高层建筑地下室防水工程施工技术
2012-04-23温仲慧赵威
温仲慧 赵威
【摘要】:当前,人们为了扩大使用空间,城市建筑中越来越多高层建筑在地下都修建了地下室。地下室防水质量的高低直接影响着地下室中的活动人群、存放物品和管道等的状况。做好建筑物地下室防水工作对于建筑事业的发展而言具有非常重要的意义与作用。本文在相关文献分析的基础之上,分析了地下室渗漏产生的主要原因,介绍了地下室防水结构的组成,阐述了地下室主体防水的主要途径、方法及构造。
【关键词】:地下室防水混凝土防水卷材自防水
中图分类号:TU37 文献标识码:A 文章编号:
引言
高层建筑已经成为城市化建设的发展方向,地下室作为高层建筑的一个重要组成,亦需要给予足够的重视。顾名思义,地下室通常设置于地面以下,位于较高的地下水区域,绝大部分的地下室处于地下水中,即使位于较低的地下水位区域,也会因为雨季的影响,地表水和雨水通过土层而渗入到透水性弱得土层当中,从而形成上层滞水,进而导致地下水的渗漏,直接影响着建筑物的寿命和使用功能。因此,做好高层建筑地下室防水工程施工十分必要,下面,本文就将高层建筑地下室防水工程施工工艺作为重点内容进行分析。
一、地下室防水现状调查研究
(1)目前我国城市发进程日益加快,城市中心区域地价飞涨,地下室作为高层建筑的地下空间其使用价值与公益价值得到了大力开发。通过调查结果显示我国高层建筑地下室的在使用过程中出现了许多问题,如排水设施失效、采光差、潮湿、通风差、渗漏水等;
(2)随着我国防水技术、施工技术与防水材料的快速发展,地下室的整体防水质量得到了很大程度的改观。调查结果表明,对于使用年限在10年以下的新建建筑,地下室整体防水效果较好,基本不存在渗漏现象,仅在部分外壁出现少量的湿渍现象;
(3)目前大多数地下室防水设计的理念为“防、排、截、堵相结合,因地制宜、刚柔相济,综合治理”。防水设计的目的是尽可能在现在防水材料与施工条件下达到防水可靠、经济合理的目标;
(4)随着防水材料的改进,地下室的整体防水效果得到了很大提高,地下室防水堵漏次数明显减少,但堵漏效果却并不理想,大量工程均存在着“屡次堵漏,屡次漏水”的问题;
(5)根据调查结果显示,地下室漏水的重点部位主要为以下几处,穿管道处,底板处,底板与墙面交接处,外墙处,内墙处,墙角处,顶板处。
二、高层建筑物地下室工程渗漏水主要的原因分析
1.设计方面
(1)部分施工认为只要地下的钢筋混凝土达到了一定的厚度就能够起到防水,并未考虑到因为混凝土的抗渗性、施工期间的质量把握、施工后期的混凝土出现碳化现象而发生钢筋腐蚀等方面都会引起结构出现裂缝而造成渗漏。
(2)对于施工缝、变形缝的设置以及地下室的防水防渗的要求不够具体,导致施工过于随意,而引起抗渗效能过于太差。
(3)在设计期间,没能够考虑到自然条件的影响,例如多雨的季节,就应当抬高防水标高。
(4)由于在施工期间,未能按照图纸施工,导致工程经常返工,影响了建筑整体结构,最终破坏了地下防水措施。
(5)由于地下室防水施工的忽略,容易导致渗水的直角出现,相比这种情况,应该做成圆弧角或者是坡角。
2.施工方面
地下室是否会出现渗漏的情况,主导因素还是施工质量。从编制施工组织设计、材料的选择,到施工工艺等各个环节,任何一个环节控制不好都可能带来施工质量问题,造成地下室渗漏。
(1)混凝土浇注过程中供料速度与施工浇注需求速度没有达成一致,导致不能连续浇注混凝土,从而前后浇注混凝土之间形成冷缝,产生渗漏通道。
