高層建筑地下室防水方案設(shè)計(jì)及施工要點(diǎn)分析

摘 要：針對高層建筑地下室防水性能差的問題，本文對其防水措施和關(guān)鍵施工技術(shù)進(jìn)行相關(guān)研究。首先，通過地下室底板新型防水構(gòu)造方案設(shè)計(jì)、地下室后澆帶防水設(shè)計(jì)、地下室施工防水設(shè)計(jì)和穿墻螺栓、管道止水處理，確定地下室防水方案。其次，對防水混凝土澆筑、防水層鄰序施工、穿墻管線施工和抗浮處理等關(guān)鍵施工技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)。在實(shí)際應(yīng)用中，合理運(yùn)用新的防水措施和關(guān)鍵施工技術(shù)可以有效提高地下室各結(jié)構(gòu)的防水性能。

關(guān)鍵詞：高層建筑；地下室；防水；施工技術(shù)

中圖分類號：TU 97" " " " " " " 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

隨著我國城鎮(zhèn)化、現(xiàn)代化發(fā)展進(jìn)程加快，國內(nèi)各地的建筑物在形式、規(guī)模等方面都有了很大的變化。隨著鄉(xiāng)村人口的大量涌入，城鎮(zhèn)的土地越來越少，城鎮(zhèn)的居住空間越來越小，人們的生活品質(zhì)也越來越差。地下室作為城市建筑中的一種主要結(jié)構(gòu)形式，在城市建設(shè)中具有其自身的特點(diǎn)[1]。地下室是一種較為復(fù)雜的地下工程，通常情況下，這類工程施工具有占地面積較大、施工工作量較大等特點(diǎn)。因此，在設(shè)計(jì)和施工中，應(yīng)充分考慮工程建成投入使用后的滲漏問題，增加對這方面工程的設(shè)計(jì)投入，減少施工中的返工次數(shù)，在深入這方面內(nèi)容的研究中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)混凝土的表層之間的溫度差超過一定限度后，就會產(chǎn)生裂紋，進(jìn)而影響混凝土的整體性能。在這種情況下會大大提高地下室混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)滲漏的概率[2]。

為解決上述問題，提高地下室工程質(zhì)量，應(yīng)根據(jù)工程項(xiàng)目的具體需求、地下室建造要求，優(yōu)化這方面的工作。本文將以某地區(qū)高層建筑工程項(xiàng)目為例進(jìn)行研究。

1 地下室防水方案設(shè)計(jì)

1.1 地下室底板新型防水構(gòu)造方案

為保證地下室工程設(shè)計(jì)達(dá)到預(yù)期的要求，按照圖1設(shè)計(jì)地下室迎水面的韌性防水構(gòu)造。

在對其研究中發(fā)現(xiàn)，這種防水構(gòu)造具有以下優(yōu)勢：因?yàn)榈叵率曳浪械牧芽p一般都是在背水面上出現(xiàn)的，所以從地下室受力的角度分析，韌性材料處于主體結(jié)構(gòu)的承壓位置。因此，在使用中可以充分利用聚合物中的抗壓強(qiáng)度[3]。但是這種結(jié)構(gòu)也存在一定的缺陷：彈性防水層一旦破損，修復(fù)起來也是非常困難的，會導(dǎo)致整個迎水面的防水破壞，無法從根本上對工程進(jìn)行防水處理[4]。綜合上述因素，不可以將這種防水構(gòu)造應(yīng)用于地下室的各結(jié)構(gòu)面，因此，可在上述內(nèi)容的基礎(chǔ)上，按照圖2、圖3進(jìn)行地下室底板位置背水面的防水構(gòu)造設(shè)計(jì)。

1.2 地下室后澆帶防水設(shè)計(jì)

為確保設(shè)計(jì)方案可以在應(yīng)用中達(dá)到預(yù)期目的，應(yīng)在設(shè)計(jì)防水方案前做好對設(shè)計(jì)文件的解讀工作。例如，項(xiàng)目部要對設(shè)計(jì)文件進(jìn)行仔細(xì)地研讀，以設(shè)計(jì)方案為依據(jù)并與現(xiàn)場的實(shí)際情況相結(jié)合，在全面考慮現(xiàn)場需求的前提下，設(shè)計(jì)一種經(jīng)設(shè)計(jì)單位批準(zhǔn)的、最佳后澆帶布置方案，以確保每塊混凝土連續(xù)澆筑、無縫施工[5]。當(dāng)?shù)叵率业装逦恢么嬖谶^多的后澆帶結(jié)構(gòu)時，為了避免其出現(xiàn)滲漏，可以采用設(shè)置“收口網(wǎng)”或在后澆帶對應(yīng)位置埋置止水鋼板的方式，對后澆帶位置進(jìn)行防水設(shè)計(jì)。

1.3 地下室施工縫防水設(shè)計(jì)

