地下室結(jié)構(gòu)裂縫和滲漏水管控措施

邵千江

(中天美好集團(tuán)有限公司,浙江 杭州 310016)

1 概 述

2018年11月某大型房企的某樓盤,在地下室頂板覆土?xí)r發(fā)生了大面積的坍塌。業(yè)內(nèi)很多公司隨即展開了自查自糾工作,筆者參與了某公司組織的檢查小組,對在建的、近年交付的數(shù)十個樓盤進(jìn)行了全面檢查。重點對地下室頂板無梁樓蓋、有梁樓蓋進(jìn)行了設(shè)計復(fù)核,對頂板覆土標(biāo)高、堆坡位置復(fù)核。

借此機(jī)會,對與地下室結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量密切相關(guān)的滿堂支模架進(jìn)行了現(xiàn)場查驗，對地下室頂板后澆帶處懸臂梁板支模情況進(jìn)行查驗；調(diào)查了地下室頂板、墻板拆模時間及后澆帶保護(hù)措施調(diào)研了地下室底板、墻板、頂板澆筑養(yǎng)護(hù)工藝以及地下室頂板景觀覆土實況和地下室頂板上車輛通行情況；還對地下室頂板上建筑材料、周轉(zhuǎn)材料堆放情況進(jìn)行了調(diào)研。

同時,對地下室底板、頂板、外墻板的滲漏水,及后澆帶處的滲漏水成因進(jìn)行了仔細(xì)的分析對比和總結(jié),希望在后續(xù)項目實施時,能引以為戒,并將技術(shù)保障措施和施工管控措施落實到位,確保地下結(jié)構(gòu)混凝土的施工質(zhì)量,提高混凝土自防水性能,以便大幅減少地下室底板、頂板及外墻板由于施工原因造成的裂縫和滲漏水現(xiàn)象,提升地下結(jié)構(gòu)的安全性、耐久性。

2 結(jié)構(gòu)設(shè)計驗算及現(xiàn)狀復(fù)核

1)由設(shè)計部及專業(yè)設(shè)計公司的資深結(jié)構(gòu)設(shè)計師根據(jù)各項目地下室頂板(主樓以外部分)的結(jié)構(gòu)類型、跨度、截面情況、配筋情況及設(shè)計覆土高度,對已建和在建項目的地下室頂板進(jìn)行全面驗算,包括抗彎驗算和抗沖切驗算等,均符合結(jié)構(gòu)安全性要求。并對地下室頂板的實際覆土厚度、堆坡位置和換填情況進(jìn)行查驗,也全部符合景觀設(shè)計的覆土和堆坡要求。通過對地下室頂板結(jié)構(gòu)設(shè)計方面的驗算，景觀覆土情況查驗,排除了地下室頂板結(jié)構(gòu)設(shè)計方面與景觀堆坡方面存在的安全隱患。

2)對各項目的地下室底板(主樓以外部分)、外墻板進(jìn)行了設(shè)計復(fù)核,在結(jié)構(gòu)安全性、配筋率、強度等級、抗?jié)B等級等方面均符合設(shè)計規(guī)范要求。另外,地下室底板、頂板和外墻板的防水等級及防水材料選擇,也基本符合防水規(guī)范要求。

3 裂縫和滲漏水成因排查

通過數(shù)十個項目的結(jié)構(gòu)驗算,沒有發(fā)現(xiàn)地下室頂板、底板和外墻板存在原則性的結(jié)構(gòu)安全性問題,但地下室為什么還有那么多的裂縫和滲漏水呢？地下室的外防水也是按設(shè)計施工的,為什么就沒有起到防水作用呢？為此,需要對地下室的裂縫和滲漏水成因進(jìn)行排查和分析,并有針對性地提出解決方案。

1)重點對地下室非主樓部分的地下室底板、頂板和外墻板進(jìn)行裂縫檢查和滲漏水檢查。已交付項目地下室裂縫和滲漏水,主要出現(xiàn)在底板、頂板和墻板的后澆帶位置。在建項目的裂縫和滲漏水除上述部位外,主樓與地下車庫交接處的頂板部位、頂板的其他部位也存在較多類似問題。地下室底板、頂板后澆帶等處常見的裂縫和滲漏水見圖1。

