核电站核岛厂房地下防水施工技术

[摘要] 本文描述了防水技术在核电站核岛厂房地下防水工程中的应用，对防水施工的工艺、关键环节进行了介绍，对施工中出现的问题提出了解决方案，有效保证了厂房防水的安全可靠。

[关键词] 核电站 核岛厂房 防水技术

中图分类号： TU74 文献标识码： A

1.前言

随着社会的发展，科学技术的进步，防水技术正由单一防水向“刚柔并举、多道设防”方向发展。刚性防水材料从普通防水混凝土向高性能、外加剂纤维抗裂以及聚合物水泥混凝土方向发展；柔性防水材料从普通纸胎沥青油毡向聚酯胎、玻纤胎高聚物改性沥青以及合成高分子片材方向发展。部分防水技术在核电站核岛厂房地下防水工程中取得了较好的应用效果，保证了厂房防水的安全可靠。

2.工程概述

核电站核岛厂房主要包括反应堆厂房、燃料厂房、安全厂房、核辅助厂房、废物处理厂房、进出口厂房和应急柴油机厂房等。核岛厂房地下结构最深处可达到地下25米左右，由于目前国内在运和建设中的核电站均位于沿海，一般地下水位较高，因此厂房地下防水施工工程量非常大、难度较高，施工期间为保障施工顺利进行，需通过设置排水沟集中排水、建地下防渗墙挡水等方式将外部渗水进行隔离。

核电站地下防水工程防水等级为一级，主要采用混凝土结构自防水和外贴PVC卷材防水卷材相结合方式，厂房之间伸缩缝采用封闭圆形中埋式止水带与PVC卷材焊接收头，出地面处在厂房外墙预埋外贴式止水带与PVC卷材焊接收头，形成整体、封闭的防水系统。

3.混凝土结构自防水施工

3.1混凝土配合比设计

混凝土结构自防水采用抗渗型混凝土，按设计及相关规范要求进行混凝土原材料及外加剂选择，达到设计要求抗渗等级和强度等级。自防水混凝土强度等级C40/50，外加剂选用JM-PCA(I)混凝土超塑化剂，该塑化剂是以羧酸类接枝聚合物为主体的复合型添加剂，具有大减水、高保坍、高增强、和易性好等特点。混凝土原材料选定后经多次反复试配、试验，确定最优施工配合比，经设计、监理审查批准后实施。

3.2施工过程质量控制

防水混凝土的实际防水效果，与混凝土生产、运输、泵送、现场布料、施工振捣以及混凝土养护等各个环节紧密相关，混凝土生产过程中各组份重量精细化控制，运输及泵送时间控制，现场布料高度及厚度的控制，振捣点间距及振捣时间控制，混凝土保温保湿养护及时性等等都是防水混凝土生产、施工链条上的关键环节。

混凝土生产采用自动化生产，混凝土运输及泵送时间现场均有相关程序进行严格控制，这些环节一般不容易产生影响混凝土质量的状况；现场布料、振捣与养护等环节，因作业人员技能与质量意识差异，施工产生的成品好坏也各有不同。为此，需要采取各种措施，包括培训、考核上岗，挂牌施工，管理人员现场跟踪指导以及考核制度等对整个施工过程进行全面控制，确保混凝土施工质量。

3.3施工缝防水

施工缝防水是混凝土施工重要节点，按照结构防水重要性，施工缝处理工艺也各不相同，核辅助厂房与廊道主体结构主要采用遇水膨胀止水条（截面尺寸20mm*30mm），而废物处理厂房主要采用不锈钢止水钢板（厚3mm，宽200mm）。对有防水要求的墙体，采用组合式高强拉杆对模板进行加固，即在拉杆中间增设止水环，止水环为大小50mm*50mm，厚3～6mm钢板，焊接在高强拉杆中间，满焊；同时，拆模时将高强拉杆两端锥体卸掉，用掺改性剂的防水水泥砂浆封堵，封堵分两次完成，并分别压实，以保证封堵密实。

4.卷材防水施工

防水卷材选用高性能、耐久、经济的材料，一般选用PVC防水卷材作为主要防水材料，其各项指标满足相关设计及规范要求。卷材保护层材料等其它辅助材料选择：800g/m2无纺布，1.9mm后PVC防水卷材保护膜，M7.5膨胀螺栓（固定首层无纺布），聚苯乙烯泡沫板、Ø5@150*150钢筋网片、砂浆（保护层材料）。

变形缝、卷材收头处材料的选用也对施工及质量控制至关重要，一般选用：200mm宽PVC外贴式止水带（用于立面分区及固定卷材，扯断伸长率≥240%）、300mm宽PVC中埋式止水带（用于变形缝，扯断伸长率≥300%）、止水环、遇水膨胀止水条（体积膨胀率≥250%，能反复浸水）及不锈钢止水钢板。

