裝配式鋼結構試水裝置施工工法

《裝配式鋼結構試水裝置施工工法》是新疆城建（集團）股份有限公司、新七建設集團有限公司完成的建築類施工工法，完成人是李忠亮、劉炳元、江濤、易登猛、陳寬城。該工法適用於各種地下建築工程以及地下蓄水池等構築物的鋼筋混凝土圍護結構的防滲漏檢測。

《裝配式鋼結構試水裝置施工工法》的主要工法特點是施工周期短，傳統的蓄水池要花時間砌築、粉刷，而該裝置屬於成品，直接安裝即可使用。

2011年9月，《裝配式鋼結構試水裝置施工工法》被中華人民共和國住房和城鄉建設部評定為2009—2010年度國家二級工法。

基本介紹

• 中文名：裝配式鋼結構試水裝置施工工法
• 完成單位：新疆城建（集團）股份有限公司、新七建設集團有限公司
• 主要榮譽：國家二級工法（2009-2010年度）
• 工法編號：GJEJGF097一2010
• 審批單位：中華人民共和國住房和城鄉建設部
• 主要完成人：李忠亮、劉炳元、江濤、易登猛、陳寬城

形成原因

隨著21世紀經濟社會的高速發展，土地的利用率越來越高，土木建築已經不僅僅局限於地面和地上；地下建築物以及構築物越來越多，地下車庫、倉儲、商場、設備房等建築在各大城市已經很普遍了，有的地方地下建築已經發展到4層地下結構。雖然這些建築工程地下室和蓄水構築物一般採用鋼筋混凝土結構，其主要依靠混凝土牆體作為圍護結構起到擋土和防水的作用，達到正常的使用功能。檢測這種鋼筋混凝土圍護結構是滿足防水基本的作用，按照建築工程驗收規範和標準，地下室和蓄水構築物結構完工後應對混凝土牆體進行灌水防滲檢測，以檢驗混凝土牆體是否滲漏。灌水試驗常規的做法是：在抽樣的混凝土牆體外砌築磚擋牆，圍成臨時蓄水池，然後進行灌水防滲檢測防滲檢測完畢後還要花費人力、物力拆除磚砌蓄水池。裝配式鋼結構試水裝置採用一種可拆卸周轉使用的鋼結構半圓柱形蓄水箱，該儲水箱採取可靠的工藝方法與混凝土牆體連線，蓄水檢測滲漏情況，檢測完畢後拆除該裝置可以轉場重複使用（圖1），新疆城建（集團）股份有限公司、新七建設集團有限公司單位在工程實踐基礎上，完成《裝配式鋼結構試水裝置施工工法》。

圖1 裝配式鋼結構試水裝置

工法特點

《裝配式鋼結構試水裝置施工工法》的工法特點是：

1.工藝簡單，傳統的蓄水池檢測方法工藝流程為：池底土方平整→澆築池底混凝土→池壁磚牆砌築→防水砂漿內粉→蓄水→觀測→拆除→除渣。裝配式鋼結構蓄水裝置檢測方法工藝流程為：鋼結構蓄水裝置安裝→蓄水→檢測→拆除轉場使用。

2.施工周期短，傳統的蓄水池要花時間砌築、粉刷。而該裝置屬於成品，直接安裝即可使用，該裝置採用內膨脹螺栓與混凝土牆體連線，安裝拆卸自如。

3.該裝置試水可以加壓，傳統的蓄水池檢測屬於蓄水位高度產生的水壓試驗，不能加壓，經過24~48小時觀察，且只能滿足一定蓄水高度下的水壓強防滲檢測；而裝配式鋼結構蓄水裝置是一種密閉的承壓裝置，通過空壓機對其進行加壓即可滿足一定高度下的水壓強防滲檢測，也可按設計要求進行不同水壓強加壓防滲檢測。

