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地下工程裝修與防水

發布時間：2014-08-09

隨著城市建設的發展和人們對環境美化的要求，地鐵車站、地下商業街等地下工程的建筑裝修，越來越豐富多彩，趨向高檔次。但多年來這一領域，一直忽視工程防水與建筑裝修的協調，裝修工程的返修率居高不下。業主浪費大量的投資，束手無策，十分頭痛。究其原因，一是工程的防排水設計，不顧及日后的裝修；二是裝修的設計，也不去研究原本的工程防水。土木工程的施工和建筑裝修多數是由不同的單位承包，從而更激化了這一對矛盾。建議設計、施工、管理諸方面的工程技術人員注意研究這一問題。業主要重視作好‘工程防水與建筑裝修’的接口協調工作。

1  地下空間內的水
    水泥混凝土是多孔性的透水材料。從水泥混凝土聞世，科學家就在研究配制低滲透性能的‘防水混凝土’。到目前為止，用于地下工程的‘防水混凝土’襯砌的滲透系數，一般可以達到1.0×10-10m/s 至1.0×10-11m/s。對房屋建筑工程來說，要求目前配制的防水混凝土滲透系數達到零，是不現實的。基于諸多因素，地下空間內的滲漏水現象還會長期存在。
地下空間內的水分來源，有3個要因：
·混凝土結構滲漏水；
·與地下空間溫度相關聯的水分蒸發，形成的高濕度；
·地下空間與地面連通，因溫差形成的‘結露現象’。
    這3個因素，會導致在地下空間工作的人員身體不適和某些設施的運轉障害。
    地下工程滲漏水，與地下水位、地下結構的形式、地層的滲透性、混凝土的材質和厚度有關。地下工程設計必須規定防水等級。國標GB50208－2002《地下防水工程質量驗收規范》規定的地下工程防水等級標準，如表1所示。地下工程驗收時，也必須按設計的防水等級標準嚴格驗收。
    不同防水等級的適用范圍，如表2所示。地下工程對人員長期停留的場所和人員經常活動的場所，必須達到防水等級一級或二級的規定標準。
    本文的著眼點是人員長期停留的場所和人員經常活動的場所，該類型地下工程驗收時，不允許有滲漏水存在。
    達到防水等級一級和二級的地下空間，濕氣（高濕度）和結露現象是不可避免的。
·濕氣（高濕度），即空氣中含有的水分；
·結露，即凝結到地下空間壁面和設施表面的水珠。
濕氣（高濕度）、結露與地下空間的溫度、水蒸汽壓、以及空調的設置使用，具有相互依存性關系。
2  侵蝕性物質在混凝土表層露點區域的沉積
    防水混凝土結構的定義：見SIA 162/1標準；
    混凝土是防水的，即指：混凝土結構內表面的水分蒸發量，大于從迎水面滲透穿過混凝土結構本身的滲入量。
    混凝土是防水的這一概念，并不意味著沒有一定量的水從混凝土本身滲透而過。
    新加坡地鐵對地下工程混凝土滲透系數的檢測表明：
·預制混凝土（如隧道管片）為1 X 10-11 m/sec
·現澆混凝土（如車站頂板）為1 X 10-10 m/sec

