一、工程概況
國家體育場地下室頂板變形縫區(qū)域約4000㎡，變形縫有三種類型：
1、混凝土結(jié)構(gòu)之間留置的變形縫。
2、鋼結(jié)構(gòu)立柱與混凝土結(jié)構(gòu)板之間留置的變形縫。
3、排水槽與混凝土板之間結(jié)合縫。
原采用SBS改性瀝青卷材外貼式防水措施,不能滿足該部位大伸縮變形量可達72mm的要求,導致雨后出現(xiàn)滲漏的問題。根據(jù)中國建筑設(shè)計研究院的設(shè)計方案,國家體育場有限責任公司多次組織有建筑、結(jié)構(gòu)、防水及施工專家參加的論證會,終根據(jù)“因地制宜、按需選材”的原則，確定對變形縫區(qū)域采取“非固化橡化瀝青材料＋聚脲涂膜”進行復合增強，便于適應變形要求的防水設(shè)防措施。
在確定變形縫區(qū)域防水維修時，現(xiàn)場頂板石材均已鋪貼完成，為進行變形縫區(qū)域的防水維修，對相應部位的石材、混凝土保護層進行了拆除。從拆除后的情況檢查來看，變形縫區(qū)域基層潮濕，原防水層空鼓、破損較多，卷材收頭有張口現(xiàn)象（圖1、圖2、圖3），有些部位未見到防水層。使變形縫區(qū)域重做防水及搭接交圈增加了難度。特別是在工期上，由于國家體育場要舉行田徑測試賽事，可用于施工的時間非常短。變形縫區(qū)域的防水施工，需在5月13日前全部完成。5月8日中午才確定方案，僅有5天半時間，完成如此眾多的、技術(shù)非常復雜的變形縫防水施工，任務(wù)是非常艱巨的。
二、防水設(shè)計深化
1、拆除變形縫區(qū)域石材面層與混凝土保護層（圖4）。拆除變形縫外側(cè)250mm范圍內(nèi)的卷材防水層及返至立面的卷材防水層。
2、清除基面松動、不牢固的水泥砂漿塊與浮灰。對凹凸不平處進行修補、找平。
3、底層涂刮不小于3mm厚非固化橡化瀝青防水材料，對易活動變形部位增厚4mm。非固化橡化瀝青材料采
用專用設(shè)備擠壓出料（圖5）、刮涂法施工，在其表面覆蓋一層特制單面復合丙綸無紡布的聚乙烯膜材作過渡層（圖6）。
4、在過渡層表面涂刷2mm厚聚脲涂膜防水層。
5、在聚脲涂膜防水層上空鋪一層卷材作隔離層，然后鋪設(shè)剛性保護層。
防水構(gòu)造層次見（圖7）
6、細部構(gòu)造
（1）鋼結(jié)構(gòu)立柱與混凝土板之間的變形縫部位均用非固化橡化瀝青涂料嵌填。其余部位應按（圖8）構(gòu)造進行增強的防水密封處理。
（2）混凝土頂板與變形縫金屬蓋板處新做防水層在轉(zhuǎn)角部位增加非固化橡化瀝青的厚度不小于4mm，以便于滿足變形的特殊要求，對蓋板連接縫處亦應進行增強的密封處理（圖9）。
（3）穿防水層管線的根部，如有套管，在套管內(nèi)外均須作防水密封處理。如護線管為不防水的螺紋管，應對管內(nèi)作防水密封處理。
（4）變形縫外側(cè)新作防水層與原卷材防水層的總搭接寬度不應小于350mm，原卷材防水層應直接壓在新做的非固化橡化瀝青防水層之上，其壓接寬度不應小于100㎜（圖10）。
（5）遇有特殊部位，由現(xiàn)場有關(guān)方面商定后，進行特殊的復合增強處理。
三、材料介紹
1、面層聚脲防水材料，選用北京森聚柯高分子材料有限公司生產(chǎn)的SJK590手刷聚脲。
（1）聚脲防水材料的主要性能特點
l 柔性好、延伸率大，能適應變形。
l 與丙綸無紡布覆面聚乙烯膜材有良好的粘結(jié)性，有優(yōu)異的氣密性、防水性。
l 配方經(jīng)調(diào)整后固化時間短，能滿足本工程工期緊的要求。
l 可采用刷涂或滾涂施工，操作簡便。
l 本產(chǎn)品固化后無毒、無味，符合環(huán)保要求。
（2）聚脲防水材料的主要性能指標應符合表1的要求。
表1 SJK590聚脲防水材料的主要性能指標
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組分 |
Pua |
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物理狀態(tài) |
粘稠液體 |
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顏色 |
黑色、墨綠、褐色 |
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密度，g/ cm3 |
