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工程案例

業務范圍

大型地下室防水施工措施

發布時間：2014-08-09

提要：本文介紹了某工程地下室針對不同部位采取的相應防水措施，做到防排結合、剛柔并用、多道設防、綜合治理，收到良好的效果，供類似工程參考。

關鍵詞：剛性防水；柔性防水；后澆帶；抗浮措施

1   工程概況

某工程位于福州市閩江北岸，南鄰閩江防洪堤，地下室外墻邊緣距閩江僅約50m；北接臺江路步行街。本工程占地面積18660m2，總建筑面積115016.3m2，由2座30層、2座27層和1座17層高層建筑及一系列造景組團和附屬設施組成。該工程設二層地下室，地下一層為連體地下室，東西長166米、南北長81.9m，地下室二層僅在五座塔樓范圍內設置。地下室底板埋深分別為：5.1m、7.4m、7.7m、8.4m和8.7m，最深處承臺埋深高達12.9m。地下室底板埋深（見圖1）。根據工程勘測報告，該地下室的埋深位于填中砂層及含泥粗中砂層中，滲透系數大，且上層的中砂層與閩江有直接水力聯系，受閩江水位的影響，地下水位在-2.5～-3.5m之間變化。使得該地下二層整層位于地下水之下，地下一層的底板及部份墻體也位于地下水中，水壓力大，因此該地下室防水工程成為施工中的難點與重點。



2    防水措施

        根據本工程的水文地質、工程地質特點和巖土工程勘察報告及設計院提供的地下室防水設計方案，本工程地下室防水針對工程中不同部位采取了相應的防水措施——防排結合，剛柔并用，多道設防，綜合治理。

2.1  防排結合

        本工程基坑采用水泥攪拌樁重力式擋墻支護，使其基坑周邊形成止水帷幕，并經降水設計，在支護基坑內布置73口深井降水點。在地下室土方開挖前一星期，啟動井群水泵進行降水，使得在地下防水砼施工過程中，地下水位始終保持在防水層以下30cm。基坑周圍的地面水排入四周的明溝內，保證了地下室結構防水施工期間不帶水帶泥施工。

2.2  剛性防水

        本工程的地下室防水砼的抗滲等級高，地下室一層為S8，地下室二層為S12。結構自防水砼采用泵送UEA補償收縮砼，UEA摻大量為膠凝材料的8%～10%。UEA的限制膨脹率為2～4×104-4可使砼強度提高10%～30%，抗滲性提高2倍，抗凍性、抗硫酸鹽性也大為提高，對鋼筋無銹蝕作用，還有緩凝作用的優點，可補償砼的溫差收縮，再摻入緩凝減水劑復合使用是減少大體積砼開裂的最優措施之一，它能有效抑制砼內部的空隙率，加大其界面的密實性，從而達到防水的目的。

2.2.1  大體積砼施工

        本工程地下室底板面積大，承臺底板最厚處達到2200mm，特別是4#、5#樓的人防底板為一個獨立的大承臺。為保證承臺底板的砼質量，控制水泥水化熱導致溫度變形裂縫的產生和發展，特采取以下幾點措施。

        (1)根據設計要求將基礎底板分為13塊后澆帶區域進行澆筑（見圖1），減少每次澆筑的蓄熱量，以防止水化熱的積聚，減少溫度應力。

        (2)大體積砼基礎的整體性要求高，要求砼連續澆筑一氣呵成，故砼應分層澆筑，分層振搗（一般為30-40cm），且必須保證上、下層砼初凝之前結合完好，不形成施工縫。當結構長度超過厚度的3倍時應采用斜面分層澆筑方法，即 “一個坡度，分層澆筑，循序漸進，一次到頂”。砼在澆筑的2-3小時后，在其表面先初步按標高用刮尺刮平，在初凝前用木蟹打磨，待砼收水后再用木蟹二次抹壓搓平，以閉合收水裂縫。

        (3)由于選用低水化熱的525#的普通硅酸鹽水泥，添加減水劑減少每立方米砼中水泥用量，充分利用砼的后期強度，降低水化熱，延緩了砼凝結時間。

        (4)做好底板砼的保溫養護，保持合理溫差，減緩降溫速度，減少溫度應力，故在砼表面采用覆蓋1層塑料薄膜及2層麻袋進行養護。在養護過程中，隨時測溫掌握內外溫差，并采取相應的措施進行調整。

