淺談地下室防水技術(shù)

 淺談地下室防水技術(shù)
                謝永華
摘要：源于擴(kuò)大使用空間、穩(wěn)定基礎(chǔ)等要求，城市建筑中越來(lái)越多的高層建筑在地下都修建了地下室。地下室具有很多的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，地下室具有能夠擴(kuò)大人們使用空間的作用是最受人們歡迎的;但是，地下室又存在防水效果差、采光難、通風(fēng)難的缺點(diǎn)。地下室防水質(zhì)量的高低直接影響著地下室中的活動(dòng)人群、存放物品和管道等的狀況。地下室防水對(duì)保證建筑物的整體結(jié)構(gòu)安全具有重要意義。通過開展地下室防水研究，分析了地下室滲漏產(chǎn)生的主要原因，介紹了地下室防水結(jié)構(gòu)的組成，闡述了地下室主體防水的主要途徑、方法及構(gòu)造節(jié)點(diǎn)防水的主要措施。
關(guān)鍵詞：地下室；防水；結(jié)構(gòu)自防水；節(jié)點(diǎn)防水
隨著高層建筑和多層住宅的普及，地下室的開發(fā)與利用，顯示出越來(lái)越大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益［。地下室防水工程是建筑地下工程的一個(gè)重要組成部分，調(diào)查表明，建筑物地下室普遍存在著防水失效、滲漏水的問題。地下室防水一旦失敗很難補(bǔ)救，如果滲漏，將會(huì)影響建筑物的正常使用［。而且，地下室的圍護(hù)結(jié)構(gòu)經(jīng)常受到各種水的侵蝕，地下水易浸入混凝土中導(dǎo)致鋼筋銹蝕和可溶性侵蝕，影響建筑物整體結(jié)構(gòu)安全。因此，開展地下室防水研究，對(duì)保證建筑物的整體結(jié)構(gòu)安全，延長(zhǎng)使用壽命具有重要意義。
1地下室工程滲漏水原因分析
1.1工程設(shè)計(jì)方面
(1)認(rèn)為地下鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)有了一定厚度即可達(dá)到結(jié)構(gòu)防水要求,沒有考慮到影響混凝土抗?jié)B性能的因素是多方面的,施工質(zhì)量,后期混凝土碳化會(huì)加速其中鋼筋的銹蝕程度等都能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫而造成滲漏。
(2)對(duì)施工縫、后澆帶、變形縫的設(shè)置和防滲要求不具體,造成施工的隨意性,而導(dǎo)致抗?jié)B效能差。
(3)設(shè)計(jì)地下室時(shí)防滲標(biāo)高不夠,沒有考慮到自然條件的非常情況,如多雨季節(jié)出現(xiàn)的地下水位抬高而致防水標(biāo)高以上部分的內(nèi)滲漏。
(4)設(shè)計(jì)部門各專業(yè)配合不夠,會(huì)簽不認(rèn)真,預(yù)埋件遺漏或位置有誤,使施工返工,破壞結(jié)構(gòu),影響地下防水。
(5)地下室墻與底板交接處的陰角設(shè)計(jì)成容易滲水的直角,相比之下不如做成坡角或圓弧角好。
1.2施工方面
地下室滲漏與否,重點(diǎn)在于施工質(zhì)量。從施工方案的編制,材料的選擇到施工段的劃分、施工程序等各個(gè)環(huán)節(jié),如控制不好都可能造成滲漏。
(1)施工單位不重視特殊工程應(yīng)采取特殊措施,沒有針對(duì)地下室防水功能要求編制專項(xiàng)施工措施方案,仍按一般結(jié)構(gòu)工程組織施工;關(guān)鍵工序質(zhì)量控制不嚴(yán),致使地下室結(jié)構(gòu)防水性能達(dá)不到應(yīng)有的效能。
