我国城市化高速发展和快速的现代化建设,现代高层建筑逐渐成为城市新貌的标志之一,钢筋混凝土浇筑而成的地下室作为高层建筑主要部分,由于地下室主要受地下水影响,一旦防水混凝土结构渗水影响而锈蚀钢筋对地下室整体结构有较严重的破坏,降低高层建筑主体结构正常使用寿命和地下室设备日常运行。因此,高层建筑地下室防水施工质量必须保证能长期受水浸泡不受破坏而影响其结构使用性能,如何做好地下室防水施工非常重要。
现代高层建筑地下室进行防水施工主要难点主要有以下几个方面:
1、高层建筑地下室比普通防水工程要求更高,地下室施工面积比较大,设计图纸通常包括防水做法、防渗等级、防水施工部位等内容,设置沉降缝、伸缩缝未作要求,主要利用后浇带对沉降的部位进行处理以减少混凝土收缩带来的防水问题,后浇带施工在交接部位属于后续混凝土施工,控制不当容易造成渗漏。
2、浇筑的地下室底板、顶板(如图1)都是大体积混凝土浇筑,大体积浇筑过程中产生的混凝土内外温度差控制不当容易形成温度裂缝,温度裂缝一旦有水渗入直接降低地下室防渗正常功能。
3、地下室作为高层建筑的配套工程,配套大量的消防、通风、空调、供电等大型设备,这类设备配套的管道需要穿越地下室墙体,穿越的管道防水处理也就成为一大难题。
4、地下室外墙是主要防水结构,外墙模板制作时防水措施如止水片安装不当也会导致外墙渗漏。由于地下室底板、顶板较厚,绑扎的钢筋密度很大,浇筑混凝土施工难度较大,浇筑防水混凝土用振动棒震捣有遗漏或不密实时,养护过程时间过短,高温天气下养护不当等这些都是防水施工中的重难点。
图1 地下室顶板渗漏
在地下室施工前要编制好混凝土防水施工专项方案,方案要具体、清晰并有可操作性,留设的施工缝、接缝部位要详细标记清楚,最好能配图说明,方案经过技术负责人、总监审批后对现场操作人员进行技术交底,以保证操作人员熟悉施工要求和规范施工工序。地下室混凝土施工工艺主要是大体积浇筑,分为全面分层、分段分层、斜面分层,要根据现场实际和供应情况选择适合方法浇筑。混凝土是通过石子级配、水泥合理用量、加入适量外加剂达到整体防水目的,在地下室防水混凝土施工中注意控制和易性和坍落度,浇筑的混凝土应具有较低的坍落度,发现混凝土有离析现象时要立即重新搅拌。浇筑墙体与基础底部连接部位要注重质量控制,连接部位的墙体浇筑可采用分层浇筑并注意控制好混凝土下落高度,在钢筋密集部位骨料粒径不宜过大,避免石子无法泵送进入内部。地下室梁板尺寸较大无法一次浇筑成型,可采用阶梯式渐进方法浇筑并要保证梁板每一个角落均要振捣到位,做好振捣施工避免漏振、少振,不密实现象发生。模块支架要留小孔排除浮浆,浇筑防水混凝土过程中要防止地下室的底板、梁、墙面层收缩过大,均要二次振捣,浇筑完毕4、5H后混凝土表面用长括尺抹平,再用抹光机收尾。
地下室引起渗漏问题的细部位置是必须引起重视的,这类渗漏点是施工薄弱环节之一,细部防水重点处理部位有如下几个:
(1)施工缝的防水处理
施工缝也称为冷接缝,是地下室防水施工中薄弱环节,是引起高层建筑地下室渗水诱发因素之一,处理不当对地下室整体结构强度有影响,导致混凝土产生裂缝影响工程使用性能。底板施工要保持整体性应连续浇筑尽量减少人为留下施工缝,墙体不留垂直施工缝,垂直施工缝在防水施工若必须留置只能设在变形缝或后浇带处,外墙施工缝通常留置高于底板不小于200mm水平施工缝,避免设置在墙、梁、板、柱受弯矩或剪力最大部位。施工缝浇筑前用钢丝板刷毛接缝处,清掉浮浆冲洗干净后,再在施工缝表面处涂抹混凝土界面处理剂或浇筑11水泥浆,厚度约为30-50mm,最后浇筑混凝土。实际现场防水施工中根据需要和可能留置施工缝并作合理的处理,保证混凝土结构自防水能力的整体性。
(2)穿墙螺栓止水处理
混凝土墙板浇筑前用对拉螺栓固定,要避免拆除模板对拉螺栓时产生留下渗水隐患,宜使用一次性防水螺栓,加焊上止水环,在螺栓根部凿开小缺口并气焊烧断螺栓,缺口填上微膨防水砂浆,可以较好避免破坏混凝土整体防水性。
(3)穿墙管道的防水处理
穿越墙壁管道埋入混凝土内部主管要加焊上止水环并要满焊,穿墙管线较多时集中用线盒,线盒封口钢板上的浇筑孔要加入柔性密封材料。管道在穿越防水混凝土结构时,预埋相配套的套管,套管上满焊严密的止水环,止水环焊接数量符合设计要求。当安装穿越墙壁管道时,临时固定好位置,焊牢封口钢板一端的套管,另一端的套管和穿墙管间隙用防水油膏、沥青玛蹄脂等填充满,最后用封口钢板封严。
(4)变形缝防水处理
