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摘要:本文结合工程实例,对地下室防水施工技术进行了详细论述,以确保防水工程施工质量。经工程实践证明其防水效果显著。
关键词:地下室防水;建筑标高;防水等级;施工缝
随着城市化进程的深入,高层商住楼数量急剧增长,与之相应的地下室工程更是由1层增至3层、4层不等。常受地面雨水渗透以及地下水侵袭,加上地下室内通风采光不畅,因此如果防水施工过程控制不利往往会留下地下室防水工程质量隐患,轻则阴角产生阴潮、结露,重则结构发生渗漏、室内积水,严重影响建筑物使用功能以及结构安全;因此地下室防水施工质量控制一直是整栋建筑防水施工的重点以及难点。下面通过具体工程实例,谈谈地下室工程防水施工技术的应用。
一、工程概况
该工程由四栋建筑和地下车库组成,如图1所示。其中,二栋地上27层,建筑高度87.8m;03、06栋地上18层,建筑高度55m;整个地下建筑面积为38166m,为地下2层,东西长172m,南北宽121m,基坑开挖深度为9.5~10m。地下室底板厚度为60cm,侧墙厚度为30cm,顶板厚度为35cm。
二、进水、渗漏原因分析
1设计原因
1.1建筑标高设计疏忽
本工程防水等级为Ⅱ级。地下室底板、侧墙、顶板采用钢筋混凝土自防水,强度等级为C30;浇筑底板、外墙的混凝土抗渗等级为S8,浇筑顶板的混凝土抗渗等级为S6;水泥用量为250kg/m3。
地下室楼道口地面标高及通风窗口底标高,对应于室外地面或路面标高的高差值偏小(图1)。设计时忽视了特大暴雨形成的室外地面或路面滞水,从楼道口或通风窗口流进地下室内,形成积水危害,严重扰乱住户正常生活秩序。
1.2防水等级设计疏忽
住宅工程地下室的主要功能是民用停车库,设计时仅考虑地下水位制约的返潮效应,一般采用较低的三级防水标准;底板设计厚度250~400mm,迎水面无柔性防水层,由于底板厚度较薄与刚性防水层易裂。地下承压水容易透过底板混凝土毛细孔或刚性防水层裂缝而形成渗漏隐患;楼道口墙板设计,局部采用砖砌结构,墙后填土层内滞水容易透过砖砌墙体形成渗漏危害。
1.3施工缝设置疏忽
地下室通风窗口以下的墙板高度,一般在1200mm左右(图1)。在墙板上设置了施工缝,底板与墙板混凝土分二次浇筑。由于施工缝贯穿地下室周圈墙板,其延线较长,施工作业与施工缝处理难度较大;尽管采取遇水膨胀橡胶条或镀锌铁片止水等措施,但是新老混凝土接缝出现局部渗漏在所难免。有的地下室工程,在底板周圈设置施工缝,导致底板下面防水处理困难,在底板上面设置防水层,因是背水面,防水功效难于发挥,局部渗漏亦不可避免。
三、设计措施
1建筑标高设计
应考虑区域内历史最大暴雨时室外地面或路面的雨水淹没深度。该数据通过走访群众和查阅气象水文资料获得;再确定楼道口地面标高与通风窗口底标高,分别应高于室外地面或路面标高的合理高差数值,避免设计失误而引起地下室进水危害。
2防水等级设计
住宅工程地下室防水等级不得低于二级标准;基础底板厚度不得小于规范规定的厚度;墙板采用钢筋混凝土不透水结构,不宜采用砖砌结构;基础底板与墙板迎水面均应在刚性防水层上粘贴卷材防水层,形成“刚柔相济,防控结合”的可靠防水体系,有效抑制混凝土结构开裂而形成的渗漏危害。
3施工缝设置
遵循“防水混凝土施工应不留或少留施工缝”的规范规定,地下室墙板高度低于2m时不设置施工缝,基础底板与墙板混凝土应一次浇筑完成;不宜在基础底板上留置施工缝,后浇带除外,从而减少施工缝处理难度,避免渗漏隐患发生。
4施工缝的施工
1)在水平施工缝浇筑混凝土前,应将其表面浮浆和杂物清除,先铺净浆,在铺30mm~50mm厚的l:1水泥砂浆或涂刷混凝土界面处理剂,并及时浇筑混凝土;铺设水泥砂浆的铺浆长度要适应混凝土的浇筑速度.不宜过长或者间断漏铺。混凝土砂浆在墙体中的卸料高度>3m时,可根据墙体厚度选用柔性流管浇灌,避免混凝土出现离析现象。
