高层建筑地下室结构自防水施工技术探讨

张旭

摘要：结构自防水是整个高层建筑地下室结构防水工程的主体，也是决定防水成败的关键。如果自防水存在质量问题，结构就会在相当长一段时间内会产生不断变化和发展的渗漏，处理起来困难其成本高，因此必须加强高层建筑地下室结构自防水质量控制。本文分析了高层建筑地下室结构自防水及其失效原因，并探讨了高层建筑地下室結构自防水施工技术要点。

关键词：地下室；自防水；浇筑

一、高层建筑地下室结构自防水及其失效原因

高层建筑为满足抗震、抗风、人防和使用功能的要求，一般都设有一层或多层地下室。由于地下室设置在地面以下，在地下水位较高区域，地下室绝大部分处于地下水中；即使在地下水位较低区域，由于雨季的影响，雨水和地表水通过土层渗入而存于弱透水性土层中形成上层滞水，也会引起地下水渗漏。因此地下室必须具备良好的防水性能。

所谓建筑结构自防水，通俗的说就是建筑结构本身能达到防水的目的，即建筑的钢筋混凝土结构既能承重又能防水。防水原理是，在混凝土中加入一定量的高性能膨胀剂、防水剂来补偿混凝土的收缩，改善混凝土收缩应力，防止混凝土开裂、渗漏，从而达到结构自防水的目的。造成高层建筑地下室结构自防水失效的原因是多方面的，主要有以下几方面的内容：第一，通常情况下，高层建筑的地下室平面尺寸比较大，在设计的过程中都不进行伸缩缝和沉降缝的设置，而是采用后浇带形式来对不同结构部位的沉降差和混凝土早期干缩问题加以解决。第二，高层建筑地下室中的底板混凝属于大体积混凝土的范畴，在对其浇筑之后，混凝土的内外约束和水泥的水化热会使混凝土自身形成温度裂缝，而这些裂缝就会成为渗水的通道，直接影响到地下室自身的抗渗能力；第三，高层建筑的常用设备通常都存放在地下室中，这些设备需通过许多管道从地下室导出，这就不可避免的要从在墙上穿过，这穿过管道的部位亦是防水工程的薄弱环节。

二、高层建筑地下室结构自防水施工技术

（一）材料控制

1、膨胀剂

混凝土自防水主要措施是混凝土级配合理、掺减水剂与膨胀剂。与设计有直接关系的是掺膨胀剂。膨胀剂应当选用高效膨胀剂（膨胀率≥0.35%的膨胀剂），高效膨胀剂目前均属旋窑生产，品质稳定。但工程实践中，掺膨胀剂而失败的更多原因还是选用不合格品，掺量不足以及未按工法严格施工，特别是养护不到位。本工程采用混凝土60d强度作为设计强度，并采用减小配筋直径，同时增加配筋密度的措施减少混凝土的裂缝。

2、低水化热矿渣水泥

采用低水化热矿渣水泥，强度等级不低于32.5MPa，同时在混凝土掺加粉煤灰，可以代替部分水泥，减少水泥用量，降低水化热，提高混凝土和易性。

3、控制水灰比

混凝土中水分大部分蒸发引起混凝土内部形成很多毛细孔，降低混凝土抗拉强度、引起收缩变形。采用减水剂、减少水灰比，改善混凝土和易性，从而提高混凝土的抗拉强度，减少内约束应力产生裂缝。

（二）混凝土的浇筑

混凝土的浇筑一般有3个选择，一是全面分层，二是分段分层，三是斜向分层。且由于采用的泵送混凝土，坍落度较大，流动性较好，因此在施工时应严格振捣，避免出现振捣不密实和漏振的现象。

在墙体浇筑方面，重点是以下几个方面：

（1）底板混凝土浇筑：针对底板混凝土量大，厚度尺寸大，浇灌时易形成施工缝，因此应从底板一端两侧同时浇筑；浇筑间隔时间应严格控制在水泥初凝时间内；为减少面层混凝土的收缩量，应采用二次振捣工艺；在混凝土振捣密实后，应对底板表面进行找平、抹实、压光等3次抹压；初凝后铺上塑料薄膜盖上草袋，进行不少与14d的保温养护，防水混凝土不宜过早拆模，拆模时混凝土表面温度与周围外界温度不得超过15℃左右，以防混凝土干缩和温差引起裂缝。

