探讨地下室防渗施工技术
开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇探讨地下室防渗施工技术范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！
摘 要：本文结合我市多个项目的工程研究，分析了地下室开裂及渗漏的原因，从防水设计、材料选用、施工技术等诸多方面论述如何采取综合技术措施作好高层建筑物地下室工程混凝土抗裂防渗施工。
关键词：地下室；抗裂防渗；膨胀带
中图分类号：TU94 文献标识码：A1地下室渗漏的原因
通过对多个工程实例的分析与研究,可以将造成地下室开裂及渗漏的原因概括为三点分析。
1.1 设计
墙体配筋不合理许多地下室外墙钢筋直径过粗、间距过大,减小了对混凝土收缩的约束，造成了墙体裂缝。
(2)“后浇带”设计不合理；混凝土强度等级过高；防水材料选择不合理；未根据地基对底板的约束情况确定合理的后浇带间距。某地下室最大边长200m，中间仅设2道后浇带(其最大间距达70m)，且底板设有大量的抗浮锚杆，加大了对底板的约束作用，限制了混凝土的收缩变形，导致了地下室多处开裂和渗漏。另外，因后浇带部位清理困难，若后浇带设置过多，会形成较多的渗漏隐患。在底板后浇带中采用钢板止水带，由于止水钢板下部难以清理且混凝土不密实，易出现渗漏。
1.2 混凝土配合比及材料
(1)水泥用量过大，未掺加粉煤灰、阻裂纤维、膨胀剂等提高混凝土抗裂性能的材料，使混凝土的收缩及温度应力过大，造成地下室结构开裂并渗漏。选取2个工程C40混凝土配合比及最高温度对比，如表1所示(工程Ⅰ为普通混凝土，工程Ⅱ采用的是抗裂防渗高性能混凝土)。
(2)采用水化热较高的水泥或早强水泥，使用一些减水或膨胀效果差的复合型外加剂，以及未达到标准的粉煤灰等掺合料，影响了混凝土的抗裂性能。
2 抗裂防渗关键技术研究
2.1 设计优化
2.1.1 后浇带的间距
根据不同的地质条件，由基岩面、桩基、底板约束等确定的后浇带间距一般为30～65m。设计时应根据式(1)计算，并结合上部结构及施工段的划分等因素确定。表2是近几年我区几个地下室工程的最大后浇带间距值。
式中：Lmin---最小裂缝间距;
E---混凝土的弹性模量;
H---均拉层厚度(强约束区);
Cx---水平阻力(约束)系数;
α---膨胀系数；
T---包含水化热、气温差及收缩当量温差，同号叠加，异号取差；
εp---混凝土的极限拉伸，εp≤|αT|，当取等号时，Lmin∞。
几种不同地基约束条件的后浇带最大间距建议值如下：①桩基础 不宜大于40m；②基岩面 不宜大于50m；③滑动层 不宜大于65m。
2.1.2 后浇带构造
底板后浇带宜采用企口式。为了减少底板后浇带清理的难度，保证混凝土的密实，底板后浇带可采用下凹式，并留有一定的顺水坡度
(见图1)
底板等水平结构的止水带应选用缓胀型膨胀止水条，外墙后浇带宜采用止水钢板。外墙后浇带外侧采用砌砖或挂混凝土板封口，可以提前回填地下室外侧的土方，加快工程进度
(见图2)
2.1.3 膨胀带及滑动层的设计
设置膨胀带和滑动层，可以减少后浇带的数量，方便施工。膨胀混凝土在湿养期间的限制膨胀率为εr，混凝土的热膨胀系数为α，则因膨胀产生的补偿当量温度T0=εr/α。试验表明，一般εr=1.5×10-4～2×10-4，α=1.0×10-5，则T0=15℃～20℃，即可消减混凝土水化热温差15℃～20℃，可见，膨胀混凝土可以有效降低综合温差，补偿温度应力，减小收缩。膨胀带可以设置在后浇带之间或独立的板块之中，使其作为一个施工段连续浇筑混凝土，实现无缝施工。其间距应依据计算、流水施工以及混凝土浇筑的能力确定。带中膨胀剂的掺量比其两侧混凝土高4%左右，带内混凝土强度比两侧混凝土提高1个等级，其构造如图3所示。
取混凝土厚度H=1m，弹性模量E=2.80×104N/mm2，温差T=20℃，膨胀系数α=1.0×10-5，极限拉伸εp=1.50×10-4，分别假设地基条件为硬质粘土(Cx=6.00×10-2N/mm3)和砂层(Cx=6.00×10-3N/mm3)，按式(1)进行对比计算，硬质粘土地基最小设缝间距为44.5m，砂层地基为140m，可见设置滑动层可以大大减少地基对地下室结构的约束，增加缝的间距。另外滑动层还能隔震，可以提高结构的抗震性能。滑动层可采用铺细砂覆盖聚乙烯塑料膜或平面浇沥青胶铺砂等方法，其构造如图4所示。
(见图4)
2.1.4 间歇式膨胀带
间歇式加强带的原理同膨胀带，其混凝土应在两侧混凝土浇筑完成14d后进行，构造同后浇带，宽2～2.5m。采用间歇式膨胀加强带施工，可以不受混凝土浇筑能力的制约，易于组织流水施工。
2.1.5 钢筋与混凝土
(1)抗温度及收缩应力的钢筋应采用“细”而“密”的设计原则。“细”而“密”的钢筋将约束混凝土的塑性变形，从而分担混凝土的内应力，推迟裂缝的出现，即提高混凝土的极限拉伸。混凝土极限拉伸和钢筋直径及间距的关系见式(2)。
