侯凯达
都市土地寸土寸金的使用下,建筑物地下室开挖深度越来越深,让土地的使用价值达到最大效益。地下室深基础的开挖,随基地地质条件、开挖深度、地下水压、架设挡土设施、开挖方式(顺打或逆打)等的不同,会使施工上的界面,工作缝、冷缝增多,导致混凝土施工质量不佳,促使地下室外墙渗水机会大增。
位于地下的防水首先应遵照地下工程防水设防要求,严格管理,谨慎正确的施工,选择经济适用的防水材料,严把防水工艺关,坚持“以防为主、多道防线、综合治理”的原则进行地下工程防水。在防水设计上要尽量选择新材料、新工艺和新的施工设备,注重防水工程的环境效应,选用无毒无污染的防水材料。在防水施工上应精心施作,对防水材料要精心保护,严格检验和试验程序。
位于地下的建筑结构,不像地面上的结构只受到风雨雪的影响,而是长年累月的承受着地下水的侵蚀及相当大的水压力。大家都清楚在地下结构中防水的重要性,然而渗水的案例经常出现,都不能达到防渗漏的理想标准。无论是经过山区的隧道、城市的地下铁还是地下车库等地下空间,都属于国家的公共设施,若内部结构渗水会造成以下问题:
1)对维持运输的控制、供电等电子电气系统造成破坏,产生不良影响。2)渗水会腐蚀支撑结构的金属制品(如钢筋、型钢、铆钉等金属配件)及混凝土的使用耐久性,影响安全性。3)渗水及其湿气会影响装修的效果,并降低使用寿命。4)地下公共场所渗水会影响行人的人身安全。5)结构发生渗水,会对国家、承建单位的公共工程品质的努力造成负面的影响,会失去公信力,使形象受损。所以地下结构防水有着不可估量的意义。
渗透水现象的发生,必须同时具备水的来源、水的行进路线以及水行进的动力三项条件。
以上条件缺一不可,而地下结构,四周充斥着丰沛的地下水,已满足第一条件;混凝土结构因混凝土自身的因素与施工条件,造成结构裂缝有供水行进的路线,亦满足第二个条件;处于地下水位之中的地下结构,常年承受着的水压也满足第三个条件。因此,若地下结构规划、设计阶段不考虑施工实际情况,为规划好良好的排水系统,只依靠混凝土的密闭性来防水,最终会失败的。
国内对地下防水有着严格的标准,但是有些地下建筑在施工时并未按照标准进行,除因防水工程施工费用所占整体费用比例微小外还有以下几点:1)较多单位对地下建筑防水不够重视,设计图纸中没有明确地下防水等级标准,细部构造无图,对地下防水设计把关不严,如将卷材防水改为水泥砂浆防水,将迎水面铺贴的卷材改为刀背水面,甚至卷材不封闭,在地下水位较高地区,对大柱网无梁底板混凝土不做抗浮验算。2)材料采购方面,新型防水剂、防水卷材、涂料、配套材料、止水条(带)等产品假冒伪劣较多,业主采购或指定厂家采购不合格材料,为防水质量留下后遗症。卷材配套材料如胶粘嵌缝材料等认证检测工作尚未纳入日程,对防水的耐久性和抗渗漏留有漏洞。3)防水施工操作者都是普通工人,没有培训,不具备素质,防水砂浆施工操作都是普通抹灰工,没有掌握防水砂浆施工操作要点,卷材防水除厂家有部分专业人员外,而社会上很少有,有大量不具备资质的队伍仍在施工防水卷材。
为减少建筑物对环境所造成的负荷以符合可持续发展的原则,其重要目标是通过充分利用建筑资源以减少天然资源的消耗;目前国内建筑物的废弃资源,除建筑物内部的家具、设备等可直接移动、回收的部分外,还有地下空间和顶部空间等不可回收部分。可持续发展所考虑的是减少对环境、资源的破坏与消耗,故满足可持续发展原则的建筑物应更为合理的使用其空间做到资源优化。而一些建筑物的地上部分做的鲜亮可观,达到了充分利用,而地下部分却无人问津,少有看管。并且在建设初期由于成本与观念的原因没有受到重视,工程质量低劣,防水工程偷工减料,起不到应有的防水作用,造成了地下积水,不能使用的后果。由于地下部分长年浸泡在水中或处于潮湿环境下,易使钢筋腐蚀、降低钢筋的耐久性使结构体混凝土的强度受影响,建筑物使用年限减少,其基础也会受到影响,建筑物的稳定性也会受到威胁。只有基础稳定,住在上层建筑的人们才能安心的生活、工作生产,才能创造更多更好的社会效益与经济效益。