2)垂直施工缝浇筑混凝土前,应将其表面清理干净,并涂刷水泥净浆或混凝土界面处理剂,并及时浇筑混凝土
3)浇筑时要严格控制分层厚度,每次浇筑厚度应控制在0.5m左右。每次浇筑墙体长度不大于30m,浇筑时应保证连续性。
5施工缝的防水处理
1)在施工中,由于需进行大面积施工,势必形成施工缝,与一次性浇筑相比,施工缝必然对结构的整体性带来危害,并且是防水薄弱环节之一。
2)本工程的施工缝主要是水平施工缝,采用防水的构造形式主要有设置BW遇水膨胀止水条和中埋钢板止水带两种。
①设置BW止水条是近年发展起来的一种新工艺。主要有操作简单、施工速度快等优点。
②选用的遇水膨胀止水条应具有膨胀功能,其7d的膨胀率不应大于最终膨胀率的60%。
⑧遇水膨胀止水条应牢固地安装在缝表面或预留槽内。止水带安装过程中的支模和其他工序施工中,要注意不应有金属一类的硬物损伤止水带。
④浇注混凝土时,应先将底板处的止水带下侧混凝土振捣密实。并密切注意止水带有无上翘现象;对墙板处的混凝土应从止水带两侧对称振捣,并注意止水带有无位移现象,使止水带始终居于中间位置。
⑤钢板止水带一般宽度220 mm,插入深度100mm,留出lOOmm,钢板通长设置,厚度2-3 mm,利用钢板与混凝土连接,可消除施工缝处在新旧混凝土接槎的薄弱环节,达到防渗目的。
四、加强防水施工技术措施
(1)在浇筑混凝土时,加强了原材料的质量控制,对所用材料如水泥、砂、石、掺和料都进行了严格检查和验收。如石子选用温度线膨胀系数较小的石灰岩骨料,形状以碎石为佳,粒径尽可能大一些。并在混凝士中掺入一定数量的UEA混凝土膨胀剂,同时掺入20%粉煤灰替代部分水泥。
(2)在地下室外墙增加了二道防裂措施,一是在钢筋的4cm外保护层内增加中Φ6.5@200x200的钢筋网片,二是在混凝土内掺人0.8kg/m3的聚丙烯纤维,以提高混凝土的抗裂性能。
(3)在所有细部节点的聚氨酯防水涂料施工中,增加1层玻纤布,再按照“一布三涂”的方法进行施工.以确保防水层的有效厚度。
(4)在地下室顶板涂刷聚氨酯防水涂料前,对基层进行全面彻底的检查。先在基层刷一道水泥浆,再进行找平层的施工,然后再刷1道水泥浆后进行防水层的施工,相当于增加了一道“三层抹面”的刚性防水层。
五、地下室外墙裂缝的处理技术
混凝土作为多种材料组成的脆性材料.裂缝的存在是客观的。作为施工单位应加强地下室混凝土的施工管理.避免或减少混凝土裂缝的产生。本工程施工完成后,在外墙、顶板的不同部位,发现了不同程度的裂缝。根据现场裂缝情况,分析如下。
1裂缝的类型
1.1于缩裂缝:混凝土在硬化过程中由于水分逐渐蒸发散失,水泥石中的凝结胶体干燥收缩产生的裂缝。
1.2溫度裂缝:水泥水化过程中释放出大量的热量,从而在混凝土内部和表面形成温度梯度而产生拉应力。当这种拉应力超过混凝土板的约束力时,必然引起混凝土的开裂,产生温度裂缝。
1.3荷载变形裂缝:地下室混凝土顶板施工完后,顶板作为施工场地使用,大量的建筑材料堆放在上面,易造成混凝土荷载过大而产生变形,出现裂缝。
1.4施工冷缝:施工过程中由于停电、机械故障等原因迫使混凝土浇筑中断,当再次浇筑混凝土时,如果2次浇筑的间隔时间超过混凝土的初凝时间,那么就容易在新旧混凝土接茬间出现裂缝。
2产生裂缝的原因分析
2.1设计、施工组织方面原因。后浇带、施工缝留设间距偏大,地下室外墙混凝土一次性浇筑长度过长,都极易导致混凝土产生收缩裂缝。
2.2商品混凝土本身的原因。目前,由于价格上的竞争,混凝土供应商为了减少成本,在外加剂和掺合料方面偷工减料,如掺和过多的粉煤灰、减少抗裂聚丙烯纤维的含量等。
