浅谈地下室裂缝渗水的处理方法
2018-02-14郑锦庆
郑锦庆
(广西建工集团第二建筑工程有限责任公司 广西南宁市 530031)
近年来,随着社会不断的进步,人们对生活的要求也是越来越高,这也使得高层建筑以及多层住宅越来越普及,随着高层建筑的飞速发展,地下室在建筑工程中占有越来越重要的位置,地下室的利用以及开发使得社会与经济效益有着一定程度的提高。地下室工程的质量也越来越引起人们的关注。现浇混凝土结构的地下室使得房屋的整体性、安全性等有了很大的改观,但是高层地下室普遍存在微裂缝现象,对建筑物的耐久性,适用性等产生不良影响。一般来说,地下室裂缝产生的原因同设计形式、施工方法、混凝土质量、养护条件等密切相关。如不能及时将裂缝处理,可能发展为长期的质量隐患,甚至危及建筑物的结构安全。本文结合工程实例,分析地下室裂缝渗水产生的原因,并提出解决问题的方法。
1 工程概况
防城港市某住宅小区,位于防城港市港口区,拟建建筑物总建筑面积234091m2,地下建筑面积30774m2。由地下一层地下室车库,地上8栋塔式主楼及会所组成。2栋33层,高度为99.950m;4栋26层,高度为80.550m;2栋31层,高度为95.650m;会所2层,高度为9.150m。其中局部地下室为平战结合的防空地下室。主楼每单元及主楼之间通过后浇带连接。
各栋主楼为剪力墙结构,地下室非主楼部分为框架结构。
基础形式为:基础为直径900~1200mm的人工挖孔灌注桩,C35混凝土。地下室底板混凝土防水抗渗等级为P6,主楼为1500~1800mm厚度筏板,混凝土等级为C35;非主楼底板厚度为350mm,混凝土等级为C30。地下室底板面标高:-4.750m,地下室长度约为208.6m,宽度约164.6m。
地质水文概况:地下基础底板下为含砾粉质粘土或砾砂,浇筑100mm的C20混凝土垫层。水位变化主要受到大气降水和海水补给影响,地下水水量丰富,实测地下水稳定水位3.0m左右,与海水呈互补关系,年变化幅度0.5m。场地孔隙潜水,水量丰富。场地地下水对混凝土结构有弱腐蚀性,对钢筋混凝土结构中的钢筋有弱腐蚀性。
该工程在地下室顶板完全封闭后,地下室底板在主楼与非主楼出现不规则裂缝,另外后浇带两侧也出现裂缝,伴随裂缝的出现,渗水现象出现。
2 地下室混凝土裂缝的主要特征
(1)绝大多数裂缝为竖向裂缝,大多缝长与墙高接近,两端渐渐变细进而消失。
(2)裂缝的数量比较多,但是一般来说宽度不大,很少有裂缝超过0.3mm,缝的宽度大多数≤0.2mm。
(3)沿着地下室的墙长两端附近的裂缝比较少,而在墙长的中部附近比较多。
(4)裂缝大多数在拆模不久后出现,其中有的与气温的骤降相关。
(5)随着时间的推移,裂缝的数量增多,但是缝宽加大的并不多,其发展的情况跟混凝土是不是在大气中暴露以及暴露的时间长短相关。
(6)在完成对地下室的回填土之后,裂缝处常常会渗漏水,但是水量一般不大。
3 产生裂缝的原因分析
地下室产生裂缝并渗漏有多方面的原因,通过对施工现场地下室沉降数据观测,地下水位分析,地下室施工时间、后浇带封闭时间及施工资料等因素复查分析,最终确认造成地下室底板开裂渗漏的原因有如下几点:
3.1 设计中存在问题
《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)规定:现浇的钢筋混凝的土墙的伸缩缝最大间距露天结构是20m,而地下的结构是30m,但实际工程中墙长往往超过规范的规定。需要指出的是,一些工程设计未按照规范中规定,地下室墙的水平钢筋仍按构造配置,这是地下室的墙较易出现裂缝的又一原因。
3.2 地下室墙暴露太久
地下室墙的结构薄并且长,它对湿度、温度的变化较为敏感,经常会因为附加温度的收缩应力使墙体出现开裂。与此同时,在设计的时候,还要注意,地下室墙都要按照埋入室内或者土中的结构考虑进行,也就是说伸缩缝的最大间距是30m。但实际在进行施工的时候,在墙完成后马上回填土并完成盖顶难以做到,所以在实际工程里,取缩缝的最大间距要取20m。这一因素也会导致地下室墙普遍存在裂缝。
3.3 温度应力裂缝
对于工程施工资料的检查中得知,地下室底板施工及后浇带封闭时间主要集中在5~8月份,此时为气温最高时期,而冬季温度相对比较寒冷,同时在结构底板大体积混凝土浇筑过程中未掺加抗裂纤维。地下室结构大体积底板受到温差的影响产生冷缩,导致结构底板对于温度降低而产生的收缩应力抵抗不足出现裂缝。
3.4 抗浮力不足产生裂缝