(2)在比较钢筋密集的地方,没有进行坍落度调整,并采用粗骨料,这样一来给下料带来一定的困难,影响混凝土振捣,混凝土密实性降低,引起这些部位出现蜂窝、孔洞,形成抗渗的薄弱部位。
(3)在防水混凝土工程和附加防水层施工完毕后,未采取及时回填土等保护措施,造成干缩和温差而引起开裂。
(4)混凝土配制时配合比控制不严,浇注时振捣不均匀,不规范,直接影响到实际强度和密实度的均衡性,影响到结构混凝土抗渗性能。
3.材料方面
(1)材料质量:目前,热沥青纸胎防水卷材仍是地下室防水工程中常用的材料,这种卷材吸水率大和脆性都比较大,抗裂性能和低温柔性较差,不利于室面防水,可能导致大面积渗漏或局部慢渗。
(2)变形缝选材不当:工程实践表明,导致地下室渗漏的另一个主要因素就是变形缝选材不当。例如,沥青麻丝或玛蹄脂嵌缝的方法,由于材料可以适应变形,沥青容易流淌变脆,嵌填时不易达到要求的密实度,与结构黏结不紧密等,这都是导致地下室渗水的原因。
(3)穿墙管道密封材料适应变形能力差:管道穿墙孔,多是在管道和预留孔之间用沥青麻丝填嵌,因为嵌填的密实度达不到设计要求,卷材的防水效果不好,大部分工程都会出现渗水现象。对于后凿孔洞,在采用水泥砂浆刚性材料填充空隙时,则由于砂浆和金属管道收缩不一致,发生裂缝进而引起渗漏。
(4)配套材料不过关:建筑行业在近些年的确研发了不少新型防水材料,但其中很多配套材料不达标(如三元乙丙的黏结剂),无法确保片材之间或片基层间黏结密实,造成封口不严密,进而出现渗漏现象。
三、高层建筑地下室防水工程施工技术措施
1.材料的选择
想要提高防水工程的质量,使用安全可靠、采用性好的新型材料,才是提高质量的保障。在施工之前,需要对各项防水材料的性能进行收集与整理,对于使用材料需要及时的了解情况。在防水材料进入施工现场之前,首先需要检查材料是否符合设计,检查材料的出厂证书,另外,还要及时的抽样送到实验室进行测验之后,合格放可正常使用,并且安排专业的监理人员做好验收把关;实时的对防水材料质量进行监控。当审核通过之后,才可以进入下一道施工工序。
2.防水混凝土的施工
1.混凝土搅拌
①准确计算、称量用料量。严格按选定的施工配合比,准确计算并称量每种用料。外加剂的掺加方法遵从所选外加剂的使用要求。水泥、水、外加剂掺和料计量允许偏差不应大于±1%;砂、石计量允许偏差不应大于2%。
②控制搅拌时间。防水混凝土应采用机械搅拌,搅拌时间一般不少于2min,掺入引起型外加剂,则搅拌时间约为2—3min,掺入其他外加剂应根据相应的技术要求确定搅拌时间。
③注意事项。为保证防水混凝土有良好的匀质性,不宜采用人工搅拌。
2.混凝土浇筑和振捣
防水混凝土在浇筑过程中,应防止漏浆、离析、坍落度损失。浇筑时应严格做到分层连续进行,每层厚度不宜超过30~40cm,上下层浇筑的时间间隔不应超过2h,夏季可适当缩短。浇筑混凝土的自落高度不得超过1.5m,否则应使用串筒、溜槽或溜管等工具进行浇筑。
在结构中若有密集管群,以及预埋件或钢筋稠密时,不易使混凝土浇捣密实时,应改用相同抗渗等级的细石混凝土进行浇筑。在浇筑大体积结构中,遇有预埋大管径套管或面积较大的金属板时,为保证下部的倒三角形区域浇捣密实、不漏水,可在管底或金属板上预先留置浇筑振捣孔,浇筑后,在将孔补焊严密。
防水混凝土应采用机械振捣,不应采用人工振捣。振捣时间宜为10~30s,以混凝土开始泛浆和不冒气泡为准,并避免漏振、欠振和超振。掺引气剂或引气型减水剂时,应采用高频插入或振动器振捣。
3.防水混凝土结构的保护
