地下結(jié)構(gòu)工程防水的關(guān)鍵技術(shù)措施

【關(guān)鍵詞】地下結(jié)構(gòu)；工程防水；關(guān)鍵；技術(shù)措施 

　　隨著地下工程的開發(fā)建設(shè)速度的加快，尤其現(xiàn)在國內(nèi)外建筑界非常重視“地下空間可持續(xù)發(fā)展”的理念，即進(jìn)入21世紀(jì)是人類大力開發(fā)利用地下空間的世紀(jì)。地下建筑結(jié)構(gòu)的防水技術(shù)也是技術(shù)和工程界十分關(guān)注的大問題。 

　　1 地下工程的防水等級要合理 

　　合理確定地下建筑的防水等級，是確保工程正常使用功能的先決條件，也是進(jìn)行防水設(shè)計的依據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)。地下建筑的防水等級定得過低，輕者會影響工程的正常使用，重者則使整個防水作用失效，造成地下工程的廢棄。而防水等級確定過高，又會造成不必要的浪費�，F(xiàn)行的建筑防水規(guī)范對防水的等級劃分為四級，除一級外，其他三級都作出了定量指標(biāo)。定量指標(biāo)不僅規(guī)定了整個工程的量值，也規(guī)定了工程任何一個部位的量值修訂上述標(biāo)準(zhǔn)的主要依據(jù)。在設(shè)計時，可以根據(jù)規(guī)定的定量指標(biāo)，結(jié)合工程的實際狀況和需要合理確定地下建筑的防水等級。如地下防空掩蔽工程屬于重要戰(zhàn)備工程，可以定為一級；而油田生產(chǎn)指導(dǎo)中心屬于主要生產(chǎn)指揮部門，可以定為二級防水；寫字樓辦公工程也比較重要可定為三級防水。只有合理確定地下建筑的防水等級，才能準(zhǔn)確地制定防水方案，做到心中有數(shù)。 

　　2 結(jié)構(gòu)形式及節(jié)點構(gòu)造必須合理 

　　2.1 確定地下建筑的結(jié)構(gòu)形式 

　　選擇結(jié)構(gòu)混凝土自防水為主的防水思路在現(xiàn)行的《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》(C,B 50108-2001)中得到了充分的肯定和推薦，結(jié)構(gòu)工程自防水是利用結(jié)構(gòu)混凝土的本身密實混凝土、憎水性以及剛度，來提高結(jié)構(gòu)體自身的抗?jié)B漏能力，俗稱剛性自防水。 

　　混凝土結(jié)構(gòu)自防水要求施工的混凝土本身必須具有一定的強度和剛度，而合理的結(jié)構(gòu)形式恰好是提高結(jié)構(gòu)整體剛度的關(guān)鍵。因此，在設(shè)計結(jié)構(gòu)造型方面，要按照設(shè)防要求、生產(chǎn)及調(diào)度指揮的重要性，工程位置和地質(zhì)條件等綜合因素考慮，避免結(jié)構(gòu)造型復(fù)雜和突變，盡量使結(jié)構(gòu)造型規(guī)則、整齊，用以提升結(jié)構(gòu)的整體剛度，減少裂縫的產(chǎn)生及變形。 

　　2.2 對結(jié)構(gòu)節(jié)點的構(gòu)造處理 

　　結(jié)構(gòu)變形縫、施工縫和穿墻套管孔，陰角部位等構(gòu)造節(jié)點的設(shè)計在地下工程防水設(shè)計中占有重要的位置，同時也是防水薄弱環(huán)節(jié)，在設(shè)計中應(yīng)盡量不設(shè)或少設(shè)。 

　　2.2.1 長期以來人們對縫的留置是極其謹(jǐn)慎的，凡是留置的縫很少有不滲漏的；這些也充分暴露出變形縫防水存在的普遍問題。解決這一問題的關(guān)鍵，除了解決變形縫的防水問題外，盡量減少變形縫的設(shè)置也是減少這一現(xiàn)象的有效途徑： 

　　目前，應(yīng)用最廣的復(fù)合式防水設(shè)計有埋止水帶與外貼防水層復(fù)合使用；中埋式止水帶與遇水膨脹橡膠條的嵌縫材料復(fù)合應(yīng)用，中埋式止水帶與可卸式止水帶復(fù)合使用。 

　　2.2.2 對于施工縫的防水處理，傳統(tǒng)應(yīng)用的凹縫和凸縫、企口縫、階梯縫、橡膠或鋼板止水帶，其原理都是為延長滲透線路，等于加厚了混凝土的截面。 