（2）外墙混凝土浇筑：地下室墙体分层浇筑500～600mm为一步，各层间隔时间不超过水泥的初凝时间；所有的钢筋均按设计要求设置高标号砂浆垫块，保证钢筋的保护层；为了防止外墙混凝土干缩和温差引起裂缝，在混凝土初凝后，墙顶盖上草袋加强养护，养护14d后将外墙模板拆除。

（三）混凝土振捣

混凝土振捣多采用振捣棒振捣，在混凝土的振捣进程中，要做到不漏振，不过振；振捣上层混凝土时，振动棒应插入下层混凝土5cm，使上下层混凝土结合成一个整体。对钢筋较密的部位，采用小振动棒进行振捣。

振捣时应结合浇筑中自然形成的坡度则每条浇筑带前、后位置设置两道振捣器，前道布置在底排钢筋处和混凝土坡脚处，以保证下部振捣密实，后道振捣器则应布置在卸料部位以保证上层振捣密实；混凝土振捣最终以表面呈现浮浆、无气泡冒出并不出现下沉为准。

（四）施工缝留置与处理

在后浇带处理留置垂直施工缝；外墙垂直施工留置在后浇处理，水平施工缝留置在底板放大脚或每层楼板上方；施工缝必须严格按照规范规定的要求进行处理，凿除浮浆，直至露出的鲜石子，然后将钢筋、塑料止水带有钢丝刷和湿布清理干净，安放止水条时，应用水泥钉固定牢固；其放置时间应严格掌握，在混凝土浇筑前严禁与水接触，以免泡水膨胀而失效。此处混凝土在浇筑前，应先填与混凝土相同成分的水泥砂浆，使新旧混凝土紧密结合。

（五）细部构造

细部构造处理是防水的薄弱环节，施工前应审核图纸，特殊部位如变形缝、施工缝、穿墙管、预埋件等细部要精心处理。

穿墙管外预埋带有止水环的套管，应在浇筑混凝土前预埋固定，止水环周围混凝土要细心振捣密实，防止漏振，主管与套管按设计要求用防水密封膏封严。

三、高层建筑地下室结构自防水技术应用

某高层住宅工程建筑总面积为22322，地上建筑为21层，地下2层，框架-剪力墙结构。地下室面积为11852，基础桩采用Φ500预应力孔桩，地下室层高4.8m，基础底高程-5.2m。据地勘资料表明，常年地下水位在雨季时可达-4m，但由于整个高层建筑各类大型配套设备包括发电机均放置于地下室，因此地下室对防渗防潮要求极高。

底板混凝土浇筑：浇筑时可采用斜面分层、薄层浇筑、自然流淌、连续浇筑到顶的方法。较好地适应了泵送工艺，免去了经常拆卸输送混凝土管道的工序，也在一定程度上提高了泵送效率，简化混凝土的泌水处理，最大限度地保证了上下层混凝土不超过初凝时间。

墙、柱混凝土浇筑：浇筑凝土时，必须先用水湿润施工缝处的混凝土面，以处处皆湿而又表面不能积水为宜，从而保证新旧混凝土结合牢固；在竖向结构混凝土结构间立有模板，在浇筑时可能出现模板钢筋挂浆使落下的混凝土少浆，从而导致模体出现烂根，所以应先在大模板底部，以人工方式填以厚30mm～50mm与混凝土同配合比的无石子砂浆；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；浇筑时要严格控制分层厚度，每次浇筑厚度应控制在0.5m左右，每次浇筑墙体长度不大于30m，浇筑时应保证连续性。

顶板混凝土浇筑：在浇筑混凝土之前，顶板模板必须清理干净，木模需浇水润湿。浇筑时用平板振动器振捣，振捣棒采用"交错式"方法进行振捣。振捣棒移动距离不得大于300mm，振捣棒插点要均匀排列，以防止漏振。每一插点要掌握好时间，以混凝土表面呈水平不再下沉、不出气泡、表面泛出灰浆为准，振捣时尽避免碰撞预埋件、水电预埋盒、电盒等。

参考文献

[1]GB50208-2011，地下防水工程施工质量验收规范[S].

[2]冯国习.关于高层建筑地下室结构防水施工技术的思考[J].城市建设理论研究（电子版），2013年24期.