在上述內(nèi)容的基礎(chǔ)上進(jìn)行地下室施工縫的防水設(shè)計(jì)。在施工中應(yīng)注意，地下室施工縫混凝土的底部和頂部必須采用連續(xù)澆筑的施工方式，不能留下人為裂縫[6]。在外墻面的施工接縫處，只留下一個橫向的建筑縫，并結(jié)合工程實(shí)際情況，在結(jié)構(gòu)的防水設(shè)計(jì)中加設(shè)3mm厚的金屬止水鋼板。其中，地下室的外墻施工縫節(jié)點(diǎn)如圖4所示。

1.4 穿墻螺栓、管道止水處理

針對穿墻螺栓、管道的止水問題，可采用焊接止水環(huán)板的方式，對穿墻螺栓、管道進(jìn)行錨固。完成澆筑拆模后，在穿墻螺栓根部位置，鑿出1個直徑為20mm的缺口，對螺栓的端桿進(jìn)行氣焊處理，并附著防水砂漿，對缺口進(jìn)行填補(bǔ)與抹平處理，通過減少漏點(diǎn)的方式，實(shí)現(xiàn)對結(jié)構(gòu)的防水設(shè)計(jì)[7]。在穿墻管道處，應(yīng)設(shè)置焊止水環(huán)，管道兩端各加2根～14根鋼筋，將其與墻內(nèi)的鋼絲網(wǎng)焊接，在該基礎(chǔ)上使用混凝土對其進(jìn)行澆筑，以實(shí)現(xiàn)對管道的防水處理。

2 關(guān)鍵施工技術(shù)

2.1 防水混凝土澆筑

在對高層建筑地下室進(jìn)行施工的過程中，為了保證防水性能，需要完成對防水混凝土的澆筑。在混凝土拌和之前，應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)范取樣，并對其進(jìn)行高標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)，如強(qiáng)度等。在確定配合比的過程中，要不斷地適應(yīng)不同的材料，研究施工路線，掌握準(zhǔn)確的澆筑時機(jī)，從而尋找到符合要求的配合比[8]。當(dāng)設(shè)計(jì)配合比時，可結(jié)合公式（1）確定水灰比。

W/C=0.46fce/（fcu+0.0322fce） " " " （1）

式中：W/C為水灰比；fce為水泥實(shí)際強(qiáng)度；fcu為試配強(qiáng)度；砂、石總體積如公式（2）所示。

VA=1000（1-α）-VP " " " " " " " " " " （2）

式中：VA為砂、石總體積；α為混凝土的含氣量；VP為水泥漿體積。

在實(shí)際施工中，由于混合站物料通常是在戶外存放的，氣候條件對物料性質(zhì)有較大的影響。因此，在混合過程中，物料的含水量必須隨時檢測，保證水灰比達(dá)到設(shè)計(jì)要求。此外，還需對所加入的外加劑進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，保證其性能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

當(dāng)進(jìn)行混凝土施工時，在容積比較大的地方，如地下室底板、頂板和側(cè)墻，要采取具體的方法，例如當(dāng)混凝土攪拌時用涼水，在鋼筋的局部結(jié)構(gòu)中安裝冷水循環(huán)管等。為防止裂縫產(chǎn)生，應(yīng)采取有效養(yǎng)護(hù)措施，在混凝土澆筑完成后，應(yīng)對混凝土的內(nèi)外溫差進(jìn)行監(jiān)測，使其達(dá)到設(shè)計(jì)要求。另外，根據(jù)表1中的混凝土澆筑質(zhì)量評價標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格控制砼的質(zhì)量。

2.2 防水層鄰序施工

在基礎(chǔ)建設(shè)中，各工序都要成為一個整體，如果需要最大程度地發(fā)揮防水層的功能，就需要根據(jù)其材料特征提高施工質(zhì)量，相鄰施工工序的影響也不可忽視。在地下室的地板防水工程中，一般都是在路面鋪裝上防水層。在基坑工程中，基坑工程會對基坑底部的土體造成擾動，造成基坑底部土體破壞，使基坑底部土體喪失了原來的密實(shí)性，用錘擊實(shí)后，基坑的承載力不能得到恢復(fù)。特別是在承臺外環(huán)、樓板外環(huán)等部位，由于回填量較大，因此要確保土體的密實(shí)程度就更難了。在地基受降雨影響下，地基將產(chǎn)生沉陷，造成墊層底部脫空，同時由于結(jié)構(gòu)自重的作用，因此大面積脫空的墊層將受到損傷，從而造成防水層的撕裂，進(jìn)而喪失防水性能。如果樓房底層防水材料發(fā)生滲水，給維護(hù)帶來很大的難度。柔性高效的防水卷材，能夠有效地避免因沉降而產(chǎn)生的拉裂，在防水涂料中，其主要作用是對基層進(jìn)行處理，若此工序的施工質(zhì)量得不到保證，則其防水性能將會大幅下降。因此，在實(shí)際施工中，不僅要重視基礎(chǔ)墊層的施工質(zhì)量，而且要重視回填層的質(zhì)量。

