地下室外墙后浇带快速封闭防渗技术

黄汉林HUANG Han-lin

（广东义方致远科技有限责任公司，广州 511455）

0 引言

地下室工程一般为超长结构，为了防止地下工程和上部高层建筑在施工期间因地基不均匀沉降、温度应力、收缩变形等对结构产生不良影响，每座高层建筑周围的地下室外墙一般都采用垂直留在地下室外墙后浇带[1]。这样，主体结构与地下工程整体分离，待建筑主体完工后即可进行后浇带封闭。但地下室外墙后浇带二次封闭时间间隔较长，会导致防水层施工、肥槽土方回填、室外管网、道路、景观绿化等工序不能紧密搭接，不利于施工工期的节约；且如果肥槽长期不回填，就会增加大量的边防设施，增加不必要的成本投入，增加安全隐患。因此，需要采取相应的技术措施，对地下室外墙后浇带进行提前封闭，以减少因后浇带二次浇筑的等待时间对后续工序的影响[2]。

1 技术原理

根据后浇带的功能特性、施工特点以及后浇带后续工序要求，采用具备一定柔性和弹性的2mm 厚45°梯形波纹钢片对后浇带实现提前封闭，使后续工序能够尽快开展。当后浇带两侧混凝土结构硬化收缩、温度收缩或产生不均匀沉降时，波纹钢片能够如同弹簧一般拉伸，实现后浇带提前封闭的同时，确保后浇带两侧混凝土自由形变，不阻碍后浇带发挥其自身作用。波纹钢片采用内嵌形式封闭，贯穿后浇带宽度，两侧延伸进入两侧混凝土结构，与两侧钢筋焊接，除了对后浇带起到提前封闭的作用，还相当于在后浇带处多增加了一道止水带，与后浇带原止水带共同发挥止水作用，为后浇带抗渗漏提供双重保障。此外，使用PTB 乳液改性砂浆填充波纹钢片凹槽，提高了材料韧性能、粘结性能、抗渗性能，保证后续防水层粘贴牢固，确保后续工序提前穿插施工，节约工期。

该技术具有以下优势：①施工周期短：采用快速施工方法，可以大大缩短施工周期，提高工程效率。②防渗效果好：通过密封的后浇带处理，可以有效地防止地下室外墙的渗漏问题。③适用范围广：该技术适用于各种类型的地下室工程。

2 封闭材料的选择

波纹钢片通过卷边增加面外变形，以提供几何刚度，从而不易发生自身屈曲。波纹的形状提高了钢片的稳定性，相较于传统的平板，相当于在传统平板的基础上设置加劲肋，从而增加了抗剪强度。由于波纹钢片呈波纹几何形状，当其受两端向外的拉力时，类似于后浇带两侧混凝土结构的硬化收缩。波纹状的钢片如同弹簧拉伸一般，具有一定的柔性和弹性，不会限制后浇带两侧混凝土结构的自由收缩[3]。

本文针对常用的波纹钢片截面形状，SW（正弦形）、TW（梯形）、TRW（三角形），建立Abaqus 有限元模型，模拟了波纹钢片与后浇带两侧钢筋网的焊接情况。在模型中，我们假设连接是可靠的，并且加载过程中不会发生破坏。波纹钢片的厚度为2mm，波峰与波谷之间的垂直距离为35mm，宽度为1440mm，高宽比为1.92。通过这个模型，我们可以对波纹钢片的受力和变形情况进行分析[4]。

根据后浇带提前封闭的施工需求，既需要实现对后浇带的提前封闭，满足后续防水层等工序的施工要求，不能因后浇带两侧不均匀沉降或收缩导致防水层等变形破坏，具备一定的刚度，又要使后浇带两侧混凝土结构能够实现自由收缩，具备一定的柔性、延性[5]。为此，对上述三种模型进行加载分析，以寻求最佳的波纹钢片截面形式，分析结果如表1 所示。

表1 各截面波纹钢片的变形能力及延性分析结果

由表1 可知，三者在正方向的极限层间位移角为1.0%-1.8%之间，负方向为0.9%-1.7%，说明结构变形能力较好，但三者的层间位移角各不相等，表明截面类型对结构的变形能力有较大的影响，SW 屈服后的变形能力较差，TRW 在达到峰值荷载后，表现出延性特征，变形能力较好，而TW 的变形能力位于两者之中。SW、TW 及TRW正加载方向的延性率依次为2.9，4.4 和5.3，说明TRW 和TW 的延性比SW 好，其中TRW 更是略高于TW。

