工程案例
業(yè)務(wù)范圍
大型地下室防水施工措施
發(fā)布時間:2014-08-09
提要:本文介紹了某工程地下室針對不同部位采取的相應防水措施,做到防排結(jié)合、剛?cè)岵⒂谩⒍嗟涝O(shè)防、綜合治理,收到良好的效果,供類似工程參考。關(guān)鍵詞:剛性防水;柔性防水;后澆帶;抗浮措施
1 工程概況
某工程位于福州市閩江北岸,南鄰閩江防洪堤,地下室外墻邊緣距閩江僅約50m;北接臺江路步行街。本工程占地面積18660m2,總建筑面積115016.3m2,由2座30層、2座27層和1座17層高層建筑及一系列造景組團和附屬設(shè)施組成。該工程設(shè)二層地下室,地下一層為連體地下室,東西長166米、南北長81.9m,地下室二層僅在五座塔樓范圍內(nèi)設(shè)置。地下室底板埋深分別為:5.1m、7.4m、7.7m、8.4m和8.7m,最深處承臺埋深高達12.9m。地下室底板埋深(見圖1)。根據(jù)工程勘測報告,該地下室的埋深位于填中砂層及含泥粗中砂層中,滲透系數(shù)大,且上層的中砂層與閩江有直接水力聯(lián)系,受閩江水位的影響,地下水位在-2.5~-3.5m之間變化。使得該地下二層整層位于地下水之下,地下一層的底板及部份墻體也位于地下水中,水壓力大,因此該地下室防水工程成為施工中的難點與重點。
2 防水措施
根據(jù)本工程的水文地質(zhì)、工程地質(zhì)特點和巖土工程勘察報告及設(shè)計院提供的地下室防水設(shè)計方案,本工程地下室防水針對工程中不同部位采取了相應的防水措施——防排結(jié)合,剛?cè)岵⒂茫嗟涝O(shè)防,綜合治理。
2.1 防排結(jié)合
本工程基坑采用水泥攪拌樁重力式擋墻支護,使其基坑周邊形成止水帷幕,并經(jīng)降水設(shè)計,在支護基坑內(nèi)布置73口深井降水點。在地下室土方開挖前一星期,啟動井群水泵進行降水,使得在地下防水砼施工過程中,地下水位始終保持在防水層以下30cm。基坑周圍的地面水排入四周的明溝內(nèi),保證了地下室結(jié)構(gòu)防水施工期間不帶水帶泥施工。
2.2 剛性防水
本工程的地下室防水砼的抗?jié)B等級高,地下室一層為S8,地下室二層為S12。結(jié)構(gòu)自防水砼采用泵送UEA補償收縮砼,UEA摻大量為膠凝材料的8%~10%。UEA的限制膨脹率為2~4×104-4可使砼強度提高10%~30%,抗?jié)B性提高2倍,抗凍性、抗硫酸鹽性也大為提高,對鋼筋無銹蝕作用,還有緩凝作用的優(yōu)點,可補償砼的溫差收縮,再摻入緩凝減水劑復合使用是減少大體積砼開裂的最優(yōu)措施之一,它能有效抑制砼內(nèi)部的空隙率,加大其界面的密實性,從而達到防水的目的。
2.2.1 大體積砼施工
本工程地下室底板面積大,承臺底板最厚處達到2200mm,特別是4#、5#樓的人防底板為一個獨立的大承臺。為保證承臺底板的砼質(zhì)量,控制水泥水化熱導致溫度變形裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展,特采取以下幾點措施。
(1)根據(jù)設(shè)計要求將基礎(chǔ)底板分為13塊后澆帶區(qū)域進行澆筑(見圖1),減少每次澆筑的蓄熱量,以防止水化熱的積聚,減少溫度應力。
(2)大體積砼基礎(chǔ)的整體性要求高,要求砼連續(xù)澆筑一氣呵成,故砼應分層澆筑,分層振搗(一般為30-40cm),且必須保證上、下層砼初凝之前結(jié)合完好,不形成施工縫。當結(jié)構(gòu)長度超過厚度的3倍時應采用斜面分層澆筑方法,即 “一個坡度,分層澆筑,循序漸進,一次到頂”。砼在澆筑的2-3小時后,在其表面先初步按標高用刮尺刮平,在初凝前用木蟹打磨,待砼收水后再用木蟹二次抹壓搓平,以閉合收水裂縫。
(3)由于選用低水化熱的525#的普通硅酸鹽水泥,添加減水劑減少每立方米砼中水泥用量,充分利用砼的后期強度,降低水化熱,延緩了砼凝結(jié)時間。
