地下室抗裂防滲技術(shù)探討

邢衛(wèi)晉

上海亞泰建設(shè)集團(tuán)有限公司，上海 200331

地下室抗裂防滲技術(shù)探討

邢衛(wèi)晉

上海亞泰建設(shè)集團(tuán)有限公司，上海 200331

通過對地下室滲漏易發(fā)生部位及滲漏原因進(jìn)行分析，從設(shè)計、材料、施工等環(huán)節(jié)提出防滲漏措施，從而有效控制地下室結(jié)構(gòu)的抗裂防滲功能。

地下室；超長結(jié)構(gòu)混凝土；抗裂防滲

引言

隨著國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)健康發(fā)展，建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，城市建筑在向空中發(fā)展同時，也不斷向地下延伸。近幾年在城市建設(shè)中，地下室開裂滲漏幾率增多，不僅表現(xiàn)在居住建筑、公共建筑及工業(yè)建筑地下室滲漏，地鐵車站滲漏也尤為突出，“滲漏水”無疑為城市建設(shè)敲響了警鐘。由于裂縫引起的滲水，對工程美觀、持久性、使用功能都造成很大的影響，這一頑疾引起政府部門及工程業(yè)界的高度重視，而避免建設(shè)、運(yùn)營、使用環(huán)節(jié)出現(xiàn)各類滲漏事故，需要在現(xiàn)有技術(shù)、制度背景下強(qiáng)化設(shè)計、施工及監(jiān)督驗(yàn)收環(huán)節(jié)。

1 地下室滲漏水的主要部位

根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)，地下室易在以下部位發(fā)生滲漏：底板、頂板及墻板結(jié)構(gòu)裂縫處，底板、頂板及墻板后澆帶處、施工縫及變形縫處，集水井及電梯井坑處，外墻預(yù)留孔洞及穿墻螺桿處，出地下室頂板的風(fēng)井、采光井及樓梯等處。

2 地下室滲漏成因分析

2.1 從材料及砼施工環(huán)節(jié)對地下室滲漏水分析：混凝土級配不合理，如粗細(xì)骨料含泥量過大，顆粒級配不良，造成收縮增大，誘導(dǎo)裂縫產(chǎn)生；水泥品種、等級及混凝土強(qiáng)度選用不當(dāng)，配合比中水灰比過大，砂率、水灰比選擇不當(dāng)造成和易性差，或采用的膨脹劑和抗裂纖維的性能質(zhì)量存在問題；大體積混凝土采用普通混凝土級配，或雖已采用大體積混凝土級配甚至采用了高性能混凝土級配，但缺少二次振搗二次抹面工藝，養(yǎng)護(hù)措施不合理或養(yǎng)護(hù)期太短；混凝土施工時人、機(jī)、料及流程組織不合理，存在漏振，形成大量的冷縫搭接現(xiàn)象。

2.2 地下室結(jié)構(gòu)裂縫滲漏水成因分析：超長砼結(jié)構(gòu)未設(shè)加強(qiáng)帶、后澆帶、沉降縫或變形縫進(jìn)而產(chǎn)生結(jié)構(gòu)性裂縫；不均勻沉降引起的結(jié)構(gòu)性裂縫，如主樓與裙房是未設(shè)沉降縫的整體地下室，但樁基不在同一持力層；抗拔樁或抗浮措施不合理引起的結(jié)構(gòu)裂縫；地下室頂板混凝土養(yǎng)護(hù)期未到提前拆除底模形成裂縫；頂板混凝土齡期未到就大量堆放鋼管、扣件等到周轉(zhuǎn)材料或建筑材料或開行重型工程車輛；懸挑構(gòu)件未設(shè)臨時支撐堆放材料或開行車輛。

2.3 地下室后澆帶滲漏水成因分析：后澆帶未按規(guī)定設(shè)置二級防水（一般為一道鋼板制作的剛性止水帶，另一道為橡膠制作的柔性止水帶）；鋼板止水帶未滿焊、橡膠止水帶存在砂眼未熱膠連接；后澆帶中大量的建筑垃圾及積水未清理干凈就澆筑混凝土；后澆帶混凝土未按規(guī)定采用高一級摻用較高比例的膨脹劑和抗裂纖維的混凝土、未按規(guī)定進(jìn)行充分的養(yǎng)護(hù)；一條后澆帶多次澆筑形成了不良施工縫；中埋式橡膠止水帶固定措施不穩(wěn)妥，在墻板澆砼時就嚴(yán)重偏位；墻板后澆帶外模不是采用磚模也未做防水。