2)對在建項目地下室支模情況進(jìn)行全面查驗。主要為地下車庫頂板和夾層板的滿堂支模架部分,及頂板、夾層板后澆帶處的獨立支模架部分。發(fā)現(xiàn)有部分項目的滿堂支模架未按《模板專項方案》規(guī)定的立桿間距、水平桿間距進(jìn)行搭設(shè),掃地桿、斜撐、頂托等設(shè)置也不規(guī)范。后澆帶處也有項目未按規(guī)定搭設(shè)獨立的支模架,且與滿堂支模架一同拆除后,也未及時采取有效的頂固措施。

3)對地下室頂板、夾層板及外墻板的拆模時間進(jìn)行調(diào)研。發(fā)現(xiàn)有些在建項目的地下室外墻板在澆筑完成后的第2天或第3天就開始拆模了；有些項目頂板或夾層板拆模前,未根據(jù)頂板或夾層板的同條件試塊強度和梁板跨度,以及《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范(GB 50204—2015)》中有關(guān)拆模條件的規(guī)定(表1),也沒向監(jiān)理公司申報就擅自拆模了。這其中還有經(jīng)濟(jì)效益方面的原因,即施工方為了提高模板、鋼管和扣件的周轉(zhuǎn)率,減少鋼管和扣件的租賃費,提前拆除了模板和支模架而且拆除后又沒采取行之有效的頂固措施。拆模時間控制不好很容易造成頂板和外墻板產(chǎn)生裂縫和滲漏水。

表1 地下室頂板和夾層梁板拆模條件

4)檢查地下室后澆帶的保護(hù)措施是否完善。有些項目在地下室底板和頂板澆筑混凝土前,對后澆帶有完整的模板封蓋措施,底板和頂板澆筑時,混凝土不會流淌進(jìn)去,其他雜物也不容易進(jìn)去,在后澆帶具備澆筑條件時,打開封蓋的模板,用高壓水槍簡單沖洗一下就可澆筑后澆帶的混凝土,省時、省心又不容易滲漏。相反,后澆帶在底板和頂板澆筑前未封蓋的,則在底板和頂板澆筑時,混凝土很容易流淌進(jìn)去,其他雜物也容易進(jìn)去,在后澆帶具備澆筑條件后,清理就會非常的困難,而且很難徹底清理干凈,稍有不慎,就會留下裂縫和滲漏水隱患。

5)地下室底板、頂板、外墻板澆筑養(yǎng)護(hù)工藝調(diào)研。有些項目澆筑時采用二次振搗二次抹面工藝,在底板或頂板二次抹面完成后及時覆蓋尼龍薄膜并澆水養(yǎng)護(hù)；而有些項目僅采用一次振搗一次抹面工藝,也未采取任何養(yǎng)護(hù)措施。有些項目地下室外墻板采用帶模養(yǎng)護(hù)工藝,有些項目則在澆筑后的第2天或第3天就拆除外墻板模板了,也未做澆水養(yǎng)護(hù)。

6)地下室頂板車輛通行情況調(diào)研。有的項目前期規(guī)劃較好,民工宿舍在場外,基坑周邊預(yù)留了鋼筋和模板的加工制作場所以及鋼管、扣件等臨時中轉(zhuǎn)場地,且砂石、紅磚、水泥等也在基坑之外,地下室頂板在后澆帶封閉前幾乎沒有車輛通行。然而，有些項目場地本來就很局促,民工宿舍又搭建在場內(nèi),則鋼筋、模板的加工制作均在地下室頂板上進(jìn)行,鋼管、扣件、砂石、紅磚、水泥均在頂板上中轉(zhuǎn),造成在主體結(jié)構(gòu)施工期間有大量的車輛在頂板上行駛。

7)地下室頂板上覆土車輛情況調(diào)研。有的項目直接開行大型土方車輛,有的項目則比較謹(jǐn)慎,僅在消防車道上開行中型土方車輛,并采用小型挖掘機(jī)翻土,邊遠(yuǎn)處用小型農(nóng)用車短駁。

4 解決方案及措施

根據(jù)以往的施工管理經(jīng)驗,并結(jié)合這次數(shù)十個項目的集中檢查分析,筆者認(rèn)為最關(guān)鍵的是要在地下結(jié)構(gòu)施工時,切實加強施工管控措施,減少結(jié)構(gòu)裂縫，提升混凝土的自防水性能,尤其是地下室底板、頂板、外墻板后澆帶相關(guān)的支模、澆筑、養(yǎng)護(hù)必須高度重視，從嚴(yán)管好。同時也要充分重視地下室的外防水施工,真正起到輔助防水作用。