止水带周围的混凝土振捣不够密实时,变形缝的水会沿着止水带周边或混凝土孔隙渗透出来,变形缝要达到密封防水、简易施工、方便检查等功能,其构造形式和材料要通过现场特点、防渗等级、水压、地下结构进行选定,止水带根据设计图纸要求设置,止水带完整无缺并且接缝严密准确,浇筑变形缝两侧混凝土要均衡,防止直接从一侧倾泄而下,混凝土缓慢填充止水带四周,再从两侧均匀振捣,以保证止水带不移位。
(5)后浇带施工控制
后浇带是地下室刚性防水施工质量的重要部位,后浇带的设置通常在受力较小部位,采用添加微膨胀剂的高一等级的无收缩混凝土,浇筑前对浇筑使用的混凝土组成成分水泥、砂石、外加剂等配合比要进行试验,原材料要符合现场施工要求。后浇带连接处钢筋不断开,两侧钢筋搭接长度要满足设计规范要求,浇筑时间应在两侧混凝土养护规范要求时间再施工。浇筑时把两侧接缝处混凝土认真清除干净杂物、松动的砂石、水泥残浆,并且凿毛两侧混凝土,涂上混凝土界面处理剂,后浇带强度等级比原有结构提高一个级别,浇筑过程振捣要密实,湿润养护不少于28d。
地下室中既有给水系统也有排水系统,长期处于较为潮湿环境中,产生渗漏问题原因很多,防水施工除了要有刚性防水还要有柔性防水,多道防水才能保证地下室防水整体效果。防水涂料如聚氨酯涂料属于施工简单、配比方便、防水效果较好的一种,防水涂料施工前先进行配制,聚氨酯涂料施工过程要边配制边施工,配制完毕的涂料要在2h内使用,超过时间要重新配制。涂料施工过程中可以加入无纺布作为增强强度材料。基层要保证表面光滑、平整,表面不平整或者有杂物存在要填充找平,清理干净表面的泥土,预埋件也要打磨圆滑,处理基层完毕后才能涂抹基层处理剂,涂抹前的基层要保证含水率不超过9%,过于潮湿的基层要先涂抹潮湿隔离剂,基层处理剂涂抹后5h才能进入下一道工序,经过处理达标的基层再进行涂抹涂料才能保证防水效果。涂抹防水涂膜都有时间要求,第一遍涂抹完毕需要固化5h以上再继续涂刷第二、三、四、五次涂层。每一次涂抹需要连续操作,如要设置施工缝时,搭接宽度要大于100mm,接涂时要处理好施工缝表面和搭接部位。涂抹施工主要以平面和立面为主,平面涂抹最后一遍后固化后,可以铺设沥青卷材作为隔离层,再在上方浇筑40-50mm厚细石混凝土作为刚性保护层,施工中注意避免破坏已成型的隔离层、防水层。立面涂抹最后一遍固化前,可立即贴5-6mm厚聚乙烯泡沫塑料作为柔性保护层,粘贴时接缝必须严密,或最后一遍涂料边刷边加入中粗砂,待粘牢固后加抹水泥砂浆或砌砖保护(如图2),砌完后夯实回填土,回填土作业时不能损伤已做好的涂膜。
入场的防水材料首先要具备出厂合格证、生产许可证、准用证并符合设计图纸和现场施工要求,再经现场抽检送具备检测资格机构检验合格后方能使用,施工中选择优良性能的防水材料如速凝型防水宝、JS水泥基复合防水涂料等,以保证实际施工的需要。
地下室结构混凝土渗漏问题是防水作业的一大难题,如何有效提高地下室结构自防水性能是施工单位必须面对的挑战。
(1)浇筑、振捣方面。地下室结构是主要大体积浇筑而成的,应分层分段从一端向另一端进行浇捣并且尽可能减少施工缝和振捣的遗漏。浇筑时间间隔要在水泥初凝前,施工缝处理中,用同一配比的水泥砂浆处理施工缝的新旧对接界面,并要清理施工缝表面的杂物和浮渣,振捣机械操作时要确保密实振捣,对于钢筋密集的部位如底板、柱脚等容易无法振捣,应使用直径35 mm的细棒振捣,还应对边梁、中梁等部位侧边加强振捣,梁与板结合部位容易因混凝土收缩导致开裂应进行二次振捣,振捣完毕还应对表面找平、抹光等三次抹压。
(2)温度控制方面。浇筑混凝土完毕后2h立即进行测量,每4h测温一次在7天内,测温主要出发点是避免混凝土内部水化热过大,引起混凝土温度偏高导致开裂。拆模时混凝土表面温度与外部温差不超过15℃,混凝土浇筑完毕后初凝后铺塑料薄膜盖上草袋进行保温养护。
3、涂抹防水施工前要清除干净基层,涂刷作业时要均匀,保证涂刷的遍数和质量,防水卷材铺贴应平顺齐整,搭接尺寸不小于100mm并不得扭曲,注意卷材收口处理,施工完成后按时做好保护层和回填。
高层建筑地下室防水施工质量直接影响着建筑主体的正常使用,地下施工步骤多、材料质量要求严格、施工工艺要求精细,只有在施工中做好防水混凝土、细部环节、涂抹等方面做好质量控制,保证防水材料供应质量,注重提高混凝土自防水能力,并进行细致温控和养护,确保地下室整体防水质量,为建筑主体整体质量打下坚实的基础。
图2 防水完毕砌砖保护