地下室结构裂缝和渗漏水管控措施

邵千江

(中天美好集团有限公司,浙江 杭州 310016)

1 概 述

2018年11月某大型房企的某楼盘,在地下室顶板覆土时发生了大面积的坍塌。业内很多公司随即展开了自查自纠工作,笔者参与了某公司组织的检查小组,对在建的、近年交付的数十个楼盘进行了全面检查。重点对地下室顶板无梁楼盖、有梁楼盖进行了设计复核,对顶板覆土标高、堆坡位置复核。

借此机会,对与地下室结构施工质量密切相关的满堂支模架进行了现场查验，对地下室顶板后浇带处悬臂梁板支模情况进行查验；调查了地下室顶板、墙板拆模时间及后浇带保护措施调研了地下室底板、墙板、顶板浇筑养护工艺以及地下室顶板景观覆土实况和地下室顶板上车辆通行情况；还对地下室顶板上建筑材料、周转材料堆放情况进行了调研。

同时,对地下室底板、顶板、外墙板的渗漏水,及后浇带处的渗漏水成因进行了仔细的分析对比和总结,希望在后续项目实施时,能引以为戒,并将技术保障措施和施工管控措施落实到位,确保地下结构混凝土的施工质量,提高混凝土自防水性能,以便大幅减少地下室底板、顶板及外墙板由于施工原因造成的裂缝和渗漏水现象,提升地下结构的安全性、耐久性。

2 结构设计验算及现状复核

1)由设计部及专业设计公司的资深结构设计师根据各项目地下室顶板(主楼以外部分)的结构类型、跨度、截面情况、配筋情况及设计覆土高度,对已建和在建项目的地下室顶板进行全面验算,包括抗弯验算和抗冲切验算等,均符合结构安全性要求。并对地下室顶板的实际覆土厚度、堆坡位置和换填情况进行查验,也全部符合景观设计的覆土和堆坡要求。通过对地下室顶板结构设计方面的验算，景观覆土情况查验,排除了地下室顶板结构设计方面与景观堆坡方面存在的安全隐患。

2)对各项目的地下室底板(主楼以外部分)、外墙板进行了设计复核,在结构安全性、配筋率、强度等级、抗渗等级等方面均符合设计规范要求。另外,地下室底板、顶板和外墙板的防水等级及防水材料选择,也基本符合防水规范要求。

3 裂缝和渗漏水成因排查

通过数十个项目的结构验算,没有发现地下室顶板、底板和外墙板存在原则性的结构安全性问题,但地下室为什么还有那么多的裂缝和渗漏水呢？地下室的外防水也是按设计施工的,为什么就没有起到防水作用呢？为此,需要对地下室的裂缝和渗漏水成因进行排查和分析,并有针对性地提出解决方案。

1)重点对地下室非主楼部分的地下室底板、顶板和外墙板进行裂缝检查和渗漏水检查。已交付项目地下室裂缝和渗漏水,主要出现在底板、顶板和墙板的后浇带位置。在建项目的裂缝和渗漏水除上述部位外,主楼与地下车库交接处的顶板部位、顶板的其他部位也存在较多类似问题。地下室底板、顶板后浇带等处常见的裂缝和渗漏水见图1。

2)对在建项目地下室支模情况进行全面查验。主要为地下车库顶板和夹层板的满堂支模架部分,及顶板、夹层板后浇带处的独立支模架部分。发现有部分项目的满堂支模架未按《模板专项方案》规定的立杆间距、水平杆间距进行搭设,扫地杆、斜撑、顶托等设置也不规范。后浇带处也有项目未按规定搭设独立的支模架,且与满堂支模架一同拆除后,也未及时采取有效的顶固措施。

3)对地下室顶板、夹层板及外墙板的拆模时间进行调研。发现有些在建项目的地下室外墙板在浇筑完成后的第2天或第3天就开始拆模了；有些项目顶板或夹层板拆模前,未根据顶板或夹层板的同条件试块强度和梁板跨度,以及《混凝土结构工程施工质量验收规范(GB 50204—2015)》中有关拆模条件的规定(表1),也没向监理公司申报就擅自拆模了。这其中还有经济效益方面的原因,即施工方为了提高模板、钢管和扣件的周转率,减少钢管和扣件的租赁费,提前拆除了模板和支模架而且拆除后又没采取行之有效的顶固措施。拆模时间控制不好很容易造成顶板和外墙板产生裂缝和渗漏水。