4.蓄水高度，傳統的磚砌蓄水池的蓄水高度要考慮磚砌體的側壓力，而這種鋼結構的裝置可以設計成滿足任意蓄水高度檢測，鋼結構試水裝置安裝拆除方便可重複使用，轉場後不留遺留物，有利於環保，節約造價；傳統的要花費大量的人力和物力做一個蓄水池，檢測完後又要花人力物力拆除，且產生建築垃圾。

操作原理

適用範圍

《裝配式鋼結構試水裝置施工工法》適用於各種地下建築工程以及地下蓄水池等構築物的鋼筋混凝土圍護結構的防滲漏檢測。

工藝原理

《裝配式鋼結構試水裝置施工工法》的工藝原理敘述如下：

裝配式鋼結構試水裝置是採用鋼結構製作成的半圓柱形儲水箱，儲水箱上配置管閥、進出水管閥、壓力表、防水密封材料等配件，試水裝置用內膨脹螺栓將其固定在待檢測的混凝土牆上，形成可蓄水的容器通過儲水箱進水管閥灌水即可進行一定蓄水高度下的水壓強防滲檢測。當按設計要求進行不同水壓強加壓防滲檢測時；用空壓機對進水管閥輸送壓縮空氣對試水裝置進行加壓，當壓力表達到設計要求的壓強值時，關閉進水閥即可進行穩壓防滲檢測裝置正立面圖見圖2；側立面圖見圖3；平面圖（見圖4）。

工藝流程

《裝配式鋼結構試水裝置施工工法》的工藝流程如下：

1.施工工藝流程裝配式鋼結構試水裝置製作→選擇試水測試點→電錘打孔→鋪襯橡膠密封條→分節安裝鋼結構蓄水裝置→矽酮膠進行密封→注滿水後關閉進水閥門、上出水閥門→空壓機送氣加壓→穩壓、防滲檢測→試水檢測完畢打開出水閥門放水→拆除試水裝置。

操作要點

《裝配式鋼結構試水裝置施工工法》的操作要點如下：

1.裝配式鋼結構試水裝置製作試水裝置採用Q235鋼板在卷板機上加工成半圓形，按設計焊接加勁肋，加工成具有一定剛度的半圓形組件。其大樣參（見圖5）。

圖5 試水裝置半圓形組件

加工時應保證幾何尺寸準確，拼裝後接縫緊密，組件互換性強。

2.選擇試水測試點根據地下建築工程“背水內表面的結構工程展開圖”選擇測試點。測試點的數量依據《地下工程防水工程施工質量驗收規範》GB50208-2002確定。

3.電錘打孔根據所用內膨脹螺栓的規格選擇電錘鑽頭的大小，打孔深度要控制在混凝土牆體的鋼筋保護層以內，儘量避免打在混凝土牆體受力鋼筋上。

4.鋪襯橡膠密封條按照螺栓孔距在橡膠密封條開好孔，將密封條臨時固定在牆面上。

5.分節安裝加固鋼結構蓄水裝置該裝置分為上、中、下三部分，下段配置有出水閥，中段為標準節可以根據工程測試部位的高度來調整，上段配置有進水管閥、出水管閥、壓力表、池頂蓋。安裝時先將裝置下段固定好，再依次安裝中段、上端。安裝固定採用內膨脹螺栓，此膨脹螺栓拆除後不留絲桿，可以直接用聚合物砂漿填堵管孔即可。該裝置與混凝土牆體連線（見圖6）；節段連線（見圖7）。

6.矽酮膠進行密封分節安裝時，對裝置內口與混凝土牆體接觸處、裝置與裝置連線處均採用矽酮密封膠進行密封。若安裝高度過高，可隨安裝隨打密封膠。

7.注水矽酮密封膠固化後，關閉底部出水閥，打開上部出水閥，通過進水閥進行注水，注滿後關閉所有出水閥與進水閥，即可進行蓄水高度與地下室同等高度下的防滲檢測。

8.穩壓防滲檢測當按設計要求進行不同水壓強加壓防滲檢測時，注水後關閉上出水管閥和下出水管閥，用空壓機對進水管閥輸送壓縮空氣，對半圓柱形儲水箱進行加壓。當壓力表達到設計要求的壓強值時，關閉進水管閥即可進行穩壓防滲檢測（壓強值下降時，可用空壓機進行補壓）。試水裝置穩壓防滲檢測參（見圖8），檢查人員可以先用眼睛觀察，查看被檢測部位混凝土牆體背面有沒有水印；再用乾手觸摸牆面濕斑，有無水浸潤感覺，用吸墨紙或者報紙貼附，觀察紙的顏色，若有水印就用粉筆畫出範圍，然後用鋼尺、塞尺等測量儀器測量測量長度和寬度，並計算面積標示在“展開圖”上。

