高層建筑地下室底板滲水裂縫的處理與控制

■朱春一，李 豪

■1．信陽市方圓工程建設(shè)監(jiān)理有限公司，河南 淮濱 464400;2．淮濱縣建筑工程質(zhì)量監(jiān)督管理站，河南 淮濱 464400

1 引 言

近年來，我國對(duì)城市建設(shè)的重視程度越來越高。為了充分利用空間，城市開始大量建設(shè)高層建筑，其中高層建筑是城市成熟標(biāo)志。隨著高層建筑的越來越多，暴露出的問題也越來越多，其中地下室底板滲水嚴(yán)重威脅著高層建筑的安全和使用。在我國東南沿海和地下水位比較淺的地區(qū)，地下室底板滲水問題更加嚴(yán)重。

一般來說，地下室的深度都比地下水水位要深，因此底板裂縫內(nèi)的流動(dòng)水是壓力水，于層面和樓面的滲漏情況相比，其更復(fù)雜，工程難度更大。此外，底板裂縫內(nèi)的水會(huì)隨著汛期和旱期呈現(xiàn)周期性變化，這時(shí)底板滲水的控制和處理工程更加復(fù)雜。

從裂縫的發(fā)展成因來看，裂縫最早出現(xiàn)在底板板底，但是由于底板厚度較大，裂縫的走向和內(nèi)部發(fā)展不能簡(jiǎn)單的通過底板表面的情況進(jìn)行判斷，只通過底板表面情況進(jìn)行判斷，會(huì)造成裂縫程度和走向的判斷失誤，使防漏堵漏的難度更大。

由此可知，在對(duì)高層建筑的底板裂縫的處理和控制中，不能簡(jiǎn)單的將防水和堵漏單獨(dú)進(jìn)行考慮。對(duì)底板滲水裂縫的處理和控制工程是一項(xiàng)綜合性的項(xiàng)目。

2 地下室底板裂縫的種類

(1)構(gòu)造裂縫。構(gòu)造裂縫的出現(xiàn)主要是在形成構(gòu)造應(yīng)力的作用下產(chǎn)生的裂縫，地下室周邊存在管線時(shí)，由于管路對(duì)地質(zhì)的應(yīng)力作用，會(huì)導(dǎo)致地下室裂縫的出現(xiàn)。

(2)溫度裂縫。溫度裂縫的產(chǎn)生主要是混凝土澆筑的內(nèi)部和表面的溫差。一般來說，地下室的底板厚度極大，為了澆筑完全，要進(jìn)行多次澆筑，當(dāng)澆筑結(jié)束時(shí)，混凝土內(nèi)部的溫度高，而表面的溫度低，內(nèi)部和表面的溫差會(huì)引起熱漲冷縮效應(yīng)，熱漲冷縮的不完全就會(huì)導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn)。

(3)工程裂縫。工程裂縫主要是有施工引起的，工程裂縫的成因有內(nèi)部施工和外部是施工兩部分。內(nèi)部施工裂縫是指本身對(duì)地下室底板進(jìn)行施工時(shí)而引起的裂縫，當(dāng)?shù)叵率业装迨艿捷^大施工載荷時(shí)，或者當(dāng)混凝土的強(qiáng)度尚未發(fā)展完全就提前拆模，施工技術(shù)導(dǎo)致的工程裂縫的出現(xiàn)。外部施工是當(dāng)其他的地下室或基坑進(jìn)行施工時(shí)，由于地下室底板的質(zhì)量問題，引起的地下室裂縫的出現(xiàn)。

(4)結(jié)構(gòu)裂縫。結(jié)構(gòu)裂縫是指當(dāng)?shù)叵率业牡装褰孛嫱蝗怀霈F(xiàn)變粗或者變細(xì)時(shí)，會(huì)在接縫處或者是應(yīng)力集中和彎矩較大處出現(xiàn)結(jié)構(gòu)裂縫。

(5)收縮裂縫。收縮裂縫是指當(dāng)?shù)叵率一炷脸霈F(xiàn)失水、炭化、硬化和塑性收縮，會(huì)與原有的設(shè)計(jì)不符，造成收縮裂縫的出現(xiàn)。

(6)沉降裂縫。地下室底板以下的土層是不穩(wěn)定的，會(huì)出現(xiàn)不均勻的沉降現(xiàn)象，當(dāng)土層出現(xiàn)沉降時(shí)，底板的各部就會(huì)出現(xiàn)受力不均勻的現(xiàn)在。從而造成整體底板的拉應(yīng)力不穩(wěn)，進(jìn)而導(dǎo)致沉降裂縫的出現(xiàn)。

