龚世昆
(福建新时代项目管理有限公司, 福建 泉州 362000)
近三十年来,为不断增强土地建筑面积的开发和利用,针对地下空间建筑开发成为了现代建筑领域的热门议题。土木工程的“地下领域”建设日益成为建筑师们关注的热点问题。当前,地下室底板的结构安全和渗漏水两大问题较为突出。通过对于实际工程施工建设过程中的观察和思考,发现行业针对地下工程的特殊性和复杂性认识不够充分,设计与施工单位之间的相互配合也存在不同程度的问题。
地下建筑结构安全是施工过程中应该注意的首要问题,但受到地下水的影响,单从结构上进行考虑分析,就有抗浮力、侧压力以及渗流对地基的影响等问题。而从使用功能方面出发,防水问题也占有举足轻重的地位,其意义不亚于结构分析。防水设计应用过程中,对地下水存在形态与分布状况一定充分进行研究,深入了解工程地质资料,在充分论证的基础之上,合理解决岩土介质地下水的渗流规律,正确进行防水方案设计、选择防水材料以及施工工艺,为地下建筑的施工建造做好充分的准备工作。
本文选取了一个建筑地层下存在地下水层的特殊情况,面积约为15万平方米的大型地下室工程,出现了底板开裂与严重渗漏水的现象,底板裂缝大部分贯通,宽度约为0.5~1.6毫米。本项目工程防水问题比较严重,应用到的地下室防水新材料及新工艺较多,同时由于地下水资源充沛,地下室底板标高在常年地下水位线以下。此建筑工程为地下1室,地上18层,由于施工环境复杂、地下室项目面积大且工期紧。
分析地下室渗漏的原因,首先应该从设计图纸着手进行分析,再结合实际工程的具体施工情况,针对不同的工程渗漏原因展开相应的补救措施。
由于地下室底板位于深土层内,具有一定的透水性,水头较高且存在承压水,所以地下室底板承受了较高的水压,在历史最高水位记录中,地下室底板承受的标准值为117.5千牛/平方米的水浮力。当前所设计的承载力和裂缝大小,都满足了锚杆顶部0.4m厚混凝土未浇筑的实际规范要求。而在实际现场勘查的过程中,并未发现地下室底板面出现明显裂缝的情况,只是在预留锚杆的筋部位发现了较为明显的冒水点。从对施工记录和施工图的仔细核查中,发现锚杆节点中的聚氨酯灌浆料和3mm厚钢盖板的两道防水措施都未进行具体施工,而且施工现场锚杆钢筋也未截断。相应施工单位施工过于粗放,没有按锚杆节点进行施工,使得在锚筋穿过5mm厚钢垫板处的防水功效丧失,出现了地下室底板防水工程中的隐患漏洞,土层中的承压水容易造成地下室底板的渗漏现象。
图一 锚杆端部局部样图
在地下室底板结构中,有三处最易发生裂缝与渗漏的部位,对于这些部位的图纸审查时原因分析中的重点所在。第一处是柱基底部,底板上部钢筋在独立柱基范围内拉通,下部钢筋在柱子基边按搭接长度深入至柱基内,柱基下部钢筋在柱基边上弯并锚入底板内,所以独立柱基倒柱帽应按规定采取增强措施。第二处是外墙与底板交汇处,钢筋密集、负荷较多、密封不严、外包卷材固定等不利因素,造成了地下室底板的应力集中。第三处是柱网跨中底板部位,必须针对地下室底板厚度进行强度、刚度以及裂缝宽度的校验计算。除此之外,在约束地基土的基础上,未能充分考虑地基反力的作用,在具体建筑施工中在底板下部没有合理利用滑动层进行结构差异沉降,也是地下室底板渗漏的重要原因。