表1 地下室顶板和夹层梁板拆模条件

4)检查地下室后浇带的保护措施是否完善。有些项目在地下室底板和顶板浇筑混凝土前,对后浇带有完整的模板封盖措施,底板和顶板浇筑时,混凝土不会流淌进去,其他杂物也不容易进去,在后浇带具备浇筑条件时,打开封盖的模板,用高压水枪简单冲洗一下就可浇筑后浇带的混凝土,省时、省心又不容易渗漏。相反,后浇带在底板和顶板浇筑前未封盖的,则在底板和顶板浇筑时,混凝土很容易流淌进去,其他杂物也容易进去,在后浇带具备浇筑条件后,清理就会非常的困难,而且很难彻底清理干净,稍有不慎,就会留下裂缝和渗漏水隐患。

5)地下室底板、顶板、外墙板浇筑养护工艺调研。有些项目浇筑时采用二次振捣二次抹面工艺,在底板或顶板二次抹面完成后及时覆盖尼龙薄膜并浇水养护；而有些项目仅采用一次振捣一次抹面工艺,也未采取任何养护措施。有些项目地下室外墙板采用带模养护工艺,有些项目则在浇筑后的第2天或第3天就拆除外墙板模板了,也未做浇水养护。

6)地下室顶板车辆通行情况调研。有的项目前期规划较好,民工宿舍在场外,基坑周边预留了钢筋和模板的加工制作场所以及钢管、扣件等临时中转场地,且砂石、红砖、水泥等也在基坑之外,地下室顶板在后浇带封闭前几乎没有车辆通行。然而，有些项目场地本来就很局促,民工宿舍又搭建在场内,则钢筋、模板的加工制作均在地下室顶板上进行,钢管、扣件、砂石、红砖、水泥均在顶板上中转,造成在主体结构施工期间有大量的车辆在顶板上行驶。

7)地下室顶板上覆土车辆情况调研。有的项目直接开行大型土方车辆,有的项目则比较谨慎,仅在消防车道上开行中型土方车辆,并采用小型挖掘机翻土,边远处用小型农用车短驳。

4 解决方案及措施

根据以往的施工管理经验,并结合这次数十个项目的集中检查分析,笔者认为最关键的是要在地下结构施工时,切实加强施工管控措施,减少结构裂缝，提升混凝土的自防水性能,尤其是地下室底板、顶板、外墙板后浇带相关的支模、浇筑、养护必须高度重视，从严管好。同时也要充分重视地下室的外防水施工,真正起到辅助防水作用。

4.1 地下室底板

1)按设计强度等级及抗渗等级,通过试验室试配确定混凝土级配。同时,尽量采用低水化热的水泥,并在确保强度等级的前提下尽量减少水泥用量。

2)因地下室底板处于地表以下一层或数层,不论是采用固定泵还是汽车泵泵送混凝土,都比往高处泵送混凝土容易得多。另外地下室底板厚度一般至少在350 mm以上,流动性不需要很强。因此考虑到以上两个因素,可要求混凝土厂家在拌制并运送混凝土到现场时,坍落度保持在160～180 mm，混凝土不堵管就可以了,没有必要像高层混凝土一样坍落度要达到240～260 mm甚至更高。这样预拌混凝土中粗骨料的粒径可以大一点,混凝土中水的含量可以少一些,振捣及抹面后不容易产生收缩裂缝,对地下室底板的抗裂抗渗是非常有利的。

3)地下室底板的沉降后浇带及收缩后浇带下部需要设置一个垃圾沉积槽,考虑到泥砂等杂物进入后很难清理干净,只要高度不超过垃圾沉积槽的高度,对地下结构就不会构成影响,且方便施工又可大幅减少后浇带处的渗漏水隐患。地下室底板后浇带构造节点做法及垃圾沉积槽设置见图2。