(4)做好底板砼的保溫養(yǎng)護,保持合理溫差,減緩降溫速度,減少溫度應力,故在砼表面采用覆蓋1層塑料薄膜及2層麻袋進行養(yǎng)護。在養(yǎng)護過程中,隨時測溫掌握內(nèi)外溫差,并采取相應的措施進行調(diào)整。
另外在地下室外墻施工中,由于使用了支模定位的穿墻螺栓,若其止水片處理不當,或施工縫設(shè)置及施工不當?shù)龋紩纬?a href='http://oipnet.com' target='_blank' title='滲水'>滲水通道造成外墻滲漏。為了達到砼外墻的自防水功能,施工中除嚴格按照規(guī)范施工外,還應特別注意穿墻螺栓、施工縫、穿墻管道等幾個防水薄弱節(jié)點的處理。
2.2.2 素砼墻剛性防水
由于場地和工期的限制,地下二層外墻采用與墻體同標號的素砼防水墻,在墻高范圍內(nèi)設(shè)三排150×6mm用于固定對拉螺栓的通長鐵件,以提高防水墻的整體性,利用防水砼的補償收縮和抗?jié)B能力,來達到防水目的。由于防水墻的墻身過長,故每隔10m設(shè)一條豎直的20mm寬凹槽收縮縫,在縫兩側(cè)用鍍鋅鐵皮封釘,內(nèi)填防水油膏。在防水墻上口與地下一層底板結(jié)合處,也設(shè)置成凹槽性,上填遇水膨脹止水條,與地下一層底板砼一起澆搗,形成一堵封閉式的剛性防水墻(見圖2)。
2.2.3 底板面防水砂漿施工
地下室底板防水采用2mm厚的內(nèi)摻高效有機硅(GYF-A型)防水劑和砂漿裂縫克星CTAFiber的防水砂漿粉刷作為防水層。高效有機硅防水劑的主要成分是甲基硅醇鈉,在水和二氧化碳的作用下,生成一種憎水物——甲基硅氧烷,并進一步縮聚成網(wǎng)狀樹脂防水膜,用于堵塞水泥砂漿內(nèi)部毛細孔,增強密實度,提高抗?jié)B性,從而起到有效的防水作用,其砂漿抗?jié)B壓力>1.4MPa。而砂漿裂縫克星CTAFiber是以聚丙烯改性纖維為原料,在砂漿內(nèi)部形成均勻的亂向支撐體系,就像在砂漿中摻入數(shù)量巨大的細微筋,它能有效阻止砂漿內(nèi)原生裂縫的發(fā)生和發(fā)展,減少裂縫的數(shù)量和寬度。同普通砂漿相比,加入體積摻量0.1%(0.9kg/m2)CTAFiber纖維,砂漿的抗裂能力可提高90%以上,同時它可有效抑制砂漿的早期干縮裂縫和連通裂縫的產(chǎn)生,大大提高砂漿的密實度,從而提高砂漿的抗?jié)B性能。
(1)防水砂漿的配制
①有機硅防水劑:水=1:9(體積比),即每平方米2cm厚防水砂漿需0.7kg有機硅防水劑;
②灰:砂=1:2.5(體積比);
③每立方米砂漿加入0.8-1.2kgCTA纖維。
(2)防水砂漿施工
基層清理潮濕——抹1mm素灰漿結(jié)合層——分兩層抹防水砂漿層(每層1cm)——養(yǎng)護。
2.3 柔性防水——聚合物水泥基復合防水涂料
地下室一層的外墻采用RH-聚合物水泥基復合防水涂料(見圖2)。它是由高
分子聚合物共聚乳液等有機液料和水泥、石灰粉等無機材料復合而成的雙組份防水涂料,其主要成膜物在干燥過程中不斷蒸發(fā)水份,高分子聚合物乳液因密度逐漸增大而失去流動性,而涂料中的水泥粉料因吸收水份而固結(jié),當干燥至一定程度后,乳液顆粒與無機粉料顆粒漸漸彼此接觸密集,從而加大了聚合物乳液和無機粉料兩相之間的粘結(jié)強度,最終形成均衡致密彈性涂膜。它利用聚合物的柔軟改善了水泥干縮變形的缺陷,具有更強的抗水性和粘結(jié)力,涂膜柔韌性好、強度高、延伸率大,防水效果極佳。
水泥基防水涂料基層要求平整、干凈、濕潤,有足夠的強度,陰陽角做成圓弧形。液料和粉料按1:1配比并充分攪拌后使用,配好的涂料應及時用完;施工順序為先陰陽角等節(jié)點細部附加層增強處理,再立面施工。
施工時,若基層過于干燥,需用稀釋料打底一道,第一遍涂覆應薄一些,涂覆時需均勻。一般為3-5遍,用量為3-5kg/m2。待第一遍涂膜表干后,(以腳踩不粘為準,一般需3-6小時)即可進行第二遍涂覆,第二遍涂覆方向應與第一遍垂直。以后各遍以此類推,直至涂層厚度達到1.5mm。
本涂料含有水泥成分,易與水泥類材料粘結(jié),因此,可在本涂層上直接進行水泥砂漿、砌體材料等保護層施工,但需在防水層實干后進行。