(2)施工前沒有進(jìn)行混凝土設(shè)計(jì)配合比抗?jié)B性能試驗(yàn)(只作強(qiáng)度試驗(yàn)),抗?jié)B混凝土配合比不合理,影響實(shí)際抗?jié)B性能。
(3)混凝土澆注前未進(jìn)行供料速度(產(chǎn)量)與施工澆注需求速度關(guān)系的計(jì)算,造成因供不應(yīng)求而不能連續(xù)澆注,致使前后澆注混凝土之間(尤其加早強(qiáng)劑)形成冷縫,從而產(chǎn)生滲漏通道。
(4)施工縫留設(shè)不合理,出現(xiàn)凹槎;鑿毛不規(guī)范,槽內(nèi)清理不干凈;二次澆灌時(shí)又不事先鋪漿等。均造成抗?jié)B性能下降而引起滲漏。
(5)鋼筋密集處或預(yù)埋件集中處,未作坍落度調(diào)整并采用細(xì)石砼,仍用一種粗骨料和坍落度,導(dǎo)致下料困難,振搗不及或振搗不實(shí),引起這些部位出現(xiàn)蜂窩、孔洞,形成抗?jié)B的薄弱部位。
(6)地下室墻壁支模用的對(duì)拉螺栓和預(yù)埋穿墻套管,未在中間焊接止水環(huán)片,形成滲水通道。
(7)泵送混凝土澆筑段的上層砂漿較厚,沒有另加碎石振搗,致使施工縫處混凝土比重較輕,直接影響結(jié)構(gòu)抗?jié)B性能。
(8)混凝土配制時(shí)配合比控制不嚴(yán),澆注時(shí)振搗不均勻,不規(guī)范,直接影響到實(shí)際強(qiáng)度和密實(shí)度的均衡性,影響到結(jié)構(gòu)混凝土抗?jié)B性能。
(9)在做柔性防水施工時(shí),由于混凝土基層面不干燥粘結(jié)不牢,易剝落、損壞;防水涂料涂刷不嚴(yán)密,不均勻、或有漏刷等。均能引起局部滲漏。
(10)地下防水工程施工隊(duì)伍素質(zhì)差,操作不規(guī)范或選料質(zhì)量不標(biāo)準(zhǔn),達(dá)不到設(shè)計(jì)要求,影響抗?jié)B性能和使用壽命。
(11)在防水混凝土工程和附加防水層施工完畢后,未采取及時(shí)回填土等保護(hù)措施,造成干縮和溫差而引起開裂。
2地下室防水工程質(zhì)量控制
高層建筑地下室防水工程質(zhì)量控制,包括事前、事中、事后控制三個(gè)環(huán)節(jié),都很重要。但重點(diǎn)應(yīng)放在工程前期階段,只有做好事前預(yù)控、事中監(jiān)控,才能從根本上控制地下室防水工程的質(zhì)量。作為監(jiān)理工程師,應(yīng)具備防水工程方面的豐富知識(shí),熟悉有關(guān)規(guī)范。在防水工程質(zhì)量監(jiān)控中應(yīng)從以下方面進(jìn)行:
2.1設(shè)計(jì)是工程防水質(zhì)量的關(guān)鍵。監(jiān)理工程師在設(shè)計(jì)前就要根據(jù)建設(shè)單位對(duì)地下室的功能要求,為設(shè)計(jì)方提供防排并舉,剛?cè)峤Y(jié)合,嵌涂合一,復(fù)合防水,多道設(shè)防等多種防水方案,供設(shè)計(jì)方參考、選擇。
2.2嚴(yán)把圖紙?jiān)O(shè)計(jì)關(guān)。要了解設(shè)計(jì)對(duì)地下室防水的抗?jié)B等級(jí),防水溝造做法,以及對(duì)防水材料和施工方法的具體要求。與設(shè)計(jì)人員一起認(rèn)真分析設(shè)計(jì)的科學(xué)性和可靠性,提高其對(duì)地下室防水工程重要性的認(rèn)識(shí)。作好圖紙會(huì)審工作。
2.3選擇一支技術(shù)水平高、素高好的防水工程施工隊(duì)伍,按程序精心施工。監(jiān)理工程師要嚴(yán)格審查施工隊(duì)伍的資質(zhì)、業(yè)績(jī)、人員組成和質(zhì)保體系,重點(diǎn)抓住事前、事中質(zhì)量控制,根據(jù)設(shè)計(jì)、施工規(guī)范要求列出質(zhì)量預(yù)控點(diǎn),加強(qiáng)跟蹤檢查。從原材料的選用到施工工藝各個(gè)環(huán)節(jié)及構(gòu)造做法等都要細(xì)致把關(guān)。
