建筑物地下室底板滲水裂縫的處理與控制要點(diǎn)分析

崔澤，陳家緣，肖少鴻

（中國建筑第二工程局有限公司，廣東深圳 518107）

1 引言

許多建筑物為了滿足使用者的要求，通常會設(shè)置地下室，方便車輛停放以及其他用途。建筑物地下室底板通常采用混凝土結(jié)構(gòu)，由于混凝土?xí)玫酱罅克?，水泥在熟化過程中產(chǎn)生水化熱，導(dǎo)致混凝土內(nèi)部溫度升高，內(nèi)外溫度差異較大，在使用過程中容易產(chǎn)生裂縫，同時還有可能導(dǎo)致底板滲水問題，影響建筑物地下室的正常使用。因此，要采取切實可行的措施解決建筑物地下室底板裂縫滲水問題，需研究其產(chǎn)生的原因，從根本上防止裂縫出現(xiàn)，提高建筑物地下室混凝土結(jié)構(gòu)的安全性與穩(wěn)定性，使建筑物的使用功能更加健全，為建筑物使用者提供更安全、更可靠的保障。

2 建筑物地下室底板產(chǎn)生裂縫的原因分析

2.1 水泥水化熱較大

建筑物地下室底板施工通常采用水泥用量較多的混凝土，可以有效增強(qiáng)地下室底板的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。但是，水泥水化過程中會產(chǎn)生大量的熱量，據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，每克水泥在水化作用中釋放的熱量大約為501 J，混凝土內(nèi)部溫度升高至大約80～90 ℃時，內(nèi)部熱量不易散發(fā)，內(nèi)部溫度遠(yuǎn)高于外部溫度，兩者溫度差異變大，混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的溫度應(yīng)力與溫度變形，如果溫度應(yīng)力與變形值超出允許范圍，會導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。因此，建筑物地下室底板混凝土內(nèi)部的溫度與混凝土采用的水泥類型、用量有直接聯(lián)系，當(dāng)混凝土內(nèi)部溫度與外部溫度相差較大時，溫度應(yīng)力越大，出現(xiàn)裂縫的可能性就越高。

2.2 外界溫度的影響引起裂縫

在澆筑建筑物地下室底板混凝土的過程中，容易受到外界氣溫變化的影響，這種影響通常呈現(xiàn)為外界氣溫越高，混凝土澆筑溫度越高；反之外界氣溫越低，混凝土澆筑的溫度也越低。當(dāng)氣溫迅速下降時，外層混凝土內(nèi)部溫度也會呈梯度式下降，從而形成溫度差異及溫度應(yīng)力，導(dǎo)致地下室底板大體積混凝土產(chǎn)生裂縫。

2.3 內(nèi)部溫度變化造成裂縫

由于在混凝土的硬化過程中會產(chǎn)生大量的水化熱，再加上地下室底板體積大、厚度厚，結(jié)構(gòu)內(nèi)部的熱量不易散熱。當(dāng)混凝土內(nèi)部溫度到達(dá)峰值后，水化熱逐漸減少，結(jié)構(gòu)表面的溫度逐漸降低，但是結(jié)構(gòu)內(nèi)部的降溫速度比表面降溫速度慢很多，由此形成的溫度應(yīng)力大于混凝土的抗拉強(qiáng)度時，會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)裂縫，并且裂縫會隨著溫度的變化擴(kuò)張或合攏。

3 建筑物地下室底板滲水裂縫的處理措施

建筑物地下室底板發(fā)生裂縫滲水的處理方法通常有表面涂抹與貼補(bǔ)法、填充法、灌漿法以及結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)法等。本文結(jié)合工程案例，具體探討地下室底板發(fā)生滲水裂縫的處理方法。

某建筑工程地面以上共25 層，地下2 層，地下室寬度與長度分別為200 m 與220 m，地下室負(fù)1 層采用空心板結(jié)構(gòu)，頂板采用厚實心板結(jié)構(gòu)，本項目地下室底板出現(xiàn)裂縫滲水的原因主要是溫度變化、混凝土收縮。對建筑地下室底板進(jìn)行隨機(jī)鉆取芯樣，當(dāng)芯樣鉆穿抗水板時，發(fā)現(xiàn)有地下水滲出板面，測得地下室底板板頂標(biāo)高低于地下水位大約0.69 m。隨機(jī)鉆取芯樣的結(jié)果顯示，本工程地下室底板芯樣混凝土密實，芯樣鉆穿板厚，通過測量可得底板的厚度分別為0.39 m、0.37 m、0.38 m、0.47 m、0.51 m。根據(jù)前期測量與數(shù)據(jù)計算，針對不同程度的裂縫，本工程采用以下幾種方法對地下室底板裂縫進(jìn)行處理。