在地下室邊墻回填土過程中，對回填土的質(zhì)量有不同的要求。在回填體中，必須達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)范所提出的各種條件，并且不能包括某些有害物質(zhì)。對穿墻管道進(jìn)行強(qiáng)化處理，以避免管道碰撞，破壞防水結(jié)構(gòu)等。若能將防水保護(hù)層固定好，則可實(shí)現(xiàn)豎向位移，防止因自然沉降引起的回填土對防水層的豎向拉伸，破壞防水層?；靥畈捎梅謱犹钪⑦m時碾壓的方法，并按工藝要求確定碾壓厚度、碾壓數(shù)量以及機(jī)械噸位。由于回填土的施工作業(yè)直接關(guān)系到基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的防滲效果，因此，在開挖過程中要特別注意回填土的施工作業(yè)，以免因沉降太大而導(dǎo)致防水層損壞。為防止地表水滲入基座邊壁，當(dāng)回填期結(jié)束時，必須在回填區(qū)上部采用防滲材料，以防止地表水滲入。

2.3 穿墻管線施工

在高效率的施工過程中，要嚴(yán)格控制金屬管套的質(zhì)量，在操作過程中，金屬管套要符合設(shè)計(jì)要求，中間止水的性能也要嚴(yán)格遵守規(guī)范。對套管、止水片的焊接質(zhì)量要逐個檢查，如有瑕疵要及時修補(bǔ)，確保焊接工藝符合防水要求。為加強(qiáng)其與混凝土的結(jié)合，在安裝之前，還須對其進(jìn)行除油、除銹等處理。為了防止混凝土的松動，可以采用加強(qiáng)鋼筋焊接的方法將套管與鋼筋網(wǎng)連接起來。

金屬套筒的安裝要求很高，在澆注封膜前，必須對已安裝的套筒進(jìn)行檢驗(yàn)，如有差錯，應(yīng)及時改正。當(dāng)安裝穿墻套管時，應(yīng)在規(guī)定的范圍內(nèi)保持一定的安全間距，這樣可以使管線在安裝過程中有足夠的空隙，以此增加混凝土的密實(shí)度。當(dāng)管道密集穿過墻體時，可通過金屬管束式埋管，能使套管與止水鋼板焊得更緊密，效果更好。

2.4 抗浮處理

當(dāng)?shù)叵滤母×突椎淖灾亟咏鼤r，在施工中應(yīng)加大基底的土方質(zhì)量。但是這種方法對施工的時間要求比較高，需要隨時監(jiān)測地下水位，所以對施工隊(duì)伍的要求也比較高。錨桿的應(yīng)用較為簡單，但對于不同的結(jié)構(gòu)形式，所需數(shù)量也要有所變化，一般的錨桿性價比較高，且易于操作。在錨固過程中，必須對注漿體和注漿體進(jìn)行注漿，防止注漿體的銹蝕。

在地下水位較高，且工程條件較為簡單的情況下，可采取主動降水方法。目前最常用的是井點(diǎn)法，即先向地下水中噴射負(fù)壓井，然后用真空泵不斷抽吸，直到低于地面0.5cm，使其失去水分并穩(wěn)定下來，才能開始施工。在下水井點(diǎn)中，一般都是使用金屬管，但要保證井與坑墻之間的距離≥1mm，以免因管道漏氣而導(dǎo)致降水減少。當(dāng)進(jìn)行基坑開挖時，要充分考慮基坑開挖的深度，不能只靠經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行開挖。當(dāng)井點(diǎn)管水時，應(yīng)設(shè)隔水幕。當(dāng)基坑工程的施工環(huán)境比較復(fù)雜時，在基坑工程中，將井點(diǎn)管放入隔水層中，起到了至關(guān)重要的作用。一般情況下，上部、下部滲漏水呈斷續(xù)狀態(tài)，井點(diǎn)管對周邊環(huán)境的影響較小，因此可采取一定的降壓措施。一塊板在單位面積上所能承受的最大變化載荷的設(shè)計(jì)值，可以用公式（3）來計(jì)算。

qx=Mux/（r0×1/8×（Lx-2/3×cx）2） " " "（3）

式中：qx為板單位面積上可以承受的最大可變荷載設(shè)計(jì)值；Mux為板跨中或支座實(shí)際承載力彎矩值；r0為無梁雙向板彎矩計(jì)算最大系數(shù)；Lx為兩個柱之間的距離；cx為柱由帽偶在計(jì)算挖距方向時的有效寬度。

3 結(jié)語

目前，城鎮(zhèn)化是國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的一項(xiàng)重要發(fā)展戰(zhàn)略，大量流動人口涌入城鎮(zhèn)，導(dǎo)致城鎮(zhèn)用地閑置，部分高層住宅用地不足，這一問題已經(jīng)引起了很多城市設(shè)計(jì)師的重視。為了提高高層建筑的有效利用面積，往往通過增加地下結(jié)構(gòu)來提高有限空間的利用率。在建筑施工及使用中，常出現(xiàn)滲漏。為落實(shí)這方面工作，本文進(jìn)行這次研究，完成研究后，以某工程項(xiàng)目為例，對其進(jìn)行地下室防水施工，施工后，該工程投入使用至今從未發(fā)生過地下室漏水問題，已被地方政府評為優(yōu)良工程。

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