2.4嚴(yán)格要求施工單位進(jìn)行抗?jié)B混凝土配制的專題試驗(yàn),待合格后,按所確認(rèn)的配合比進(jìn)行配制。即使采用摻外加劑法,建議還要采用粗骨料兩級(jí)配法(0. 5~2, 2~4cm)配制混凝土,以提高混凝土比重,增強(qiáng)其結(jié)構(gòu)抗?jié)B性能。
2.5重視混凝土澆搗的旁站監(jiān)理,嚴(yán)格按經(jīng)過計(jì)算后確定的方案進(jìn)行澆搗,避免產(chǎn)生冷縫所造成的滲水通道。
2.6監(jiān)控施工機(jī)具的選用和操作。重視混凝土的振搗環(huán)節(jié),保證一個(gè)澆筑頭(面)有一個(gè)振搗器,嚴(yán)格按混凝土由后往前澆,而振搗則由前往后振的順序進(jìn)行施工作業(yè),防止漏振。
2.7根據(jù)混凝土配筋的疏密度,選擇適當(dāng)?shù)奶�落度和骨料�?jí)配,防止?jié)矒v不密實(shí)。若用泵送混凝土,如出現(xiàn)面層砂漿過厚可增加部分碎石(按比例)振搗,以彌補(bǔ)粗骨料下沉,提高混凝土比重和均勻性。
2.8注重防水構(gòu)造施工的質(zhì)量控制。如: (1)底板和墻的交接處嚴(yán)禁留設(shè)施工縫,如需留,則一定要留設(shè)在墻身距底板的500mm左右處,而且最好呈公槎(凸)型; (2)設(shè)金屬止水板時(shí),寬、厚度要符合規(guī)范要求并要焊接接頭。為錨牢固,兩邊應(yīng)做好短鋸齒狀;
(3)變形縫處的橡膠止水帶,一定要使兩邊的拉鐵絲定在鋼筋上,澆注混凝土?xí)r嚴(yán)防從一側(cè)傾倒,振搗時(shí)兩邊均勻插振,以確保止水帶的準(zhǔn)確位置; (4)穿墻套管,一定要在中部位置焊上金屬止水盤,并預(yù)埋準(zhǔn)確;支模用的穿墻螺栓也要在中間焊接金屬止水盤,拆模后抹灰前要貼墻割斷,并用油漆防腐;凡容易形成滲水通道的地方均應(yīng)焊上金屬止水盤。
2. 9地下混凝土墻板結(jié)構(gòu)模板不宜拆除過早,否則極易造成混凝土結(jié)構(gòu)墻面因溫差應(yīng)力形成貫穿性裂縫,成為滲水通道。
2. 10采用性能好,質(zhì)量可靠的新型防水材料是提高防水工程質(zhì)量的保證。監(jiān)理工程師在工程施工前應(yīng)收集各種防水材料性能及使用情況資料,參加調(diào)研,參與選擇施工方便。性能優(yōu)良的防水材料。防水材料進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng),監(jiān)理工程師必須檢查是否符合設(shè)計(jì)要求,檢查出廠合格證及準(zhǔn)用證,還需經(jīng)抽樣送試合格后方可使用,并要求施工方派專人進(jìn)行工序把關(guān)驗(yàn)收;監(jiān)理也要跟蹤進(jìn)行工序質(zhì)量監(jiān)控。每道工序經(jīng)過驗(yàn)收合格后,方可轉(zhuǎn)入下道工序。
2. 11在地下室埋得較深,地下水位又較高,抗?jié)B性能要求又高的情況下,應(yīng)建議設(shè)計(jì)選用多層復(fù)合防水措施,在作好結(jié)構(gòu)防水的前提下,又在外墻做多層柔性防水,并在緊靠地下室外墻周圍分層夯填粘土,能起到良好的防水抗?jié)B效果,再在地下室墻內(nèi)側(cè)做五層柔性防水,效果也較理想。
3 地下室防水