3 高層建筑地下室底板滲水裂縫的產(chǎn)生原因

高層建筑地下室出現(xiàn)的原因主要有設(shè)計(jì)原因和施工原因兩個(gè)方面。

3．1 地下室底板的設(shè)計(jì)缺陷

(1)正常使用極限狀態(tài)考慮不周。地下室底板的極限狀態(tài)是地下室底板設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問題。承載極限是指在結(jié)構(gòu)受力的極限狀態(tài)下，結(jié)構(gòu)不出現(xiàn)破壞和失穩(wěn)，當(dāng)結(jié)構(gòu)破壞時(shí)，建筑不能出現(xiàn)規(guī)定條件下的變形。我國對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的規(guī)定要求建筑物要滿足承載極限的要求。要求建筑物在使用過程中滿足安全性、耐久性等極限要求。目前，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時(shí)，只只考慮了承載能力極限狀態(tài)的要求，卻沒有考慮正常使用的情況下的極限狀態(tài)。

(2)三維空間和協(xié)調(diào)變形考慮不周。地下室底板無論是連續(xù)跨，雙向板還是單向板設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)人員只對(duì)平面受力和剪切變形進(jìn)行了分析，即使考慮了板端的彎矩，也只是停留下平面設(shè)計(jì)階段。很顯然，為了設(shè)計(jì)的可靠性和精確性，需要對(duì)地下室的底板的三維空間進(jìn)行受力分析，同時(shí)還要考慮四周墻體的協(xié)調(diào)變形。

(3)實(shí)驗(yàn)條件與實(shí)際情況差異較大。當(dāng)?shù)叵率业装宄叽巛^大時(shí)，設(shè)計(jì)人員會(huì)考慮使用微膨脹混凝土以便能夠產(chǎn)生較小的裂縫，但因試驗(yàn)室的條件與施工現(xiàn)場(chǎng)的條件存在一定的差異，不可避免的會(huì)使底板裂縫的出現(xiàn)。

(4)加強(qiáng)筋設(shè)計(jì)不合理。設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)地下室底板時(shí)，人為的將底板處理成了單向板，只在梁板的交界處設(shè)置了加強(qiáng)筋。應(yīng)為考慮的情況與實(shí)際情況不符，造成了計(jì)算受力的不準(zhǔn)確，當(dāng)只在單向板內(nèi)設(shè)置加強(qiáng)鋼筋時(shí)，會(huì)時(shí)混凝土底板的抗拉和受力不均勻，在應(yīng)力集中處極易出現(xiàn)裂縫。設(shè)計(jì)人員對(duì)鋼筋構(gòu)造的不重視，對(duì)操作規(guī)范不遵循的現(xiàn)象，直接導(dǎo)致了地下室底板滲水裂縫的產(chǎn)生。

(5)底板設(shè)計(jì)載荷影響因素考慮不全面。地下室底板設(shè)計(jì)時(shí)不用考慮建筑材料堆放的載荷，可實(shí)際情況是，最為支撐受力底板的地方和放置建筑材料的地方是高層建筑塔樓和裙房接觸的地方。這會(huì)引起施工載荷的增大，由于設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行地下室設(shè)計(jì)時(shí)，經(jīng)常沒有考兩次到此因素，從而造成鋼筋配置的減少，此部位的應(yīng)力集中，造成底板開裂的現(xiàn)象。

3．2 底板施工的問題

(1)選用的水泥在施工過程中釋放的熱量過多，會(huì)引起溫度裂縫。水泥的選擇與底板裂縫的產(chǎn)生有著直接的關(guān)系。

(2)建筑物基坑處理不當(dāng)造成地基沉降。引起底板受力不均勻，從而導(dǎo)致混泥土裂縫的產(chǎn)生。

(3)施工人員馬虎大意，不按照操作規(guī)程進(jìn)行操作。相關(guān)原料不按照標(biāo)準(zhǔn)添加，造成混凝土裂縫的產(chǎn)生。

(4)養(yǎng)護(hù)人員未進(jìn)行有效的養(yǎng)護(hù)。低下底板的裂縫是發(fā)展的，養(yǎng)護(hù)人員對(duì)裂縫的不重視，延誤了修補(bǔ)時(shí)間，造成裂縫的數(shù)目和寬度越來越大。

(5)混凝土在水化的過程中內(nèi)部熱量無法及時(shí)擴(kuò)散，內(nèi)外的溫差效應(yīng)，會(huì)導(dǎo)致溫度裂縫的產(chǎn)生。

4 高層建筑地下室滲水裂縫的處理

采用單一的方法不能對(duì)高層建筑地下室滲水裂縫進(jìn)行補(bǔ)救和處理?，F(xiàn)在比較流行的技術(shù)是堵防為主，疏導(dǎo)為輔。具體的做法如下。