不断加强建筑防水施工工程的质量,采取“因地制宜,综合治理”的办法,积极进行“防、排、截、堵相结合”的防水工程建设,提高地下工程的防水设计质量,充分考虑地下水、地基土以及工程建设中不同荷载阶段的实际变化情况,缜密计算工程主体结构的刚度、强度、抗裂性和不均匀沉降的数值。另外,针对具体施工对象进行细节施工优化,当建筑位置有河、海、湖以及地下水资源时,重点进行防水工程建设。针对施工缝、后浇带、变形缝以及各类锚、桩设施等易发生渗漏的部位,综合运用可靠设防与密封的措施,充分发挥防水工程的综合效能。避免照抄规范套标图、设计与施工脱节、结构与建筑相分离的现象出现,克服实际施工过程中存在的设防标准偏低、防水施工过于简单的问题。
逐步深化对于结构与介质共同作用以及介质自承能力规律的认识,增强地下工程设计的计算方法发展与优化,充分利用现代科技社会提供的便利,综合运用计算机、数学模型来对地下结构进行分析计算。如何辩证的认识结构开裂与建筑渗漏之间的关联性,一直是地下工程建设中的争论问题,给设计与施工带来诸多困惑。所以针对这个问题,必须坚持柔性防水层与单一结构自防水相结合的方法,辩证分析建筑工程实际,采用复合防水、多道设防、刚柔兼济的防水构造,实现有效防水的目的。
在地下室底板混凝土浇筑作业过程中,首先要求质检员对每辆浇筑作业的搅拌车进行塌方度检测,将底板混凝土的塌方度控制在12cm,控制塌方度偏差为
2cm,在避免底板混凝土出现离析现象的同时,也保障了混凝土的泵送性能。另外,要求质检员监督砂石骨料水泥等基材的质量,对混凝土的投料生产情况进行全程监控,针对粉煤灰及抗裂防水外加剂的用量做到精准无误。再者注意搅拌站的选取问题,应将搅拌站的到浇筑现场的距离控制在15-30分钟车程之内。这样通过以上工作的实施,有效保障了防水混凝土的自身质量,促进了底板混凝土的浇筑质量,为地下室工程建设打下了良好的基础。
在地下室底板混凝土浇筑的施工过程中,综合运用各种措施防止底板渗漏隐患的发生。第一,在底板浇筑过程中要严密的进行浇筑作业,制定详细的施工计划,在保证底板混凝土的匀质的同时,防止漏振和过分振捣现象的出现。第二,注意因为钢筋锈蚀所导致的混凝土开裂问题,以保障混凝土的化学、物理性能为目标,在施工现场搭建防雨棚,采用机械垫高的方法。第三,为充分保证钢筋保护层的厚度精准性,防止因为保护层厚度不均造成的底板开裂问题,对底板钢筋全面使用标准预制垫块。第四,针对地下室底板的预埋件,进行止水环焊缝以及预制构件质量的细致检查,并严格按照设计要求焊接钢制止水环,避免因为底板预埋件所造成的渗漏问题。第五,为保证混凝土强度的形成,采用覆盖麻袋或者沙土的方法,不间断的进行14d定时洒水养护,来充分保障底板混凝土的合理养护。第六,提高表面密实度,防止因为表面收缩而产生的开裂缝隙,在底板混凝土浇筑硬化前,利用木搓板进行适当的搓毛处理。通过上述方法的综合运用,充分保证了地下室底板混凝土的自防水性能力,很好地解决了底板混凝土开裂缝隙的问题。
地下室渗漏问题的原因较为复杂,不同因素所导致的处理方法也不尽相同。在地下工程的施工建设中,对于渗漏问题应该进行综合分析,依据设计防水材料的不同性能,针对具体渗漏位置采取合理措施,切实满足实际工程的特点,制定行之有效的方案策略。对于施工过程中出现的新问题,要充分结合工程实际情况,以工程设计要求为基础,寻找问题的根本原因,运用正确的方法实现化解工程症结的目的。这样才能较好的解决地下工程的渗漏问题,避免因为处理不当而引起的反复现象,从而彻底解决地下室渗漏的问题,确保地下室的正常使用以及建筑的正常使用周期。