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浅谈地下室防水工程渗漏的原因与防止

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摘要:城市化不断推进带给城市越来越多的居住人口,为了能在有限的土地上提供更多的建筑空间,城市新建筑日趋向空中和地下发展,地下车库、地下商场等与百姓生活密切的地下工程越来越多,地下室防水渗漏也成为一种较为常见的质量问题。地下室防水工程渗漏不仅影响地下空间的使用,严重的还会间接诱发钢筋锈蚀或加速混凝土的自然老化,从而减损建筑物地下结构的承载力、使用功能和耐久性。另外,地下室渗漏会引起用户对工程质量的疑虑和不满,尤其在住宅工程中住户地下室渗漏常引起住户的投诉、纠纷以至索赔要求。为确保建筑物地下室的结构安全、功能齐全和寿命达标,避免地下室发生渗漏,本文结合在建筑项目施工与管理中的实践经验,从混凝土结构裂缝、防水材料选用不当、地下防水体系失效、施工过程不当、成品保护不佳等方面对引起地下室防水工程渗漏的原因进行分析;同时,从防水工程设计、选防水材料选用、细部构造做法、施工过程控制、成品保护等方面提出地下室防水工程渗漏的防止措施。

关键词:地下室,防水工程,渗漏,原因,防止

中图分类号:TU352文献标识码: A

一、地下室防水渗漏的原因

1、结构裂缝

(1)沉降引起的裂缝

通常建筑工程在勘查、设计阶段都综合考虑了地质、水文等工程条件,但建筑物地基的不均匀沉降依然会不可避免地发生,这种不均匀沉降可以导致建筑物地下结构发生变异,当应力集中在某些部位,混凝土结构裂缝就产生了。

(2)外力引起的裂缝

建筑物地下室外墙在基坑回填土施工完成后,必然会受到来自回填土、地下水本身以及地面荷载作用下产生的侧压力,同时在地下工程长期处在较为复杂的环境期间,整个结构会受到影响,从而引起结构变异,导致结构出现裂缝。

(3)环境引起的裂缝

建筑结构所处环境及混凝土自身温度、湿度变化以及混凝土自身的化学变化都可以引起混凝土的收缩、变形甚至开裂。混凝土在散热过程中引起的冷缩,会在相邻部分混凝土的限制下产生背向的变形,而产生结构裂缝引起渗漏。对地下工程中的大体积混凝土而言,混凝土内部与表面、表面与外在环境间都会因水泥水化热的缘故引起它们之间存在较大的温差,这种温差会引起混凝土结构出现裂缝。

2、用材不当

建筑工程防水材料常用的是防水卷材和防水涂料,以及堵漏和密封等辅助材料。根据其成分组成不同,每种防水材料又有多种类型,各有特性、各有所长。如果在防水工程设计、方案选择上未因地制宜地根据建筑等级、功能需求、防水部位以及所处环境条件选用适合的防水材料,发挥其固有特性,选用施工使用后反而容易出现渗漏状况。

地下工程外墙所需防水混凝土除了添加膨胀剂外,还需根据运输浇筑条件、施工季节添加缓凝剂、防冻剂等外加剂,而这些外加剂种类繁多,有的作用突出,有的作用微小,有的无作用,甚至有害。倘若选用非高效的膨胀剂及减水剂,反而引起混凝土塌落度损失过大甚至抗压强度过低而导致渗漏。因此,外加剂的选用必须适合、谨慎。

3、防水失效

(1)底板防水失效

建筑物地下室防水通常采用外防水做法,那么基础防水层就做在基础底板下面,同时基础底板混凝土采用具有抗渗性能的自防水混凝土。因施工工序是自下而上的进行的,基础防水层只能做在位于基础下的混凝土垫层上。垫层只是方便施工和保护地基而做的辅助工程,但它却是基础防水层得以附着的根本。

垫层下部是无均匀压实的天然地基土层,上部基础底板将建筑物自重及其他荷载直接传递给工程桩,故垫层沉降量和沉降速率都很小;当天然地基土层受到扰动或长期浸泡在水中时,很容易出现较大沉降或局部较快沉降。当下部沉降大于上部沉降时,防水层与上部基础脱离。且上部建筑压力是不均匀、不规则的,沉降是不平衡的,产生的不平衡力造成垫层折裂,这将最终导致基础底板防水系统失效。

(2)节点防水失效

根据构造要求以及施工要求,沉降缝、施工缝以及后浇带是建筑物地下结构中常见的设置。这些节点是地下结构防水的关键部位,在地下室防水渗漏的事故中,沉降缝、施工缝处渗漏占相当大的比例,严重的甚至形成水流沿缝流出。这些部位渗漏多是沉降缝、施工缝处的止水条或止水带错位、移位甚至脱落而失效造成。其次,干缩和冷缩可拉动止水条或止水带,导致止水条或止水带与混凝土间的接缝变成活缝,形成渗漏通道。

