超长超宽地下室顶板防渗、防裂质量控制研究

梁学程

福建三建工程有限公司（361000）

超长超宽地下室顶板防渗、防裂质量控制研究

梁学程

福建三建工程有限公司（361000）

防水处理是建筑工程的一个难题，也是建筑行业较为重视的问题之一，它被视为建筑物的顽疾。这里结合笔者多年工作经验，并通过某工程案例针对目前超长、超宽地下室顶板防水控制技术作出了相关的论述分析,以供参考。

地下室；顶板；防水；裂缝

1 工程概况

某办公楼项目位于市区。工程总建筑面积约10万m2，其中地上71 230m2，一层地下室建筑面积近25 000m2，尺寸为225m×105m，属于超长、超宽大型地下室，其中室外地下室面积为12 667m2，覆土深度达1.5m，防水等级为一级。

2 顶板裂缝防治

2.1 裂缝类型

裂缝按受力类型可分为受力裂缝和非受力裂缝，其中受力裂缝是由于地基不均匀沉降、上部荷载等因素引起的；非受力裂缝是由温度、混凝土的收缩、施工等因素引起的。

2.2 裂缝预防措施

2.2.1 受力裂缝

因该办公楼项目所处地质条件较差，淤泥质黏土和粉质黏土层达20多米，经现场试桩后，选型为预应力混凝土管桩,桩端持力层为中风化砂砾岩,桩端进入持力层深度0.5～0.6m。因预应力混凝土管桩抗压兼抗拔，主楼地下室和室外地下室之间沉降后浇带待主体结顶、沉降和上浮基本稳定后封闭，尽管地下水位较高，但室外顶板上部覆土较厚有效抗浮，防止了受力裂缝产生。

2.2.2 非受力裂缝

为了减少非受力裂缝产生，我们对现场施工管理采取了如下措施:

1）商品混凝土进场前，监理方监督混凝土内掺0.9 kg/m3聚丙烯纤维(长19mm)，采用防水混凝土，并抽样检测底板混凝土强度等级为C35，抗渗等级为P6。

2）隐蔽工程要求施工单位、监理单位、业主方联合验收,保证主筋为HRB400级热轧带肋钢筋,箍筋为HRB235级热轧光圆钢筋，机械连接，锚固长度，搭接连接，上、下保护层厚度满足设计要求。

3）混凝土浇筑时，监理、业主现场旁站保证泥工对混凝土振捣到位避免蜂窝，抹面完成后及时覆盖薄膜，冬季起保温保湿效果，夏季浇水后起蓄水作用，有效保证强度并防止开裂。

4）室外地下室顶板伸缩后浇带横纵向设置，间距为40～50m，待到两侧混凝土60d龄期时，严格要求将界面凿毛清洗后采用C40微膨胀混凝土封闭，并湿水养护28d，有效防止了混凝土干缩和温度变形引起的裂缝。

以上措施有效的控制了地下室顶板的质量，但由于夏季高温、节能限电的影响，商品混凝土市场供应紧张,顶板混凝土量大而受城管夜间施工限制，不可预计的存在一些冷缝，也及时对已知裂缝处进行了注浆，修补了缝隙。

3 外防水方案的选择

裂缝的质量控制只是对结构自防水的控制，但仅靠这种自防水是远远不够的。地下车库顶板上方是种植、交通平台，属于一级防水，因此选择合理的防水系统至关重要，因为一个好的防水方案既节省成本，又能保证防水效果，综合施工的难易度与复杂性，经多次优化调整，确定施工方案如下:1）自防水，防水钢筋混凝土结构顶板；2）防水层，1.5mm厚单组份聚氨酯防水涂料；3）防水层，2mm厚自黏聚合物改性沥青防水卷材；4）隔离层，油毛毡1层铺设;5）保护层，最薄处70mm厚C20细石混凝土(5‰找坡，内配Φ6@200网片，设分仓缝，间距不可大于6m,分仓缝采用SR塑性止水材料填实)；6）滤水层，顶板保护层上铺12高成品专用防穿刺塑料排水板，凸点向上；7）塑料网格；8）土工布过滤层；9）种植土层。方案思路:将聚氨酯涂料与自黏卷材两道防水措施直接紧密贴牢结构顶板,去除中间薄弱环节，上层细石混凝土为刚性保护层,其5‰的坡度能将大部分水排向地下室外围外侧，中间油毛毡隔离层保护防水层不受混凝土保护层因收缩、位移导致的摩擦损坏。上层排水板能阻止大部分水进入防水层，顺着刚性保护层的坡度将水汇入侧板上方的排水盲管，由盲管集中流入集水井中，完成防水。