①及时回填。地下工程的结构部分拆模后,应抓紧进行下一分项工作的施工,以便及时对基坑回填,回填土应分层夯实,并严格按照施工规范的要求操作,控制回填土的含水率及干密度等指标。
②做好散水坡。在回填土后,应及时做好建筑物周围的散水坡,以保护基坑回填土不受地面水入侵。
③严禁打洞。防水混凝土浇筑后严禁打洞,因此,所有的预留孔和预埋件在混凝土浇筑前必须埋设准确,对出现的小孔洞应及时修补,修补时先将孔洞中洗干净,涂刷一道水灰比为0.4的水泥浆,再用水灰比为0.5的1:2.5水泥砂浆填实抹平。
3.防水卷材施工
1.地下室底板防水卷材施工
(1)清除基层表面的灰尘、杂物,干燥的基面预先洒水润湿,有明水处应先排除明水,遇有不平基面处先做20厚DS砂浆找平;
(2)节点细部处理:在需要增加附加层的部位,如阴阳角等做附加层处理;
(3)弹线:在基层上宜弹设基准线,以确定防水卷材铺设位置;
(4)展开卷材,平铺(隔离纸向下)于基面需铺贴的位置,与弹线对齐;
(5)对准铺贴位置裁剪卷材,卷材铺设平展,顺直;
(6)抬起卷材一端,并揭开卷材隔离纸约0.5~1m,使隔离纸压在卷材底下,并留出一角,以便铺贴时撕掉隔离纸;
(7)将卷材一端粘贴于基面,并用压辊排出卷材下的空气;
(8)拉住留出一角的隔离纸,沿底面抽出,边抽出边用压辊滚压排出空气,使卷材与基面粘贴牢固,卷材与卷材之间的搭接长边不少于100mm,短边不少于150mm;短边搭接前,应先将搭接部位的蠕变料刮干净,保证卷材搭接重合处无蠕变料即可。卷材搭接宽度的偏差应小于10mm;底板卷材铺贴收头至侧墙,铺贴高度为500mm;并将卷材收头用速凝型水泥素浆封住;
(9)掀起搭接部位的卷材,用速凝型聚合物1:1.7水泥制浆涂刷,并粘贴压实,水泥为42.5的普通硅酸盐水泥;
(10)对准周边和卷材搭接缝,用水性沥青基密封膏1:0.5水泥涂刷封边,水泥为42.5的普通硅酸盐水泥;
(11)在已铺好的卷材上面做一道土工布隔离层;
(12)在隔离层上面做50厚C20的细石混凝土做保护层,在侧墙以外部分的卷材上面先预铺隔离纸再做保护层。
2.卷材保护层施工
1底板防水卷材保护层为60mm厚1∶2∶4的豆石混凝土。防水卷材分段粘贴,及时验收,随即做保护层,豆石混凝土内掺入适量的防冻剂,随打随抹随覆盖,以防受冻。
2底板竖向防水卷材的保护层采用聚苯板软性保护层,并立纤维板进行临时保护,防止底板钢筋施工破坏防水层,浇混凝土前撤出纤维板。
3基坑边坡防水卷材保护层施工时,因卷材表面比较光滑,混凝土不易附着,故采用先铺一层钢丝网,再做保护层。
4地下外墙防水卷材保护层,采用50mm厚聚苯板进行保护,在回填土前按1.5m一步用乳胶将聚苯板错缝粘贴在防水卷材上,再施工回填土。
4.结构自防水
结构自防水也叫刚性防水,主要是基于提高混凝土的抗渗、抗裂性能而考虑的。混凝土属一种非均质的无机多孔复合材料,但如果在材料和施工方面采取一定措施,提高混凝土密实度,改善内部孔结构,可以制成具有相当抗渗能力的混凝土,完全可以阻挡地下水的侵入。要提高防水混凝土的密实性,各种原材料质量必须满足要求,含泥量、粒径、吸水率、砂率等要严格符合要求。同时,选用水化热较低的水泥,减少硬化后收缩产生裂缝的可能。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实性,改善其抗渗性能。另外也可以掺加膨胀剂,主要是使混凝土凝结后体积产生微膨胀,来抵偿混凝土的凝结收缩应力,从而达到抗裂的目的。参照混凝土自防水结构的施工规范,只有膨胀率不小于0.35%的高效膨胀剂才符合设计要求,可以作为自防水混凝土的添加剂。如膨胀剂UEA、明矾石膨胀剂等都是最近几年防水工程中用的较多的膨胀剂。
