房屋地下工程渗漏水的预防和维修方法应用研究
2022-04-28张守明
张守明
(上海北盛建设工程发展有限公司,上海 200000)
当前高层住宅小区、商务办公楼、商业综合体基本都建设了地下车库、地下商场等,并且越做越深,由原来的地下1层向地下2层、3层发展。这些地下工程长期浸泡在含有地下水的土壤中,很容易出现渗漏水问题。在工程实践中,因地下工程渗漏水造成财产损失、投诉、索赔、纠纷等屡见不鲜。本文通过对工程实践中传统做法的研究并加以改进,系统地论述了如何能够减少地下工程渗漏水问题,以及发生渗漏水问题后如何及时有效处理。
1 房屋地下工程渗漏水的预防
对于地下工程渗漏水问题应以预防为主。预防的方法就要从设计开始,然后到施工,最后到验收,需要进行全过程的科学管理,保证设计的合理、施工的规范、验收的严谨。只有这样才能保证工程的防水效果,少留渗漏隐患。
1.1 防水设计上的优化
在地下工程防水的设计上,应切合工程的实际需求和现实的技术条件,尽量选择既能满足防水规范要求,又便于施工、容易保障施工质量的材料和施工工艺。目前一般采用2层防水卷材全包式防水。但这种做法存在一些弊端:防水卷材铺设时,一般为点铺、条铺甚至空铺。这样铺设有利于卷材适应结构的变形,防止基层变形造成卷材撕裂。但这种铺法导致卷材与基层处于隔离状态,一旦有一处渗漏,渗水就会在卷材下到处流动,往往结构漏水的地方并不是卷材破损的地方,造成整个防水层失效,且维修困难。如果在背水侧修,基本需要将整个混凝土结构维修一遍,基本变成完全靠混凝土结构自防水。如果在迎水侧修,一般需要破坏地面构筑物,并且需要开挖大量土方,甚至有些地方根本不具备开挖的条件,造成维修困难。而如果第一道防水改为与基层可以紧密结合的涂料(例如水泥基渗透结晶型防水涂料),情况就好得多。因这种涂料能与基层可靠粘结,当有一处渗漏时,渗水不会大范围扩散,在背水侧维修起来就方便得多。
1.2 做好混凝土自防水
在设计方通过认真计算严格按照设计规范正确选定混凝土防渗等级的情况下,更重要的是要加强施工过程的管理,确保每一工序的施工质量。
(1)混凝土自出厂至入模的时间要控制好,不能超过混凝土的初凝时间。
(2)混凝土的坍落度要控制好。工程实践中,普遍存在施工现场为了便于浇筑,向商品砼中加水现象。这是不允许的。加水会增加混凝土的水灰比。多余的水分在混凝土的硬化过程中蒸发后会形成空隙,减小混凝土的密实性,形成渗水通道。同时还容易造成混凝土干缩,形成裂缝而渗漏水。
(3)处理好后浇带、施工缝、穿墙套管、顶板洞口等处的防水细部做法。后浇带最好做成超前止水方式,其做法是将底板局部加厚,做成元宝形,在加厚部位按变形缝的做法埋置止水带,如图1所示。留置施工缝的部位,应按设计要求留置。当设计无要求时,应留在剪力和弯矩最小且便于处理处。外墙及有防水要求的地方,应设置钢板止水带。墙体水平施工缝留置位置,一般应在底板上300 mm处。上翻墙体混凝土的浇筑质量应作为一个关键质量控制点进行控制。因为浇筑吊模混凝土时,振捣的太早混凝土容易从吊模下方流走,振捣的太晚,混凝土一旦初凝就振不密实。所以一般应在混凝土灌注后约30 min振捣第1次,待初凝前将吊模下部流出的砼用铁锹锹入吊模内再振捣第2次,这次振捣只振表面新锹入的砼,振动棒不要插到底。只有经过多次振捣,才能保证混凝土密实。那种等底板混凝土初凝后再浇捣吊模内墙体砼的做法也是错误的。