4 材料的选择及工艺细节

4.1 单组份聚氨酯

将聚氨酯防水涂料直接刷于结构顶板上层，利用涂料的强力黏结性能,牢牢固定住第一层防水，避免防水涂膜因隔离而起皮，筑起第一道有效的防水层。

单组分聚氨酯涂料无需配料，性能均匀，施工简单迅速，在多雨季节24 h内能凝结完成，同时让出施工工作面，方便后续工序。

固化后形成具有弹性无接缝的橡胶防水层，相对聚合物水泥基防水涂料具有更高拉伸强度、断裂伸长率，而且具有固含量高、黏结力强等特点，能克服基层开裂带来的渗漏，以下是两种防水涂料的参数对比（表1）。

表1 聚氨酯与JS防水涂料参数对比

4.2 样板施工

对于新型材料的使用，样板施工能够很好的了解材料性能,明确施工工艺以及控制材料用量，因此对单组分聚氨酯防水涂料采用了样板施工:为了让防水涂料和混凝土表面能够更好地黏结，考虑了两种方案:1）采用水泥砂浆抹平再涂刷防水涂料。2）使用打磨机打平地面再涂刷防水涂料。对这两种方案综合比较后,由于水泥砂浆找平成本高，而且容易开裂导致防水涂料开裂等原因，先尝试用打磨地面的方案做样板。

通过防水涂料样板的施工发现，打磨地坪能够有效地使防水涂料和混凝土面黏结，并能保证防水涂料涂刷均匀。同时，也基本掌握了防水涂料的用量，有助于成本控制。为此确定采用打磨地坪的施工工艺，并预先确定了总的工程成本。

4.3 施工工艺确定

1）清理顶板（图1）。基面要平整、干净、无起沙无松动。为了保证基面的平整，首先安排地面打磨机打磨顶板表面,去除顶板上方浮浆和混凝土残渣，使顶板面凹凸幅度减到最小，并对较大的混凝土坑洞进行修补，抹平阴角。其次，对打磨后的碎末进行清扫，清扫完后清洗人员使用高压水枪冲洗顶板表层，保证角落里、小坑洞内的碎末、粉尘冲洗干净，清洗同时，采用大的竹制扫把扫除带有碎末和粉尘的流水，反复冲洗、清扫至顶板表层非常干净，不存在小的固体颗粒，保证了聚氨酯涂料与结构顶板表层最有效黏结，生成最大黏结力。

图1 清理顶板

2）涂膜。业主、监理、施工单位对基面统一验收后，开始对顶板涂刷第一层防水涂料，工人在涂刷底胶时必须保证鞋底清理干净，不带入泥土，底胶涂刷必须均匀，使细小的坑洞被填补平整,待第1层膜干之后才继续刷涂第2遍,第2遍刷涂前，必须使用拖把、抹布对第1层涂料表层进行清理，待表层干燥后才开始涂刷第2遍防水涂料。

3）做好保护工作。完工后，防水层未固化前，不得上人，不得进行下道工序，以免破坏防水层。

4.4 自黏高聚物改性沥青防水卷材

它是在沥青涂料生产过程中通过特殊的工艺，加入SBS等高聚物和石油树脂等改性剂而制成的一种高聚物改性沥青防水卷材，它具有自黏性，（10℃以上）不用动火;具有优良的自愈性、蠕变性等材料特性。

4.4.1 材料性能

常用的高聚物改性沥青防水卷材一般分为SBS、APP和自黏聚合物改性沥青防水卷材，其中SBS耐低温，在－25～100℃气温下正常工作，APP具有更好的耐高温性能，但是低温性能差，适合于炎热地区使用（表2）。自黏聚合物改性沥青防水卷材与SBS性能相近，但使用上更加方便快捷。它具有不透水性、低温柔度、抗变形性能及自愈性等特点，便于施工，可以提高铺设速度，加快工程进度。