2.4 地下室沉降縫滲漏水成因分析：沉降縫設(shè)置寬度太小致使U形止水鋼板（或不銹鋼板或紫銅板）抗變形能力小，容易被沉降變形或底板收縮變形所剪斷或拉斷；沉降縫的U形止水鋼板未滿焊或在陰角處未處理好；沉降縫的U形止水鋼板在搭接施工前或施工后被損傷，未按規(guī)范要求設(shè)置柔性止水帶；用以固定后置式橡膠止水帶的預(yù)埋鐵件和螺栓在混凝土澆筑過程中嚴(yán)重偏位致使難以有效固定；橡膠止水帶本身材質(zhì)有問題或帶有砂眼或在后續(xù)施工中被損傷。

2.5 地下室集水井和電梯地坑滲漏水成因分析：電梯地坑和消防電梯的集水井聚集大量污水、垃圾，在混凝土澆筑前未抽排干凈，較易造成滲漏水；電梯地坑處往往在靠外墻的電梯井壁處容易過振和爆模，從而引起滲漏水；電梯地坑處屬大體積混凝土，一般需采用高性能混凝土保溫法施工，如采用普通混凝土或雖采用高性能混凝土仍采用普通方式施工養(yǎng)護(hù)，較易產(chǎn)生溫差裂縫。

2.6 地下室外墻板滲漏水成因分析：外墻迎水面保護(hù)層較厚產(chǎn)生收縮裂縫；墻板模板拆模太早形成豎向裂縫，養(yǎng)護(hù)措施不到位產(chǎn)生收縮裂縫；振搗不當(dāng)形成蜂窩麻面、孔洞，未進(jìn)行二次振搗；水平施工縫處鋼板止水帶沒滿焊或偏位；墻板預(yù)留孔洞處滲漏；外墻防水原因。

2.7 地下室外墻板預(yù)留管洞口和穿墻螺桿處滲漏水成因分析:地下室外墻板上的預(yù)留管洞口未采用止水剛套管; 穿越地下室外墻板的管道安裝后套管與管道間未嚴(yán)密封堵或管道周邊防水未加強(qiáng);用以固定模板的穿墻螺桿沒焊止水片或螺桿的墊模未鑿除或沒用防水砂漿粉平并做防水附加補(bǔ)強(qiáng)。

2.8 地下室頂板滲漏水成因分析：漏振或施工縫處理不當(dāng)，未按二次振搗二次抹面的工藝要求進(jìn)行施工；未進(jìn)行及時有效的養(yǎng)護(hù)；上表面鋼筋因施工過中踩踏后未及時復(fù)位，至使保護(hù)層太厚形成收縮裂縫。

2.9 地下室頂板變形縫滲漏水成因分析：變形縫的擋水翻邊未與地下室頂板整澆，存在水平施工縫且未設(shè)置止水鋼板也未采取其它措施；變形縫翻邊混凝土澆筑不密實(shí)且未做防水措施，翻邊混凝土高度低于地下室頂板覆土高度，蓋縫防水卷材材質(zhì)、施工質(zhì)量及排水坡度存在問題，蓋縫混凝土板拼接縫、滴水坡度及排水坡度存在問題，蓋縫防水卷材、蓋縫混凝土預(yù)制板在后續(xù)景觀回覆土等施工中被施工機(jī)械損壞。

2.10 地下室頂板預(yù)留孔洞口滲漏水成因分析：預(yù)留孔的擋水翻邊未與地下室頂板整澆，翻邊混凝土澆筑不密實(shí)或高度低于地下室頂板覆土高度，且水平施工縫未設(shè)止水帶；地下室排煙井、排風(fēng)井翻邊混凝土支模螺桿不是止水螺桿，拆模后留下螺桿眼且沒認(rèn)真封堵；頂板上的預(yù)埋套管未采用止水剛套管，管道安裝后套管與管道間未嚴(yán)密封堵或管道周邊防水未加強(qiáng)。