这样墙体与底板处会形成冷缝,造成防水薄弱环节,最终造成渗漏水。施工缝处在浇筑下次混凝土前,一定要把砼表面的浮浆清理干净并凿毛。因为止水钢板的作用只是增加了渗水通道的长度,完全依靠止水钢板止水并不可靠。并且止水钢板是铁质,且较薄,如果施工缝处接茬混凝土浇筑不密实,有水进入,若干年后止水钢板就会锈烂,依然造成渗漏水。后浇带处也是一样,一定要把混凝土接茬处清理干净。管道穿墙处必须设置钢套管,钢套管中间必须焊接止水环,止水环的钢板厚度不得小于3 mm。止水环应与钢套管满焊。钢套管与穿墙管之间应用发泡聚氨酯和防水胶泥填充密实。有振动的穿墙管(如水泵出水管等)应采用柔性成品套管。
图1 后浇带构造作法大样图(单位:mm)
(4)要保证混凝土浇筑的密实性。首先要选好混凝土的石子粒径。根据结构件的截面尺寸和钢筋的稠密程度进行选择。必要时选用细石混凝土进行浇筑。再者要选好混凝土的坍落度,以免钢筋稠密区域混凝土浇筑困难,影响振捣质量。
其次要保证混凝土的振捣质量。要根据构件的实际情况选择振动棒的直径和长度。钢筋稠密的构件要用细振动棒。浇筑竖向构件时,振动棒的长度一定要大于竖向构件高度1.5 m以上,以免振不到底。浇筑混凝土的自落高度不得超过1.5 m,否则应使用串筒、溜槽等工具进行浇筑,以免混凝土产生离析。振动棒的移动距离一般为振动棒作用半径的1.5倍,且一般不大于500 mm。混凝土分层浇筑时,在浇筑上层混凝土时,振动棒应插入下层混凝土不少于100 mm,以保证接茬处密实。竖向构件刚开始浇筑时应先浇筑50 mm左右与混凝土配合比相同的水泥砂浆,以保证底部接茬处密实。振动棒振捣时应从下向上振捣,做到快插慢拔。若从上向下振捣,将导致上面的混凝土先振实,下面振捣时气泡出不来,从而影响振捣质量。每一处振捣时间一般为25~30 s,以泛浆、不冒气泡为准。
1.3 确保防水层的施工质量
防水层是保证地下工程不渗漏水的第2道安全屏障,必须保证每道工序的施工质量。
1.3.1 基层的处理
地下室外墙上的螺栓孔应用微膨胀防水砂浆填塞密实。外墙上若有麻面、蜂窝等混凝土缺陷,应事先用防水砂浆处理完毕。地下室顶板事先应先清理干净,不得有泥土等杂物。穿越顶板的套管、风井等细部应处理好。顶板应按照要求用水泥砂浆或细石混凝土进行找坡,做好找平层,尽量保证整个平面没有积水点。
1.3.2 防水涂料的施工
防水涂料可以采用水泥基渗透结晶型防水涂料。涂刷外墙前应将混凝土基层上的浮灰、浮浆清理干净,用水将墙面湿润,但涂刷时不能有明水。在大规模涂刷之前,应先处理好出墙套管等细部,然后大面积涂刷。待第1遍干固后进行第2遍涂刷。第2遍涂刷前应将第1遍用水湿润。第2遍的涂刷方向应与第1遍垂直。防水涂层的养护对防水效果有很大影响。为了防止防水层的裂缝、粉化,涂料涂刷完成后,应用喷雾水的方法对涂层进行养护。每天养护3~4次。防水层在施工完3~4 d内应避免雨淋、霜冻等。
(6)灰色预测模型。该方法是以局部信息为参考基础建立数学模型,该方法可以在历史项目数据不全的基础上,进行一定的预估,但预估的准确性有待进一步考量。
1.3.3 防水卷材的施工
防水卷材可以采用SBS高聚物改性沥青、PVC高分子防水卷材等。若在防水涂料上直接施工,应采用冷粘法或自粘法施工。地下工程卷材防水常用外防外贴法进行施工。