综合模型分析结果，正弦形截面刚度较大，但其延性差；三角形截面的波纹钢片的变形能力和延性最佳，但刚度最小；梯形截面位于前两者之间，延性略低于三角形截面，但刚度较高。考虑到后浇带提前封闭的施工需求，要求一定的延性和刚性。进一步对梯形截面的波纹角进行对比分析研究，以选出最合适的尺寸。波纹角设置为45°、60°、75°和90°，依次对应模型名称TW-A45、TW-A60、TWA75 和TW-A90。计算结果显示改变波纹角对梯形波纹钢片的刚度、变形能力以及延性没有显著影响。为了后续工序能够在波纹钢片上顺利开展，且便于波纹钢片于后浇带两侧的连接、抹面整片方便以及方便钢片加工，选用波纹角为45°，厚度2mm 的梯形波纹钢片。

为了给内嵌波纹钢片提供更强的连接作用，并且能够为波纹钢片提供可靠的后背支撑，将波纹钢片两侧内嵌入后浇带两侧结构，与两侧钢筋固定，波纹钢片背靠后浇带面筋，与面筋固定，略内嵌于后浇带一侧。这样既能有利于波纹钢片助力完成后浇带使命，提前封闭的同时，封闭面又不会凸出于两侧结构表面。另外，为确保波纹钢片与混凝土粘结牢固，波纹钢片两侧表面都进行打磨粗糙。

相较于砖砌提前封闭，后浇带处波纹钢片通长不断开，不仅能够有效提前封闭后浇带，方便后续工序开展，还能利用钢材的致密性，确保后浇带位置不发生渗漏，同时，波纹钢片延长嵌入后浇带两侧结构的长度，与钢板止水带等长，相当于在后浇带接缝处设置两道钢材质止水结构，提高后浇带两侧接缝的抗渗防漏效果。

3 填充材料的选择

由于后浇带所用的钢片为梯形波纹钢片，钢片表面存在凹凸状波峰与波谷，为了给后续工序（如防水层施工）提供平整、符合要求的表面，需要对封闭面上波纹钢片的凹凸面进行填充找平。为了保证波纹钢片一定的柔性和弹性，以满足后浇带两侧混凝土自由收缩，填充材料需具备一定的弹性。同时后浇带还需抵抗回填土和浇筑混凝土时所产生的侧向应力，填充材料需具备一定的抗压能力。本文采用PTB 乳液改性砂浆对凹凸状波峰与波谷进行填充，PTB 乳液改性砂浆是一种利用PTB 乳液作为改性剂的砂浆材料。PTB 乳液是一种聚合物乳液，主要由聚丙烯酸酯类树脂、助剂和水等组成。通过添加PTB 乳液，可以改善砂浆的变形能力和回弹性，使其在受到外力作用时能够更好地吸收和分散应力，减少砂浆的开裂和破坏。PTB乳液中的聚合物能够与砂浆颗粒形成牢固的粘结，使砂浆的粘结强度得到提高，从而增加了砂浆的抗拉强度和抗剪强度。提高砂浆的柔韧性和延展性，减少砂浆的开裂和断裂。改善砂浆的施工性能，提高施工效率和质量。PTB 乳液中的聚合物能够形成一层保护膜，阻止水分渗透到砂浆内部，从而提高了砂浆的防水、耐水性能[6]。

4 施工工艺流程

图1 工艺流程图

5 操作要点

5.1 波纹钢片加工

①根据后浇带的宽度加工制定相应宽度的波纹钢片，如图纸设计后浇带宽度为800mm，即波纹钢片的宽度为1200mm。（内嵌波纹钢片两侧各伸出200mm）

②使用1200mm（宽）×1000mm（高）梯形波纹钢片，钢片厚度为2mm，波峰与波谷垂直高度为35mm，波纹角为45°，如图2 所示。

图2 波纹钢片立面图

图3 后浇带两侧混凝土完成

5.2 波纹钢片与钢筋骨架焊接

为防止钢片安装偏位，钢片安装前先进行放线定位，波纹钢片从下往上逐片安装。为方便工人安装，每块钢片高度为1m，波纹钢片之间搭接20-30mm，每片钢片两侧先点焊固定，再密封焊接。为了加强钢板的整体性，减少钢板之间的间隙，钢板全部安装完毕后，采用手工氩弧焊将上下钢板之间的接缝一侧进行满焊。钢板焊接后，上部用模板硬封闭，防止其他杂物、垃圾落入后浇带内，影响混凝土浇筑质量。