另外在地下室外墻施工中，由于使用了支模定位的穿墻螺栓，若其止水片處理不當，或施工縫設置及施工不當等，都會形成滲水通道造成外墻滲漏。為了達到砼外墻的自防水功能，施工中除嚴格按照規范施工外，還應特別注意穿墻螺栓、施工縫、穿墻管道等幾個防水薄弱節點的處理。

2.2.2  素砼墻剛性防水

        由于場地和工期的限制，地下二層外墻采用與墻體同標號的素砼防水墻，在墻高范圍內設三排150×6mm用于固定對拉螺栓的通長鐵件，以提高防水墻的整體性，利用防水砼的補償收縮和抗滲能力，來達到防水目的。由于防水墻的墻身過長，故每隔10m設一條豎直的20mm寬凹槽收縮縫，在縫兩側用鍍鋅鐵皮封釘，內填防水油膏。在防水墻上口與地下一層底板結合處，也設置成凹槽性，上填遇水膨脹止水條，與地下一層底板砼一起澆搗，形成一堵封閉式的剛性防水墻（見圖2）。



2.2.3  底板面防水砂漿施工

        地下室底板防水采用2mm厚的內摻高效有機硅（GYF-A型）防水劑和砂漿裂縫克星CTAFiber的防水砂漿粉刷作為防水層。高效有機硅防水劑的主要成分是甲基硅醇鈉，在水和二氧化碳的作用下，生成一種憎水物——甲基硅氧烷，并進一步縮聚成網狀樹脂防水膜，用于堵塞水泥砂漿內部毛細孔，增強密實度，提高抗滲性，從而起到有效的防水作用，其砂漿抗滲壓力>1.4MPa。而砂漿裂縫克星CTAFiber是以聚丙烯改性纖維為原料，在砂漿內部形成均勻的亂向支撐體系，就像在砂漿中摻入數量巨大的細微筋，它能有效阻止砂漿內原生裂縫的發生和發展，減少裂縫的數量和寬度。同普通砂漿相比，加入體積摻量0.1%（0.9kg/m2）CTAFiber纖維，砂漿的抗裂能力可提高90%以上，同時它可有效抑制砂漿的早期干縮裂縫和連通裂縫的產生，大大提高砂漿的密實度，從而提高砂漿的抗滲性能。

        (1)防水砂漿的配制

        ①有機硅防水劑：水=1：9（體積比），即每平方米2cm厚防水砂漿需0.7kg有機硅防水劑；

        ②灰：砂=1：2.5（體積比）；

        ③每立方米砂漿加入0.8-1.2kgCTA纖維。

        (2)防水砂漿施工

基層清理潮濕——抹1mm素灰漿結合層——分兩層抹防水砂漿層（每層1cm）——養護。

2.3  柔性防水——聚合物水泥基復合防水涂料

        地下室一層的外墻采用RH-聚合物水泥基復合防水涂料（見圖2）。它是由高

分子聚合物共聚乳液等有機液料和水泥、石灰粉等無機材料復合而成的雙組份防水涂料，其主要成膜物在干燥過程中不斷蒸發水份，高分子聚合物乳液因密度逐漸增大而失去流動性，而涂料中的水泥粉料因吸收水份而固結，當干燥至一定程度后，乳液顆粒與無機粉料顆粒漸漸彼此接觸密集，從而加大了聚合物乳液和無機粉料兩相之間的粘結強度，最終形成均衡致密彈性涂膜。它利用聚合物的柔軟改善了水泥干縮變形的缺陷，具有更強的抗水性和粘結力，涂膜柔韌性好、強度高、延伸率大，防水效果極佳。

        水泥基防水涂料基層要求平整、干凈、濕潤，有足夠的強度，陰陽角做成圓弧形。液料和粉料按1：1配比并充分攪拌后使用，配好的涂料應及時用完；施工順序為先陰陽角等節點細部附加層增強處理，再立面施工。

        施工時，若基層過于干燥，需用稀釋料打底一道，第一遍涂覆應薄一些，涂覆時需均勻。一般為3-5遍，用量為3-5kg/m2。待第一遍涂膜表干后，（以腳踩不粘為準，一般需3-6小時）即可進行第二遍涂覆，第二遍涂覆方向應與第一遍垂直。以后各遍以此類推，直至涂層厚度達到1.5mm。

