深圳地铁大厦地下室底板裂缝处理

谢 佳

(深圳中国华西第一建筑工程公司，广东深圳518034)

1 事故陈述

深圳地铁大厦42层，框筒结构;地下层，局部层;地基为微风化岩天然地基。总建筑面积为84312m2，总高度为151m;地下室底板防水为外防水，采用上海基成达申渗透结晶防水材料(干撒法)。底板垫层200mm厚，C20混凝土;结构底板厚500mm、C40混凝土、抗渗等级P16;柱距为8400mm，柱下设置独立承台;底板设置抗浮锚杆，锚杆直径为φ40，孔径150mm，长3000mm，浇灌C35细石混凝土地下层锚杆间距为1500mm，地下层为2000mm。混凝土采用湘乡“韶峰”牌42.5普通水泥，每立方混凝土水泥用量340kg，水灰比0.4，塌落度140～160。底板配筋均为φ18@150(二级钢)双层双向，并设置十字后浇带。

当施工至10层结构主体时停止降水后，陆续发现地下室三四层底板均有不同程度渗水通过仔细观察大部分裂缝肉眼难以看清，且为无规则、穿透性裂缝，而相同等级混凝土的地下室外墙和地下层楼板部分却无类似情况，外墙只有极少数竖向规则裂缝，如图1。

图1 深圳地铁大厦地下室底板裂缝图

后经过方有关工程技术人员监理、设计院以及混凝土公司、防水公司多次现场查看分析，决定选用深圳建研防水公司堵漏方案进行处理，处理效果一度很好，设计院和监理单

图2 地下四层基础结构裂缝平面图位都进行了查看，并要求观察一段时间。到12月下旬，气温突变，一夜之间温差变化达18℃，随后发现地下三四层底板均出现大量新裂缝并开始渗水。此时已堵裂缝和未堵裂缝共约5 000m，整个地下室底板布满无规则、贯穿性裂缝，漏水情况相当严重。见图2。

2 原因分析

(1)该工程地基为经爆破处理的微风化岩天然地基。设计采用200mm厚的C20混凝土作为垫层兼找平层;底板厚500mm，混凝土等级为C40，抗渗等级P16。由于岩石与混凝土两种材料线涨系数不同，基岩基本不随温度变化而变化。混凝土因温度变化产生收缩应力，收缩时受到基岩约束，当混凝土底板的收缩应力释放时，混凝土即产生裂缝。如果在底板与基岩之间设一道柔性隔离层(如碎石垫层)，底板收缩产生的应力就可以通过柔性层释放。

(2)基岩在爆破处理过程中产生了大量的裂隙，这些裂隙中储藏了相当丰富的地下水。底板开裂后，裂隙中的地下水便通过底板裂缝渗透至室内，影响使用功能。

(3)底板混凝土强度和抗渗等级设计偏高该工程地下室底板混凝土强度为C40，抗渗等级为P16，按照规范要求，该强度和抗渗等级的混凝土每立方的水泥用量不能低于320kg，混凝土公司提供的配合比为每立方水泥用量340kg，符合规范要求。由此导致混凝土中水泥用量偏大，产生的水化热增大，收缩应力较大，在地基约束条件下，底板混凝土产生大量早期裂缝。

(4)底板渗透结晶性外防水未起到作用。该工程地下室底板防水为外防水，采用渗透结晶性防水材料。防水施工方法为干撒法施工，即绑扎好地下室底板钢筋后，在垫层上干撒防水材料。这种施工方法无法保证干撒的均匀性，特别是钢筋间距较密区下部用量无法保证，而且由于该防水属于刚性防水材料，混凝土一旦开裂防水就会失去作用所以从底板渗水情况来看，该防水是失败的。

3 裂缝处理

由于该工程地下室底板渗水情况很严重，采用单一的治理方法不能解决问题，经过各单位多次讨论，决定采用“堵和防为主、疏导为辅”的原则进行治理。其具体处理方案为:

(1)底板下部注浆在地下室底板上钻孔到岩石中，用压力注入水泥浆和化学浆，从而封堵建筑物底板下面岩石和底板之间及岩石自身可能存在的裂缝，达到从源头切断水源的目的。注浆分两次进行:第一次注入成本较低的水泥浆，使水泥浆能封堵大部分裂缝;第二次注入成本较高的化学浆(丙烯酰胺浆液)，进一步封堵更细的裂缝，更好地起到堵水的作用。钻孔直径为32mm，深度为1.2m，呈梅花状布置，间距为2m。钻孔前必须用探测仪探定底板钢筋分布位置，最大程度避开钢筋，减小钻孔对结构的影响。单孔设计注水泥浆量为0.30.5m3，注化学浆为0.1m3，设计注浆终压为1.2 Ma。

(2)裂缝表面封胶首先在底板上寻找出水和较大裂缝，确定注胶范围。然后在确定的注胶裂缝处钻孔安放注胶咀。钻孔直径为12mm，尽量使孔洞穿过裂缝，与水平夹角成30°～60°。最后通过注胶枪向孔洞内注入水中固化的环氧堵水剂，直到裂缝表面有胶体渗出为止。此次裂缝注胶只对漏水、渗水的裂缝进行处理，不漏水的裂缝不做处理。

(3)盲沟和滤水层的埋设在底板下注浆和裂缝注胶施工结束后，为防止今后结构可能继续变形而产生的微细裂缝漏水，采用无纺布、盲沟的疏水方法将水引入明沟，再通过排水系统排出。具体方法为:①在结构板面上，除原设计明沟外增加部分明沟，引向集水井，再在每两轴线之间铺设10槽钢作为盲沟，通向明沟;②盲沟两边用1∶3水泥砂浆按0.5%向盲沟找坡;③上铺设无纺布;④用1∶3水泥砂浆对整个面进行找平、压光，以便防水施工。

(4)柔性防水层施工在找平层上做一道柔性防水层，目的在于解决底板再漏水和防潮问题。通过对集中常用、性能较好的防水材料进行一系列对比，并根据《地下工程防水技术规范》第4.4.2条的“无机防水涂料宜用于结构主体背水面，有机防水涂料宜用于结构主体的迎水面”的规定，最终决定采用宝力必思路防水材料。涂刷厚度为2mm。防水层施工完后，再施工一道10mm厚的水泥砂浆防水保护层。

(5)钢筋混凝土地坪，为满足使用功能需要，最后做一道钢筋混凝土地坪，内配φ12钢筋，双层双向。

4 总结

按照上述裂缝处理方案认真组织实施后，地下室底板裂缝全部被堵住，渗水没有再发生。作为经验的积累如果遇到类似工程，应注意以下几方面问题:①地下室底板混凝土强度等级和抗渗等级不宜过高;②底板和基岩之间应设置柔性隔离层;③底板防水不宜采用渗透结晶类型的刚性防水;④每立方混凝土水泥用量不宜过大，以防水化热过高;⑤做好混凝土养护工作，混凝土浇筑完后，应覆盖塑料薄膜或满铺麻袋浇水养护至少14 d;⑥做好施工记录和资料的整理工作。

［1］ 本书编委会．建筑结构裂缝控制与加层加固疑难问题处理技术及典型工程实例［M］．北京:万方数据出版社，2006