5.3 后浇带两侧混凝土施工

后浇带两侧混凝土施工前，必须对止水钢板以及波纹钢片进行隐蔽工程验收，及时纠正位置偏差。后浇带两侧混凝土浇筑振捣过程中，应设专人看护波纹钢片，防止浇筑或振捣施工过程对波纹钢片产生碰撞甚至破坏。[7]

5.4 后浇带两侧混凝土清理与波纹钢片冲洗

①后浇带两侧混凝土养护完成拆除模板后，对两侧混凝土表面垃圾、杂物进行清除。用电镐将松动混凝土以及快易收口网凿除，将整个混凝土表面的浮浆凿成粗糙面，露出下面密实的混凝土层，用压力水冲洗，使混凝土表面新鲜、毛面、干净无油污。

②将施工过程中被压弯、踩弯的后浇带钢筋进行恢复，按设计图纸有关大样进行搭接或加密处理，并垫好保护垫块。恢复完成后，报甲方以及监理单位进行隐蔽工程验收。

③后浇带两侧混凝土清理以及后浇带钢筋恢复的过程中不能对波纹钢片造成碰撞或破坏，并对波纹钢片进行冲洗，控制冲洗水压，不能冲弯钢片，冲洗钢片表面飞溅的浮浆。

5.5 批PTB 乳液改性砂浆

①施工顺序按照先填充梯形凹槽，再抹凸出面，先上后下，先中间后两边的顺序。砂浆分层抹平，每层厚度以10mm 为宜。并应在上一层砂浆凝固后再施工下一层，以防止所涂砂浆内部松动。对其表面进行抹面找平，自下而上刮平、抹平、压实。[7]

②批砂浆结束后2h 开始养护，养护不少于7d，且每天养护不少于两次。

③养护完成后，清理表面杂物、油污、沙子、表面凸出的砂浆块等，及时修补平整表面。

5.6 防水层及其保护层施工

①卷材铺贴。定位测量，在地下室外墙上弹出卷材控制基准线。对阴阳角部位进行附加层施工，把已剪好的卷材剥去隔离纸后，按照弹好的基准线，翻转和铺贴防水卷材。卷材之间的搭接为平行搭接，待长、短边搭接施工时再揭除上下卷材搭接隔离膜。[8]

②滚筒排气。卷材铺好后，用软胶板从卷材搭接方向的中间向另一侧刮擦排气，使卷材充分粘合。搭接粘贴下一卷时，将下卷重叠处的隔离型纸提起，将上卷与搭接控制线对齐后粘贴在下卷上，刮去空气，充分粘牢。

③搭接封边，闭口密封。撕掉上下卷材搭接处的隔离膜，刮去搭接处的水泥浆，用水泥素浆密封抹平。

④卷材施工完毕后，用水泥浆将挤塑板粘贴在防水卷材之上，作为防水层的保护层，以防止回填土方时对防水卷材造成破坏。

5.7 基坑土方回填

防水层及其保护层施工完毕后，应按设计图纸要求进行土石方回填。回填土时，应注意保护后浇带封闭部分。后浇带必须用松软优质的土覆盖和保护，方可允许车辆通过。后浇带区域内不允许进行机械捣固作业，必须采用人工分层回填夯实，避免封闭材料因挤压而扰动，损坏防水层。回填过程中应有专人对后浇带进行检查和保护。[9]

6 结语

为确保地下室外墙施工质量以及安全稳定性能，设置地下室外墙后浇带，释放地下室外墙结构的应力，防止地下室外墙开裂渗漏。传统的地下室外墙后浇带施工方法所需的施工时间较长，后续工序不能尽快开展，工期损耗较大，不利于节约有限的施工空间和施工工期。

本文采用波纹钢片内嵌后浇带，结合批PTB 乳液改性砂浆，实现了地下室外墙后浇带的提前闭合，减短后浇带施工与后续工序的衔接等待时间，为后续工序的快速开展奠定了基础，有效节省了工期，有利于缓解施工空间有限的问题，方便施工布局，大大提升文明施工形象。另外，在后浇带提前闭合的同时，不会妨碍地下室墙体后浇带两侧混凝土结构的自由收缩，发挥了后浇带本来的用途。又能够与后浇带原本设置的止水钢板共同对保障后浇带接缝抗渗效果起到双重保障的作用，对于保证地下室外墙施工质量、提高施工效率具有重要意义。

该技术适用于建筑工程地下结构及地下工程，尤其适用于施工场地狭小，工期进度紧张，室外园建工程量大，需超前进场进行穿插施工，对地下室外墙后浇带需提前封闭的工程。现阶段全国各地住宅小区基本采用整体地下室（地下停车场），地下室外墙后浇带快速封闭防渗施工技术的应用前景广阔。