    對一個設計壽命100年、承受20m水頭的地下構筑物，在100年內理論上，預制混凝土每平方米的地下水滲入量為2.5m3 ；現澆混凝土每平方米的地下水滲入量為16.0m3。
    土層水從隧道襯砌的外表面滲透流向隧道襯砌內表面（圖1），在這一滲流過程中，必然在隧道襯砌混凝土壁的某一區域，水分的蒸發與水分的補給達到平衡狀態，這個區域我們稱其為“露點區域”（Dew point zone）。
    土層水中含有的可溶性或其他活性侵蝕性物質，隨著水分的蒸發，將沉積在混凝土壁的露點區域。天長日久，越積越多，從而加劇了對混凝土的腐蝕。常見的表面膨脹剝離，就是腐蝕損害的體現。因混凝土的密度不同，所以露點區域的分布也是極不規則的，這樣更加劇了混凝土結構表面的損壞。
土層水往混凝土襯砌內的滲入，除了靜水壓力作用外，還受到隧道內環境的影響，由地鐵列車通行活塞風產生的強氣流，促使隧道內表面的水分快速蒸發，由此產生的負壓力，起著吸引土層水滲入的明顯作用。進而加劇了侵蝕性物質的滲入和沉積。
侵蝕性物質的沉積，還發生在地下空間出入口的混凝土壁‘結露區域’。同樣，有表面析堿和腐蝕病害發生。
3  結構防水與建筑裝修
    地下空間內有水存在和水中侵蝕性介質對混凝土潛在的腐蝕，是客觀存在的事實。但在地下工程的建筑裝修行業，對這一事實的研究甚少。招致地下工程的返修率居高不下，浪費大量的人力、財力、物力。
地下商場、地鐵車站、交通隧道、地下工廠等，系人員經常活動的場所。通常要求設置良好的通風與空調設施。借以減緩地下空間內的水分導致的高濕度，對人體帶來的不適。
3.1 工程防水與建筑裝修的‘接口’協調
·地下工程建筑裝修，應在全面研究工程防水功能的基礎上，進行設計；
·建筑裝修現場施工，必須保護防排水設施；
·建筑裝修必須顧及到地下工程滲漏水治理的實施。
3.2 露點區域的建筑裝修
·建筑裝修設計要對防腐蝕作特別考慮；
·考慮對混凝土表面定期沖洗的作業方便；
·與通風設施匹配，改變混凝土壁結露的位置與狀態。
3.3  建筑裝修與防水工程維護
·從腐蝕防護的角度，設定鋼骨架的安全使用期；
·建筑裝修用鐵管、鐵件，按10至15年的安全使用期，確定再次裝修的年限；
·建筑裝修顧及到可卸式止水帶的更換。
·建筑裝修力求使地下工程的引排水措施隱蔽化。
3.4  滲漏水現象與結露現象的鑒別

    在可疑的濕基面上，粘貼一塊鋁板，隔數小時，如表面凝結水珠，則判定為結露現象；如鋁板正面無水珠，反面有水珠，則判定為滲漏水現象。
4  只能引流排導的構筑物滲漏水實例
    滲漏水對建筑裝修危害實例很多，作者在本文論述、關注的焦點是“不能封堵、只能引流排導的構筑物滲漏水現象”。在眾多的滲漏水治理案例中，使作者，潛心于研究地下工程防水與結構建筑裝修的相互影響課題。
案例1：上海火車站與地鐵3號線的地下人行通道
    上海火車站與地鐵3號線的地下人行通道，2000年12月開通，2001年1月遇冬季氣溫驟降，頂板、底板開裂滲漏水；封堵十分困難，‘東邊封、西邊漏’；為了保證行人的安全、不致因涉水滑倒；特派工人現場值勤、不斷掃水。
    最終解決方案，采用的是“引流導排”，如果您經過這個通道，您可留意靠墻的塑料排水管通排系統；已經過去6年了，效果很好。
案例2：上海火車站出站地下人行通道的防水與裝修
    上海火車站1987年9月28日建成、投入使用；當年冬天南二出口通道就滲漏導致地面積水，立即組織搶修。變形縫滲漏水、地道通往站臺的樓梯踏步滲漏水為治理難點，反復封堵效果甚微。在作者的多媒體圖片上可見1987年新開通時的照片、變形縫滲漏水正在鑿開維修的照片、上海火車站南二出口地下通道變形縫滲漏水及頂部裝修與燈具損壞的照片。
    上海火車站南二出口、南一出口通道在使用7年之后因干濕循環等因素頂板裝修曾全部損壞拆除；從照片中可見，上海火車站地下通道曾經出現的頂板滲漏水及抹灰脫落、鋼筋銹蝕等現象；還有上海火車站南一出口通道頂板曾經發生的混凝土剝落及鋼筋銹蝕狀況；再有車站樓梯滲漏水狀況，堪稱質量通病多處可見。
案例3：上海地鐵1號線常熟路車站
    在頂板裝飾網架中設置滲漏水導水槽，將滲漏水導入隔墻（裝飾墻）內排走；懸吊在頂板裝飾網架中的滲漏水集水盆盛接滴漏水。
案例4：北京地鐵安定門車站
1987年在北京安定門地鐵車站撲捉到的滲漏水及接水盆照片。
案例5：南京金陵飯店裙房
安置在墻角用衣架掩飾的導水管和集水桶；用花盆掩飾的導水管和集水桶。
案例6：深圳市世界之窗門前馬路下人行通道