　　2.2.3 對穿墻套管、管線及螺旋處宜采用止水環(huán)與遇水膨脹膩子條復(fù)合使用，但要采取防水轉(zhuǎn)動的措施，如將止水環(huán)平面外形改為非圓形。總之對構(gòu)造節(jié)點的防水應(yīng)避免使用單一的措施，要采用復(fù)合式防水設(shè)計，對于施工縫，變形縫后澆帶要根據(jù)不同防水等級，選擇不同的防水處理措施。 

　　3 主體結(jié)構(gòu)控制措施 

　　在地下建筑工程防水設(shè)計時，合理的構(gòu)造及材料的正確選擇，對減少和控制結(jié)構(gòu)裂縫至關(guān)重要的。 

　　3.1 結(jié)構(gòu)主體用材料強度選擇 

　　地下建筑特別是人防及車庫工程，其底頂板，墻體(剪力墻)均為大體積結(jié)構(gòu)混凝土。目前混凝土設(shè)計強度較高，水泥用量也增加必然造成混凝土的水化熱增高，當(dāng)混凝土內(nèi)外溫差超過25T；時，溫度應(yīng)力容易超過混凝土的抗拉強度而出現(xiàn)結(jié)構(gòu)薄弱部位的開裂。因此，對于大體積混凝土的強度等級宜在C25～C40范圍內(nèi)選擇，避免設(shè)計上強度越高越好的誤區(qū)。 

　　3.2 鋼筋分布合理 

　　由于地下建筑多為雙向雙層配筋，除滿足結(jié)構(gòu)應(yīng)力外，還要承受因水泥水化熱引起的溫度應(yīng)力及控制裂縫的產(chǎn)生和開展。因此，雙層上下筋的布置應(yīng)盡可能采用小直徑和小間距。一般地下室主筋多采用16～22mm的雙向筋和100～150mm間距比較可以，人防地下室及車厙工程鋼筋可適當(dāng)增大。 

　　3.3 控制混凝土的含堿量 

　　結(jié)構(gòu)混凝土是屬于堿性物質(zhì)其堿集骨料反應(yīng)，是指混凝土中的堿和環(huán)境中可能滲入的堿與混凝土集料組成的堿活性礦物成分在混凝土使用期間緩慢發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)。產(chǎn)生的膠凝物質(zhì)因吸收水分后出現(xiàn)的膨脹，最終導(dǎo)致混凝土從內(nèi)向外延伸開裂和破壞�；炷�土的堿含量是來自水泥、化學(xué)外加劑和礦物摻合料中游離鉀、鈉離子量之和。堿活性集料配制混凝土，其要求混凝土堿含量不超過3kg／m3。地下室建筑用混凝土，應(yīng)當(dāng)首先考慮選用低堿活性集料以及優(yōu)選低堿水泥，即堿含量為0.5％以下，摻入礦粉及低堿外加劑。 

　　3.4 摻入纖維防裂 

　　地下建筑防水混凝土要起到不裂不滲的效果，除混凝土本身具有較高的密實性和抗?jié)B透能力外，還要求混凝土施工完成后結(jié)構(gòu)不開裂，特別是不允許出現(xiàn)貫穿性裂縫。為防止和減少混凝土裂縫的產(chǎn)生，在配制混凝土?xí)r摻入一定比例的鋼纖維或合成纖維，經(jīng)實踐表明可有效提高混凝土的抗裂能力，對控制混凝土的開裂十分有效，在條件允許時可優(yōu)先考慮采用纖維防裂。 

　　3.5 選用水泥基滲透防水 

　　水泥基滲透結(jié)晶型防水材料是以普通硅酸鹽水泥、石英砂為基材，摻孔特殊的活性化學(xué)物質(zhì)(催化劑)配制成的一種粉狀材料。據(jù)介紹，硬化后的混凝土，則由晶體、膠體、未完全水化的水泥顆粒、游離水及氣孔組成不均質(zhì)的結(jié)構(gòu)體。水泥在水化反應(yīng)過程中，有1／3的水泥水化反應(yīng)了，有1／3的是半水化狀態(tài)，有1／3完全沒有被水化。水泥基滲透結(jié)晶型材料的催化劑，是利用混凝土結(jié)構(gòu)的多孔性及以水作為載體滲入混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部，遇水就促使尚未完全水化的水泥繼續(xù)進(jìn)行水化反應(yīng)。 

　　4 結(jié)語 

　　地下工程的防水是一個系統(tǒng)工程，它的質(zhì)量需要從設(shè)計、材料的選用到施工各個工序環(huán)節(jié)的密切配合。 

　　參考文獻(xiàn)： 

　　[1]張林峰.建筑施工技術(shù).北京：高等教育出版社,2002. 

　　[2]李麗華.建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù).北京：機械工業(yè)出版社,2004.