地下室防水從總體上來(lái)說，可以分為主體防水和節(jié)點(diǎn)防水。主體防水又可分為結(jié)構(gòu)自防水和附加防水［9］。結(jié)構(gòu)自防水主要是指混凝土結(jié)構(gòu)具有自防水功能。附加防水主要以柔性外防水為主。節(jié)點(diǎn)防水主要包括施工縫、后澆帶、變形縫、穿墻管線等，節(jié)點(diǎn)防水也稱“細(xì)部構(gòu)造防水”。
3.1 主體防水
一般地下室主體防水方案采用二道防水，即鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)自防水和采用柔性防水材料的附加防水［12］。
3.1.1結(jié)構(gòu)自防水
結(jié)構(gòu)自防水也叫剛性防水，主要是基于提高混凝土的抗?jié)B、抗裂性能而考慮的�；炷�土雖然是一種非均質(zhì)的無(wú)機(jī)多孔復(fù)合材料，但如果在材料和施工方面采取一定措施，提高混凝土密實(shí)度，改善內(nèi)部孔結(jié)構(gòu)，可以制成具有相當(dāng)抗?jié)B能力的混凝土，完全可以阻擋地下水的侵入�；炷�土自防水功能可以通過原材料優(yōu)選、合理的混凝土級(jí)配、摻加減水劑與膨脹劑等方法來(lái)實(shí)現(xiàn)�；炷�土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生收縮裂縫、造成滲水原因是由于混凝土經(jīng)水化反應(yīng)出現(xiàn)凝結(jié)收縮，混凝土中的多余水分蒸發(fā)后出現(xiàn)干縮，溫度下降后產(chǎn)生冷縮等原因，使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生約束應(yīng)力。當(dāng)約束應(yīng)力大于混凝土的抗拉強(qiáng)度時(shí)，混凝土就會(huì)產(chǎn)生很多細(xì)微的收縮裂縫，在混凝土內(nèi)部形成毛細(xì)通路，造成滲水［14］。地下水的滲入將導(dǎo)致混凝土的損害，最終損害建筑物的使用功能和使用壽命。
另外，混凝土抗?jié)B能力與混凝土的級(jí)配有很大關(guān)系，混凝土級(jí)配差，和易性不好，施工時(shí)易產(chǎn)生離析現(xiàn)象，抗?jié)B性就差。通過優(yōu)化配比設(shè)計(jì)，可以有效改善混凝土內(nèi)部微孔的結(jié)構(gòu)，防止收縮裂縫的出現(xiàn)。在施工方面，通過加強(qiáng)振搗或改善振搗方式，可以有效提高混凝土的密實(shí)度，從而提高抗?jié)B性能的作用。另外，還可采用混凝土“二次振搗”方式，提高混凝土的抗?jié)B性能，也可摻入一些纖維，來(lái)提高混凝土的抗裂性能。
3.1.1.1 原材料優(yōu)選和混凝土級(jí)配優(yōu)化
要提高防水混凝土的密實(shí)性，各種原材料質(zhì)量必須滿足要求，含泥量、粒徑、吸水率、砂率等要嚴(yán)格符合要求。同時(shí)，為減少水泥水化熱，水泥要選用水化熱較低的品種，減少硬化后收縮產(chǎn)生裂縫的可能。另外，可加入少量的粉煤灰，降低混凝土的水灰比，提高混凝土的和易性和密實(shí)性，改善其抗?jié)B性能�；炷�土的配合比應(yīng)該嚴(yán)格進(jìn)行控制，水灰比、含砂率、水泥用量和灰砂比應(yīng)在合理范圍，以減少混凝土中毛細(xì)孔、沉降縫隙、接觸孔等，阻斷其形成滲水通道。
為了控制混凝土產(chǎn)生收縮裂縫，可采取補(bǔ)償收縮混凝土，以自身適度膨脹來(lái)抵消或減少混凝土的開裂，或?qū)⒘芽p控制在要求的范圍內(nèi)（防水混凝土規(guī)范中規(guī)定：防水混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫寬度不得大于0．2mm）。
3.1.1.2 摻加膨脹劑
