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地下室防水设置与细部构造方法

发布时间:2012.03.12
 
随着高层建筑的发展、建筑功能中人、货电梯的设置、建筑物内部水电功能设备必要的对安装空间及人民防空的战备防卫要求,通常高层建筑的下部有一至多层的地下室。地下室既是建筑功能建筑又是整个高层建筑的结构基部,为了满足使用中的功能要求,又要保证整个建筑基部结构耐久性,将地下室防水提到了重要的位置,在建筑设计规范中对地下室部分的防水要求根据功能不同,要求二至多道的防水设防,最基本也要求刚柔相匹配的设防方式。

  从九十年代以来,我们施工的数十个高层建筑地下室防水设计中多为刚性混凝土自防水一道,另外在地下室的外部加一至二道的柔性的由防水材料构成的防水设防。通过大量的工程实践统计,约有80%工程防水结果是成功的,没有出现地下室防水失败,但却有约20%工程的地下室局部出现漏水,给使用和堵漏带来困难,因此分析地下室漏水原因,改进地下室防水建筑构造方法是防水工程的一个重要方面。

  一、地下室出现漏水的状况:

  地下室漏水一般都是以局部漏水形式出现的,地下室所处的地质不同,功能不同,设计与施工不同,其漏水部位和形式多样。

  1、漏水部位:地下室局部漏水通常都是只占地下室外面积的极小部分,大的有数平方米,小的只有碗口那么大,按面积只有不足地下室外面积的千或万分之一。但对地下室的使用和耐久性危害很大。漏水部位有约70%产生在底板部分,或底板最深的坑,而多数又发生在底板或坑的交角(在室内看为阴交角)少数在地下室外墙壁的中下部。

  2、漏水形式:漏水的形式与地质、结构、季节有关主要表现以下几种状况。

  ①涌水:当地下水压力很大时,漏水的水流较大,有时堵不住如涌泉那样不断上涌。

  ②潜流:地下室的漏水会沿着建筑结构混凝土的裂缝中,流出如同一条潜流。

  ③渗漏:地下室的漏水是在结构混凝土的某一表面多处的外注或渗透出来。渗漏的程度不同,大者用干布擦后,接着就能看到多个的小水珠外冒,一小会就湿一片;小者只见湿永远不干,半天或数小时后也会越湿越大。

  ④波动漏渗:受地下室压力的波动影响,有的时候会漏或渗有的时间漏渗却消失。

  3、构造性漏水:指地下室的施工缝,后浇带,止水带处因应用材料不当,施工质量隐患引起的构造性漏水。

  二、地下室漏水的原因分析:

  从发现的地下室漏水局部看,水均由地下室结构的混凝土薄弱部分漏渗出来,它说明二个方面的问题,一是地下室结构的刚性自防水局部失效。二是由防水材料构成的整体柔性防水层也已破坏。从经验判断刚性结构自防水局部失效与柔性防水层局部破坏有的是在同一部位,但多数情况不会在同一部位,这是由于柔性防水层局部破坏后地下水会穿过柔性防水层,进入结构层的外壁,在地下水压力的作用下,水会在柔性防水层与结构混凝土外表面之间,劈开通道,当遇到结构混凝土的自防水失效部位而穿透混凝土进入地下室产生漏渗。因此当人们发现地下室漏水时,其地下室的结构自防水和柔性防水层均有局部的失效和破坏。

  1、结构混凝土刚性自防水局部失效的原因:

  ①结构混凝土的局部施工浇筑质量缺陷造成通道。根据缺陷的状态产生的有以下几种情况:一是由混凝土结构不严密产生的通道主要有浇筑中混凝土漏振产生的振捣不实或施工过程出现的暂停,与旧混凝土接磋不是按施工缝作业,形成带状混凝土局部松散;二是模板板缝支设不严产生缝隙漏浆形成的局部混凝土不密实;三是模板支撑总体不牢,上部浇筑引起下部模板变形产生的混凝土裂隙;四是通过地下室自防水混凝土的支撑铁件或预埋件没有严格实施防止漏水措施(不加焊止水环)引起的埋件与混凝土之间的裂缝;五是地下室外围结构施工缝处理不当,在施工缝处产生穿水通道;六是当为结构砼为大体积时,由于措施不当,水泥水化热引起的砼过骤烈的温度升降变化造成砼裂缝。

  ②由于地基沉降不均引起的结构局部缺陷。如沉降不均引起的底板的开裂或沉降不均产生的墙体受力改变产生的开裂,这些开裂形成的穿水通道。

  ③在地下水的浮力作用下产生的结构变形增大而开裂。在一些梁板式地下室结构中,底板混凝土承力小于由地面渗水饱和增大了地下水浮力,有时设计刚度不足使底板产生向上弓起变形,这些弓起变形达到一定值时,板就会产生微小的径向裂缝,形成小的穿水通道。