3 地下室抗裂防滲措施

混凝土結(jié)構(gòu)是百年大計，而外防水（如瀝青卷材防水、聚氨酯防水涂料、水泥基防水涂料等）壽命通常不會超過10年，這樣就存在結(jié)構(gòu)防水與外防水壽命不同步的問題。在外防水失效后，結(jié)構(gòu)自防水性能才是關(guān)鍵因素。因此，我們認(rèn)為混凝土結(jié)構(gòu)自防水是根本。而在結(jié)構(gòu)設(shè)計水平不斷完善的今天，荷載裂縫在工程中出現(xiàn)的幾率較少，要做好防滲漏，首先要解決超長混凝土結(jié)構(gòu)收縮開裂問題（混凝土開裂主要是由變形能力不足引起的），然后才是抗?jié)B，抗裂比抗?jié)B更重要。

3.1 地下室抗裂防滲設(shè)計措施

3.1.1 砼抗?jié)B等級應(yīng)根據(jù)常年地下水位的深度合理確定抗?jié)B等級；砼強(qiáng)度設(shè)計首先滿足結(jié)構(gòu)安全，不易選擇高標(biāo)號高強(qiáng)度砼（砼強(qiáng)度越高脆性越大越易開裂），水泥不易使用高強(qiáng)水化熱大的水泥（水泥等級越高，細(xì)度越細(xì)早強(qiáng)越高，砼越易開裂）；膨脹劑宜選用有三至四個膨脹元的高性能膨脹劑；抗裂纖維宜選用9～12長的聚丙烯纖維。

3.1.2 外墻防水材料潮濕環(huán)境中可選用水溶性材料，干燥環(huán)境中才可以選用憎水性材料，外墻板宜選用柔性材料不宜用脆性材料。底板、頂板防水保護(hù)層宜選擇厚度50厚剛性砼保護(hù)層（覆土頂板宜兩道防水設(shè)防，保護(hù)層需找坡、設(shè)排水板）；墻板迎水面保護(hù)層50厚擠塑板。

3.1.3 對于超長砼結(jié)構(gòu)要充分考慮砼收縮變形，地下室邊長超過45m～60m時按規(guī)定設(shè)置后澆帶、加強(qiáng)帶或變形縫。目前整體地下室仍采用傳統(tǒng)施工方法，每隔30m～45m留后澆帶，42d以后用微膨脹砼回填，解決收縮開裂。施工中后澆帶貫穿整個地下室，斷梁斷板，支撐及處理煩瑣，處理不當(dāng)將會成為滲漏隱患，采用膨脹加強(qiáng)帶可以提高結(jié)構(gòu)的整體性、抗裂抗?jié)B性能。

4.1.4 設(shè)計結(jié)構(gòu)中斷面突變，應(yīng)力集中處充分考慮結(jié)構(gòu)安全性。如果主樓與裙房的樁基不在同一持力層，則應(yīng)設(shè)沉降縫、變形縫或沉降后澆帶（不可用加強(qiáng)帶代替）斷開。

3.1.5 抗拔樁或抗浮措施：抗拔樁的抗浮力在枯水期時應(yīng)大于結(jié)構(gòu)自重與地下室周邊回填土的壓力之和?？拱瘟Σ蛔銜r，除應(yīng)及時回填土外，基坑外降水措施暫不停，尤其要有突降大雨時的應(yīng)急排水措施（基坑外安裝一定數(shù)量的自動水泵，緊急情況下自動往地下室內(nèi)抽水）。基礎(chǔ)底板如有管井暫不能封堵。抓緊上主體結(jié)構(gòu)施工。

3.1.6 配置構(gòu)造溫度筋：地下室墻體較長厚度較小，易采用細(xì)而密的配筋原則，墻體水平筋直徑宜為10cm～14cm，間距宜小于150cm，厚度0.4m～0.6m墻板，全截面配筋率宜大于0.5%，水平筋綁扎在豎直筋外排，外墻設(shè)置必要的抗裂筋；墻體上部1m設(shè)置暗梁、鋼筋加密加強(qiáng)，墻柱連接2m范圍內(nèi)插入附加筋，以分散砼內(nèi)應(yīng)力，提高抗裂能力。