式中：εpa---配筋后的混凝土极限拉伸；
Rf---混凝土的抗裂设计强度(MPa)；
p---配筋率×100；
d---钢筋直径(cm)。
因此，墙体水平分布筋除满足强度计算要求外，其配筋率不宜小于0.4%，水平钢筋直径以12～14mm为宜，间距不宜大于100mm，且应设置在竖向钢筋的外侧。
(2)为了降低水泥用量，减少混凝土收缩，底板混凝土强度等级不宜超过C40，墙体混凝土强度等级不宜超过C45。附墙柱混凝土强度等级应与墙体相同，以方便施工操作，防止墙柱交界处开裂。大掺量粉煤灰混凝土，其强度可按照60d或90d龄期评定。
2.1.6 外防水
由于地下工程操作环境差，基层达不到某些材料要求的干燥、平整程度，节点难以处理，因此地下室外防水应选择易于操作和对基层条件要求低的材料。底板可采用高聚物改性沥青防水卷材SBS，外墙可采用聚氨酯等便于操作的材料。另外，涂料防水层可选用反应型、水乳型、聚合物水泥防水涂料或水泥基渗透结晶型防水涂料。
2.1.7 盲沟排水
为降低地下室外侧的水位，以减小对混凝土结构的水压力，可在地下室底板外侧设盲沟，并利用地势的走向和排水管道将水自然排出。
2.2 抗裂防渗高性能混凝土
2.2.1 原理及试验研究
为确定抗裂防渗高性能混凝土配合比的设计原则，结合实际工程对不同聚丙烯纤维掺量、不同膨胀剂掺量、不同约束条件及不同养护条件下混凝土的性能，进行了大量对比试验。试验结果表明，采用适当配合比的聚丙烯纤维粉煤灰补偿收缩混凝土的综合抗裂性能可以得到极大提高。
2.3 关键施工技术
2.3.1 钢筋工程
应采用新型保护层垫块，严格控制外墙、底板等迎水面部位的钢筋保护层厚度(50mm)，以保证混凝土自防水的质量。上翻梁模板支架处应增设保护层垫块。钢筋交叉点应全部绑扎,扎丝严禁与模板接触。
2.3.2 模板工程
(1)对拉螺栓的设置应进行计算,间距不宜过密，以减少外墙渗漏的隐患。对拉螺栓中间设止水钢片，尺寸不应小于80mm×80mm，厚度≥3mm，并应双面满焊。墙体模板构造如图5所示。
(2)为避免在对拉螺栓部位形成渗漏通路，应在墙体混凝土浇筑完毕，达到一定强度(1～3d)后，方可松动对拉螺栓;宜保持外墙带模养护7d后，拆除模板。
(3)后浇带模板不得采用钢丝网加钢筋支撑的形式，宜采用木模板或快易收口网。底板后浇带模板的内侧用木条留出安装膨胀止水条的凹槽(见图6)。外墙后浇带模板如图2所示。
2.3.3 后浇带施工
(1)膨胀止水条安装 将止水条嵌入预留槽内，通过隔离纸向止水条均匀施压，使止水条贴紧粘牢在基层上，并用钢钉固定。止水条定位完毕后应及时浇筑混凝土，以避免被雨水或其它侵入水浸泡。混凝土振捣时应避免振捣棒触及止水条。
(2)底板后浇带的保护及清理 为减少后浇带内的杂物，底板后浇带留置期间，可采取一定的遮挡保护措施(见图1)。为便于清理底板后浇带内的杂物及水，后浇带下部的凹槽沿长度方向应有0.5%的坡度，并应按一定间距设集水坑，将后浇带内的水排向集水坑。
3 工程实例
例1 某综合楼工程由地下3层和地上25层组成，建筑面积58600m2。地下室南北长107.4m，东西长67.2m，基础为筏板基础，厚度不等，最大4m，属超长大体积钢筋混凝土结构。底板及外墙混凝土为C40S8，外防水采用水泥基渗透结晶型防水涂料。混凝土配合比如表3所示。
通过大掺量粉煤灰、采用JM-Ⅲ复合型外加剂和掺加聚丙烯阻裂纤维配制的抗裂防渗高性能混凝土，改善了混凝土的各项性能，满足了超长大体积混凝土结构裂缝的控制要求。该工程地下室混凝土在浇筑后3～4d达到最高温度65℃，温差均未超过25℃。另外，该工程还采用了间歇式膨胀带技术。
例2 我市某工程临近海边，地基为风化岩，地下2层，面积近4万m2，采用筏板基础，厚700～1300mm，墙、底板混凝土均为C40S10，施工中采用了掺加聚丙烯纤维的抗裂防渗高性能混凝土。由于设置了细砂滑动层，有效地减小了地基对底板的约束作用，减少了后浇带的数量。由后浇带划分的单块底板最大尺寸为73m×49.6m。
例3 该项目为大型商住楼，建筑面积92056m2；地下1层，面积14655m2，长度135.9m，采用筏板结合桩基础的形式，厚400～1800mm，底板混凝土为C30S6，墙体为C40S6。该工程采用后浇带与膨胀带结合的形式，并控制其间距不超过40m，减小了桩对结构的约束作用，取得了较好的抗裂防渗效果。
结束语
笔者认为地下工程的防水做法中，结构自防水是治本，抗裂防渗更重要。再配以强化的施工管理，定能取得良好的施工效果。相信随着建筑工程技术人员的进一步认真研究探索以及工程技术日新月异的高速发展， 今后还将出现更多更先进的裂缝预防和补强方法。
参考文献
[1]王铁梦．工程结构裂缝控制[M]．北京:中国建筑工业出版社，1997.
[2]JGJ 55-2000普通混凝土配合比设计规程[S]．