5.密封防水材料施工法
密封材料常用的主要有改性沥青和合成高分子密封防水材料两大类;施工方法根据材料不同各异,分冷嵌法和热灌法两种。为确保施工质量应在施工机具的先用、配料与搅拌、粘结性能试验和嵌填背衬材料的控制,以及施工操作等几个关键环节进行监督控制。热灌法操作要重视密封材料现场塑化和加热温度一般在110~130℃;最高不得超过140℃,注意使用的温度计测温时应在中心液面下100毫米左右处进行。塑化或加热到温度(不宜低于110℃)应立即现场浇灌,嵌填要高出板缝3~5mm.冷嵌法施工用手工操作,从底部嵌起,防止漏嵌虚填,注意不得产生混气现象;嵌填妥密实饱满,要按顺序进行,最好用电动或手动嵌缝枪进行操作。
6.防、排水法的施工技术
防、排结合法是在防水的同时,利用疏导的方法将地下水有组织地经过排水系统排走,达到减小地下水对结构的压力的目的,从而可以减小水的渗透作用,辅助地下室防水工程达到防水的最终目的。
(1)渗排水
设置在工程结构底板下面的是渗排水层,由粗砂过滤层与集水管组成。在粗砂过滤层与混凝土垫层之间应设隔浆层,可采用30—50mm的水泥砂浆或干铺一层卷材。集水管可采用无砂混凝土管,或选用壁厚为6mm、内径为100mm的硬质塑料管,沿管周按六等分、间隔150mm、隔行交错钻12mm直径的孔眼制成透水管。集水管的坡度不宜小于1%,其间距宜为5~10m。
(2)盲沟排水
盲沟排水尽可能利用自流排水条件,使水排走;当不具备自流排水条件时,水可经过集水管流至集水井,用水泵抽走,其集水管采用硬质塑料管,做法与渗排水相同。
7.节点部位防水施工工艺
(1)裂缝处理
首先对基层严格检查,查找出宽度大于0.4mm的裂缝,作出明显标志。然后将裂缝凿成“V”型槽,孔距300~500mm埋设注桨管,压力注浆注入改性环氧树脂浆液,再用聚合物砂浆进行抹平“V”型槽,涂刷2mm厚聚氨醋防水涂料(加铺无纺布),然后再满铺防水卷材外侧墙的裂缝处理在迎水面处理。
(2)施工缝防水施工工艺施工缝防水施工时,应在施工缝两边250mm范围内增设防水层1道。具体做法见图1。
(3)底板与立面侧墙防水层搭接施工,见图2;
(4)地下室外墙与顶板节点部位防水加强处理,见图3。
结语
地下室防水工程是集材料、设计、施工为一体的系统工程。开展地下室防水施工的过程中,必须秉承“多道设防、刚柔并济”的原则,因地制宜、统筹分析和考虑。精心设计每个施工部位,严格按照工艺流程施工,才能取得预期的防水效果。在进行地下室防水施工时,可以采用多种防水措施,对组成地下室的不同结构构件同时进行防水处理。在施工过程中必须严格控制施工工艺并认真做好检查工作,只有这样,才能取得最佳的防水效果。也只有把好没到关口,才能收到了较好的工程效益,并得到参建单位的一致认可。
参考文献
[1]江可月.高层建筑地下室防水工程施工技术[J].科技信息,2011,(03)
[2]许昌.对高层建筑地下室防水工程施工技术的思考[J].科技资讯,2009,(13)
[3]万晓飞.高层建筑地下室渗水原因分析[J].黑龙江科技信息,2010,(32)
[4]段正贵.建筑防水工程中常用材料及施工技术探究[J].中小企业管理与科技(上旬刊).2010(05)
[5] GB50208—2011,地下防水工程质量验收规范[S]