4.1 地下室底板

1)按設(shè)計強度等級及抗?jié)B等級,通過試驗室試配確定混凝土級配。同時,盡量采用低水化熱的水泥,并在確保強度等級的前提下盡量減少水泥用量。

2)因地下室底板處于地表以下一層或數(shù)層,不論是采用固定泵還是汽車泵泵送混凝土,都比往高處泵送混凝土容易得多。另外地下室底板厚度一般至少在350 mm以上,流動性不需要很強。因此考慮到以上兩個因素,可要求混凝土廠家在拌制并運送混凝土到現(xiàn)場時,坍落度保持在160～180 mm，混凝土不堵管就可以了,沒有必要像高層混凝土一樣坍落度要達(dá)到240～260 mm甚至更高。這樣預(yù)拌混凝土中粗骨料的粒徑可以大一點,混凝土中水的含量可以少一些,振搗及抹面后不容易產(chǎn)生收縮裂縫,對地下室底板的抗裂抗?jié)B是非常有利的。

3)地下室底板的沉降后澆帶及收縮后澆帶下部需要設(shè)置一個垃圾沉積槽,考慮到泥砂等雜物進(jìn)入后很難清理干凈,只要高度不超過垃圾沉積槽的高度,對地下結(jié)構(gòu)就不會構(gòu)成影響,且方便施工又可大幅減少后澆帶處的滲漏水隱患。地下室底板后澆帶構(gòu)造節(jié)點做法及垃圾沉積槽設(shè)置見圖2。

圖2 底板后澆帶及垃圾沉積槽構(gòu)造做法

4)在基礎(chǔ)底板澆筑混凝土?xí)r,一不小心泵送混凝土就會流淌進(jìn)入后澆帶,后續(xù)沒辦法清理干凈,對結(jié)構(gòu)對抗?jié)B都是一個大隱患。我們在地下室底板支模時利用廢舊模板做一個封蓋措施,就可以杜絕底板澆筑時混凝土流淌進(jìn)入后澆帶,當(dāng)然也能防止地下室上層梁板支模和澆筑時木梢等雜物的進(jìn)入。當(dāng)上部結(jié)構(gòu)達(dá)到一定高度需澆筑后澆帶時,打開封蓋,用高壓水槍簡單沖洗一下就可以了。這一措施可大幅減少后澆帶的清理工作量,對減少后澆帶處的滲漏水隱患非常有利。地下室底板后澆帶及頂板后澆帶模板封蓋保護(hù)措施見圖3。

圖3 底板、頂板后澆帶處模板封蓋保護(hù)措施

5)底板后澆帶澆筑。底板后澆帶的強度等級需比兩側(cè)底板高一個等級,抗?jié)B等級同底板并需摻微膨脹劑,坍落度盡量小,只要不堵管就行。其中沉降后澆帶需在主樓結(jié)頂和沉降變形相對穩(wěn)定后才能封堵。而收縮后澆帶則可在兩側(cè)頂板澆筑后60 d以上就能封堵。后澆帶澆筑時盡量少留施工縫,不得已必須留置時,也只能留置直縫并采取一些構(gòu)造措施。后澆帶澆筑時必須采用二次振搗二次抹面工藝,等終凝后嚴(yán)密覆蓋薄膜,并澆水養(yǎng)護(hù)兩周以上。

4.2 地下室外墻板

4.2.1 地下室外墻板豎向裂縫成因分析

第一個成因是外墻板澆筑完成后的第二天或第三天就開始拆除螺桿和模板,混凝土因收縮變形進(jìn)而產(chǎn)生豎向裂縫。尤其是冬天,混凝土內(nèi)外溫差較大時裂縫更嚴(yán)重。

第二個成因是墻板豎向鋼筋設(shè)置在外側(cè)，水平鋼筋設(shè)置在內(nèi)側(cè),混凝土保護(hù)層偏厚,又沒采取其他抗裂措施,進(jìn)而形成豎向裂縫。