1.0±0.1 |
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表干h |
2-6 |
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實干,mm/24小時 |
2 |
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斷裂伸長率,%,GB/T528 |
>400 |
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拉伸強度， MPa, GB/T528 |
4.0～7.0 |
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不透水性,0.3 MPa,30min |
不透水 |
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施工溫度 |
+5 C0～+40 C0 |
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使用溫度/Using tempreture |
-40 C0～+90 C0 |
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抗紫外線,ASTM,G26,2000/h |
良好 |
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耐化學腐蝕(酸、堿、鹽)GB19250 |
良好 |
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環(huán)保性能GB50325 |
符合 |
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長期耐水浸泡 |
良好 |
2、底層非固化橡化瀝青防水材料，選用北京星瑞倍斯特公司提供的韓國產(chǎn)品。
（1）性能特點
A、由膠粉、改性瀝青和特種添加劑制成的粘彈性膠狀體，與各種建筑材料均能粘結(jié)，永不固化，自愈性強，便于形成有效的防水密封層，有利于杜絕滲水、漏水、竄水現(xiàn)象。
B、延伸率大，特別能適應變形量大的基層進行防水密封處理。
C、固體含量高，不含溶劑，環(huán)保安全。
（2）主要技術(shù)性能指標應符合表2的要求。
表2 非固化橡化瀝青材料的主要技術(shù)性能指標
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序號 |
項目 |
標準指標 |
企業(yè)標準 |
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1 |
固體含量（%） |
≥45 |
99 |
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2 |
不透水性 |
0.10MPa，30min不滲水 |
0.10MPa，30min不滲水 |
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3 |
粘結(jié)強度（MPa） |
≥0.30 |
≥0.30 |
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4 |
耐熱性 |
800C無流淌、滑動、滴落 |
800C無流淌、滑動、滴落 |
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5 |
低溫柔度，0C |
－15 |
－20 |
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6 |
延伸性（mm） |
無處理 |
≥6.0 |
31 |
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3、非固化橡化瀝青涂膜防水層與聚脲防水層之間鋪設(shè)一道過渡層，
過渡層選用秦皇島松巖建材有限公司特制生產(chǎn)的單面復合丙綸無紡布的聚乙烯膜材。