另外,因遗漏而在防水层完成后剔槽开洞会破坏防水层的整体性,同时,剔槽开洞时的冲击和振动会导致槽洞周边混凝土产生形成渗漏隐患的裂缝。

4、施工不当

(1)基础沉降不均匀

建筑物基础与基础施工过程中,倘若地基未处理到位,或基础施工时地基受到扰动,基础将产生不均匀的沉降,可能造成基础底板与地下室外墙的开裂而导致防水层与地下结构脱离,将易发生渗漏状况。

(2)回填土未夯实

一些工程为赶进度或图省事,基坑回填未严格按照施工规范操作,一次回填或分层回填厚度过厚,虽对回填土有夯压但密实度不够,致使回填土无法形成防水帷幕,造成建筑物地下室成为聚水区,且未夯实的回填土后续大量下沉,而回填土与卷材之间又有粘结力存在,容易引起防水卷材接头或基层被撕裂,导致建筑物地下室外防外贴的柔性防水层被破坏,此时如恰遇地下结构亦有隐患,将易导致地下室外墙渗漏现象发生。

(3)施工不到位

通常建筑物基础底板、地下外墙钢筋布置密集,特别是在墙柱交界处和墙板拐弯处,这些部位空间局促,振捣混凝土不易操作,造成振捣不密实,常引起蜂窝、麻面、孔洞等缺陷,成为防水薄弱点。

沉降缝、施工缝、后浇带处水平橡胶止水带或钢板止水带下方混凝土不易振捣密实,易形成蜂窝、麻面、空洞等缺陷,弱化甚至消除了止水带的作用成为渗漏隐患。沉降缝、施工缝、后浇带混凝土浇筑前,对接茬处的旧混凝土杂物、浮浆未清除干净,有的冬施钢筋带冰绑扎、甚至后浇带积存冰雪未清理,导致浇筑完混凝土后冰雪融化留下孔洞,带来渗漏隐患。

基础底板外、地下室外墙钢筋保护层过薄,若有地下水进入基础底板、地下外墙周围将顺着钢筋方向向地下室内渗水,导致防水混凝土自防水失效。地下室穿墙或穿梁螺栓中间的止水板焊接不严密,止水板过小、过薄或拆模后穿墙、穿梁螺栓未切割到位、端头过长,也会降低防水混凝土自防水效果。

地下室外墙、基础底板模板合模后未清理干净,有木楔、木板、木方等杂物,直接浇筑混凝土导致结构内部有孔洞、不密实形成渗漏隐患。

5、保护不佳

地下室外防水施工完成后,因成品保护不佳、执行不力,导致防水层出现细微受损或破坏而又不易被察觉,给地下室防水带来渗漏隐患,如底板防水层施工中或其保护层施工中穿钉子鞋上人、小推车后支撑端未包裹,地下外墙防水层在基坑回填中受到刮蹭磕碰等损伤。

二、地下室防水渗漏的防止

随着科研水平的日趋提高防水技术也在不断改进,越来越多的经过试验、检测、鉴定并经实践检验质量可靠的新材料、新技术、新工艺在地下工程防水施工中运用。正如《地下工程防水技术规范》所明确规定,地下防水工程的设计与施工应遵循“防、排、截、堵相结合,刚柔相济,因地制宜,综合治理”的原则,这样才能做好地下室防水渗漏的防止。

1、合理设计

地下室防水工程设计应根据建筑物的功能要求,全面考虑建筑物所处位置的环境条件、地质水文条件,结合施工条件,确定防水等级,选择防水材料、膨胀剂,进行防水细部构造设计,并选择相应的软保护层、柔性防水层等。同时,防水工程设计应满足深度要求,可操作性强且能保证质量。

2、用材适当

合理地选用防水材料是一个完善的防水工程的基础。地下室防水工程材料在设计时,应根据工程特点、设防要求、施工环境,结合防水材料的特点合理地选用防水材料。建筑施工中常用的防水材料按所用防水材料的不同可分为刚性防水材料和柔性防水材料。

刚性防水材料主要有防水混凝土和防水砂浆两大类。作为常用的防水混凝土,补偿收缩混凝土是在混凝土中掺入适量膨胀剂或用膨胀水泥配制的混凝土,其以自身具有的抗裂防渗功能构建结构自防水。补偿收缩混凝土在养护期间产生体积膨胀,在钢筋或邻近混凝土的约束下可在混凝土中建立一定的预压应力,可抵消混凝土结构在收缩过程中产生的大部分拉应力,从而使结构不产生裂缝或是产生的裂缝被控制在无害裂缝范围内。

建筑物地下室防水应采用防水混凝土自防水与防水卷材或涂膜等柔性防水材料相结合的防水组合,同时采用多道设防的防水构造设计,从而共同组成一个优势互补、扬长避短、刚柔相济、细部增强的地下室防水系统。另外,应选用防水性、抗裂性、耐候性、耐老化性良好的柔性防水卷材作为防水附加层设置在容易发生渗漏的部位。