地下室外墻完成防水處理后,在基坑與外墻間隙采用粘性土回填,以改變土層環(huán)境,人為的降低基坑內(nèi)土層的滲透能力,進而達到防水的目的。
2.4 后澆帶防水處理:
后澆帶設(shè)計可以分為沉降后澆帶與伸縮后澆帶。沉降后澆帶主要是為防止基礎(chǔ)沉降時結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不良影響而設(shè)置的,它應保留至主體結(jié)構(gòu)完成后1個月再進行施工。伸縮后澆帶主要是防止砼后期的各類收縮以及溫度變形而設(shè)置的,它保留至兩邊砼澆筑完2個月后再進行施工。由于后澆帶的砼屬于二期砼與一期砼的交接處,是地下室防水功能中的薄弱部位,非常容易引起滲漏,應特別予以注意。
(1)雖然根據(jù)設(shè)計要求將基礎(chǔ)底板分隔為13塊沉降后澆帶區(qū)域,其縫寬為800mm,深度同板、墻厚,但每段外墻仍較長,不能滿足規(guī)范要求,因此,為了防止出現(xiàn)垂直裂縫,在原設(shè)計圖的基礎(chǔ)上,另增加了多條伸縮后澆帶,以保證每30~40m左右設(shè)置一道后澆帶。后澆帶板厚中間設(shè)置了一道通長封閉式鋼板止水帶,連接處采用滿焊,以提高后澆帶的防水質(zhì)量。
(2)后澆帶處砼施工前,先將兩側(cè)木模或細鐵絲網(wǎng)拆除,清理表面較松散的砼,表面鑿毛,濕潤48h以上,并檢查模板是否漏漿。
(3)后澆帶處應加設(shè)一遍防水涂料,且按設(shè)計要求在底板后澆帶處還應加設(shè)一層100厚1.4m寬的砼墊層,內(nèi)配雙向鋼筋網(wǎng)。
(4)為保證接縫嚴密,經(jīng)篩選采用UEA作為外加劑配制補償收縮砼,摻入量為水泥用量的10-12%,它可使砼產(chǎn)生0.04%~0.06%的膨脹率,能有效提高空白砼的抗壓強度,并有利于砼的長期強度穩(wěn)定發(fā)展。后澆帶處的砼強度等級應比兩側(cè)先澆砼強度等級提高一級。
(5)后澆砼與兩側(cè)先澆混凝土的施工間隔時間至少為2個月。這期間兩側(cè)先澆砼的體積收縮變形已趨于穩(wěn)定,后澆的補償收縮砼在兩側(cè)先澆砼及鋼筋的限制下因膨脹使砼內(nèi)部密實,并與兩側(cè)先澆砼相接密實,成為整體的無縫結(jié)構(gòu)。后澆砼施工溫度應低于兩側(cè)先澆砼施工時的溫度,這是為了減小內(nèi)部砼與外層砼之間的溫差梯度,從而減少因限制下的冷縮變形而產(chǎn)生的裂縫,有效地保證后澆帶施工質(zhì)量。
(6)砼終凝后即進行麻袋覆蓋兼澆水養(yǎng)護,養(yǎng)護時間一般不小于l4d。
3 地下室抗浮措施
由于本工程地下室底板面積大,又地處閩江之畔,地下水位高,水壓力大,因此在建筑物未施工至足夠重量時,水的浮力便大于建筑物的自重,這將造成建筑物上浮,導致地下室傾斜,產(chǎn)生結(jié)構(gòu)拉裂,從而破壞結(jié)構(gòu)自防水和柔性防水層。為此,在施工期間,利用基坑內(nèi)布置的73口深井不間斷降水,使地下水位始終保持在底板以下以保證地下室結(jié)構(gòu)不至于因水的浮力而產(chǎn)生裂縫。
為了保證降水井埋設(shè)時不至于滲漏,在降水管上設(shè)置2道圓環(huán)形鋼板止水環(huán),待主體結(jié)構(gòu)完成1個月,并完成沉降后澆帶的施工、養(yǎng)護工作后,此時建筑物上部的自重己大于水的浮力,結(jié)構(gòu)不至于再上浮。最后進行降水井的封井作業(yè),從而杜絕了降水井滲漏的可能。
封井工藝流程:填粒(管中填礫石)——注漿(高壓灌注膨脹砂漿)——封板(井口用6mm鋼板與管口滿焊)。
4 結(jié)語
通過采取以上一系列的措施,特別是針對防水薄弱部位的精心施工,確保了地下室防水工程的施工質(zhì)量。地下室防水工程施工完成至今已有3年多,未發(fā)現(xiàn)有任何滲漏現(xiàn)象,防水效果良好。本工程被市質(zhì)協(xié)評為2004年度“榕城杯”優(yōu)良工程。
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