(一)钻爆法施工技术
钻爆法的基本工序为：钻孔、装药、放炮、散烟、清撬、出渣、支护、衬砌。钻孔、出渣是主要工序。
1．钻孔
钻孔的机具较多主要有手风钻、气腿风钻、潜孔钻、钻车、钻机等。
2．装药与放炮
隧洞开挖时，掏槽孔装药最多，周边孔装药较少；掏槽孔药卷直径大些，连续装药；周边孔药卷直径小些，间隔装药；中间塌落孔在两者之间。中心掏槽孔附近各组之间采用毫秒延迟雷管起爆；靠外边几组可采用秒延迟雷管，各相隔1s或2s起爆。
3．清撬
是在爆破后将已完全松动，但尚未掉落下来的石块撬下来。
4．出渣
出渣设备有两大类：一类是装卸设备，一类是运输设备。
常用的装车设备有侧卸式轮式装载机和蟹爪式扒料或气动式翻斗装料机。
常用的运输设备有无轨运输设备、有轨运输设备（轨距610mm,0.6m3/车）。
5．通风
主要通风方式有两种：压入式、吸出式；大型的地下洞室一般要布置一些通风竖井、斜井。
6．其他辅助工作
地下工程洞室开挖过程中，还有许多辅助工作。
(二)tbm法施工技术
掘进机法，简称tbm法。
1．全断面掘进机的开挖施工
全断面掘进机适宜于打长洞。
2．独臂钻的开挖施工
独臂钻适宜于开挖软岩，不适宜于开挖地下水较多，围岩不太稳定的地层。
3．天井钻的开挖施工
天井钻是专用来开挖竖井或斜井的大型钻具。
4．带盾构的tbm掘进法
当围岩是软弱破碎带时，采用带盾构的tbm，是一种较好的方法。
例题、当围岩是软弱破碎带时，采用[ ]是一种较好的方法。
a、全断面掘进机
b、独臂钻
c、天井钻
d、带盾构的tbm
答案： d
四、地下工程施工中的喷锚支护技术
(一)喷锚支护技术
喷锚支护实际上可分为两大部分：一部分是喷混凝土；一部分是设置锚杆。
1．喷混凝土
喷混凝工艺一般由供料、供风和供水三个系统组成。
喷混凝土的施工工序是：撬除危石、清洗岩面。
喷混凝土的方法有“干喷”、“湿喷”两种。混凝土配比一般为水：水泥：砂：石：速凝剂为0．35—0．5：1：2：2：3％。
2，锚杆与锚索
锚杆与锚索有各种不同的型式，按材料分有金属锚杆、木锚杆；按受力情况分有不加预应力锚杆和预应力锚杆；按锚固的方式分主要有楔缝式锚杆、涨壳式锚杆、倒楔式锚杆、开缝管式锚杆、树脂锚杆、砂浆锚杆、预应力锚索等。
所有各种锚杆锚索均要求先钻孔，然后才能安设。
(二)土钉支护技术
土钉支护最先用于隧道及治理滑坡。土钉支护工艺可以先锚后喷，也可以先喷后锚。
例题、 土钉支护工艺有[ ]
a、先锚后喷
b、边锚边喷
c、先喷后锚
d、土坡锚喷
e、隧道锚喷
答案：ac
土钉支护的施工工艺流程是：按设计要求开挖工作，修正边坡，喷射第一层混凝土，安设土钉(包括钻孔、插筋、注浆垫板等)，绑扎钢筋网，留搭接筋，喷射第二层混凝土，开挖第二层土方。按此循环，直到坑底标高。
土钉施工机具可采用螺旋钻、冲击钻、地质钻、洛阳铲等。
土钉支护适用于水位低的地区，或能保证降水到基坑面以下；土层为粘土、砂土和粉土；基坑深度一般在15m左右。
五、地下工程的几种特殊开挖施工技术
(一)地下工程施工中的几种特殊开挖方法
地下工程施工的特殊开挖方法主要有：气压室法、冷冻法、分部开挖、分部支护法、超前灌浆、超前锚杆法。
(二)长距离顶管技术
长距离顶管的施工程序是：先在管道的一端挖掘工作坑(井)，完成后在其内安装顶进设备，将管道顶入土层，边顶进边挖土，将管段逐节顶入土层内，直到顶至设计长度为止。
1．顶管技术的基本设备
顶管施工的基本设备主要包括管段前端的工具管，后部顶进设备及贯穿前后的出泥与气压设备，此外还有通风照明等设施。
工具管是长距离顶管的关键设备，从前向后由冲泥仓、操作室和控制室组成，顶进设备主要包括后座、主油缸、顶铁和导轨等，出泥设备主要是吸泥机，此外还需有压缩空气供气系统、照明系统。
2．顶管施工的关键技术与措施
长距离顶管的主要技术关键是：顶力问题、方向控制、制止正面坍方。
主要技术措施是：穿墙、纠偏与导向、局部气压、触变泥浆减阻、中继接力顶进。
例题、长距离顶管的主要技术关键是[ ]：
a、顶力问题、
b、方向控制、
c、压力问题
d、制止正面坍方。
e、制止侧面坍方
答案：abd
六、地下工程的信息化施工
地下工程的信息化施工，就是在施工过程中一方面运用施工力学的计算手段，确定合理的开挖顺序，采用适时有效的支护方案，以便以最低的代价取得最好的工程安全保障；另一方面布置监测系统，从现场围岩的开挖和支护中获得围岩的稳定性及支护设施的工作状态信息，通过分析研究这些信息，可以间接的描述围岩的稳定性和支护的作用，并反馈于施工决策和支持系统，修正和确定新的开挖方案和支护参数。
(一)施工力学及基本原理
为了维护地下工程的稳定，有许多可供采用的工程措施。基于地下工程的开挖施工存在分期、分块的特点，在各项措施中，以采取合理的开挖顺序、适时有效的支护方案最为经济有效，这就是施工力学的基本思想。
施工力学具备六条基本原理：(1)系统的非确定性原理；(2)工程施工状态过程的非线性原理；(3)工程的稳定性评价及施工支护设计的优化分析原理；(4)施工过程的设计与控制原理；(5)适时观测及时调整原理；(6)全过程的系统性原理。
(二)地下工程施工顺序优化分析
(三)地下工程的施工监控与反馈设计
应做好超前预报工作：(1)塌方预报；(2)突水、瓦斯预报；(3)断层预报。