(1)先在垫层上砌底板侧边永久性保护墙。永久性保护墙的上部,用石灰砂浆砌三皮临时性保护墙,这主要是为了保护接茬处卷材不受破环。卷材的上口应在临时保护墙上口固定牢固。此处接茬处卷材保护的好坏,对整个防水层防水效果的好坏至关重要,具体如图2所示。
图2 地下室立墙接茬防水做法(单位:mm)
(2)永久性挡墙与垫层交界处等地方的阴阳角,应用水泥砂浆做成45°角或圆弧,防止折断卷材。阴阳角、预埋管等薄弱部位在大面积铺贴前应设置附加层。
(3)卷材的接缝为施工的关键工序,应设为质量控制点重点控制。SBS改性沥青卷材或PVC高分子卷材一般采用热风焊接。焊接宽度100~150 mm。当需铺设多层卷材时,上下2层卷材的拼缝应错开,且上下层卷材不得垂直铺设。
(4)卷材表面混凝土保护层浇筑时对卷材的保护非常重要。很多情况下,地下室顶板上的防水层漏水都是由于浇筑保护层时的破坏造成的。浇筑前先在防水卷材上铺1层纸胎油毡作为隔离层。条件允许时,浇筑保护层尽量采用汽车泵。当不具备条件须用固定泵浇筑时,输送混凝土的泵管下需用橡胶轮胎等柔性的物体支垫,不得用钢管架等坚硬或有棱角的东西做支撑,以防损坏防水层。当需用手推车人工浇筑时,手推车上的2个支撑角需用胶皮包裹好,不得在防水层上拖拉。浇筑时不得用铁锹,要用木锹。浇筑时,应有防水修补人员跟随,一旦发现有防水层被损坏处,立即进行修复。
(5)地下室外墙的保护层最好采用挤塑板。因挤塑板有保温功能,可以防止以后地下室外墙表面结露。挤塑板保护层应事先可靠黏贴在墙上,然后才能回土。不得一边回土,一边放挤塑板,那样无法保证保护层的施工质量,容易因填土损坏防水层。基槽回土时,应用无石块的土回填,以免砸破保护层及防水层。回填土的夯实要一边回填一边夯实,不能回填完了再去夯实。这样做一则夯不实,二则造成土体下沉过大,由于摩擦力的作用,可以损坏防水保护层。
2 地下工程渗漏水的维修
从工程实践看,即使防水工作做的再好,最终还是难免有渗漏的地方。对于地下室渗漏水,应遵循“堵排结合、因地制宜、刚柔相济、综合治理”的原则进行处理。
2.1 寻因排水
先找到漏水原因,首先采用排的方法,尽量将水源来水减少。如顶面有积水,应尽量排出。水管有破裂,应马上修补。
2.2 从迎水侧维修
如果从迎水侧有条件修,尽量从迎水侧修。如顶板上漏水的地方是绿化带等,具备开挖条件,同时又能找到确切位置,这样在迎水侧修效果好。可以将渗漏处挖开,排掉积水,清理干净,查看渗水原因。防水层破损的,先划开防水层处理基层,基层有裂缝且较大时,可以把基层凿成V型槽,然后用堵漏王等防水材料进行封堵。裂缝较小的,可以采用注浆的方法进行堵漏。注浆一般采用聚氨酯注浆料,关键部位也可以采用环氧树脂注浆液。注浆完成后用防水砂浆抹面,再修补防水卷材,试水不漏后可以恢复原状。
2.3 从背水侧维修
当在迎水侧无条件维修时,可以在背水侧(室内)维修。维修时,根据渗漏水的具体情况采用不同的堵漏方法,基本按照“以大化小,将面漏变成线漏、线漏变成点漏”的施工顺序进行。
2.3.1 大面积微渗的处理方法
大面积微渗一般是由于混凝土不密实造成的。一般表现为慢渗,表面有湿渍,明水不多。处理方法一般为先将表面不密实松散的混凝土剔除掉,然后用堵漏王等速凝材料封堵,再用防水砂浆抹面,最后喷涂水泥基结晶型防水涂料。
2.3.2 裂隙渗漏水的处理
根据渗漏水的大小采用不同的封堵方法。
(1)当渗漏水较小即为无压水时,可以以裂隙为中心,直接用切割机等工具切开,凿成八字形。然后用堵漏王等堵漏材料进行封堵。封堵可以分段进行。将漏水的地方由线变成点,最终一次性封堵。