3.1 表面涂抹與貼補(bǔ)法

在地下室底板裂縫的表面進(jìn)行涂抹與貼補(bǔ)是一種常見的裂縫處理方法，主要適用于細(xì)且淺、不滲水、不伸縮、不擴(kuò)大的裂縫。這類裂縫的開裂程度較小，裂縫寬度不超過0.2 mm，灌漿不易進(jìn)入，采用表面涂抹法可以用修補(bǔ)材料抹涂裂縫表面，阻止裂縫繼續(xù)擴(kuò)大。在涂抹過程中，先用鋼刷打毛表面，沖洗后等待表面干燥，再采用環(huán)氧樹脂填充表面氣孔，涂抹修補(bǔ)材料，修補(bǔ)材料可以采用環(huán)氧樹脂或者丙烯酸橡膠。表面貼補(bǔ)主要是采用土工膜或其他防水片在底板裂縫表面進(jìn)行貼補(bǔ)，如果地下室底板出現(xiàn)大面積滲水，但是滲水程度較輕,難以確定滲水位置，可以采用這種方法。針對該工程中地下室底板裂縫寬度小于0.2 mm 的裂縫，采用這種方法進(jìn)行處理。

3.2 填充法

填充法主要是采用修補(bǔ)材料直接填充裂縫，適用于裂縫寬度在0.2～0.3 mm 的裂縫。可以在裂縫頂部開成U 形槽或者V 形槽，然后將槽內(nèi)清洗干凈，等待槽表面干燥之后，涂一層界面處理劑或者較低黏度的樹脂，增強(qiáng)填充物與原混凝土表面的黏結(jié)力。在填充過程中，從槽口直接向裂縫內(nèi)部灌入不同黏度的樹脂，從而有效阻止裂縫滲水問題。針對該工程中底板裂縫寬度為0.2～0.3 mm 的裂縫，采用填充法進(jìn)行裂縫處理。

3.3 灌漿法

灌漿法的應(yīng)用范圍較廣，本工程中應(yīng)用灌漿法修補(bǔ)裂縫寬度為0.3～0.5 mm 裂縫。

1）在注漿前，要先密封裂縫周邊，并把裂縫表面的灰塵與污垢清理干凈，然后根據(jù)裂縫走向預(yù)埋灌漿嘴（止水針頭）。采用結(jié)構(gòu)輕巧的注漿器，從上到下，從水平縫一端到另一端，在裂縫腔內(nèi)慢慢壓入注漿料，用注漿器在裂縫腔內(nèi)注入黏度低、強(qiáng)度高、具有良好滲透性的裂縫修補(bǔ)膠液，將裂縫通道封閉，避免裂縫進(jìn)一步擴(kuò)大[1]。

2）針對本工程地下室底板后澆帶新舊混凝土交界地方產(chǎn)生的裂縫，工程采用板處理方案，具體如圖1 所示。在裂縫交接處中心采用抗浮鋼絲網(wǎng)片，左右各釘一顆鋼釘，并利用黏性聚合物改性瀝青防水卷材進(jìn)行裂縫修補(bǔ)。

圖1 板處理方案（單位：mm)

3）針對本工程地下室底板面層滲水，采取開槽疏水的方法，將底板與面層之間的水引入附近的集水坑中，底板面層開鑿示意圖如圖2 所示。

圖2 底板面層開鑿示意圖（單位：mm）

3.4 結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)法

結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)法主要是針對因外部荷載造成的裂縫以及開裂時間較長卻沒有及時采取處理措施的裂縫，這類裂縫會對混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度造成影響，可以采取錨固補(bǔ)強(qiáng)法、預(yù)應(yīng)力錨固法、置換混凝土法進(jìn)行裂縫修補(bǔ)[2]。

本工程根據(jù)裂縫開裂程度，分別采用相應(yīng)的處理方法進(jìn)行防滲堵漏，確保地下室底板混凝土結(jié)構(gòu)不受破壞，不影響建筑物的安全性與穩(wěn)定性。