  ④地下室施工过程排水措施不当。地下水降水深度不足,结构混凝土成型的初期地下水过早地浸入结构混凝土造成局部结构自防水的失效。

  2、柔性防水层局部破坏的原因:

  ①使用防水层材料不当引起。包括防水层选用的材料指标达不到要求,施工厚度不足;工艺不当;二种以上防水材料复合使用不当相互影响各自的防水效果等。

  ②柔性防水层的薄弱环节在地下水作用下被切裂,形成整体柔性防水层的破坏水穿透防水层。地下室的底板各阳角线防水层容易被切裂,地下室底板通常有1-2道沿周阳角线,该处结构混凝土都是尖角,又是分二次进行防水材料施工,其阳角线防水能力比较差,在结构沉降过程中,该部位很容易被切裂。另外地下室底板柔性防水层都是采用外防内贴法施工,而该法施工无法做到防水层与结构层粘合紧密,在底板变形时容易使柔性防水层与底板脱开,脱开结构的防水层又容易在地下水作用下鼓破。

  ③柔性防水层依随混凝土缺陷而穿孔破坏。这是由于下沉不均结构较大的开裂带动了柔性防水层的破坏;其次是当外防内贴法施工的底板混凝土有较大的外空洞,此时人们不知也不能修补混凝土。产生防水层背附的损失,在水压力作用下,小局部防水层被击穿。

  ④立面外防外贴法柔性防水保护层的损坏或变形起到防水层的局部损坏。地下室墙通常的柔性防水层都是采用结构混凝土形成后进行外防外贴法施工的,它的优点是柔性防水层能较好地和结构混凝土结合,但是当前的做法多数只在防水层外部做砖砌保护层,当地下室出现较大的下沉时或进行回填施工中,有可能使防水层外的砖砌保护层产生变形断裂或振动而局部破坏了防水层。

  3、建筑构造不当引起的漏水原因:

  ①设备安装需要穿过地下室结构的通道周围的漏水。设备安装穿过地下室结构时,都会做预埋套管,预埋套管均设止水环。套管与结构混凝土之间结合是紧密的,一般不会漏水,但防水层与套管的细部做法不当,使设备管与套管之间产生漏水通道,主要是柔性防水层与套管结合不合理,或设备管道与套管之间不严密产生穿水通道。

  ②后浇带施工缝和沉降缝的施工构造不当引起的漏水。建筑的后浇带施工缝和沉降缝的构造方法要依地下室大小、深度、平面形状、地下水压力及周围土质而定,该部位的构造不当引起漏水的原因多是构造造型不当,用料不符,施工过程的质量控制不严引起的。

  三、地下室防水工程的改进与建议:

  (一)、建立系统工程认识,搞好地下室防水的各个环节工程,保证地下室防水设置的效果。

  1.提高对地下室防水工程的复杂性认识,
必须树立以预防为主的方针,进行全过程的严格控制,造出一个好的防水工程。从地下室漏水的原因分析了解地下室防水涉及到结构、防水材料、建筑构造、施工各个方面,要从设计、施工、材料各个环节入手才能保证防水整个效果,同时还由于地下室防水工程的修复比较困难,而且漏水之后即使堵漏成功了,也只能是刚性自防水的修复,柔性防水层的破坏无法补救,一旦水进入结构外层还可能进一步扩大防水层与结构混凝土的脱离,为其它部位防水带来隐患。其次地下室封闭回填前,地下水的压力难以达到防水层施工工程的效果判断比较困难,为此要建立全面严格全过程的质量控制措施,作为建筑施工的关键过程加以落实。

  2.克服钢筋混凝土质量通病,尤其当结构混凝土为大体积时,应有强有力措施,保证地下室混凝土的成型质量。

  3.完善地下室的结构设计做到结构混凝土刚变强,适应地下环境的变化。

  4.选择适合的止水带等配件,精心施工施工缝、后浇带、伸缩缝等特殊部位。上述部位是地下室的构造的薄弱部位,但现行构造方法经验成熟只要选择合格的配件,精心的施工工艺就能满足后浇带施工的关键,在原混凝土接触面清理打毛,浇混凝土加膨胀性措施就能解决。

  (二)、完善地下室防水建筑构造,使防水材料全面粘合于结构混凝土,做好防水层保护。

  1.地下室的柔性防水层的设置是必须的,并要保证完整和耐久。柔性防水层是地下室防水的第一道防线,也是结构钢筋不受水浸蚀的主要防线,因此要加强对防水材料的选择,当使用两种不同材料时要考虑施工作业的相容性,防水材料的厚度要与建筑耐久性相适应。

