地下室防水工程渗漏的原因与防治措施

2015-05-30 19:11任雪萍李爱萍
关键词:止水带防水材料防水层

任雪萍 李爱萍

摘要: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,严重的还会间接减损建筑物地下结构的承载力、使用功能和耐久性。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、施工过程控制等方面提出地下室防水工程渗漏的防治措施。

关键词:地下室 防水 施工措施 渗漏

0 引言

当前,随着土地资源的日益紧缺,高层建筑逐渐成为城市建筑的“新宠”。随之产生的问题是,地下室的建造标准越来越严格。对于高层建筑来说,地下室防水防渗是必须重视的问题。地下防水工程施工质量,在一定程度上决定着建筑物的使用价值,并且与建筑物的安全性能和使用年限息息相关。另外,地下室防水施工也与前期投资和造价控制有必然的联系。

1 地下室防水工程渗漏的原因

1.1 防水砼自身质量和施工缺陷造成渗漏

浇筑防水砼之前,未按施工要求取样验收砂石等粗、细骨料的规格和质量;搅拌砼时,称量计量误差过大;在砼浇筑过程中,级配和外加剂掺量控制得当,但浇筑质量不尽人意,水灰比失调,坍落度不达标,振捣时漏振,并且存在跑模漏浆、孔洞、蜂窝麻面等质量缺陷。砼浇筑施工缝接头部位存在穿裙、翘边、空鼓等质量问题。

1.2 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,所用防水材料与施工等级、防水需求和所处环境条件不相称,不仅未发挥材料的防水特性,而且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。

1.3 外墙穿墙管和套管之间空隙未堵塞密实

现代高层建筑地下室可以说是一室多用。与以往相比,现在对穿墙管孔洞的施工要求更为严格,稍有不慎就可能导致墙面渗漏,严重的还会使明水沿墙体顺流而下。

地下室管道主要是消防管、电缆管、给水管和排水管。当前许多高层建筑施工均采用套管式穿墙管防水。制作刚性防水套管的过程中,未按指定规格制作钢管和翼环板,钢管和翼环之间未满焊,并且焊缝有残根,套管与砼接触面涂刷了油漆。在安装管道的过程中,安装不到位,导致管道之间存在空隙,进一步出现渗漏。

1.4 防水层施工不规范造成渗漏

对于地下室来说,其防水措施主要包括:水泥砂浆防水、涂料防水、卷材防水等,其中,SBS高聚物改性沥清防水卷材和聚乙烯丙纶复合防水卷材最为常见。在处理防水基层的过程中,存在抹压不密实的现象,进一步造成基层不坚硬、不密实,进而在一定程度上出现龟裂起砂等质量问题;在处理阴阳角时,没有将其抹成圆弧角;没有按照规范要求的长度搭接卷材的长、短边,没有错开上、下两层及相邻卷材的接缝,垂直铺贴上、下层;取消了转角处和管洞口四周增设的附加层;卷材铺贴存在皱折、空鼓、起泡等缺陷。

1.5 防水失效

1.5.1 底板防水失效

通常情况下,通过采用外防水的方式对建筑物地下室进行防水处理,由于基础防水层位于基础底板的下面,并且采用具有抗渗性能的自防水混凝土作为基础底板的混凝土,在施工过程中,按照自下而上的顺序进行施工,这样只能在基础下的混凝土垫层上设置基础防水层。对于垫层来说,只是一项辅助工程,设置该工程的目的就是方便施工和保护地基,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,在这种情况下,容易发生较大的沉降或者局部较快的沉降。与上部沉降相比,当下部沉降较大时,就会导致防水层脱离上部基础。由于上部建筑压力不均匀、不规则,进而导致沉降出现不平衡现象,进一步折裂垫层,最终导致基础底板防水系统失效。

1.5.2 节点防水失效

根据构造要求以及施工要求,将沉降缝、施工缝以及后浇带作为建筑物地下结构的常见设施。通常情况下,这些节点都是地下结构防水的关键,在地下室防水渗漏事故中,沉降缝、施工缝处渗漏所占比较大,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、冷缩等可以拉动止水条或止水带,进而在一定程度上导致止水条、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。

1.6 后浇带施工不规范引起渗漏

后浇带属于砼刚性接缝,通常情况下,可以分为结构沉降后浇带、施工后浇带,这两种后浇带都有严格的施工要求。后浇带施工造成渗漏的原因主要包括:首先,没有按照设计、规范要求,设置相应的止水带、企口缝等,满足砼二次接缝的需要。其次,没有使用补偿收缩性防水砼对后浇带的砼进行处理,与兩侧结构砼相比,砼的抗渗、抗压强度等级相同。再次,在主体工程封顶但沉降观测未趋于稳定时即对沉降后浇带进行施工;在对施工后浇带进行施工时,其两侧砼龄没有达到60d。没有冲洗干净后浇带接缝处表面的凿毛、松散砼块、杂渣等;在进行砼浇筑时,没有对接砼缝处涂刷水泥素浆、砼界面处理剂。

1.7 施工缝不当造成渗漏

在地下室砼工程施工过程中,施工缝比较常见。通常情况下,地下室层数越多,在这种情况下,需要留置的水平施工缝也就越多。在施工过程中,没有按照施工方案进行施工,随意留置施工缝,导致施工缝形式不符合设计规范要求。在处理砼施工缝时,处理不规范,凿毛不认真,松散砼块、砂浆等粘结在钢筋上,没有冲洗干净砂浆、杂渣等,进一步影响了新旧砼之间的结合。在浇筑底板、墙板砼的过程中,遇到突发事件,需要停止砼浇筑,此时,没有按照要求设置施工缝。

