分析房屋建筑地下室防水施工技术

摘 要:本文就我国商住楼地下室采用超长钢筋混凝土结构无缝设计新技术,对地下室结构自防水进行了相对分析和探讨,并在施工中采取了一定的防水技术措施,取得了良好的防水效果。

关键词: 建筑地下室防水；防水技术；工业与民用建筑

一、工程情况

佛冈某商住楼,工程占地面积5200m2,总建筑面积26900m2,其中主楼地上13层,裙楼2层,地下1层。地下一层使用功能为地下停车厂及设备用房,地下室面积3521m2,基础底面标高为-613m,由于地下室水位较高等原因,施工时,做好地下室的防水处理,至关重要。

根据工程地质勘察报告,工程场区内岩土组成从自然地面开始,第1层为杂填土,层厚1.0～2.8m,第2层为粉质粘土,层厚0.7～2.1m,第3层为粉粗砂层,层厚0.7～4.6m,粗砂层0.7～2.9m为主要含水层,第4层为粉质粘土层,粉砂层及中砂层,粉质粘土层厚0.7～5.4m,粉砂层0.6～0.9m,中砂层1.2m,第5层为卵石层。

场区内主要含水层为第3层―――粉砂及粗砂层,属地表下潜水,以自由水形式存在,经实际挖掘,岩土构成基本相符,地下水位稳定在-318m左右。本工程为框架结构,承重体系为预制桩基,独立承台基础,框架柱,框架梁板结构,桩基持力层为卵石层,地下室底板为梁式板,设暗梁,暗梁纵横交错布置在独立承台基础上,地基产生不均匀沉降的可能性小。

二、防水设计技术

本工程采用了超长钢筋混凝土结构无缝设计新技术,地下室为矩形,南北长81m,东西宽41m。设计采用“ǐ”型3条膨胀加强带,膨胀加强带宽度为2m,设计地下室采用钢筋混凝土结构自防水和地下室外墙刚性防水砂浆防水,钢筋混凝土结构自防水设计要求整体采用补偿收缩混凝土制作。

（1）地下室底板为钢筋混凝土自防水板,板厚350mm,板下设150mm厚素混凝土垫层。在加强带处、素混凝土垫层上增设一毡二油沥清卷材防水层,两边宽出加强带各500mm。

2）地下室墙体为钢筋混凝土自防水墙体,墙厚250mm,外抹1215的刚性防水水泥砂浆,厚的30mm,外填粘性土作为滞水层、粘性土为渗水性土壤。

（3）地下室顶板为钢筋混凝土自防水板,板上设100mm厚C15素混凝土垫层;外抹20mm厚刚性防水砂浆。

（4）地下室顶板、墙体、底板采用混凝土强度等级为C30,抗渗等级S8,独立承台基础混凝土强度为C30,柱及附墙柱混凝土强度为C40。

（5）按设计要求选用工程混凝土及砂浆材料。水泥:使用32.5、42.5MPa普通硅酸盐水泥;粗骨料:使用河卵石,粒径在5～32.5mm之间;细骨料:使用河沙,选用中砂,细度模数在2.5～3.2之间,粗细骨料含泥量控制在1%范围内;外加剂:选用“正牌”UEA-H型高效低碱型膨胀剂,正常掺量为水泥用量10%;砂浆防水剂:按设计要求,采用GG89硅质密实剂,掺量为水泥用量的115%.

三、方案的补偿收缩防水混凝土

补偿收缩防水混凝土一般是以使用膨胀水泥配制,如水工使用的低热微膨胀水泥,抗海水腐蚀的膨胀铁铝酸盐水泥,以及常用的明矾石膨胀水泥,硅酸盐膨胀水泥,石膏矾土膨胀水泥等,目前以掺用膨胀剂的方法应用较广泛。

常用的补偿收缩混凝土中膨胀剂有如下几种:硫铝酸钙类,如明矾石膨胀剂;氧化钙类,如石灰膨胀剂;氧化钙-硫铝酸钙类,如复合膨胀剂;氧化镁类,如氧化镁膨胀剂;金属类,如铁屑膨胀剂。其中以硫铝酸钙类膨胀剂在我国发展最快,经历了高碱高掺、中碱中掺和低碱低掺3个阶段,其膨胀源为钙钒石。

UEA-H是一种高效低碱明矾石混凝土膨胀剂,具有含碱量低(符合《混凝土膨胀剂》(JC47622001)规定),节约水泥,早强防冻,提高混凝土抗压强度,对钢筋无腐蚀,施工操作简单,适用范围广等特点。UEA2H掺入混凝土中,其水化过程中能生成柱状式针状的水化硫铝酸钙。C3A・3CaSO4・32H2O,又称“钙矾石”,它的固相体积可增大1.22～1.75倍,在钙矾石晶体生长过程中,将水泥石的孔隙填充,并堵塞和切断连通的毛细孔道,使混凝土密实化,抗渗性提高;在钢筋邻位的约束下,它产生的膨胀能转变成压应力,这一压应力可抵消混凝土中干缩产生的拉应力,防止减少混凝土收缩开裂,使混凝土防水性提高。

四、方案的实施

4.1施工顺序

定位放线设置深井井点基坑开挖井点降水沉桩及独立承台基础垫层混凝土底板防水混凝土地下室外墙防水混凝土顶板防水混凝土外墙外刚性防水砂浆回填土。

4.2防水施工技术要点

4.2.1深井井点降水

基坑开挖,地下室防水混凝土施工及养护期间,做好基坑内降水、排水工作。由于地下水位较高,降水面积大,本工程在地下室四周设置18口深井井点,井点间距15m,井深13.5m,潜水电泵设置在-12.3m处,昼夜排水,不间断,确保最高地下水位在施工作业面1m以下。基坑开挖时,边坡按1∶1放坡,井中心距基坑坡口边缘1.5m,降水期间,设专人对潜水电机维护管理,并经常检测降水、观察井内水位下降和流量情况,并记录在案,避免水位超出警戒线或电机干烧的情况发生。