3.2 地下室抗裂防滲施工措施

3.2.1 為保證基礎(chǔ)施工質(zhì)量，基礎(chǔ)施工期間，通過設(shè)置臨時集水井、管井或輕型井點(diǎn)將地下水位降至基礎(chǔ)墊層下50cm。

3.2.2 迎水面防水層應(yīng)在以下部位做防水加強(qiáng)：后澆帶、外墻穿墻管、螺桿洞、墊層與樁頭交接處、底板找平層與立墻接處、墻板與頂板交接處等。

3.2.3 上下皮鋼筋間按4個/設(shè)置“馬蹬筋”，施工中上皮鋼筋踩踏變形后必須及時復(fù)位，防止因保護(hù)層太厚形成收縮裂縫；砼采用分層澆筑軟接茬，下料高度小于2m，澆筑層厚度小于0.5m，振搗密實(shí)。初凝前進(jìn)行二次振搗二次抹面，以便提高混凝土的抗?jié)B性能。

3.2.4 后澆帶兩側(cè)設(shè)置二級防水，一道鋼板止水帶（厚度3cm），采用雙面搭接滿焊；另一道為橡膠柔性止水帶（寬度為350cm），采用熱膠搭接；后澆帶澆筑前積水或積淤、建筑垃圾必須清理干凈；后澆帶采用比兩側(cè)砼強(qiáng)度高一級、摻用較高比例的高性能膨脹劑和聚丙烯抗裂纖維砼，一條后澆帶一次連續(xù)澆筑完成了。外墻后澆帶外模用磚（砼）模砌成八字形，外側(cè)用防水砂漿粉刷平整并做防水處理。

3.2.5 沉降縫設(shè)置寬度提高到10cm～15cm，U形止水鋼板安裝前雙面搭接滿焊，在陰角處彎園處理不能直接搭接，增強(qiáng)U形止水鋼板抗變形能力。

3.2.6 地下室迎水面外墻加掛抗裂鋼筋網(wǎng)6@200×200,保護(hù)層厚15,滿扎,并用8@600×600、L100焊接固定在外墻主筋上。外墻板模板盡量遲拆，實(shí)行帶模養(yǎng)護(hù)，期間固定模板的螺桿不得松動，養(yǎng)護(hù)周不少于一周，模板拆除后持續(xù)澆水養(yǎng)護(hù)要達(dá)到14天以上，以有效減少收縮裂縫特別是豎向裂縫。

3.2.7 地下室外墻預(yù)留的孔洞口必須用剛性止水套管，穿墻管道安裝后，管道與套管間需用干硬性純水泥加麻絲分?jǐn)?shù)次填塞密實(shí)，外側(cè)孔洞周邊需用防水涂料或防水卷材加強(qiáng)。地下室穿墻止水螺桿居中焊接止水片（40×40×3），模板拆除后需鑿除墊模（40×40×18），用防水砂漿分兩次粉平，并做防水加強(qiáng)。

3.2.8 地下室頂板混凝土齡期未到，不得大量堆放鋼管、扣件等周轉(zhuǎn)材料或建筑材料，也不得開行重型工程車輛。懸挑構(gòu)件未設(shè)支撐不得堆放周轉(zhuǎn)材料、建筑材料、建筑設(shè)備或開行車輛。出地下室樓梯、風(fēng)井、采光井設(shè)擋水翻邊與地下室頂板整澆，或設(shè)水平止水鋼板，澆筑砼仔細(xì)振搗密實(shí)，同時做防水附加處理。

4 結(jié)語

地下室防滲漏是一個綜合性課題，作為自防水混凝土裂縫控制則是一個系統(tǒng)工程，要通過設(shè)計、材料、施工等環(huán)節(jié)進(jìn)行全面控制，才能減少裂縫產(chǎn)生。經(jīng)過大量工程實(shí)踐，采用以上措施，對地下室抗裂防滲是行之有效的。

[1]蘇潔.淺談高層建筑地下室混凝土墻板產(chǎn)生裂縫的原因及防治[J].隧道建設(shè),2003（6）：36-37

[2]邢衛(wèi)晉.膨脹加強(qiáng)帶在混凝土結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用技術(shù)探討[J].城市建設(shè)理論研究,2012（9）：112-113

[2] 葛忻生.高層建筑基礎(chǔ)的實(shí)用設(shè)計方法[M].中國水利水電出版社,2006.

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.13.029