圖8 試水裝置穩壓防滲檢測

9.試水檢測完畢放水試水檢測完畢，打開上出水管閥和下出水管閥，放空試水裝置內的水。

10.拆除試水裝置裝置從上之下進行拆除，先鬆掉上端與標準節的螺栓，再拆除上端與混凝土牆體的內膨脹螺栓。依次先拆除節段之間的連線螺栓，再拆除與混凝土牆體的內膨脹螺栓。拆除完畢後用聚合物砂漿封堵螺栓孔。

11.勞動力組織裝配式鋼結構試水裝置安裝時，勞動力需用量計畫（見表1），（鋼結構水箱製作勞動力需用量由加工廠酌情安排）。

材料設備

《裝配式鋼結構試水裝置施工工法》所用的材料及設備明細（見表2-表3）：

質量控制

《裝配式鋼結構試水裝置施工工法》的質量控制要求如下：

一、使用的所有材料必須符合國家有關規範，並且有相關出廠報告、合格證以及質檢報告等資料。

1.鋼結構箱體製作質量標準。箱體按以下技術規程和規範製作加工：《鋼結構工程施工質量驗收規範》GB 50205-2001；《鋼焊縫手工超音波探傷方法和探傷結果等級》GB 11345-89；《建築鋼結構焊接技術規程》JGJ 81-2002；《鋼結構高強度螺栓連線的設計施工驗收規程》GJ 82-91；《鋼結構設計規範》GB 50017-2003；《建築工程施工質量驗收統一標準GB 50300-2001；《地下工程防水技術規範》GB 50108-2001。