第三個成因是墻板內(nèi)皮鋼筋、外皮鋼筋沒固定好,插入式振動機(jī)振搗后鋼筋跑偏了,致使有些地方保護(hù)層很厚。

4.2.2 地下室外墻板裂縫防治

結(jié)構(gòu)設(shè)計時盡量將地下室外墻板的水平鋼筋設(shè)置在外側(cè),如果不能布置在外側(cè),而保護(hù)層又比較厚時(>50 mm),則可在外側(cè)加設(shè)抗裂鋼筋網(wǎng)Φ4@200×200,抗裂網(wǎng)的保護(hù)層厚度為15～20 mm,抗裂鋼筋網(wǎng)必須錯位滿扎,不允許跳扎,且必須固定牢固。

地下室外墻板采用帶模養(yǎng)護(hù)工藝,即地下室墻板澆筑完成后一周內(nèi),不要松動用于固定模板的螺桿、扣件等,利用插入式振動機(jī)振搗后模板對混凝土表面形成的巨大摩擦力,消減混凝土的收縮應(yīng)力,進(jìn)而減少墻板裂縫尤其是豎向裂縫。另外,模板一般都采用九夾板,厚度18 mm左右,單塊規(guī)格較大為915 mm×1 830 mm,在螺桿和扣件沒有松動的情況下,模板與混凝土表面貼合非常嚴(yán)密,混凝土中的水分不容易散發(fā),進(jìn)而起到很好的水化作用。水泥在充分水化的情況下是有微膨脹作用的,也可以抵消一部分混凝土的收縮變形。在帶模情況下進(jìn)行澆水養(yǎng)護(hù)效果更好。

地下室外墻板采用坍落度較小的混凝土,澆筑時控制混凝土的入模速度,并采用二次振搗工藝,也有利于減少墻板的裂縫。

4.2.3 地下室外墻后澆帶處理

沉降后澆帶需在主樓結(jié)頂、沉降變形相對穩(wěn)定后才能封堵。收縮后澆帶則可在兩側(cè)頂板澆筑后60 d以上就能封堵。后澆帶中的鋼板止水帶必須固定牢固并采用滿焊搭接,關(guān)鍵位置即墻板與底板轉(zhuǎn)角處一定要整根彎折處理,不得在直角處采用電焊。其原因，一是此處工作條件差沒法做到滿焊,二是即便滿焊也會因轉(zhuǎn)角處應(yīng)力集中而裂開。

后澆帶澆筑前,要清理兩側(cè)界面上的浮塵和雜物,尤其是兩側(cè)已銹蝕的混凝土阻隔網(wǎng)?；炷敛捎梦⑴蛎浕炷梁投握駬v工藝,帶模養(yǎng)護(hù)一周以上,拆模后還需繼續(xù)養(yǎng)護(hù)。

外墻防水涂料施工前的界面處理。外墻后澆帶處的垂直施工縫及墻板根部的水平施工縫，也是外墻滲水的重點防控部位。此處接槎部位往往有高差,且伴有蜂窩、麻面等缺陷,需用專用膩子批刮平整后才能進(jìn)行后續(xù)的防水涂料施工。

重視基坑周邊回填土的質(zhì)量,嚴(yán)禁用建筑垃圾或生活垃圾回填,優(yōu)選粉砂土或黏土。回填施工前必須抽干基坑周邊的積水,并清理有機(jī)雜物。粉砂土采用水密法回填,黏土則分層回填分層壓實,壓實系數(shù)要求達(dá)到0.94以上。地下室外墻后澆帶超前止水構(gòu)造見圖4。

圖4 地下室外墻后澆帶超前止水構(gòu)造做法

4.3 地下室頂板

1)地下室頂板結(jié)構(gòu)施工時,必須嚴(yán)格按經(jīng)過相關(guān)程序?qū)彾ǖ摹赌０迨┕ｍ椃桨浮反钤O(shè)支模架?！赌０迨┕ｍ椃桨浮返膶徍藢彾ǔ绦驗椋河墒┕ろ椖坎康氖┕T編制，技術(shù)負(fù)責(zé)人審核，施工單位的總工程師審定,并報項目監(jiān)理部的總監(jiān)理工程師審批通過。鋼管的壁厚和扣件的材質(zhì)必須符合相關(guān)要求,立桿的間距、水平桿的間距及掃地桿、斜撐、頂托等必須按方案設(shè)置。頂板后澆帶處必須嚴(yán)格按方案搭設(shè)獨立的支模架。