底板抗浮设计没有考虑使用抗拔桩来满足抗浮要求,仅仅依靠地下室厚度0.35m底板及0.30m顶板自重,因而设计要求地下室施工应采取降水措施,在地下室顶板施工完成后,方可停止施工降水。但在施工过程中,后浇带尚未施工完成时就停止降水施工。由于主楼筏板结构限制了地下室上浮,其他非筏板在水的浮力作用下产生向上的微变形,导致底板在后浇带两侧出现长条裂缝及主楼与非主楼交接触出现微裂缝。
3.5 降水不到位
后浇带尚未施工完成时甲方就停止降水施工,导致后浇带混凝土两侧出现微裂缝时。
3.6 施工方面的原因
现场底板结构施工过程时,混凝土配合比,坍落度的控制及养护不到位等管理因素也可能导致混凝土微裂缝的产生。其中还包括以下两方面:①施工温差过大,温差过大会使混凝土产生不均匀的温度应力。这是引起混凝土墙产生裂缝的重要原因,主要包括混凝土内外温差大、昼夜温差大、日照下混凝土阴阳面的温差、拆模过早及气候突变等方面的影响。②施工的质量比较差,实践表明,原材料配合比设计的不合理、质量不良、坍落度没控制好、过期UEA微膨胀剂的使用、混凝土的养护不良以及在施工中任意加水等因素,都会使混凝土的收缩加大从而导致裂缝的出现。除此之外,地下室的施工方法目前普遍采用的是混凝土泵送,因为泵送的混凝土的坍落度较大,这就一定会增加混凝土的收缩,增大了出现裂缝可能性。
4 防水处理方法
地下室底板产生裂缝会对整个建筑物的结构安全产生不利影响,同时因裂缝而产生地面渗水通道,影响地下室的使用。采用对地下室结构底板进行整体处理,否则混凝土结构将长期被地下水侵蚀,使得钢筋锈蚀,加剧裂缝发展。同时还必须保证修补材料和裂缝界面的结合强度。通过各方面分析对于地下水底板开裂渗水处理方案如下:
4.1 表面涂抹法
表面涂抹是一种造价较为低廉、施工较为简单的进行处理的方法,其常用的主要材料有聚氨酯类、氰凝、环氧树脂类。混凝土墙进行涂刷时,墙体表面要坚实、清洁,根据材料的要求,还要对有的墙体表面进行干燥。以给墙体涂抹上环氧树脂类的材料为例,对表面涂抹法施工的要点进行说明。先对需要处理的混凝土墙表面进行清理,之后用酒精或二苯甲或丙酮擦洗墙面,待处理面变得干燥之后,反复用毛刷将环氧树脂的浆液涂刷在表面,时间间隔一般为3~5min,直到涂层的厚度在1mm左右。环氧树脂的浆液类除了粘结性能很好以外,还有着很强的渗透能力,可以渗入混凝土墙体的内部,这能有效地防止水渗透。
4.2 导水
目前地下室结构底板处在地下水位以下,地下水压力较大,防堵漏施工时,往往因水压过大而影响堵漏效果,对于整个地下室裂缝防水处理非常不利。因而需要先降低地下室底部的水压力,决定将结构底板下的水导出。
现场地下室底板面积比较大,如采用外部降低地下水位不但耗时较长,资金耗费量也比较大,因而计划在每个地下室集水井侧面靠近底部部位开设两个100mm的排水圆孔,该孔穿透集水井的混凝土结构,使得结构底板以下的水能够通过圆孔排入集水井,并通过水泵将水排出地下室。待底板裂缝防水堵漏处理结束后将排水孔集中封堵。
4.3 封堵
结构底板的水位降低后,采用化学灌浆的方法封堵结构底板裂缝;在施工过程中,根据缝隙的大小和材料的可灌性,选用高强度油溶性聚氨酯灌浆材料,材料特性如下:①固化后发泡率大,不收缩。②具有良好的疏水性能,化学稳定性高,强度高,韧性好。③具有较大的渗透半径和凝固体积比,遇水发生化学反应释放出CO2,气体产生的压力推动浆液向裂缝深处扩散,形成坚韧的固结体。④耐酸、碱和有机溶剂,耐化学腐蚀性好,确保长期止水。⑤灌浆料的粘度及固化速度可根据工程需要调节。通过化学灌浆后,地下室底板渗水现象逐步消失。
4.4 防水
结构化学灌浆之后,为确保混凝土结构底板的防水性,在裂缝表面做一道聚乙烯丙纶复合防水卷材,具有理想的防水、防渗效果;做到堵漏与防水相结合。
4.5 疏水
按照地下室地面设计要求,结构底板上部还有150mm的耐磨层,为了防止以后因底板漏水而影响地下车库的使用,在结构底板裂缝处设置1道宽300mm的疏水板,疏水板通道连接到地下室周边的排水沟,将渗漏的地下水排入集水井,排出地下室,从而保证地下车库的正常使用。
5 结语
通过分析地下室结构底板设计及施工过程中的各种影响因素,找到使得结构开裂的主要原因,并通过导水——封堵——防水——疏水等一系列的防治措施,对症下药,使得该工程地下室底板开裂渗漏情况得到完美解决。保证了建筑物的安全和地下车库的正常使用。
[1]广西建筑防水构造设计图集(桂05J201-2006).
[2]肖学玮.地下室点裂缝的修补技术[M].上海:上海建设科技,2005.
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