加入膨脹劑的原理是使混凝土凝結(jié)后體積產(chǎn)生微膨脹，來(lái)抵償混凝土的凝結(jié)收縮應(yīng)力，從而達(dá)到抗裂的目的。根據(jù)自防水混凝土要求，所摻加的膨脹劑，只有膨脹率大于等于0．35％的高效膨脹劑才能作為自防水混凝土的添加劑。如目前已有使用的膨脹劑UEA、明礬石膨脹劑等，利用膨脹劑在水化過程中的膨脹變形特性，達(dá)到補(bǔ)償或部分補(bǔ)償混凝土收縮的目的。
3.1.1.3 摻加減水劑
摻加各類型的減水劑，從而能減小單位體積中的水泥和水的用量，降低混凝土中的水化熱，減小混凝土內(nèi)部與外部的溫差，從而避免混凝土出現(xiàn)收縮裂縫，提高混凝土的密實(shí)性。
3.1.1.4 摻加纖維
在混凝土的攪拌過程中，微纖維均勻地?cái)U(kuò)散到混凝土中，由于微纖維與混凝土有極強(qiáng)的結(jié)合力、抗拉強(qiáng)度，從而能產(chǎn)生全方位的加強(qiáng)效果，削弱了混凝土的收縮應(yīng)力，減少了混凝土的收縮裂縫，堵塞混凝土中的毛細(xì)通路，達(dá)到混凝土結(jié)構(gòu)自防水效果。
地下室結(jié)構(gòu)自防水措施很多，除上面所介紹的方法外，還有其他一些方法：
（1）利用高分子的憎水原理，如添加有機(jī)硅樹脂，通過高分子材料與水泥中的化學(xué)成分結(jié)合，生成具有憎水性的網(wǎng)狀化合物，分布在混凝土的顆粒中，使水分子在混凝土之間的界面表面張力提高而產(chǎn)生憎水效果。
（2）在混凝土中摻加適量的浮化的液態(tài)高聚物化學(xué)材料，如氯丁膠乳、環(huán)氧乳液等，使混凝土在拌合和凝結(jié)時(shí)高分子聚合物破乳，形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，填充和堵塞混凝土中的毛細(xì)孔隙而達(dá)到防水作用。另外，也可以加入一些氯化鋁、氯化鈣及氧化鐵等，其摻入混凝土中能與水泥水化過程中的氫氧化鈣反應(yīng)，生成氫氧化鋁、氫氧化鐵等不溶于水的膠體，并與水泥中的硅酸二鋁酸三鈣化合成復(fù)鹽晶體，這些膠體與晶體填充于混凝土的孔隙內(nèi)，從而提高其密實(shí)性。其他方法諸如泵送過程中摻入緩凝劑等，也能在一定程度上提高地下室結(jié)構(gòu)自防水能力。
3.1.2附加防水
附加防水也叫表面防水，以柔性外防水為主，主要是通過防水卷材、密封材料或涂料使其達(dá)到良好的防水性能。根據(jù)防水部位來(lái)分，附加防水可分為內(nèi)防水和外防水。將防水材料設(shè)置在地下室主體墻面外部的稱為外防水，設(shè)置在內(nèi)表面的稱為內(nèi)防水。根據(jù)防水所用材料的材質(zhì)不同，附加防水又可分為卷材防水、涂料防水、水泥砂漿防水和鋼板防水4種，而防水材料的種類更是達(dá)到成百上千種。
3.2 節(jié)點(diǎn)防水
節(jié)點(diǎn)防水也叫細(xì)部構(gòu)造防水，主要包括施工縫、后澆帶、變形縫、穿墻管、預(yù)埋件等部位防水。地下室除了做好主體防水外，只有處理好各節(jié)點(diǎn)的防水問題，才能取得較好的整體防水效果。
3.2.1穿墻管線
穿過防水層的管線，由于管線和周圍混凝土脹縮系數(shù)不同，在管線周圍會(huì)產(chǎn)生開裂，形成滲水。因此，在地下室穿過防水層的管道周圍應(yīng)留槽，用密封膠密封，并在管道中部加設(shè)遇水膨脹橡膠條等方法來(lái)處理。另外，也可在穿墻管的主管設(shè)置防水套、止水環(huán)及套管翼環(huán)，并連續(xù)滿焊，做好防腐處理。
3.2.2施工縫處理