4、在聚脲涂膜防水層與剛性保護層之間鋪設(shè)一道隔離層，隔離層選用秦皇島松巖建材有限公司生產(chǎn)的聚乙烯丙綸卷材。
國家體育場變形縫區(qū)域防水采用上述技術(shù)方案，由專業(yè)防水隊伍施工。在有關(guān)方面的共同努力下，按期完成了任務(wù)，經(jīng)蓄水（圖11）和雨后檢驗均無滲漏，達到了予期的結(jié)果。
四、幾點啟示 >
1、特殊工程特定部位的防水，應采取特殊的有效的設(shè)防措施。國
家體育場這種鳥巢式的建筑，在世界建筑史上尚屬首例，在同一個建筑物中變形縫數(shù)量之多，變形縫形式之不同，變形縫的變形量之大，也是不多見的。但在原防水設(shè)防措施中，主要靠SBS改性瀝青卷材外貼，沒有遵循“因地制宜、按需選材”的原則，根據(jù)該工程特點，采用可以適應大變形量的防水材料和復合增強的防水做法，其結(jié)果導致滲漏，就在所難免了。
2、變形縫防水在材料選用上，應滿足密封防水、適應變形的要求，多種材料復合使用時，還應考慮各種材料的相容性，合理搭配。2008年5月2日國家體育場變形縫區(qū)域防水專家論證會上，將原設(shè)計的2.5mm厚聚氨酯防水層，增加了底層不小于3mm厚的非固化型橡化瀝青材料。后來由于工期緊，又將單組分聚氨酯涂膜改為快速固化的涂刷聚脲。在兩種材料的防水層之間，增加一道單面復合丙綸無紡布的聚乙烯膜材作過渡層。這一方案的調(diào)整與完善，不是隨意的，是有關(guān)專家經(jīng)過深思熟慮，充分考慮本工程的特點、所選材料的特性而提出來的，是非常科學的。底層非固化橡化瀝青涂層，薄處不小于3mm厚，變形較大的部位不小于7mm厚，形成一層可長期不固化的、可滑移的、密封的防水層。過渡層采用單面復合丙綸無紡布的聚乙烯膜材，對非固化橡化瀝青防水層具有一定的約束力，同時由于所選用的復合丙綸聚乙烯膜材，其膠斷裂伸長率大于400%，完全滿足延伸、變形的要求。過渡層上的2mm厚聚脲涂層，其斷裂伸長率大于400%，既是對非固化橡化瀝青防水層的保護，又是一道獨立防水層。兩種材料，材性不同，但通過合理的配合與過渡，充分發(fā)揮了多種材料各自的優(yōu)勢，形成了一個有效的、密封的、適應大變形量部位的防水層，其優(yōu)點還將在工程使用中逐步得到證實。
3、工程質(zhì)量的保證離不開合理的工期。國家體育場變形縫區(qū)域防水方案5月8日上午才定下來，要求5月13日全部完成。如果是一般的地面或屋面防水，4000㎡左右的工程量算不了什么，但是國家體育場變形縫區(qū)域防水，是特殊工程的特殊部位，采取多種材料復合防水，結(jié)構(gòu)復雜，節(jié)點多樣，施工難度大，技術(shù)水平要求高的情況下，5天半時間完成施工，任務(wù)是非常艱巨的。盡管有關(guān)方面采取了許多的措施，來保證質(zhì)量，但還是出現(xiàn)了一些因工期緊造成的問題。一是正常的施工程序被打亂了，部分防水基層沒有具備防水施工條件，就不得不進行防水施工。二是熟練的防水工人保證不了。國家體育場變形縫區(qū)域的防水施工，一個熟練的技術(shù)工人，每天完成的工程量5㎡左右。在奧運前北京地區(qū)都在搶工期進度、防水技術(shù)工比較短缺的情況下，立即組織150多名的技術(shù)熟練的防水工，難度也是比較大的。因此在實際施工時，一些非熟練的防水技術(shù)工人也進場施工了，在質(zhì)量把關(guān)上留下隱患。施工人員多，單個獨立作業(yè)多，施工面也很分散，技術(shù)與質(zhì)量靠專職監(jiān)理、質(zhì)檢員的檢查監(jiān)督，力量是遠遠不夠的。三是防水施工所需的機器設(shè)備不能滿足進度要求。非固化橡化瀝青材料需要專用設(shè)備現(xiàn)場予熱攪拌，供應商提供的三臺設(shè)備僅滿足30名施工人員的用料，其它人員的施工用料只能靠現(xiàn)場明火加溫，既不能有效的控制加熱溫度、保證非固化橡化瀝青材料處于佳狀態(tài)，又對現(xiàn)場安全管理、文明施工造成影響。
如果國家體育場變形縫滲漏水，能及早發(fā)現(xiàn)、及早制定方案、及早進入施工，不至于原本應精工細作的活，變得火急火燎，那么結(jié)果會更為理想。
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