地下结构物的防水方法可简单的归纳为八种,分别概述如下: 1)外覆防水膜:简单的就是在结构体外以防水膜包覆隔绝与水的接触。2)水密性混凝土:如适当处理控制好混凝土中孔隙的大小、分布及数量,是可以达到良好的水密性,且以结构体本身混凝土的水密性来防水是最直接、有效也是最经济的方法。3)防水剂水泥砂浆防水法:为地下结构补助性的防水措施,如结构体已发生渗漏,应先止水。4)减压排水系统:地下结构专有的防水系统有:a.双墙系统:在结构墙内侧30 cm~45 cm距离另筑一道墙,内设集水沟,收集渗水,集中抽排,其优点是经济、施工可靠度高。一般如认为其防水方法不可靠或无法施工时会考虑采用。b.降水系统:在结构体的底部及四周布设透水管,将水抽出,以降水的方式来截断水源,虽然本法主要的目的是减少地下水的上浮力,但附带的可达到防水的目的,所以不失为一经济有效的方法。需慎重考虑排水管的长期可靠性、后续保养维护问题及长期抽水对周围结构物的影响。5)结构体外灌浆:利用化学药剂或水泥等,以高压或低压灌入挡土结构外侧止水,是一般的防水工法无法办到的,缺点是地下状况无法掌握,常会无效及引起公害。一般仅用为辅助性的防水或修补。6)内涂防水涂料:将防水材料以涂刷的方式,在结构体上形成防水膜防水,其优点是克服防水膜接合的弱点及防水砂浆易龟裂的弱点。缺点是挥发性气体在地下施工易发生中毒、爆炸危险,另涂料对水气敏感,湿度高的地方不适用。一般仅用于补助性防水。7)采用预力混凝土结构:预力的防水功能主要是可防止混凝土龟裂发生,并可承受较高的水压。因种种因素,仅在隧道(特别是海底、河底)中采用,一般地下结构仍很少采用。8)多重防水:防水不外乎隔绝水源,消除或抵抗水压,减少渗径三种方法。但因材料、天然环境、人为的疏失等因素,单纯的一种防水方法很难完全的消除渗漏,而采用二重或多重的防水设计是目前的趋势。
防水材料的正确运用是为了将施工程序简化,使得成本降低,使材料能发挥最大的功效。力求在工资渐高、劳动力却减少的施工环境下能创造出更高的利润,让防水工程朝节约化、环保化、经济化的方向发展。防水工程所使用的防水材料应具有生产企业提供的产品合格证明文件和性能检测报告,防水卷材产品必须具有生产许可证。各种材料的品种、规格、型号和性能等应符合产品标准和设计要求。对进场的防水材料应按《屋面工程质量验收规范》和《地下防水工程质量验收规范》规定抽样复验,并提出检测报告;不合格的材料不得在工程中使用。
鼓励防水工程施工单位实施防水工程质量保证期制度,即在签订合同时作出质量承诺,根据工程类别和防水等级与建设单位洽商,规定无渗漏年限。保证期制度的实施宜与商业保险相结合,由施工单位向保险公司投保。
加强设计与施工人员培训,提高从业人员技术素质。通过培训,使从事防水设计的人员掌握屋面工程与地下工程防水技术规范和各类防水材料产品标准,针对产品性能与施工要求选用相应的防水材料;使从事防水施工的管理人员掌握各类防水材料的基本性能和施工技术,操作人员正确理解和掌握防水材料施工的操作要领。
防水方法与防水材料是多种多样的,只要能够正确的使用,加上合理规范的监管就能减少不必要的损失。特别是对一些公共工程的地下结构来说,如地铁、地下商场、人防工程等,良好的防水措施能保证地下结构的完整性、舒适性与实用性,能够有效地减轻政府财政负担、降低社会不必要的成本浪费、掌握运营效率、吸引外资投入、增加经营空间、创造就业场所、提供娱乐空间等。可见,良好的地下空间环境不仅能创造出良好的社会效益,还能够创造出更多的经济效益。
[1] 芦春红,李建田.地下室防水设计应用实例[J].山西建筑,2008,34(12):159-160.
[2] 游宝坤,侯维红,凌良敏.关于地下室防水设计的讨论[J].中国建筑防水,2006(2):35-37.
[3] 洪国峰.台湾地区建筑物漏水渗水问题之探讨[J].国立成功大学建筑与城乡所,1984(7):11-12.