2)支模架和模板必須按《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范(GB 50204—2015)》中的有關(guān)規(guī)定起拱,梁板跨度大于4 m時起拱為1‰～3‰。工程結(jié)構(gòu)中拱形受力最好,合理的起拱能消減地下室頂板上結(jié)構(gòu)自重及覆土荷載帶來的壓縮變形,減少板底裂縫及裂縫帶來的滲漏水隱患。

3)按設(shè)計要求的強度等級及抗?jié)B等級通過試驗室試配確定級配,坍落度按季節(jié)性氣溫情況、頂板厚度情況,盡量取低值,只要滿足可泵性要求就可以了。

4)頂板混凝土連續(xù)澆搗不留施工縫(后澆帶除外),二次振搗二次抹面完成后及時覆蓋尼龍薄膜和草包,薄膜搭接必須嚴(yán)密,終凝后澆水養(yǎng)護(hù)14 d以上。

5)拆模時間控制。梁板跨度>2 m、≤8 m時,頂板的同條件試塊強度必須要達(dá)到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)強度的75%以上才能拆模。梁板跨度>8 m時,頂板的同條件試塊強度必須要達(dá)到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)強度的100%以上才能拆模。后澆帶處模板及支模架暫時不能拆除,必須要等到后澆帶封閉且同條件試塊強度達(dá)到設(shè)計強度后才能拆除,嚴(yán)禁與滿堂支模架一同拆除。

6)后澆帶兩側(cè)的混凝土阻攔鋼絲網(wǎng)搭接必須嚴(yán)密,且需采用鍍鋅網(wǎng),防止銹蝕后清理困難。后澆帶上部需用模板封蓋嚴(yán)密,防止頂板兩側(cè)澆筑時混凝土滿溢進(jìn)去,也防止其他雜物進(jìn)去。地下室頂板后澆帶構(gòu)造做法見圖5,頂板后澆帶模板封蓋保護(hù)措施見前圖3。

圖5 地下室頂板后澆帶構(gòu)造做法

7)如果施工場地狹窄,地下室頂板上必須堆放砂石、紅磚、水泥等建筑材料,及鋼管、扣件、模板等周轉(zhuǎn)材料,以及設(shè)置人貨梯、擺放水泥桶等,則必須事先選定位置,同時在相應(yīng)位置的地下室頂板下部設(shè)置頂撐加固。如有兩層及以上地下室,則地下夾層相應(yīng)位置也需加固。

地下室頂板堆場和車道等處臨時加固措施見圖6,加固處支模架需獨立搭設(shè),立桿間距一般為滿堂支模架立桿間距的0.5倍,特殊情況另行計算,且必須與滿堂支模架一同搭設(shè),但不得與滿堂支模架一同拆除,也不得拆除后再進(jìn)行頂固。

8)地下室頂板上僅能通行小于5 t的小型車輛,如果要通行大于5 t中型車輛則必須在消防通道或消防登高面處通行。后澆帶未封閉前,后澆帶處需特別加固。

圖6 地下室頂板堆場及車道等處加固

9)地下室頂板面防水施工前或找平施工前,表面必須清理、沖洗干凈,并仔細(xì)觀察頂板有無點狀漏水或線狀漏水痕跡,如有則必須處理好后再進(jìn)行頂板面的大面積防水施工或水泥砂漿找平施工,盡可能在頂板防水施工前或找平施工前解決頂板裂縫或其他原因留下的滲漏水隱患。

5 結(jié) 語

對地下室底板、頂板和外墻板仍然存在的裂縫和滲漏水問題,經(jīng)仔細(xì)分析對比和總結(jié),認(rèn)為最關(guān)鍵的是要切實加強地下室結(jié)構(gòu)施工時的技術(shù)措施和管控力度,盡最大努力減少結(jié)構(gòu)裂縫以提高混凝土的自防水性能,尤其重要的是要抓好后澆帶的支模、清理、澆筑和養(yǎng)護(hù)工作。地下室的外防水施工也須充分重視,并按工藝要求做好。我們也有針對性地提出了各種解決方案和措施,希望在后續(xù)項目實施時,能落實到位,以大幅消減地下室底板、頂板及外墻板由于施工管控不到位造成的裂縫和滲漏水現(xiàn)象,提高混凝土的自防水性能及結(jié)構(gòu)的安全性、耐久性。