2 .鋼結構箱體製作成品質量要求（見表4）。

表4 鋼結構箱體製作成品質量

項目	質量要求或允許偏差
焊縫	滿足三級焊縫要求
箱體幾何尺寸	±4毫米
節段之間連線螺栓孔位的幾何尺寸	±2毫米
上下蓋板與側鋼板的焊接	密閉，不滲水

二、鋼結構箱體安裝質量標準

1.螺栓孔距要按照箱體上的間距，在工程實體上放樣後打孔，保證孔位一致誤差控制在±2毫米以內。

2.密封條要鋪平，避開螺栓孔的位置並臨時固定，保證箱體與混凝土牆體接縫嚴密。

3.壓力表使用前必須校核，安裝必須規範。

4.加壓要緩慢而持續，觀察讀數，達到設計要求立即停止加壓，觀察過程中如果壓力減弱，再持續補壓。

5.避免在陰雨天氣進行安裝；地下工程有結露現象時不宜進行滲漏檢測。

安全措施

《裝配式鋼結構試水裝置施工工法》施工時，除應執行國家、地方的各項安全施工的規定外，尚應遵守注意下列事項：

1.鋼結構箱體製作和安裝時，所用機具、電器等使用前進行檢查，不合要求的不得使用。

2.進入現場必須按照規定佩戴安全帽。

3.安裝試水裝置時，應搭設臨時架體保證操作人員安全

4.電器設施和線路必須絕緣良好，手持電動工具必須裝有漏電保護裝置。

5.鋼結構箱體運輸過程中應綁紮牢固，注意成品保護。

環保措施

《裝配式鋼結構試水裝置施工工法》的環保措施如下：

1.本工法實施過程中，執行《建築施工現場環境與衛生標準》JGJ 146-2004。

2.鋼結構箱體加工車間設定有通風設備。

3.測試設備現場堆放整齊，檢測完畢及時運走，做到工完場清。

4.測試用水檢測完畢後，抽排到指定位置以便充分利用。

5.鋼結構箱體安裝檢測過程中，施工區域設定警界線，防止他人進入造成安全隱患。

6.施工過程產生的各種廢棄物集中存放，定期運送到指定的廢棄物處理站。

效益分析

《裝配式鋼結構試水裝置施工工法》的效益分析是：

1.工藝簡便、節約工期傳統的蓄水池檢測方法工藝流程為：池底土方平整→澆築池底混凝土→池壁磚牆砌築→防水砂漿內粉→蓄水→觀測→拆除→除渣。裝配式鋼結構蓄水裝置檢測方法工藝流程為：安裝→蓄水→檢測→拆除轉場使用，施工周期短，檢測當天可以完成，縮短檢測時間3-5天。

2.可重複使用，降低成本鋼結構試水裝置全部為螺栓連線，安裝拆除方便可重複使用，轉場後不留遺留物，有利於環保，節約造價；傳統的要花費大量的人力和物力做一個蓄水池，檢測完後又要花人力物力拆除，且產生建築垃圾。

套用實例

《裝配式鋼結構試水裝置施工工法》的套用實例如下：

1.烏魯木齊機械化立體停車庫一期工程，位於烏魯木齊市中山路文化巷85號，南面緊鄰中泉廣場，是烏魯木齊市首座也是2011年9月前西北地區最大的機械化立體停車庫，工程於2009年8月7日開工，2010年12月30日竣工。總建築面積1712.09平方米，其中地上建築面積5496.94平方米，地下建築面積11629.15平方米，建築層數：地下5層、地上9層。基礎底部標高-15.700米，最深處-18.00米，建築總高度24米。該工程基礎為筏板基礎，地下室外牆為鋼筋混凝土擋土牆（剪力牆），牆厚400-300毫米，混凝土抗滲等級為P8，地下防水等級為一級，地勘報告表明，地下水位常年保持在-2.00米左右。為確保地下室工程外牆結構的防水不滲漏，項目在施工中除採取了一系列技術措施外，外牆拆模後，在做防水層施工前，又採用“裝配式鋼結構試水裝置”技術，對四面外牆進行試水檢測，經試水發現有一處用吸水紙擦拭貼有輕微滲水，經技術處理後，滲水得以解決。套用“裝配式鋼結構試水裝置”技術檢測結構防水性能，效果良好，大大縮短了試水檢測的時間，受到業主、監理工程師和設計人員的認可（見圖9）。

圖9 烏魯木齊機械化立體停車場工程地下室試水進行中

2.新疆維吾爾自治區貿易行業辦公室高層商住樓，該工程位於烏魯木齊市新華南路17號，東西長31.3米，南北長55.8米。地下2層，地上25層。總建築面積為39600平方米。地下二層為人防設施，地下一層為停車庫。地上1-4層為商業用房，5-25層為住宅。建築物總高度83.6米。該工程2006年8月開工，2008年1月竣工。該工程地下室採用“裝配式鋼結構試水裝置”技術進行試水檢測，這也是該項技術在烏魯木齊市首次套用，取得了良好效果。同其他技術方法相比該技術具有省工、省料、省時間、無垃圾廢料污染環境的優點，經過兩年使用，地下室無滲漏現象發生。

3.郎月星城6號樓該工程位於烏魯木齊市新華南路4號，新疆市政工程公司家屬院內，總建築面積16963平方米。其中地上建築面積1627平方米，地下建築面積691平方米，筏板基礎底標高-5.3米，混凝土擋土牆。建築層數22層，地下1層。2008年0月8號開工，2010年8月30日竣工。該工程地下室採用裝配式鋼結構試水裝置進行試水，效果良好，地下室無滲漏現象發生。

榮譽表彰

2011年9月，中華人民共和國住房和城鄉建設部發布《關於公布2009—2010年度國家級工法的通知》建質[2011]154號，《裝配式鋼結構試水裝置施工工法》被評定為2009—2010年度國家二級工法。