2.3混凝±施工方面的原因。混凝土产生裂缝,施工方面的原因较多,如振捣不密实、拆侧模较早、养护不及时、墙体混凝土没有分层浇筑等都会引起裂缝。
2.4成品保护方面的原因。由于施工场地狭小,有的地下室顶板会作为施工场地使用.如果不采取有效的保護措施,极易引起混凝土由于荷载过大而变形,造成裂缝。
3混凝土裂缝的治理
3.1细微裂缝。混凝土表面出现一些没有扩展性的细微裂缝,一般情况下这种裂缝是稳定的,可自愈.不会影响结构的使用性能和耐久性。从美观考虑,可先将裂缝表面清洗干净,然后涂刷环氧树脂浆液2遍,最后用刮抹料、调色料处理混凝土表面,使其颜色与周围混凝土一致。环氧树脂浆液配比,环氧树脂501稀释剂:二甲苯:乙二胺=l:0.2:0.35:0.O8。刮抹料配比,水泥细砂水=1∞5。调色料配比,水泥:白水泥:107胶=5:3:1。各种浆料应经试验合格后,再进行施工。
3.2贯通性裂缝。贯通性裂缝的危害较大,必须采取有效的治理方法。先沿裂缝方向凿宽5cm、深3cm的“v”形槽,在槽内骑缝每隔0.5m钻1个孔.孔深为墙体厚度的1/2或2/3,一般≥15cm,不得穿透墙体以防跑浆:然后用清水将槽内的杂物及粉尘冲洗干净,在孔内插入Φ10的注浆管,用环氧树脂水泥砂浆将其固定,再用灰刀将砂浆压实抹光。环氧树脂砂浆配比,环氧树脂:水泥:细砂:乙二胺:二丁酯=1:1.6:3.2:0.1:0.12,其中乙二胺是固化剂,二丁酯是稀释剂。待环氧树脂砂浆有一定强度后,以0.15~2MPa的压力将水泥冰玻璃浆液或环氧树脂浆液注人裂缝内。注浆结束后,以0.2MPa压力压水检查注浆效果。最后,用刮抹料和调色料对裂缝表面进行处理。
六、结束语
本地下室防水工程严格按以上施工工艺施工,从完成防水施工至今已二年多,经过广东多雨季节及地下水位变化的考验, 未发现有任何一处渗水漏水现象, 完全达到了预期效果, 受到业主、 监理及设计方的一致好评。
注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词:地下室防水;建筑标高;防水等级;施工缝
随着城市化进程的深入,高层商住楼数量急剧增长,与之相应的地下室工程更是由1层增至3层、4层不等。常受地面雨水渗透以及地下水侵袭,加上地下室内通风采光不畅,因此如果防水施工过程控制不利往往会留下地下室防水工程质量隐患,轻则阴角产生阴潮、结露,重则结构发生渗漏、室内积水,严重影响建筑物使用功能以及结构安全;因此地下室防水施工质量控制一直是整栋建筑防水施工的重点以及难点。下面通过具体工程实例,谈谈地下室工程防水施工技术的应用。
一、工程概况
该工程由四栋建筑和地下车库组成,如图1所示。其中,二栋地上27层,建筑高度87.8m;03、06栋地上18层,建筑高度55m;整个地下建筑面积为38166m,为地下2层,东西长172m,南北宽121m,基坑开挖深度为9.5~10m。地下室底板厚度为60cm,侧墙厚度为30cm,顶板厚度为35cm。
二、进水、渗漏原因分析
1设计原因
1.1建筑标高设计疏忽
本工程防水等级为Ⅱ级。地下室底板、侧墙、顶板采用钢筋混凝土自防水,强度等级为C30;浇筑底板、外墙的混凝土抗渗等级为S8,浇筑顶板的混凝土抗渗等级为S6;水泥用量为250kg/m3。
地下室楼道口地面标高及通风窗口底标高,对应于室外地面或路面标高的高差值偏小(图1)。设计时忽视了特大暴雨形成的室外地面或路面滞水,从楼道口或通风窗口流进地下室内,形成积水危害,严重扰乱住户正常生活秩序。
1.2防水等级设计疏忽
住宅工程地下室的主要功能是民用停车库,设计时仅考虑地下水位制约的返潮效应,一般采用较低的三级防水标准;底板设计厚度250~400mm,迎水面无柔性防水层,由于底板厚度较薄与刚性防水层易裂。地下承压水容易透过底板混凝土毛细孔或刚性防水层裂缝而形成渗漏隐患;楼道口墙板设计,局部采用砖砌结构,墙后填土层内滞水容易透过砖砌墙体形成渗漏危害。