4 建筑物地下室底板滲水裂縫處理過程中的技術(shù)要點(diǎn)分析

4.1 合理控制混凝土內(nèi)部與外部溫度差異

為了避免地下室底板出現(xiàn)裂縫，最核心的問題是控制混凝土內(nèi)外部的溫度差異，降低混凝土的溫度應(yīng)力與溫度變形。選擇水泥品種時，優(yōu)先選擇水化熱較低的水泥，并適度減少水泥用量，可以采用礦渣硅酸鹽水泥。地下室底板混凝土澆筑應(yīng)在室外溫度低于28 ℃時進(jìn)行。在夏季高溫時，由于混凝土入模溫度較高，可在混凝土攪拌過程中添加冷水以及適量的粉煤灰降低混凝土溫度，還可以采用遮蓋布將骨料遮蓋起來，防止高溫暴曬。在地下室底板混凝土澆筑之后進(jìn)行溫度測量，如果溫度過高，可以采用蓄水法或者人工降溫法進(jìn)行降溫，將混凝土內(nèi)外部的溫度差異控制在25 ℃以內(nèi)。

4.2 優(yōu)化混凝土配合比

地下室底板混凝土的干縮變形與水泥用量聯(lián)系密切，當(dāng)水泥的用量達(dá)到350 kg/m3時，地下室底板產(chǎn)生裂縫的可能性較大。因此，為了控制地下室底板裂縫，要科學(xué)控制水泥用量，優(yōu)化混凝土配合比，水泥與砂的配合比為1∶1，水灰比控制在最低0.4，最高0.5，防水劑用量為水泥用量的5%。在水泥水化過程中所用到的水量大約為水泥重量的25%，其余一部分水被離析出來，留在底板孔隙中，影響地下室底板混凝土干縮變形。為了避免單位用水量對混凝土干縮造成的影響，需要減少單位用水量，添加適量的減水劑，用于減少水泥用量以及單位用水量，降低混凝土收縮值，防止微裂縫的發(fā)展[3]。

4.3 注意施工細(xì)部預(yù)防

在地下室底板施工過程中，要特別注重細(xì)節(jié)的裂縫預(yù)防處理。（1）在地下防水層與底板施工過程中，地下水位必須控制在基底以下大約5 m。（2）為控制底板裂縫，支撐樓板面層鋼筋的支架間距有一定要求，當(dāng)采用φ6 mm 的分布筋時，支架間距不超過0.5 m；采用φ8 mm 的分布筋時，支架間距不超過0.8 m。同時，支架要與受支撐的鋼筋牢固地綁扎在一起，如果地下室底板厚度≤0.2m，支架可以采用φ10 mm 的鋼筋制作；如果底板厚度＞0.2m 且＜0.3m，支架采用φ12 mm 的鋼筋制作，預(yù)防地下室樓板面層開裂。（3）對于施工縫與后澆帶，在施工縫處繼續(xù)澆筑混凝土之前，要將混凝土表面的浮漿雜物、疏松石子清除干凈，采用灑水方法讓表面保持濕潤狀態(tài)，用刷子均勻地噴刷水灰比為0.6 的水泥漿，再鋪抹厚度為20～30 mm的水泥砂漿，及時澆灌混凝土。地下室后澆帶混凝土采用蓄水法進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時間需多于28 d。地下室底板混凝土澆筑采取分層連續(xù)進(jìn)行的方式，振搗密實，拆模后應(yīng)及時覆蓋，養(yǎng)護(hù)時間不少于14 d。在混凝土表面可以用麻袋或草袋覆蓋起來，避免混凝土表面熱量擴(kuò)散過快，控制溫差應(yīng)力。（4）科學(xué)埋設(shè)濾水層與防水層，在建筑物地下室需要設(shè)置一定數(shù)量的明溝，盲溝兩邊用水泥砂漿建立坡道，找平和壓光底板表面，并在找平層上增加柔性防水層，做好防濾水處理。

5 結(jié)語

建筑地下室底板滲水裂縫處理是一項系統(tǒng)性工程，在前期施工過程中要注意做好防水處理，從防水與堵漏兩方面進(jìn)行，采取科學(xué)合理的處理方法，封堵滲漏裂縫，對裂縫表面進(jìn)行封膠，合理控制熱脹冷縮反應(yīng)引起的底板溫度裂縫，選擇恰當(dāng)?shù)慕鉀Q方法與處理技術(shù)，切實解決我國建筑物地下室底板滲水裂縫問題，推動我國高層建筑的不斷發(fā)展。