3、节点细致

建筑物地下室防水工程的薄弱环节主要集中在细部节点,细致做好细部节点处的防水是地下室防水的重中之重。节点防水主要是包含沉降缝、施工缝、后浇带、穿墙管线等部位的防水。

地下室结构沉降缝位置的防水宜按多道设防的原则设置,选用适当的防水材料及施工工艺。地下室在施工过程中应尽量减小施工缝的留置数量,整个基础底板、外墙应避免留置过多的施工缝。基础底板与剪力墙间的施工缝应设置在距离基础底板顶面或地梁顶面300~500mm的剪力墙上,并设置钢板止水带。

地下室结构上的孔洞、预埋件等在结构施工时应提前先预留、预埋, 以保证地下室外防水层的连续性和围护结构混凝土的防水性能。

基础底板外防水层可采用嵌联式防水卷材,在基础底板下铺设,让嵌联式防水卷材与基础底板混凝土嵌连,可使防水层与混凝土同步变形,即使在混凝土弯曲开裂、折裂以及垫层脱离等最不利状态下防水层依旧具备良好的防水机能。

对于建筑物地下室柔性防水层的保护,可采用铺贴聚乙烯泡沫板或挤塑板等软保护层代替传统砌砖类的硬保护层。

后浇带混凝土的浇筑应在其两侧混凝土龄期达到42d后再进行;后浇带混凝土应采用有补偿收缩性能的混凝土,其抗渗等级和抗压强度等级高于两侧混凝土的抗渗等级和抗压强度等级;后浇带混凝土应一次浇筑,不得留设施工缝;混凝土浇筑后应及时养护,养护时间不得少于28d。

4、施工到位

人对施工质量的好坏起关键作用,选择专业的防水施工队伍,高素质的施工人员,严格按防水规程要求施工。同时,严控防水材料质量关,严禁伪劣产品进入施工现场,把好验收关,坚决防止不合格产品进入现场。

沉降缝、施工缝、后浇带位置的橡胶止水带、钢板止水带应做到位置正确、固定牢靠,尤其是水平位置的在固定牢靠的同时应与下层钢筋保持合适的距离。先预埋安装止水带的铁件,后安装止水带。对于钢板止水带,焊接时要焊紧焊牢,封闭性好。混凝土浇筑时,应及时检查止水带位置,将偏移、脱落的止水带归位并固定牢固。

地下室结构上的穿墙管线应采用金属套管预先埋入混凝土中,套管中部焊止水片;金属套管埋入混凝土时应将套管与结构构件中的钢筋焊接牢固。安装穿墙管道时,管道与预埋金属套管焊接,焊接要达到密封防水的目的。预埋管件在安装前应除油、除污,以增强与混凝土的粘结度。

施工缝处混凝土终凝后,应及时剔除混凝土表面的浮浆等软弱层、露出石子并清理干净,在新混凝土浇筑前,先浇筑同混凝土强度等级相同的减石子砂浆,以保证新旧混凝土粘接牢固。

对于地下室基础底板、外墙外侧的钢筋保护层厚度应加强控制,施工中严格按图纸要求设置保护层垫块或卡子,同时在外墙外侧钢筋网上绑扎一定的预制垫块,避免钢筋因墙体混凝土胀模造成几乎没有保护层。地下室外墙合模前应将墙体根部的杂物清理,并用水冲洗干净。

对于基础底板等大体积混凝土施工,应采取必要措施延缓水泥水化热散热速度,降低混凝土内部温度。同时,根据施工季节及天气状况选择合适的混凝土养护方案,并通过温度监测确保混凝土内外温度差控制在25℃以内。

而在整个地下工程施工期间应根据地下水位情况设置降水系统、采取必要排水措施,防止地基被泡。

5、保护得力

地下室防水工程质量与防水层施工完成后的成品保护也是密切关联的。因此,采取必要的有针对性的成品保护措施, 防止对已施工完成的防水层造成损伤或破坏而带来渗漏隐患。

结论:从上述对地下室防水工程渗漏的原因分析可以看出,地下室防水工程渗漏是由多种原因造成的,虽是通病,但不是不可避免。关键是对其要有足够的重视,根据工程实际情况分析渗漏的原因,针对不同渗漏点制定合理的防水渗漏防止措施,不仅要从设计上、技术上采取防止措施,更要在工程现场的施工上采取防止措施。

只要不断总结、汲取以往工程施工中的经验和教训,收集、整理、运用一切可行、合理、可操作的施工技术和管理措施,并运用到施工过程中不断提高地下防水工程的质量,一定会取得地下室防水的良好效果。

参考文献:

[] 叶琳昌、叶筠 编著.建筑物渗漏水原因与防治措施.中国建筑工业出版社

[2] 沈春林等 编著.地下防水设计与施工.化学工业出版社

[3] GB 50108-2008.地下工程防水技术规范.中国计划出版社