地下结构防水施工质量控制研究

马中元 中国铁路上海局集团有限公司上海华东铁路建设监理有限公司

1 工程概况

杭深线宁波站站房设计为三层，其中有地下一层与地上二层。工程建筑总面积119634m2，其中站房面积约为62934m2。宁波地区属于典型的软土地区，广泛分布厚层状软土，水系发达，河流众多，具在地下水位高，土层含水率高，透水性低等特点。为确保宁波站站房地下结构功能的安全性、适用性以及耐久性，对其实施 I级地下室防水设计施工。

2 防水设计

宁波站地下室结构外墙、底板均采用C35P8抗渗混凝土。在底板以下预铺1.5 mm厚P类高分子防水卷材，桩头涂刷水泥基渗透结晶型防水涂料；外墙迎水面满贴2道8 mm厚TPO复合防水卷材；变形缝同时采用外贴式、中埋式止水带，并附加防水密封材料；施工缝防水采用中埋式钢板止水带；后浇带采用遇水膨胀止水条、补偿收缩混凝土和预埋注浆花管。

3 引起地下结构渗漏的主要因素分析

虽然宁波站地下结构采用了I级地下室防水设计，但是如何保证施工达到设计标准，过程监管控制十分关键，结合本工程招标建筑、结构图纸特点及以往地下结构工程施工后发生渗漏的案例，参照《地下建筑防水构造》进行分析，引起地下结构渗漏的主要因素如下：

3.1 混凝土结构施工缺陷引起渗漏

（1）地基沉降不均会引起的结构底板的开裂或结构墙体受力产生的开裂，这些开裂形成穿水通道而漏水。

（2）地下水的浮力作用下产生结构底板变形而开裂或设计刚度不足会产生微小的径向裂缝，形成小的穿水通道而漏水。

（3）地下结构工程 施工过程中降水深度不足，结构混凝土成型的初期地下水过早地浸入结构混凝土造成局部结构自防水的失效。

（4）混凝土浇筑质量缺陷造成结构渗漏，主要有以下几种情况：一是漏振或施工过程出现的暂停而没有按施工缝作业造成混凝土局部松散；二是模板板缝支设不严产生缝隙漏浆形成的局部混凝土不密实；三是模板支撑总体不牢引起模板变形产生的混凝土裂隙；四是通过地下室自防水混凝土的支撑铁件或预埋件没有严格实施防止漏水措施 (不加焊止水环)引起的埋件与混凝土之间的裂缝；五是地下室外围结构施工缝处理不当，在施工缝处产生穿水通道；六是大体积混凝土施工水化热引起的砼过骤烈的温度升降变化造成砼裂缝。

3.2 建筑构造处理不当引起渗漏

（1）地下室结构剪力外墙预埋套管止水环与套管焊接不严密、设备管与套管之间使用的材料不对、细部做的不严密或因设备管道（热力管道）热胀冷缩而破坏了套管与设备管道之间的严密性而产生漏水。

（2）后浇带、施工缝和沉降缝的施工构造造型不当，用料不符，施工过程的质量控制不严引起的渗漏。

3.3 柔性防水层质量缺陷降低防水效果

（1）防水层选用的材料指标达不到要求，施工厚度不足；工艺不当；二种以上防水材料复合使用不当相互影响各自的防水效果等。

（2）柔性防水层在地下室的底板各阳角线处结构混凝土都是尖角，在结构沉降过程中，该部位很容易被切裂，所以阳角线防水能力比较差。

（3）混凝土下沉不均、开裂等缺陷带动了柔性防水层的破坏。

（4）地下室墙 采用结构混凝土形成后进行外防外贴法施工，在防水层外部做砖砌保护层，但当地下室出现较大的下沉时或进行回填施工中，有可能使防水层外的砖砌保护层产生变形断裂或振动而局部破坏了防水层。

4 地下结构防水施工质量过程控制措施

4.1 主体施工质量控制

（1）宁波站地下室下方是地铁站，局部基坑达24 m，站房地下室基坑达10 m，基坑开挖及支护按要求编制专项施工方案，在施工、监理严格审查后，还组织专家论证，确保方案的可行性。在地基结构桩施工及基坑开挖过程中，施工、监理及勘察设计专业人员及时核对各土层土质是否与设计相符，完工后组织具有资质的检测公司进行了桩检试验，确保地基承载力，防止地基沉降不均匀产生结构主体局部下沉、开裂而影响主体防水能力。

（2）本项目采用商品混凝土，且结构外墙、底板均采用C35P8抗渗混凝土，施工单位对混凝土厂家的原材料进行取样检验并对设计配合比进行验证，同时监理站也进行委托平检和验证。确保混凝土强度及抗渗要求达到设计及规范要求。

（3）因宁波地区地下水位高，土层含水率高，宁波站地下室空间跨度大，为了防止地下水的浮力作用下产生的结构变形，底板混凝土厚度达2.5 m，属于大体积混凝土浇筑，施工过程中，一方面要求商品混凝土拌合站在保证混凝土强度及抗渗要求的同时，采用调整水泥、添加适量外加剂、选用合适粗骨料级配、控制粗细骨料的含泥量及降低混凝土的出机温度；另一方面在施工现场采用减小混凝土浇筑的分层厚度，混凝土内预埋管路降温、浇筑后及时保湿保温养护等手段来控制底板混凝土内外温差不大于20°，防止因大体积混凝土施工水化热引起的砼过骤烈的温度升降变化造成砼裂缝而引起 底板渗漏现象。

（4）浇筑前在施工单位自检合格的前提下，监理人员按监理规范和质量检验评定程序和标准对钢筋、模板进行全面检查：钢筋规格型号、间距、及保护层厚度是否符合设计规范要求，混凝土结构厚度是否达到设计要求，大体积混凝土浇筑时内外温差措施是否到位，模板安装强度及密封情况，防止混凝土漏浆或跑模情况发生。