(2)若渗水量较大,用直接封堵法不理想时,可以采用注浆封堵法。注浆封堵可以采用聚氨酯注浆料,也可以采用水泥浆、环氧树脂等其他注浆料。这里介绍一下常用的聚氨酯注浆料。
聚氨酯注浆料分为水性和油性。它们一个共同的特点是浆料遇水后膨胀,堵塞漏水缝隙。油性注浆料遇水膨胀率高,膨胀体坚固,后期收缩小,性能可靠,但浆料流动性稍差。水性聚氨酯注浆料膨胀体后期收缩较大,但浆料黏性小、流动性好、可注性好,可以较好地充满裂隙。
注浆钉的选择根据所注构件的厚度决定,若构件厚度大,注浆钉就选长一点,若构件厚度小,注浆钉就选短一点。但注浆孔不能打穿结构件,最少要留10~20 cm的安全距离。
注浆孔的布置间距要以注浆液的扩散度来确定。每个注浆孔注浆时,以所灌缝冒浆为注好的标志如图3所示。注浆孔的间距一般为200~500 mm。在向裂缝打注浆孔之前一定要确认这条裂缝处有没有管线。因很多裂缝是由于里面铺设管线没有做好防裂措施造成的。做法为沿着裂缝人工凿出几个点。若裂缝处有管线,打设注浆孔时应斜打,要躲开线管。因为一旦电锤打在线管上,可能把线管内的线缆打断。因注浆造成消防联动线路损坏或弱电线路不通的情况时有发生。同时如果注浆液进入线管,会沿着线管进入电箱,导致不必要的损失,所以一定要注意。注浆完成后敲掉注浆钉,用堵漏王等速凝型材料封堵。第1遍注浆堵漏完成后要看效果,如何发现仍然有地方渗漏,要进行第2遍注浆,直至完全不漏为止。
图3 用聚氨酯注浆后效果图
每次注浆完成后,应及时用丙酮等稀料清洗注浆机及注浆管,以免堵塞以后无法施工。人的衣服沾染注浆料后很难清洗,所以要穿工作服进行施工,以免造成损失。
注浆修补完成后,在确认不漏的情况下,用铲刀把所有溢出的注浆液清理干净,然后用防水砂浆抹面。
2.4 外墙结露的处理方法
在工程实践中,经常出现这样一种现象:在炎热的夏季,地下室外墙“渗漏水”,水大时可以流到地面形成积水,并且这种现象天越晴、气温越高、地下室深度越深越严重,阴雨天反而好很多。当我们凿开墙面抹灰层时,又看不到混凝土实体的质量缺陷。实际上,这种情况就是水汽的结露造成的。当夏季暑天时,空气中的湿度大且温度高,地下室外墙由于外侧土体的影响,温度低,并且深度越深,地温越低。地下2层及以下车库,通风条件差,空气中的湿气大,当空气与外墙表面之间的温差达到一定程度时,空气中的水蒸汽就在墙的表面结露,形成水滴。
为了解决结露问题,需将原抹灰层剔除,确认结构没有缺陷后,在墙面上喷聚氨酯发泡保温层,然后用刮刀修平,再抹面砂浆,最后刷涂料。喷涂聚氨酯发泡的厚度可按下式确定。
δ=(λ/α)×(ts-t)/(ta-ts),
式中,δ-保温层厚度;λ-保温层的导热系数;α-保温层外表面对周围空气的换热系数,一般取8.14 W/m2·K;ts'-保温层表面温度,一般取露点温度td加2℃,露点温度可查表获得;t-混凝土外墙表面温度;ta-室内空气温度。
3 结束语
综上所述,做好防渗漏措施,事关工程质量、事关业主切身利益、事关企业形象、事关后期维修成本,是一项重大工程管理任务,理应受到高度重视。本文通过总结在以往工程实践中关于房屋地下工程防渗漏及维修方面的经验和得失,结合有关理论,系统地论述了地下工程防渗漏的方法和渗漏的处理措施。通过以上措施的实施,可以有效地减少由于地下工程渗漏水造成的损失。