地下结构防水设计与施工技术研究

刘立峰

(山西四建集团有限公司,山西 太原 030012)

0 引言

随着城市化的推进，人们对地下空间的开发利用越来越迫切。地下混凝土结构作为地下空间的主要受力及防水构件，受环境影响，在实际施工期间或交付运营后常出现因渗漏水，严重影响建筑物的使用功能，因此地下防水设计、施工质量极为关键，特别对地下水位高的建筑物应引起重视。

在地下室结构施工中需重点关注防水型外加剂及防水材料的设计与施工，采取有效措施多道设防保证建筑物的防水性能，在材料、施工方法选择上要充分调研，避免发生渗漏水现象。施工过程中将地下混凝土结构自防水作为防水工程的第一关，自防水是地下防水体系的基础。要重视混凝土结构特殊部位的处理，如后浇带、施工缝等细部节点的防水至关重要，防水工程细部节点如出现隐患将造成整个防水体系的失效，后果不堪设想。

1 地下防水设防要求

地下工程的防水设防要求，应根据使用功能、使用年限、水文地质、结构形式、环境条件、施工方法及材料性能等因素确定。要因地制宜，要结合地勘报告地下水情况、水质，在防水工程设计时区别对待，充分考虑不同地区的地下水的实际情况，在地下防水工程设计时始终应秉承不渗漏为原则，要衡量防水工程前期投入与后期渗漏维修的关系，在新的住宅项目规范中明确提出地下室防水不低于结构设计工作年限(即50年)要求，因此我们对地下室的防水设防必须引起重视。

2 地下防水结构体系设计

防水体系设计应以结构自防水为主、卷材或涂料防水为辅。地下室结构采用防水混凝土，防水混凝土结构设计厚度不应小于250 mm；裂缝宽度不得大于0.2 mm，并不得贯通；钢筋保护层厚度迎水面不应小于50 mm。卷材防水层设计时要考虑与混凝土结构分子的融合性，做到防水与混凝土结构紧密粘结，避免出现“窜水”现象。

外墙、顶板防水应优先选用复合防水技术，卷材与涂料的结合，混凝土内掺外加剂与防水涂料的结合、混凝土内掺外加剂与水泥防水砂浆的结合、防水涂料与覆面层的结合，具体选用哪种复合形式，设计人员要充分考虑施工当地环境情况，施工周期对防水材料的影响合理选用。一定要做到可操作、易控制。在防水材料选择时，要根据计算的结构变形量选用延伸率大的卷材、涂料等柔性防水材料。

后浇带、施工缝、降水井等细部节点防水处理是防水工程成败的关键，在设计时要综合考虑施工条件、结构特点、施工过程维护等因素。外墙施工缝设置钢板止水带，并在外侧做防水附加层(如图1所示)。基础后浇带防水构造采用外贴式止水带与钢板止水带复合使用的方式，同时做防水加强层(如图2所示)。侧墙及顶板使用钢板止水带与遇水膨胀止水胶复合使用的方式，同时做防水加强层(如图3所示)。对高水位地区应重点对降水井防水及封堵做法进行设计，降水井内应采用膨胀抗渗混凝土，封井后要将基础防水包裹严密(如图4所示)。多道设防的防水方式，可达到互补，增强防水性能的效果。

应视不同的防水材料选择是否取消外墙、顶板水泥砂浆找平层，原则上卷材防水层不得取消水泥砂浆找平层。

3 地下防水材料的选择

3.1 外加剂选择

需针对预拌混凝土厂家各种渠道供应的原材料进行配合比反复试验，确定最佳配合比。混凝土外加剂的选择要慎重，从外加剂对混凝土养护条件的要求、预拌混凝土厂家外加剂掺加的方法、外加剂应用工程的实地考察、外加剂与预拌混凝土厂材料的试配性能、施工现场条件综合分析确定，既要保证混凝土防水效果，又要满足施工作业需求。

3.2 防水材料选择

防水材料选择时要充分考虑防水材料的特性，特别是与混凝土结构的粘结性及受气候影响的变化，施工方法的可操作性，防水材料的选择一定要经过当地工程的实践，对一些新材料要掌握其特点，如地下防水选用强力交叉膜防水材料受气候的影响明显，加之后续工序无法衔接，存在鼓泡、开裂、脱落的现象。复合防水层一般在混凝土基层清理干净后应立即分层涂刷或喷涂防水涂料，随即粘贴防水卷材，采用什么防水涂料与哪种防水卷材复合需要数据及实践验证，必须是共融性的。较好的是非固化橡胶沥青防水涂料+橡胶沥青自粘卷材。

4 地下防水施工

4.1 混凝土防水结构施工

防水混凝土应分层连续浇筑,分层厚度不得大于500 mm。地下室外墙、基础大体积混凝土应及时根据测温数据采取措施，避免混凝土裂缝。

4.2 防水层施工

4.2.1工艺流程

基层检查、修补、清理、润湿→附加层增强处理→配置水泥素浆→自粘防水卷材铺贴(滚铺法)→辊压排气→长、短边搭接，粘结封边→卷材收头密封→检查修补→质量验收→保护层。