图2 底板后浇带及垃圾沉积槽构造做法

4)在基础底板浇筑混凝土时,一不小心泵送混凝土就会流淌进入后浇带,后续没办法清理干净,对结构对抗渗都是一个大隐患。我们在地下室底板支模时利用废旧模板做一个封盖措施,就可以杜绝底板浇筑时混凝土流淌进入后浇带,当然也能防止地下室上层梁板支模和浇筑时木梢等杂物的进入。当上部结构达到一定高度需浇筑后浇带时,打开封盖,用高压水枪简单冲洗一下就可以了。这一措施可大幅减少后浇带的清理工作量,对减少后浇带处的渗漏水隐患非常有利。地下室底板后浇带及顶板后浇带模板封盖保护措施见图3。

图3 底板、顶板后浇带处模板封盖保护措施

5)底板后浇带浇筑。底板后浇带的强度等级需比两侧底板高一个等级,抗渗等级同底板并需掺微膨胀剂,坍落度尽量小,只要不堵管就行。其中沉降后浇带需在主楼结顶和沉降变形相对稳定后才能封堵。而收缩后浇带则可在两侧顶板浇筑后60 d以上就能封堵。后浇带浇筑时尽量少留施工缝,不得已必须留置时,也只能留置直缝并采取一些构造措施。后浇带浇筑时必须采用二次振捣二次抹面工艺,等终凝后严密覆盖薄膜,并浇水养护两周以上。

4.2 地下室外墙板

4.2.1 地下室外墙板竖向裂缝成因分析

第一个成因是外墙板浇筑完成后的第二天或第三天就开始拆除螺杆和模板,混凝土因收缩变形进而产生竖向裂缝。尤其是冬天,混凝土内外温差较大时裂缝更严重。

第二个成因是墙板竖向钢筋设置在外侧，水平钢筋设置在内侧,混凝土保护层偏厚,又没采取其他抗裂措施,进而形成竖向裂缝。

第三个成因是墙板内皮钢筋、外皮钢筋没固定好,插入式振动机振捣后钢筋跑偏了,致使有些地方保护层很厚。

4.2.2 地下室外墙板裂缝防治

结构设计时尽量将地下室外墙板的水平钢筋设置在外侧,如果不能布置在外侧,而保护层又比较厚时(>50 mm),则可在外侧加设抗裂钢筋网Φ4@200×200,抗裂网的保护层厚度为15～20 mm,抗裂钢筋网必须错位满扎,不允许跳扎,且必须固定牢固。

地下室外墙板采用带模养护工艺,即地下室墙板浇筑完成后一周内,不要松动用于固定模板的螺杆、扣件等,利用插入式振动机振捣后模板对混凝土表面形成的巨大摩擦力,消减混凝土的收缩应力,进而减少墙板裂缝尤其是竖向裂缝。另外,模板一般都采用九夹板,厚度18 mm左右,单块规格较大为915 mm×1 830 mm,在螺杆和扣件没有松动的情况下,模板与混凝土表面贴合非常严密,混凝土中的水分不容易散发,进而起到很好的水化作用。水泥在充分水化的情况下是有微膨胀作用的,也可以抵消一部分混凝土的收缩变形。在带模情况下进行浇水养护效果更好。

地下室外墙板采用坍落度较小的混凝土,浇筑时控制混凝土的入模速度,并采用二次振捣工艺,也有利于减少墙板的裂缝。

4.2.3 地下室外墙后浇带处理

沉降后浇带需在主楼结顶、沉降变形相对稳定后才能封堵。收缩后浇带则可在两侧顶板浇筑后60 d以上就能封堵。后浇带中的钢板止水带必须固定牢固并采用满焊搭接,关键位置即墙板与底板转角处一定要整根弯折处理,不得在直角处采用电焊。其原因，一是此处工作条件差没法做到满焊,二是即便满焊也会因转角处应力集中而裂开。

后浇带浇筑前,要清理两侧界面上的浮尘和杂物,尤其是两侧已锈蚀的混凝土阻隔网。混凝土采用微膨胀混凝土和二次振捣工艺,带模养护一周以上,拆模后还需继续养护。

外墙防水涂料施工前的界面处理。外墙后浇带处的垂直施工缝及墙板根部的水平施工缝，也是外墙渗水的重点防控部位。此处接槎部位往往有高差,且伴有蜂窝、麻面等缺陷,需用专用腻子批刮平整后才能进行后续的防水涂料施工。

重视基坑周边回填土的质量,严禁用建筑垃圾或生活垃圾回填,优选粉砂土或黏土。回填施工前必须抽干基坑周边的积水,并清理有机杂物。粉砂土采用水密法回填,黏土则分层回填分层压实,压实系数要求达到0.94以上。地下室外墙后浇带超前止水构造见图4。