(1)從源頭封堵裂縫。首先在地下室底板上鉆孔到巖石處，然后用壓力將水泥漿和化學(xué)獎(jiǎng)從孔中注入底板下部，從而封堵建筑物底板巖石和底板，巖石之間的裂縫，從而從根本上切斷水源。注漿要分兩次進(jìn)行，第一次為水泥漿，對(duì)裂縫進(jìn)行預(yù)填補(bǔ)，第二次為化學(xué)漿，注入化學(xué)漿的目的是填補(bǔ)細(xì)小的裂縫，從而使防水效果更好。鉆孔直徑要呈梅花狀布置，鉆孔前必須用探測(cè)儀探定底板鋼筋分布位置，最大程度避開鋼筋，減小鉆孔對(duì)結(jié)構(gòu)的影響。

(2)裂縫表現(xiàn)封膠。裂縫表面封膠首先要確定注膠范圍，注膠范圍的確定主要考慮出水較大和寬度較大的裂縫，然后再確定好的注膠處注入膠咀。最后通過注膠槍向孔洞內(nèi)注入水中固化的環(huán)氧堵水劑，直到裂縫表面有膠體滲出。值得注意的問題是，注膠操作只針對(duì)于漏水和滲水裂縫，其他裂縫不進(jìn)行注膠操作。

(3)埋設(shè)盲溝和濾水層。為了防止地下室底板以后細(xì)微變形產(chǎn)生的裂縫，在底板注漿和裂縫封膠完成后要埋設(shè)盲溝和濾水層。具體的操作如下:在原有的設(shè)計(jì)上增加部分明溝，盲溝兩邊用水泥砂漿建立坡道，最后對(duì)整個(gè)面進(jìn)行找平，壓光，以便防水施工。

(4)增加柔性防水層。為了解決底板再漏水和防潮的問題，在找平層上增加柔性防水層，最好是采用寶力比思路防水材料進(jìn)行施工，施工完成后要增加水泥砂漿防水保護(hù)層。

(5)增加鋼筋混凝土地坪。最后增加雙層雙向的鋼筋混凝土地坪，以滿足相關(guān)功能的需要。

5 高層建筑地下室底板滲水裂縫的控制

對(duì)高層建筑地下室底板滲水裂縫補(bǔ)救是一方面，要從根本上去控制滲水裂縫的產(chǎn)生，具體的措施如下。

(1)進(jìn)行混泥土開裂間距計(jì)算?；炷恋淖冃问堑叵率业装鍧B水裂縫的主要成因，混凝土的變形主要包括不均與沉降、收縮變形、溫度變形等等?；炷镣ㄟ^自身的抗拉強(qiáng)度抵抗裂紋的產(chǎn)生。如果通過計(jì)算混凝土開裂間距，進(jìn)一步驗(yàn)證混凝土的裂縫要求是否滿足地下室底板的要求。

(2)地下室底板厚度設(shè)計(jì)。地下室底板的厚度應(yīng)小于底板跨度的三十分之一，最小厚度不應(yīng)小于120mm。當(dāng)?shù)叵率业装宓呐浣顚哟笥趦蓪訒r(shí)，要進(jìn)行必要的設(shè)計(jì)，設(shè)置具有一定強(qiáng)度的支撐鋼筋。

(3)進(jìn)行底板鋼筋設(shè)計(jì)。地下室底板厚度較大時(shí)，在剪力墻的轉(zhuǎn)角處設(shè)置構(gòu)造鋼筋，并要求設(shè)置兩層以上的鋼筋。鋼筋的長(zhǎng)度要大于板跨度的三分之一，鋼筋數(shù)量不小于8根。由于鋼筋的彈性模量遠(yuǎn)大于混凝土的彈性模量，合理配置鋼筋可以幫助減少混凝土的收縮，進(jìn)一步減少裂縫的產(chǎn)生。

(4)設(shè)定伸縮縫。由于鋼筋混凝土凝結(jié)硬化時(shí)，會(huì)產(chǎn)生溫度效應(yīng)，熱漲冷縮產(chǎn)生裂縫。為了規(guī)避這種影響可以根據(jù)工程結(jié)構(gòu)情況設(shè)置伸縮縫，減少混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生。

(5)后澆帶設(shè)置?？刂婆R時(shí)性溫度裂縫的關(guān)鍵是進(jìn)行后澆帶的設(shè)置，后澆帶的設(shè)置要布置在對(duì)底板受力影響較小的地方，后澆帶之間的距離不能太大。

6 結(jié)束語

城市進(jìn)程的加快對(duì)高層建筑的要求越來越高，對(duì)地下室底板的要求也越來越高，地下室底板滲水裂縫對(duì)高層建筑的使用和安全都有著嚴(yán)重的影響，對(duì)地下室底板滲水裂縫的研究，不僅對(duì)高層建筑意義重大，對(duì)大型工業(yè)建筑、水利水壩建筑同意意義重大。相關(guān)研究人員要提高對(duì)地下室底板滲水裂縫的重視。本文對(duì)高層建筑地下室滲水裂縫的處理和控制，希望給相關(guān)人員已參考。

［1］周守民．高層建筑地下室底板滲水裂縫處理技術(shù)［J］．施工技術(shù)，2013(22):106-108．