4.2.2施工要点

基层表面应坚实、平整、干净，并充分湿润无积水。对混凝土面有麻面、蜂窝等缺陷部位，外墙不平、施工缝、后浇带处采用聚合物水泥防水砂浆掺聚合物建筑胶补平。节点部位采用吹风机辅助清理。阴阳角应用1∶2水泥砂浆做成平整光滑的1/4砂浆圆弧形(最小半径：阴角50 mm，阳角20 mm)或45°坡角。

阴阳角部位、施工缝、穿墙管等特殊部位应铺设防水卷材加强层，加强层宽度500 mm，平立面平均展开。先按细部形状将卷材剪好，视尺寸、形状合适后，撕去隔离膜铺贴。附加层不得空鼓，并压实粘牢。

地下室外墙施工缝、后浇带及存在应力裂缝的部位先涂刷水泥基渗透结晶型防水涂料两遍，聚合物水泥防水涂料两遍，并做卷材附加层。

水泥浆应按厂家说明书配置，并在水泥浆中掺入胶粉增加其粘结性。刮涂时应注意压实、抹平，刮浆宽度比卷材的长、短边各宽出100 mm，刮涂时保证平整、清洁。

卷材铺贴采用滚铺法，滚铺时不能太松弛。第二层防水卷材应压住第一层防水卷材搭接缝，长边接缝应错开1/2幅宽，短边搭接缝错开不小于1/3～1/2幅宽(如图5所示)。铺贴卷材时速度不宜过快，以免出现偏差难以纠正。操作时不能拉伸卷材，呈自然平直状态，避免出现皱褶。

处理相邻卷材搭接边时，应用胶辊用力滚压，使卷材搭接边粘结牢固严密；大面卷材与附加层卷材间为满粘。上下刮涂水泥素浆搭接在一起，直接用水泥素浆回刮封边。卷材搭接宽度长边不小于80 mm，短边不小于100 mm。最后用水泥素浆抹平封边。

滚压时，辊筒从中间向卷材搭接方向另一侧辊压排除空气，使卷材充分满粘于基面上。立面卷材排气时先滚压卷材中部，再从中部斜向上往两边排气，最后用手持压辊将卷材压实粘牢。

卷材在立墙顶部应采用收头压条固定，并用与卷材相容的专用密封膏对压条顶端进行密封。外墙防水卷材应伸至室外地坪500 m以上。

自粘防水卷材宜选用湿铺法，墙面、顶面宜选用涂料与卷材复合构造，在做防水前应对结构表面进行淋水或蓄水，以便能及时发现混凝土微细裂缝，采用水泥渗透结晶防水涂料进行处理，并增加涂料附加层。

4.3 后浇带、施工缝、降水井等细部节点防水施工

后浇带：钢板止水带应提前与基础、外墙、顶板钢筋焊接固定，钢板止水带开口朝向迎水面。后浇带混凝土浇筑前应将表面浮浆、杂物、带内垃圾等清除干净，旧混凝土面应凿毛处理，涂刷混凝土界面剂，浇筑前先浇一层50 mm～100 mm厚与混凝土成分相同的减石子水泥砂浆注意砂浆厚度均匀；后浇带应采用高一等级微膨胀抗渗混凝土连续浇筑。后浇带浇筑后新旧混凝土面应平整，基础后浇带应增加防水涂料、聚合物水泥防水砂浆抹面，外墙后浇带内外侧应增加延伸性大的防水涂料附加层、卷材附加层，确实做到多道设防、使防水系统更加可靠。

施工缝：混凝土应连续浇筑，浇筑前应提前策划好浇筑方法、浇筑顺序、人员及车辆的安排，混凝土分2次浇筑，第1次对基础及距基础底板表面不小于300 mm的侧墙墙体进行浇筑，第2次浇筑剩余墙体、柱、顶板。地下室外墙施工缝处设置300 mm宽3 mm厚钢板止水带，并在外墙防水层施工时进行卷材或涂料加强处理。

降水井：在基础垫层混凝土浇筑时降水井处设置钢套筒，钢套筒外侧设置双钢板止水环，防水套管采用D为426 mm,S为6 mm厚螺旋焊管。防水卷材将螺旋焊管外包，降水井采用膨胀抗渗混凝土浇筑完钢板封口后，卷材包裹严密。

5 结语

地下室结构防水具有致命性、不可预见性，一旦发生渗漏，修补难度极大，造成的隐形质量、经济影响不可忽视，故应重视地下混凝土结构防水施工控制，从混凝土配合比设计、外加剂选型、混凝土浇筑振捣、混凝土养护、防水材料的选择、防水层的施工、淋蓄水试验等各项工序严格把关，要多举措保证地下防水工程的安全可靠。防水设计在符合规范的前提下，根据当地防水材料的应用情况，慎重选择防水材料，要结合工程所处地区的气候条件、施工安排，综合考虑材料的抗老化性、耐水性、抗渗性、耐高温性、抗拉强度等，选择符合本工程实际施工条件的防水材料。施工中做到样板先行，规范施工工艺，结合工程特点、施工条件，考虑工期影响，选择合理的施工方法，从工艺质量上保证地下防水的施工质量。