大體積、大面積的混凝土一次澆筑完成有困難，須留設(shè)施工縫，分兩次或多次澆筑完。施工縫的存在，由于混凝土的收縮，易產(chǎn)生滲水通道，所以應(yīng)注意對(duì)此進(jìn)行防水處理。對(duì)于施工縫防水，一般設(shè)置1～2道防水措施。通常做法包括在施工縫中間設(shè)置一道遇水膨脹止水條，外墻側(cè)設(shè)置一道止水帶。
3.2.3后澆帶處理
后澆帶一般是在結(jié)構(gòu)高度變化較大部位，或建筑物平面尺寸較大情況下設(shè)置的。由于后澆帶只在施工期間存在，所以可認(rèn)為是一種特殊的施工縫，因而其防水設(shè)計(jì)與施工縫的防水設(shè)計(jì)類似，一般設(shè)置遇水膨脹止水條或外貼止水帶。
3.2.4預(yù)埋件
地下室內(nèi)墻壁或底板上預(yù)埋鐵件用吊掛或?qū)Ｓ霉ぞ吖潭�，預(yù)埋件往往與結(jié)構(gòu)鋼筋接觸，且易銹蝕膨脹，會(huì)導(dǎo)致水沿鐵件滲入室內(nèi)。為此預(yù)留洞、槽均應(yīng)作防水處理。對(duì)于預(yù)埋件的防水處理，可用密封膏封嚴(yán)，加焊止水環(huán)并滿焊來(lái)處理，同時(shí)還應(yīng)做好防銹蝕處理。
4 結(jié)語(yǔ)
地下室防水是一個(gè)集材料、設(shè)計(jì)、施工為一體的系統(tǒng)工程。在開展地下室防水工作時(shí)，應(yīng)遵循“多道設(shè)防、剛?cè)岵��?jì)”的原則，因地制宜、綜合考慮。應(yīng)對(duì)每個(gè)部位，尤其是每個(gè)防水薄弱部位精心設(shè)計(jì)和施工，才能取到理想的防水效果。
致謝：陳平，來(lái)鳳縣市政管理所中級(jí)工程師，規(guī)劃師，監(jiān)理師。
參考文獻(xiàn)：
［1］余小林，余恕保．地下室防水堵漏技術(shù)初探［J］．建筑人造板，2000（4）：39-41.
［2］鮑軼洲．淺談地下室防水設(shè)計(jì)［J］．四川建材，2006（5）：122-124．
［3］陳志軍．淺談地下室防水工程設(shè)計(jì)和施工［J］．有色冶金設(shè)計(jì)與研究，2004，25（3）：68-71.
［4］鄭娟榮．地下室防水堵漏工程實(shí)例的分析［J］．湘潭礦業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)，1995，10（2）：57-59．
［5］王琦．地下室防水設(shè)計(jì)與施工技術(shù)［J］．廣州大學(xué)學(xué)報(bào)，2001，15（8）：18-20．
［6］彭桐益．地下室的防水措施、方法及應(yīng)用［J］．西部探礦工程，2004（12）：177-179.
［7］王云磊，郝長(zhǎng)亮．地下室防水工程滲漏原因分析及預(yù)控措施［J］．平原大學(xué)學(xué)報(bào)，2000，17（4）：50-51．
［8］佟威．地下室防水工程質(zhì)量問題分析［J］．遼寧建材，2006（4）：48-49．［9］張道真.地下室防水設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)意見［J］．中國(guó)建筑防水，2001（5）：11-14.
［10］陳志軍．淺談地下室防水工程設(shè)計(jì)和施工［J］．有色冶金設(shè)計(jì)與研究，2004，25（3）：68-71.
［11］王莉瑛，張國(guó)慶，周俊．地下室防水節(jié)點(diǎn)施工措施［J］．浙江建筑，2005，22（1）：41-43.
［12］張興．變電所地下室防水綜合施工［J］．江蘇電機(jī)工程，2005，24（3）：34-36.
［13］梅海宇，劉傳明，丁玉潔，等．地下室防水混凝土的配制與施工［J］.糧食流通技術(shù)，2002（1）：8-9．
［14］韓躍偉，劉泗章．地下室防水混凝土施工注意的環(huán)節(jié)［J］．工程質(zhì)量，2001（11）：37-39．