1.8 结构裂缝

1.8.1 沉降引起的裂缝

对于建筑工程来说,在勘查、设计阶段需要对地质、水文等工程条件进行综合考虑。但是,建筑物地基的不均匀沉降依然会发生,这种不均匀沉降在一定程度上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。

1.8.2 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,必然会受到回填土、地下水本身以及地面荷载产生的侧压力,同时由于地下工程长期处在复杂的环境中,导致整个结构受到不同程度的影响,从而引起结构变异,导致结构出现裂缝。

1.8.3 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等,在一定程度上导致混凝土出现收缩、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。

1.9 防水设计原因

对于防水的重要性,一部分设计师缺乏必要的认识,认为建筑物结构的安全性不受地下渗漏水的影响,在选材、设计方面没有给予高度的重视。因此,在设计防水方案时,没有认真研究分析结构特征,使得防水设计不合理。

目前,在使用寿命方面,地下工程都在100年以上,但是,防水材料却达不到这一要求,因此,放排水系统的可维护性、易更换性成为地下工程防水设计考虑的重点。

2 地下室渗漏的防治措施

2.1 防水混凝土搅拌及施工质量控制

严格按规范要求,对沙、石、水泥、外加剂、掺合物等砼原材料进行取样试验,通过进行多次试配,与技术质量要求相比,当各项性能满足要求后方可用于砼生产。由于沙、石等原材料多为露天堆放,在这种情况下,需要对含水率、含泥率进行严格的控制,在搅拌过程中,需要对其含水率进行不定期的实测,同时对用水量进行调整。进行砼搅拌时,需要严格称量计量,对精确度偏差进行严格控制,同时严格控制外加剂及掺合物的用量;对于砼来说,由于存在长距离运输与浇筑现场等待等因素,因此对砼进行二次搅拌显得尤为重要,每台砼搅拌运输车需要配备一定容量的与搅拌用水一致的溶液,在浇筑过程中,严禁随意加水。为了增强砼的抗裂性,对于重点工程来说,其地下室结构防水砼需要掺入高强聚炳烯纤维。砼不得离析,振捣密实,不得漏振或过振。在砼浇筑过程中,指派专人“看模”。砼浇筑完后,需要在12h内覆盖塑料薄膜、柱与墙等竖向结构涂刷混凝土养护剂进行养护。

2.2 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使用膨胀水泥配制混凝土,凭借自身的抗裂防渗功能进行自防水。在养护期间,补偿收缩混凝土体积发生膨胀,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,在收缩过程中,可抵消混凝土结构产生的大部分拉应力,进而在一定程度上使结构不产生裂缝或者在无害裂缝范围内控制产生的裂缝。

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方式对建筑物地下室进行防水处理。采用多道设防的方式进行设计,从而共同组成一个完善的地下室防水系统。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。

2.3 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。

地下室外围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。

對于地下室基础底板、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。

2.4 地下室防潮层质量控制

在对外墙进行抹水泥砂浆前,需要安装完管道,封堵密实缝隙。

在气温不低于+5℃时,对地下室墙面防潮层进行施工。在热天进行施工时,通常情况下需要遮阳,进一步避免阳光直晒造成沥青流淌。

对于墙面来说,在水泥砂浆层基本干燥后,涂满一道冷底子油,不能露底。待冷底子油干燥后,砂浆层表面浇灌沥青,按照由下向上的顺序,随浇随用棕刷进行推刮,进一步确保厚度的均匀性。一般需要涂两层,每层厚度控制在1.5~2mm,待第一层沥青干燥后,再涂刷第二层。

2.5 卷材防水层是施工质量控制

由于地下室施工周期比较长,并且气候变化莫测,在防水方面,优先采用外防外贴法,或者结合外防内贴法,在外墙设置一道永久性保护墙,并且将永久性保护墙置于底板垫层砼上,由设计或施工方案确定其高度;抹压密实防水基层,确保其坚硬性,阴阳角处抹成圆弧角。结构后浇带一方面需要加强砼结构设计,另一方面设置加强层防水卷材,外墙外侧需要增加保護墙;转角处和管道处增设附加层,收头粘结牢固,无皱折、空鼓、起泡、翘边或收头、封门不严等缺陷。防水涂料层、卷材层的层数及总厚度满足设计要求。

2.6 后浇带施工质量控制

沉降后浇带施工自基础底板至顶板所涉及的梁、板、墙均设置,钢筋不断,在主体结构施工封顶、沉降观测趋向稳定,并由勘察设计确认后施工;施工前将接缝处的砼凿毛,清洗干净,保持湿润并刷水泥净浆,砼采用比两侧混凝土提高一等级的补偿收缩砼,一次浇筑完成。后浇带砼覆盖湿润养护时间不得少于28天。施工后浇带则在两侧混凝土龄期60天后施工,其他要求与沉降后浇带相同。后浇带结构形式及有关节点做法满足设计要求。

2.7 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。

地下室外围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。

地下室外围结构上的孔洞、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。

对于建筑物地下室外围柔性防水层的保护,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。

2.8 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。

3 结束语

从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,有的也是通病,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。运用可行、可操作的施工技术和管理措施,汲取以往工程施工中的经验和教训,以保证地下防水工程的质量,避免给工程留下后患。

参考文献:

[1]沈春林,等编著.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[M].中国计划出版社.

猜你喜欢
止水带防水材料防水层
F200防水材料用沥青的制备研究
沉管隧道最终接头止水带安装工艺
背贴式异形橡胶止水带施工技术
隧洞止水带安装质量控制探讨
止水带在线截面检测系统的设计与实现
屋顶花园防水材料选择与应用
桥面防水层的技术突破
简支箱梁桥防水层接触分析
刚性防水层与柔性防水层
防水材料