图4 地下室外墙后浇带超前止水构造做法

4.3 地下室顶板

1)地下室顶板结构施工时,必须严格按经过相关程序审定的《模板施工专项方案》搭设支模架。《模板施工专项方案》的审核审定程序为：由施工项目部的施工员编制，技术负责人审核，施工单位的总工程师审定,并报项目监理部的总监理工程师审批通过。钢管的壁厚和扣件的材质必须符合相关要求,立杆的间距、水平杆的间距及扫地杆、斜撑、顶托等必须按方案设置。顶板后浇带处必须严格按方案搭设独立的支模架。

2)支模架和模板必须按《混凝土结构工程施工质量验收规范(GB 50204—2015)》中的有关规定起拱,梁板跨度大于4 m时起拱为1‰～3‰。工程结构中拱形受力最好,合理的起拱能消减地下室顶板上结构自重及覆土荷载带来的压缩变形,减少板底裂缝及裂缝带来的渗漏水隐患。

3)按设计要求的强度等级及抗渗等级通过试验室试配确定级配,坍落度按季节性气温情况、顶板厚度情况,尽量取低值,只要满足可泵性要求就可以了。

4)顶板混凝土连续浇捣不留施工缝(后浇带除外),二次振捣二次抹面完成后及时覆盖尼龙薄膜和草包,薄膜搭接必须严密,终凝后浇水养护14 d以上。

5)拆模时间控制。梁板跨度>2 m、≤8 m时,顶板的同条件试块强度必须要达到设计标准强度的75%以上才能拆模。梁板跨度>8 m时,顶板的同条件试块强度必须要达到设计标准强度的100%以上才能拆模。后浇带处模板及支模架暂时不能拆除,必须要等到后浇带封闭且同条件试块强度达到设计强度后才能拆除,严禁与满堂支模架一同拆除。

6)后浇带两侧的混凝土阻拦钢丝网搭接必须严密,且需采用镀锌网,防止锈蚀后清理困难。后浇带上部需用模板封盖严密,防止顶板两侧浇筑时混凝土满溢进去,也防止其他杂物进去。地下室顶板后浇带构造做法见图5,顶板后浇带模板封盖保护措施见前图3。

图5 地下室顶板后浇带构造做法

7)如果施工场地狭窄,地下室顶板上必须堆放砂石、红砖、水泥等建筑材料,及钢管、扣件、模板等周转材料,以及设置人货梯、摆放水泥桶等,则必须事先选定位置,同时在相应位置的地下室顶板下部设置顶撑加固。如有两层及以上地下室,则地下夹层相应位置也需加固。

地下室顶板堆场和车道等处临时加固措施见图6,加固处支模架需独立搭设,立杆间距一般为满堂支模架立杆间距的0.5倍,特殊情况另行计算,且必须与满堂支模架一同搭设,但不得与满堂支模架一同拆除,也不得拆除后再进行顶固。

8)地下室顶板上仅能通行小于5 t的小型车辆,如果要通行大于5 t中型车辆则必须在消防通道或消防登高面处通行。后浇带未封闭前,后浇带处需特别加固。

图6 地下室顶板堆场及车道等处加固

9)地下室顶板面防水施工前或找平施工前,表面必须清理、冲洗干净,并仔细观察顶板有无点状漏水或线状漏水痕迹,如有则必须处理好后再进行顶板面的大面积防水施工或水泥砂浆找平施工,尽可能在顶板防水施工前或找平施工前解决顶板裂缝或其他原因留下的渗漏水隐患。

5 结 语

对地下室底板、顶板和外墙板仍然存在的裂缝和渗漏水问题,经仔细分析对比和总结,认为最关键的是要切实加强地下室结构施工时的技术措施和管控力度,尽最大努力减少结构裂缝以提高混凝土的自防水性能,尤其重要的是要抓好后浇带的支模、清理、浇筑和养护工作。地下室的外防水施工也须充分重视,并按工艺要求做好。我们也有针对性地提出了各种解决方案和措施,希望在后续项目实施时,能落实到位,以大幅消减地下室底板、顶板及外墙板由于施工管控不到位造成的裂缝和渗漏水现象,提高混凝土的自防水性能及结构的安全性、耐久性。