4.2.1施工流程

施工材料工机具准备基层处理第一层无纺布铺贴卷材下料及焊接边角处理焊接质量检验保护膜铺贴第二层无纺布铺贴保护层施工，防水施工图示见图1。

图1：防水层施工详图

4.2.2施工材料、工机具准备材料进场后经复检验收合格后方可使用；施工设备、工机具应提前检测、调试，并处于良好工况。

4.2.3基层处理基层表面应清洁、坚实、没有油污和尘土杂物，并不应有松动、鼓包、凹坑、起砂和掉灰等缺陷；宽度大于1mm的裂缝应用水泥砂浆填灌抹平，大于3mm的尖锐物必须剔除；施工区域不得出现明水；阴阳角需用聚苯乙烯泡沫板做成圆弧或45°（或135°）折角。

4.2.4第一层无纺布铺贴应保证无纺布平顺，无折皱，相邻卷材搭接不少于100mm，立面采用打补丁方法加固，用M7.5膨胀螺栓水平间距500mm，竖向间距1000mm进行加固，螺栓帽上镶嵌大小为100*100mm防水卷材，以便后续立面卷材粘贴。

4.2.5卷材下料及焊接卷材下料时应保证卷材搭接长度不小于100mm，不得出现“十字”焊缝，边角处应考虑施工余量不少于500mm，同时，附加层也应提前准备；卷材清洁时，应注意焊接区干燥无尘，避免因为清理不到位，影响卷材焊接质量。

4.2.6边角处理卷材边沿用2000mm靠尺将边角剪切整齐，卷材角可根据阴阳角采用折叠增焊与切割增焊完成，应注意阴阳角焊接施工时，应保证单焊接连续宽度不少于50mm，同时提前预埋导线，以便后续单焊缝检验。

4.2.7焊接质量检验焊缝分双焊缝与单焊缝，双焊缝检测方法：对所有焊缝进行100%充气检测，环境温度30℃以下时，充入2bar气压，30℃以上时，充入1bar气压，观察4分钟，若气压降低不超过20%即合格；单焊缝检测方法：在卷材焊缝一侧，用电火花检测仪产生火花，观察预埋导线是否有火花产生，无火花产生即为合格。

4.2.8保护膜铺贴施工方法与卷材相同，不需用仪器进行焊缝检测，采用目视检查，观察相邻保护膜连接是否密实。对立面保护膜需进行加固，采用点粘法将其与卷材进行点焊连接，点焊间距为500mm（点焊间距可根据现场施工环境进行适当调整），保护膜与卷材焊接时避开卷材搭接区，同时应避免损伤卷材。保护膜的搭接焊缝与防水卷材的焊缝必须错开保护膜1/3～1/2的宽度。

4.2.9第二层无纺布铺贴第二层与第一层无纺布铺贴施工方法相同，不同之处就是用胶粘法将无纺布加固在保护膜上。

4.2.10保护层施工平面采用铺贴Ø5@150*150钢筋网片，网片搭接长度300mm，每m2放置一块厚30mm垫块，间距1000mm，梅花布置，浇筑60mm厚水泥砂浆；立面粘贴50mm厚聚苯乙烯泡沫板（基坑）或砌筑单砖保护墙。

5.防水施工关注重点

5.1 施工缝防水处理

施工缝的处理对防水施工质量非常重要，施工缝松动的部分必须剔除，杂物、灰尘清理干净；施工缝在浇筑混凝土前24小时湿润至饱和，但不得有积水；遇水膨胀止水条应在上次浇筑混凝土上口面预留凹槽（深度10～20mm），安装时应加固牢靠，同时避免长时间浸泡，影响其性能；对不锈钢止水板，混凝土施工时应振捣密实，浇筑高度应超出止水带钢板中部以上，并保证处理后的施工缝位于止水钢板中部50mm范围内。

5.2 变形缝防水处理

因核岛厂房由多个独立构筑物组成，通过变形缝使各厂房连接形成整体，存在大量变形缝需要处理，变形缝宽度分为300mm和400mm两种，且厂房高度较高（大于20m），施工难度较大，变形缝处防水节点的处理十分重要。对于变形缝防水处理，应充分考虑其两侧建厂房沉降，并根据需要选择拉伸性能较好的止水带，避免因沉降差值过大，止水带受拉撕裂，出现渗水现象。

5.3防水卷材封头应先将防水卷材与封头处外贴式止水带（止水带上口标高为-0.5m）进行焊接，焊接质量按单焊缝施工控制；然后用Ø6膨胀螺钉间距300mm固定3mm厚、200mm宽镀锌钢板，采用镀锌钢板按压防水层，以保证封头质量。

5.4卷材防水层清理卷材防水层施工过程中，层层都必须清理干净，上层间不得出现任意隆起大于1mm的硬物或尖锐物，上一层未清理干净不得开展下层施工。

6.结束语

经对已完工核电站核岛厂房地下防水工程效果调查，反馈整体防水效果较佳，暂未出现较明显的渗水迹象。“多道设防、刚柔并举”的加强防水技术还需我们进行更深入的研究和探讨，寻找改善防水效果，提高防水质量的的更好结合或途径。

【参考文献】

[1]中华人民共和国国家标准. 地下工程防水技术规范（GB50108-2008）. 中国计划出版社. 2008

[2]中华人民共和国国家标准. 地下防水工程质量验收规范（GB50208-2011）. 中国建筑工业出版社. 2011

[3]中华人民共和国国家标准. 聚氯乙烯（PVC）防水卷材（GB 12952-2011. 2011

[4]建筑施工手册（第四版）. 建筑工业出版社. 2003