        本涂料含有水泥成分，易與水泥類材料粘結，因此，可在本涂層上直接進行水泥砂漿、砌體材料等保護層施工，但需在防水層實干后進行。

        地下室外墻完成防水處理后，在基坑與外墻間隙采用粘性土回填，以改變土層環境，人為的降低基坑內土層的滲透能力，進而達到防水的目的。

2.4  后澆帶防水處理：

        后澆帶設計可以分為沉降后澆帶與伸縮后澆帶。沉降后澆帶主要是為防止基礎沉降時結構產生不良影響而設置的，它應保留至主體結構完成后1個月再進行施工。伸縮后澆帶主要是防止砼后期的各類收縮以及溫度變形而設置的，它保留至兩邊砼澆筑完2個月后再進行施工。由于后澆帶的砼屬于二期砼與一期砼的交接處，是地下室防水功能中的薄弱部位，非常容易引起滲漏，應特別予以注意。

        (1)雖然根據設計要求將基礎底板分隔為13塊沉降后澆帶區域，其縫寬為800mm，深度同板、墻厚，但每段外墻仍較長，不能滿足規范要求，因此，為了防止出現垂直裂縫，在原設計圖的基礎上，另增加了多條伸縮后澆帶，以保證每30～40m左右設置一道后澆帶。后澆帶板厚中間設置了一道通長封閉式鋼板止水帶，連接處采用滿焊，以提高后澆帶的防水質量。

        (2)后澆帶處砼施工前，先將兩側木模或細鐵絲網拆除，清理表面較松散的砼，表面鑿毛，濕潤48h以上，并檢查模板是否漏漿。

        (3)后澆帶處應加設一遍防水涂料，且按設計要求在底板后澆帶處還應加設一層100厚1.4m寬的砼墊層，內配雙向鋼筋網。

        (4)為保證接縫嚴密，經篩選采用UEA作為外加劑配制補償收縮砼，摻入量為水泥用量的10-12%，它可使砼產生0.04%～0.06%的膨脹率，能有效提高空白砼的抗壓強度，并有利于砼的長期強度穩定發展。后澆帶處的砼強度等級應比兩側先澆砼強度等級提高一級。

        (5)后澆砼與兩側先澆混凝土的施工間隔時間至少為2個月。這期間兩側先澆砼的體積收縮變形已趨于穩定，后澆的補償收縮砼在兩側先澆砼及鋼筋的限制下因膨脹使砼內部密實，并與兩側先澆砼相接密實，成為整體的無縫結構。后澆砼施工溫度應低于兩側先澆砼施工時的溫度，這是為了減小內部砼與外層砼之間的溫差梯度，從而減少因限制下的冷縮變形而產生的裂縫，有效地保證后澆帶施工質量。

        (6)砼終凝后即進行麻袋覆蓋兼澆水養護，養護時間一般不小于l4d。

3   地下室抗浮措施

        由于本工程地下室底板面積大，又地處閩江之畔，地下水位高，水壓力大，因此在建筑物未施工至足夠重量時，水的浮力便大于建筑物的自重，這將造成建筑物上浮，導致地下室傾斜，產生結構拉裂，從而破壞結構自防水和柔性防水層。為此，在施工期間，利用基坑內布置的73口深井不間斷降水，使地下水位始終保持在底板以下以保證地下室結構不至于因水的浮力而產生裂縫。

        為了保證降水井埋設時不至于滲漏，在降水管上設置2道圓環形鋼板止水環，待主體結構完成1個月，并完成沉降后澆帶的施工、養護工作后，此時建筑物上部的自重己大于水的浮力，結構不至于再上浮。最后進行降水井的封井作業，從而杜絕了降水井滲漏的可能。

       封井工藝流程：填粒（管中填礫石）——注漿（高壓灌注膨脹砂漿）——封板（井口用6mm鋼板與管口滿焊）。

4   結語

        通過采取以上一系列的措施，特別是針對防水薄弱部位的精心施工，確保了地下室防水工程的施工質量。地下室防水工程施工完成至今已有3年多，未發現有任何滲漏現象，防水效果良好。本工程被市質協評為2004年度“榕城杯”優良工程。

上一條地下室墻體裂縫的成因及防治措施
下一條地下工程防水的概念設計方法

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