4.2.2混凝土浇筑

做好混凝土的实验室配合比,按混凝土的配合比足量掺入膨胀剂,是补偿收缩混凝土产生膨胀的关键。在浇筑补偿收缩混凝土前,模板及钢筋间的杂物要清理干净。混凝土的搅拌时间要延长,比普通混凝土延长30s,以保证水泥、粗细骨料、膨胀剂拌和均匀,提高匀质性。混凝土要连续浇筑,不得出现冷缝,保证“软接茬”,严格控制振捣时间、振捣棒移动间距和插入深度,施工缝处要加强振捣。450mm高墙体与底板混凝土同时浇筑,不得使墙板与底板出现施工冷链。

4.2.3水平施工缝

墙体水平施工缝设置在距地下室底板表面上450mm处,采用阶梯形止水缝,缝外低内高,阶梯高度150mm,一步阶梯。水平施工缝浇灌混凝土前,先将其表面浮浆和杂物清净,在迎水面平面上,刷一遍净浆,再铺一层1∶1厚度为50mm膨胀水泥砂浆,然后及时进行防水混凝土浇筑。

4.2.4塔吊坐落于地下室范围内的防水处理

由于施工条件所限,两台塔吊坐落于地下室中,其防止地下室底板渗漏措施如下:将原塔吊十字交叉梁基础变成混凝土实体基础,实体基础顶标高伸入地下室底板内1/3板厚,实体基础表面比塔吊基座每边各宽500mm,形成阶梯形止水。设置钢板止水带于塔吊基座四周,钢板止水带宽300mm、高150mm。塔吊撤出后,再浇筑塔吊基座处2/3底板厚混凝土。混凝土强度提高0.5个等级,UEA-H膨胀剂掺量提高到12%。图1为塔吊基础防水示意图。

1-钢板正水带;2-塔吊基座范围;3-地下室底板;4-变更后塔吊基础。

图1塔吊基础防水示意图

4.2.5膨胀加强带

（1）底板混凝土施工流程1、2ABC3、4DEF5、6。

图2底板混凝土施工流程

（2）混凝土；施工时带外掺用10%UEA-H的小膨胀混凝土浇筑到加强带时掺入12%UEA-H的大膨胀混凝土,其强度等级比两侧高0.5等级。

（3）施工缝的构造；底板、墙体、顶板加强带的施工缝采用平直缝,板墙主筋通过不切断,带的两侧铺设孔径

图3施工缝构造示意图

（3）墙体加强带；由于墙体簿,面积大,受大气温度影响大,墙体采用后浇加强带,按加强带分割为6个部分,分段浇筑掺UEA-H=10%的小膨胀混凝土,养护14d后,用掺UEA-H=12%的大膨胀混凝土回填。加强带处施工缝构造不变。

4.2.6地下室外通道与地下室连接处的防水处理

地下室外通道与地下室连接处属施工临时间断处,施工缝设置在距地下室入口外600mm处,设置中埋式钢边橡胶止水带,止水带位置应准确,其中间空心圆应与施工缝中心线相重合,在顶板、底板内止水带做成盆状弯曲,与墙转弯处,做成圆弧形,接头位置设在顶板下600～900mm范围间,接头为一处,接头要确保牢固可靠。

4.2.7细部防水处理

地下室防水混凝土施工,细部防水做法至关重要,稍有不慎就可造成渗漏点。

（1）穿墙管道,单管穿墙要加焊止水环,群管穿墙要在墙体内预埋钢板。

（2）底板上积水坑,以钢板水箱形式设置后,再浇筑混凝土。

（3）固定钢模用的铁拉片,附墙柱的对拉螺栓,墙体下的钢马凳均加焊止水环,直径100mm。

（4）按规范规定留足钢筋保护层,不得有负误差,钢筋及22号绑线均不得接触模板,防止水沿接触物渗入防水混凝土中。

（5）预埋铁件要在端部加焊止水钢板。

4.2.8补偿收缩防水混凝土的拆模与养护

补偿收缩混凝土的拆模与养护对其抗渗性能影响极大,特别是早期养护。

（1）墙体混凝土一般由于拆模过早,水分蒸发快,立面养护困难,受阳光直射、气候变化以及风吹等因素影响,易因骤冷骤热或急剧干燥而产生开裂现象,故墙体拆模宜晚拆。由于水泥的水化热,3～5d内最高,为保住水分,给膨胀混凝土一种约束,提高混凝土的密实性和防水质量,也要求墙体拆模不宜过早。因此,拆模时间定到5～7d拆模。

（2）底板混凝土表面注重二次抹压,初凝前用木抹子搓压,以防表面龟裂,终凝前进行二次抹压,表面密实,防止出现沉缩裂缝,抹压后铺草袋片覆盖保湿。

（3）膨胀混凝土二次钙钒石的形成,需大量的结合水。因此,混凝土浇筑完8～12h,底板铺草袋片浇水保湿,墙体设淋水花管浇水养护,养护时间14d,膨胀加强带处浇水养护28d。

五、结束语

以上说到的该工程于2003年10月地下室防水工程竣工,经检验防水混凝土的强度,抗渗等级均达到设计要求,沉降观测未出现不均匀沉降,地下室混凝土墙表面无裂纹,至今未见渗漏点,防水效果比较好。

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。