1.3施工缝设置疏忽
地下室通风窗口以下的墙板高度,一般在1200mm左右(图1)。在墙板上设置了施工缝,底板与墙板混凝土分二次浇筑。由于施工缝贯穿地下室周圈墙板,其延线较长,施工作业与施工缝处理难度较大;尽管采取遇水膨胀橡胶条或镀锌铁片止水等措施,但是新老混凝土接缝出现局部渗漏在所难免。有的地下室工程,在底板周圈设置施工缝,导致底板下面防水处理困难,在底板上面设置防水层,因是背水面,防水功效难于发挥,局部渗漏亦不可避免。
三、设计措施
1建筑标高设计
应考虑区域内历史最大暴雨时室外地面或路面的雨水淹没深度。该数据通过走访群众和查阅气象水文资料获得;再确定楼道口地面标高与通风窗口底标高,分别应高于室外地面或路面标高的合理高差数值,避免设计失误而引起地下室进水危害。
2防水等级设计
住宅工程地下室防水等级不得低于二级标准;基础底板厚度不得小于规范规定的厚度;墙板采用钢筋混凝土不透水结构,不宜采用砖砌结构;基础底板与墙板迎水面均应在刚性防水层上粘贴卷材防水层,形成“刚柔相济,防控结合”的可靠防水体系,有效抑制混凝土结构开裂而形成的渗漏危害。
3施工缝设置
遵循“防水混凝土施工应不留或少留施工缝”的规范规定,地下室墙板高度低于2m时不设置施工缝,基础底板与墙板混凝土应一次浇筑完成;不宜在基础底板上留置施工缝,后浇带除外,从而减少施工缝处理难度,避免渗漏隐患发生。
4施工缝的施工
1)在水平施工缝浇筑混凝土前,应将其表面浮浆和杂物清除,先铺净浆,在铺30mm~50mm厚的l:1水泥砂浆或涂刷混凝土界面处理剂,并及时浇筑混凝土;铺设水泥砂浆的铺浆长度要适应混凝土的浇筑速度.不宜过长或者间断漏铺。混凝土砂浆在墙体中的卸料高度>3m时,可根据墙体厚度选用柔性流管浇灌,避免混凝土出现离析现象。
2)垂直施工缝浇筑混凝土前,应将其表面清理干净,并涂刷水泥净浆或混凝土界面处理剂,并及时浇筑混凝土
3)浇筑时要严格控制分层厚度,每次浇筑厚度应控制在0.5m左右。每次浇筑墙体长度不大于30m,浇筑时应保证连续性。
5施工缝的防水处理
1)在施工中,由于需进行大面积施工,势必形成施工缝,与一次性浇筑相比,施工缝必然对结构的整体性带来危害,并且是防水薄弱环节之一。
2)本工程的施工缝主要是水平施工缝,采用防水的构造形式主要有设置BW遇水膨胀止水条和中埋钢板止水带两种。
①设置BW止水条是近年发展起来的一种新工艺。主要有操作简单、施工速度快等优点。
②选用的遇水膨胀止水条应具有膨胀功能,其7d的膨胀率不应大于最终膨胀率的60%。
⑧遇水膨胀止水条应牢固地安装在缝表面或预留槽内。止水带安装过程中的支模和其他工序施工中,要注意不应有金属一类的硬物损伤止水带。
④浇注混凝土时,应先将底板处的止水带下侧混凝土振捣密实。并密切注意止水带有无上翘现象;对墙板处的混凝土应从止水带两侧对称振捣,并注意止水带有无位移现象,使止水带始终居于中间位置。
⑤钢板止水带一般宽度220 mm,插入深度100mm,留出lOOmm,钢板通长设置,厚度2-3 mm,利用钢板与混凝土连接,可消除施工缝处在新旧混凝土接槎的薄弱环节,达到防渗目的。
四、加强防水施工技术措施
(1)在浇筑混凝土时,加强了原材料的质量控制,对所用材料如水泥、砂、石、掺和料都进行了严格检查和验收。如石子选用温度线膨胀系数较小的石灰岩骨料,形状以碎石为佳,粒径尽可能大一些。并在混凝士中掺入一定数量的UEA混凝土膨胀剂,同时掺入20%粉煤灰替代部分水泥。
(2)在地下室外墙增加了二道防裂措施,一是在钢筋的4cm外保护层内增加中Φ6.5@200x200的钢筋网片,二是在混凝土内掺人0.8kg/m3的聚丙烯纤维,以提高混凝土的抗裂性能。