通道頂部設有雨棚，下部設有排水溝，墻面還是水垢斑斑。
案例7：混凝土腐蝕（上海）
    1970年建成的上海第一條黃浦江過江隧道（打浦路隧道）；1997年拍攝的下通風道中隔墻鋼筋銹蝕混凝土剝落狀況；1997年拍攝的路面板底面鋼筋銹蝕和混凝土剝落狀況。
案例8：混凝土腐蝕（香港）。香港地鐵鋼筋銹蝕招致混凝土剝落工程實例（1993年照片）。
地下工程招致滲漏水、淤積水的原因：
建筑裝修前必須調查研究的問題
－防水設計方面的原因；
－結構內外排水措施不周；
－自流坡度不足；
－濕度增加
－結構外水倒灌
－地下結構中非正常的蓄水
－結構裂縫
5  建筑裝修型式與防水
建筑型式A：頂部空置型（無管線、無燈具）
  －從防水角度便于滲漏水治理；
  －便于地下工程維護（管線都在下部）；
  －地下建筑的頂部開闊，可自由的設計裝飾圖案和高雅色調；
建筑型式B：頂部占用型
  －空間得到利用，類同于地面建筑作法；
  －頂部的結構防水應達到防水等級的一級標準，否則地下防水的維修和維護非常困難；
  －若地下工程的頂部發生滲漏水，影響地下結構的美觀和使用功能。
6  地下工程出入通道防水處理難點
·變形縫的防水
·樓梯的防水
·結露區的表面裝飾
地下構筑物通道結露現象工程實例：
這是盛夏在杭州拍攝的某人防工程照片，可見頂板的結露水珠和底板的
淤積水；墻壁也是潮濕的；
地下構筑物內的通風除濕措施與設備。
7  建筑裝修與地下防水的協調
1. 地下工程設計要規定防水等級；地下工程驗收要嚴格按防水等級規定標準驗收；
2. 地下工程滲漏水整改的關鍵是裂縫補修
由長江科學院蔣碩忠、薛希亮等多年研究開發的CW系化學灌漿材料，2002年6月通過鑒定。CW系材料的主劑和固化劑組份，系研究者精心設計、探索獨特合成工藝；并經過大量工程實踐，多次升級改革的新體系、新工藝。其系列配方，經過選型與調節，能在地下混凝土構筑物的干狀態裂縫、濕狀態裂縫、以致完全處于水中的建筑空隙中浸潤固化。固結體具有滿足裂縫補強的優良力學性能和不透水性能。
3. 混凝土結構背水面防水處理技術；
4. 滲漏水與結露的鑒別；
5. 裝修材料的耐腐蝕性和防霉；
6. 地下防水工程的排水系統及其重要性。
8  滲排水層在上海地鐵1號線漕寶路車站的應用
滲排水、盲溝排水是采用疏導的方法，將地下水有組織地經過排水系統排走，以削弱水對地下結構的壓力，減小水對結構的滲透作用，從而輔助地下工程達到防水目的。
滲排水層的構造、施工程序。
9  結語
    2000年1月我國頒布了【建設工程質量管理條例】，該條例第40條規定‘地下工程結構防水的保修年限’，應為‘設計文件規定的該工程的合理使用年限’。該條款對地下防水工程維護，提出了很高的要求。因此，建筑裝修與保障地下防水工程功能相協調，顯的極為重要。

上一條地下工程防水的“概念設計”方法
下一條地下室剛柔結合防水施工

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