表2 自黏聚合物改性沥青防水卷材与APP参数对比

4.5 施工工艺

自黏聚合物改性沥青防水卷材的摊铺较为简单，施工中需要注意以下几个方面。

1）泛水处卷材处理。在地下室顶板与建筑物侧墙交接处的泛水处，结构变形较大，容易造成防水层的破坏，宜上翻处理，并增加防水附加层1层，但上翻的卷材黏性不够，常常脱落，使得防水失效，必须在卷材上翻之后，再用聚氨酯涂料在卷材和墙体交界处的口子上刷1层，覆盖卷材与侧墙的交接缝。现场效果明显，卷材无脱落，且不进水。

2）在地下室顶板与地下室边缘侧墙交接处需要下挂，这样能够保证地下室外围水位增高后水流倒流进入地下室顶板卷材和涂料层之间，使得防水结构破坏造成卷材空鼓。

3）地下室顶板伸出给排水管道需要包接密实。伸出顶板管道的根部应找平抹成圆锥台，高出顶板30mm，以防止根部积水。

4）防水卷材在铺设前必须保证防水涂料表层干燥，避免热胀冷缩使卷材空鼓导致进水。

4.6 排水板保护系统

4.6.1 材料性能

排水保护板(HDPE)采用高密度聚乙烯(HDPE)经挤出或吹塑法生产形成高密度聚乙烯土工膜，然后经特殊工艺压型在土工膜上压出封闭突起的半锥状、柱状、半球状壳体，形成的一种膜、壳连续，具有立体空间和一定空间支撑刚度，液体可以在其内流动排泄的板材。

4.6.2 施工工艺

工艺流程:基层验收→空铺KD-0812高密度聚乙烯排水保护板→焊接搭接缝→铺设塑料网格及聚酯无纺布→自检验收→检查验收。施工中需要注意:1）搭接缝是否焊接牢固，是否有翘边现象;2）注意卷材收口处的固定，必须保证上层的无纺布整体覆盖住排水保护板,以免土体进入排水板的空间内，阻塞排水;3）排水盲管直径为11 cm，管底至顶板距离30 cm，由排水板从盲管下方包裹住，铁丝固定。盲管每隔20 cm设有1圈小孔,便于收集排水，最后由盲管汇入集水井。

5 效果及预防措施

5.1 建设完成后效果验收

目前，地下室顶板防水系统施工已基本完成从效果上看，回完土的西侧在防水施工前，多雨季节有漏水现象,仅仅依靠结构顶板的自防水远远不够，如今回土完成，顶板荷载加大，但因为防水层的保护，积水不断排出，地下室无一处漏水点，防水效果达到。

5.2 未来可能发生的问题及预防措施

5.2.1 结构沉降及位移

在现场，施工员定时对建筑物及地下室顶板进行沉降观测，沉降值变化不大，在可控范围之内。在原先的防水材料选择上就是因为考虑此类因素而选择了柔性与延展性大的聚氨酯涂料与高聚物沥青卷材。

5.2.2 防水材料稳定性及防老化

这方面主要考虑聚氨酯的水稳定性和热稳定性，在本项目中，顶板上侧常年水位偏高，防水材料时常浸泡于水中,如果是聚氨酯直接与水接触，会破坏聚氨酯的结构，同时聚氨酯如果直接暴露于空气中，易受热、受紫外线照射而破坏防水层，起皮变质，从而防水失效。

另外，底板下的防水层，要求厚，抗穿刺能力强。已发现使用聚氨酯涂膜,在施工过程时就有破坏，因为涂膜太薄，仅为1.5mm厚，质地柔软，抗穿刺性差。因此本项目将聚氨酯至于最底层，用防水卷材贴身保护,外加混凝土刚性保护层保护。对于稳定性及老化现象，不仅工序上层层保护，在最初选材料时亦有所考虑,从材料上保证质量的合格。

6 结语

该办公楼项目的设计、施工严格，既追求效果的完美，又要控制成本在合理水平，兼顾实用性与美观性。在地下室防水方面，考虑多种防水方案，一次次的否决，精益求精地追求才有最合适的防水设计。经过设计人员、现场的施工与管理人员的努力，项目的质量和品质得到了保障。

[1]沈春林,等.地下防水设计与施工[M].化学工业出版社.

[2]建筑施工手册编写组.建筑施工手册(缩印本第三版)[M].北京:中国建筑工业出版社,2009.

[3]GB 50108-2008,地下工程防水技术规范[S].中国计划出版社.