(3)在所有细部节点的聚氨酯防水涂料施工中,增加1层玻纤布,再按照“一布三涂”的方法进行施工.以确保防水层的有效厚度。
(4)在地下室顶板涂刷聚氨酯防水涂料前,对基层进行全面彻底的检查。先在基层刷一道水泥浆,再进行找平层的施工,然后再刷1道水泥浆后进行防水层的施工,相当于增加了一道“三层抹面”的刚性防水层。
五、地下室外墙裂缝的处理技术
混凝土作为多种材料组成的脆性材料.裂缝的存在是客观的。作为施工单位应加强地下室混凝土的施工管理.避免或减少混凝土裂缝的产生。本工程施工完成后,在外墙、顶板的不同部位,发现了不同程度的裂缝。根据现场裂缝情况,分析如下。
1裂缝的类型
1.1于缩裂缝:混凝土在硬化过程中由于水分逐渐蒸发散失,水泥石中的凝结胶体干燥收缩产生的裂缝。
1.2溫度裂缝:水泥水化过程中释放出大量的热量,从而在混凝土内部和表面形成温度梯度而产生拉应力。当这种拉应力超过混凝土板的约束力时,必然引起混凝土的开裂,产生温度裂缝。
1.3荷载变形裂缝:地下室混凝土顶板施工完后,顶板作为施工场地使用,大量的建筑材料堆放在上面,易造成混凝土荷载过大而产生变形,出现裂缝。
1.4施工冷缝:施工过程中由于停电、机械故障等原因迫使混凝土浇筑中断,当再次浇筑混凝土时,如果2次浇筑的间隔时间超过混凝土的初凝时间,那么就容易在新旧混凝土接茬间出现裂缝。
2产生裂缝的原因分析
2.1设计、施工组织方面原因。后浇带、施工缝留设间距偏大,地下室外墙混凝土一次性浇筑长度过长,都极易导致混凝土产生收缩裂缝。
2.2商品混凝土本身的原因。目前,由于价格上的竞争,混凝土供应商为了减少成本,在外加剂和掺合料方面偷工减料,如掺和过多的粉煤灰、减少抗裂聚丙烯纤维的含量等。
2.3混凝±施工方面的原因。混凝土产生裂缝,施工方面的原因较多,如振捣不密实、拆侧模较早、养护不及时、墙体混凝土没有分层浇筑等都会引起裂缝。
2.4成品保护方面的原因。由于施工场地狭小,有的地下室顶板会作为施工场地使用.如果不采取有效的保護措施,极易引起混凝土由于荷载过大而变形,造成裂缝。
3混凝土裂缝的治理
3.1细微裂缝。混凝土表面出现一些没有扩展性的细微裂缝,一般情况下这种裂缝是稳定的,可自愈.不会影响结构的使用性能和耐久性。从美观考虑,可先将裂缝表面清洗干净,然后涂刷环氧树脂浆液2遍,最后用刮抹料、调色料处理混凝土表面,使其颜色与周围混凝土一致。环氧树脂浆液配比,环氧树脂501稀释剂:二甲苯:乙二胺=l:0.2:0.35:0.O8。刮抹料配比,水泥细砂水=1∞5。调色料配比,水泥:白水泥:107胶=5:3:1。各种浆料应经试验合格后,再进行施工。
3.2贯通性裂缝。贯通性裂缝的危害较大,必须采取有效的治理方法。先沿裂缝方向凿宽5cm、深3cm的“v”形槽,在槽内骑缝每隔0.5m钻1个孔.孔深为墙体厚度的1/2或2/3,一般≥15cm,不得穿透墙体以防跑浆:然后用清水将槽内的杂物及粉尘冲洗干净,在孔内插入Φ10的注浆管,用环氧树脂水泥砂浆将其固定,再用灰刀将砂浆压实抹光。环氧树脂砂浆配比,环氧树脂:水泥:细砂:乙二胺:二丁酯=1:1.6:3.2:0.1:0.12,其中乙二胺是固化剂,二丁酯是稀释剂。待环氧树脂砂浆有一定强度后,以0.15~2MPa的压力将水泥冰玻璃浆液或环氧树脂浆液注人裂缝内。注浆结束后,以0.2MPa压力压水检查注浆效果。最后,用刮抹料和调色料对裂缝表面进行处理。
六、结束语
本地下室防水工程严格按以上施工工艺施工,从完成防水施工至今已二年多,经过广东多雨季节及地下水位变化的考验, 未发现有任何一处渗水漏水现象, 完全达到了预期效果, 受到业主、 监理及设计方的一致好评。
注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。