（5）施工缝、结构变形缝及后浇带处的预留止水钢板、止水带位置方向正确，固定牢固，连接符合要求，检查结构墙上预留套管位置是否正确，管壁厚度及止水环焊接是否满足设计要求。变形缝处的橡胶止水带固定位置应确保准确，浇注混凝土时严防从一侧倾裂，振捣时两边均匀插振，以防止水带位置偏离（见图1）。

（6）穿墙套管以及支模用的穿墙螺栓中部位置应以止水环焊接止水，且预埋位置精准无误。大管径套管预埋时应开设浇注振捣孔，开设位置一般设在套管底部，其目的就是方便振捣与排气（见图2）。

图2 套管式穿墙板管防水做法图

（7）浇筑过程中监理人员进行全过程旁站，督促施工人员按方案进行浇筑，防止漏振、过振或振捣不到位现象，按要求制作混凝土试块进行同条件和标养，及时送检确保混凝土的强度并满足P8抗渗要求。

（8）混凝土浇筑后控制好拆模时间，待强度达到要求后拆模，并根据气候环境情况对混凝土及时保养。

4.2 结构外部防水质量控制

（1）进场防水材料的质量是结构外部防水质量的关键，对进场的防水材料进行全面检查验货，外观上要符合设计、规范和验收标准的要求，出厂合格证明资料齐全，同时对进场的防水材料进行送检，监理还要平检，确认合格后方可使用，不合格的坚决清场。

（2）防水卷材施工时要先平面后立面的铺设原则，且沿长边方向水平铺设，结构底板预铺防水卷材在桩头阴角处收头，双层卷材应注意保持上下两层和相邻两幅卷材接缝位置的错开，错开幅宽以1/3为宜，卷材接头保持在平面位置，集水坑、电梯井以及导墙等转角部位是接茬的最佳留置位置。阴阳角和外墙管根等部位必须增加一层50 cm宽度左右的附加层，变形缝与后浇带位置应设置一层幅宽为25 cm的防水卷材。铺贴卷材时应遵循先底标高后高标高、先附加层后大面的铺贴原则，即先做加强层与附加层，再做集水坑、电梯井等部位的防水卷材。转角处卷材防水采用500 mm宽度的附加层，砖保护墙以挤塑聚苯为防水素材，以符合环境与防水的要求。侧墙模板拆除后，采用角磨机进行打磨，打磨完毕在侧墙表面铺贴TPO复合防水卷材2道，采用30厚挤塑聚苯板保护层，保护层铺设完毕后及时在侧墙外侧进行回填（见图 3）。

图3 侧墙防水构造图

（3）防水涂料施工中：基层处理要将桩头表面的砂浆碎块、泥土等杂物清理干净，不平整的地方用水泥砂浆找平，保证基面的平整与牢固，并将圆弧角做成阴阳角；桩头涂抹水泥基渗透型结晶防水涂料，2.0 kg/m2，配制防水涂料时严格按照产品使用中说明的料、水进行配制，搅拌时应充分均匀、颜色一致。搅拌用水必须为洁净水，搅拌时间不小于3 min，施工时一次配料不宜过多，拌料时慢慢加水，搅拌均匀，不能有没搅拌开的料球，拌好的料应在30 min内用完，配好的料不得随意加水和料粉；湿润基面时用水充分淋湿基面，保持基面湿润，以基面不积水为准。涂刷水泥基渗透结晶涂料时 保持涂料两遍涂刷，第一遍涂刷材料选用渗透结晶防水涂料，待第一遍干燥后，涂刷第二遍设计要求厚度的渗透结晶防水涂料，二遍涂刷的方向尽量保持垂直；第二遍涂刷完后要进行检查，尤其以施工薄弱环节为重，若有沉积或渗漏现象，应立即查找原因，并提出改进措施。施工完毕待桩头表干时开始淋水养护48 h后达到水泥结构渗透效果方可进行下道工序（见图 4）。

图4 桩头防水细部节点

4.3 使用过程中问题的质量跟踪

宁波站地下防水工程结束后，施工效果达到预期目标，没有出现渗漏现象，竣工交接使用后，在使用单位的问题反馈及施工、监理单位的质量跟踪中，先后发现了剪力墙变形缝处渗漏及管道穿越地下室穿墙洞处漏水问题。施工单位根据现场渗漏情况编制了修缮方案，监理进行现场盯控：变形缝处渗漏问题，利用拆除可卸止水带，清除缝内填塞物；在漏点缝内嵌入Bw止水带，每隔1.2 m预埋注浆管，用速凝防水胶泥封堵，用试水方法确定注浆方量后，用丙凝注浆，注浆结束3 d后，原来漏点不渗漏了，而在其注浆上部又发生了漏点，用同样的注浆方法在新的漏点进行了第二次处理，处理后没有产生渗漏现象，恢复了止水带和盖板；管道穿越地下室的穿墙洞漏水，将管道与套管之间原有的防水材料清理干净，用沥青麻丝重新将空隙堵死，墙体外侧抹防水砂浆，并刷两道聚氨酷防水膜。管道穿越地下室的穿墙洞漏水问题经过处理后不再漏水，整个宁波站地下室防水得到控制。

5 结束语

宁波站地下室防水工程，通过设计单位的精心设计，施工单位的规范施工，监理的有效监控，地下室的防水质量达到了优良，宁波站改造工程获得2016～2017年度国家优质工程奖。目前已将此方法应用到涉铁工程的桥涵工程中去，希望通过不断完善，将此措施广泛应用到各项建筑工程施工中去，解决地下结构工程的防水问题。