  2.改进建筑构造使防水层牢固粘结在结构上。为了使防水层能适应结构的变化而不脱开防止防水层鼓破对防水层的建筑构造改进如下:

  ①防水层与施工基层脱开。地下室底板防水层作外防内贴法施工时,防水层的施工基层就是地下室底板垫层,通常为素混凝土层或垫层(混凝土、毛石或砖等)上的水泥砂浆找平层,根据以上分析防水层应与基层脱开。

  A.若为防水卷材,就将防水卷材空铺在基层进行卷材与卷材之间的接头粘结。

  B.在基层上空铺一层0.3mm厚的塑料薄膜,后点粘冷粘结剂与卷材进行粘结,卷材与卷材之间按要求粘结,此时塑料薄膜既是保证卷材与基层脱开的隔离层,又是卷材外面增加的保护层。

  C.若为防水涂料时,在基层上若空铺一层0.3mm厚的塑料薄膜或无纺布(无纺布无织孔防止涂料渗到基层上)塑料布或无纺布之间进行粘结,然后按要求在空铺布上进行分层涂料作业。

  ②底板防水层应与上面保护层的水泥砂浆粘结,水泥砂浆又要保证与地下室结构混凝土结合。

  A.当为防水卷材时,在卷材的上部粘结预制的水泥砂浆块,砂浆块为100mm×100mm水泥块上带与结构混凝土浇注连接的铁丝,每平方米卷材上粘铺水泥砂浆块不少于九快,粘结的方法采用分别在卷材和水泥砂浆块上双向粘结剂的方法,使卷材与预制水泥砂浆块粘结,其余卷材空位作现抹水泥砂浆保护层。为保证预制水泥砂浆块与现抹水泥砂浆成为整体,预制水泥砂浆块侧面作成上小下大的砌楔形,使用与水泥砂浆粘结的粘结剂应有足够的粘结力。

  B.当为防水涂料时,应根据涂料层与水泥砂浆层结合的能力,确定不同做法,一是涂料为油性或与水泥砂浆结合不好时,可参照A的做法在涂料层形成后,选择既与涂料层粘结又能与水泥砂浆结合的粘结剂进行。二是若为高聚合物水基层水性涂料(例如CME-A、CME-B涂料),由于该涂料与水泥砂浆结合很好,即可在最后一遍涂料涂刷后,在未成膜前接着就抹水泥砂浆,该涂料就会很好地与水泥砂浆粘结在一起。

  C.现抹水泥砂浆表面与结构混凝土连接措施。方法有两种:一是在水泥砂浆未凝前均匀拍入8mm-12mm小碎石子,使石子埋入砂浆1/3深,石子尽可能拉开成单个,二是在水泥砂浆上按“r”形铁丝,均匀分布每平方米10个。

  D、当地下室的防水层使用涂料时在涂料中部至少做一道用有纺布做加强层,加强层材料要保证施工过程和涂料融合。

  3.底板的外沿及地下室墙体竖向阳角线都应做成弧形的阳角线。在施行外防内贴法时,在基层的末端向上做一小段(大于100mm)的立面基层,在角处做成弧角,在弧角的200mm范围做防水加强层,同时该段落内不与水泥砂浆粘结形成防水层内外面都是空隔,对墙体竖向阳角线应在支模时做成弧角,抹灰中修正。

  4.地下室立面防水层应做到与形成的结构混凝土表面粘结好,应采用外防外贴法施工。

  5.立面防水层的保护层应与防水层分隔。立面保护层设分隔是为了做到保护层下沉变形时不拉动防水层,其分隔可参照水平防水层与基层增加一层空隔(铺)塑料布或无纺布的做法。

  6.立面防水层的保护层,应成为独立的结构。在地下室变形过程保护层不致破坏,其表面尽可能光滑减少与土的摩擦做到下滑自由不使保护层变形。保护墙的构造,根据地质状况考虑可能下沉值及地下室深度(地下室保护墙高度)不同可选择砖墙、素混凝土墙,砖墙加钢筋混凝土连梁,钢板网水泥砂浆抹灰等不同构造,必要时保护墙要做到既与防水层设隔离层又与结构混凝土连接的措施。

  7.穿过地下室结构的水电设备管道应在防水套管内穿行。地下室立面防水层要伸入套管内与防水套闭合,管道在套内要设止水环,套管的间隙填好防水材料,填料内外用密封膏封闭。

  8.凡阴、阳角线的防水材料粘贴时都要增设附加层。附加层的做法及埋地的地下顶板可参照屋面防水工程的要求设置和施工。

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