工程案例
業(yè)務(wù)范圍
關(guān)于地下室防水設(shè)計的討論
發(fā)布時間:2014-08-09
1 關(guān)于柔性防水層的設(shè)計問題李書山等從工程實際出發(fā),指出地下室底板迎水面柔性防水層的種種弊端,主要是“柔性防水層與需防水的結(jié)構(gòu)主體實際上是不密貼,防水層與結(jié)構(gòu)底板之間容易產(chǎn)生剝離脫落”,“柔性防水層只要一處有缺陷而漏水時,則整個隙縫將會充滿水,柔性防水層失去其意義”。因此,他們建議改為背水面剛韌性防水,即在底板面上用聚合物水泥砂漿或滲透結(jié)晶剛性防水材料等作內(nèi)防水層。而王天網(wǎng)認(rèn)為“地下室內(nèi)防水,無論選用卷材還是涂料都和基層難以達(dá)到牢固粘結(jié)。一旦混凝土滲水,會把內(nèi)防水層破壞,勞民傷財”。牛光全認(rèn)為“從原則上否定外防水是不恰當(dāng)?shù),外防水將水拒之地下結(jié)構(gòu)物之外,是真正的防水層,實為上策;一旦地下水侵入地下結(jié)構(gòu),內(nèi)防水層就難以長期抵抗水壓,難免滲漏之虞,應(yīng)該視內(nèi)防水為不得已而為之的下策”。
筆者同意王天、牛光全之觀點,在迎水面作防水層是阻擋水侵入混凝土結(jié)構(gòu)的附加措施,從理論上講得通。在背水面作防水層,如何防止地下水侵蝕混凝土,這一內(nèi)防水層能否抵擋水壓產(chǎn)生的滲漏,令人存在疑慮。作為規(guī)范不能把外防水改為內(nèi)防水,這是原則問題。
業(yè)內(nèi)人士普遍反映,近年地下結(jié)構(gòu)長大化,地基復(fù)雜,且受施工氣候和工期影響,搞好外防水、使其“天衣無縫”確實困難。以筆者指導(dǎo)施工的地下室為例:武漢國際會展中心地下二層,平面尺寸161 m×153 m,用SBS卷材作外防水層,正值雨季施工,由于工期緊,雨停稍干后就鋪卷材,施工時也沒有涂刷潮濕界面隔離劑,這層外防水整體質(zhì)量就難以保證。該工程采用摻膨脹劑的補償收縮混凝土澆筑?⒐の迥隉o滲漏,業(yè)主認(rèn)為,防水全靠混凝土。
筆者遇到許多地下室為樁板結(jié)構(gòu),樁頭幾百個至幾千個,底板與樁頭的柔性防水層如何聯(lián)成一體,施工單位十分頭痛,質(zhì)量也難以保證。難怪李書山等提出內(nèi)防水的工法。筆者不是反對外防水做法,在實際工程中,確實存在設(shè)計與施工、防水施工與工期等矛盾的現(xiàn)象,外防水如同虛設(shè),這些問題亟待解決。
2 結(jié)構(gòu)自防水是否可靠
王天認(rèn)為,鋼筋混凝土自防水在南方成功事例多,而在北方成功者鮮見。因為“混凝土密實是阻止滲水的關(guān)鍵,然而高的密實度又很難達(dá)到”,“既然自防水難以實現(xiàn),外加柔性防水層對混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行保護(hù)就成了必需”。我認(rèn)為這一觀點頗有偏誤。從1990年起,我國大力發(fā)展泵送(商品混凝土,在混凝土中加入減水劑后,水膠比從以往0.5以上降至0.35~0.50,而混凝土的坍落度從60~80 mm提高到160~180 mm,混凝土具有良好的流動度,只要稍為震搗,混凝土變得很密實,極少出現(xiàn)蜂窩現(xiàn)象。大量工程實踐表明,這種泵送混凝土不但強度高,而且抗?jié)B標(biāo)號大于S15,滲透系數(shù)遠(yuǎn)小于(5~8)×10-10 cm/s。根據(jù)我國現(xiàn)有混凝土技術(shù),使混凝土高度密實已不成問題。由于混凝土存在收縮開裂的弱點,可能成為滲水通道,我國在設(shè)計上采用每30~40 m設(shè)一道后澆帶,等混凝土收縮40~50 d后再用膨脹混凝土回填,這是解決結(jié)構(gòu)收縮裂縫的有效措施。近10多年來,許多地下工程采用補償收縮混凝土和纖維混凝土作地下室的結(jié)構(gòu)自防水材料,進(jìn)一步提高了地下結(jié)構(gòu)的抗裂防滲功能。據(jù)2003年統(tǒng)計,全國膨脹劑用量約80萬t,以平均40 kg/m3計,折合防水混凝土達(dá)2000萬m3。目前我國混凝土外加劑和高性能混凝土技術(shù)已普及,混凝土質(zhì)量已大大提高,這是地下結(jié)構(gòu)自防水的保證。另外,王天提出的鋼筋混凝土自防水施工中存在的一些不利因素,其實在柔性防水層施工中也存在,這只能靠工程質(zhì)量“終身制”去解決。
3 外防水層設(shè)計是否應(yīng)“一刀切”
GB 50108—2001《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》實施后,北方許多設(shè)計院不管地下室大小,一律要設(shè)外防水層,因為要執(zhí)行規(guī)范。而在南方許多地下室設(shè)計中,尤其底板為樁板結(jié)構(gòu),或反梁底板,或1~2 m厚的大底板,多采用混凝土結(jié)構(gòu)自防水而取消外防水。這就存在是否“一刀切”問題,它的依據(jù)是什么?
筆者認(rèn)為GB 50108—2001《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》要遵守,它是成功經(jīng)驗的總結(jié),但是,也要根據(jù)地下室的結(jié)構(gòu)和水文地質(zhì)條件進(jìn)行切實可行的防水設(shè)計。對于地下有侵蝕水的地下室,一般要設(shè)外防水層!兜叵鹿こ防水技術(shù)規(guī)范》總則中提出:“地下工程的防水,應(yīng)采用經(jīng)過試驗、檢測和鑒定并經(jīng)實踐檢驗質(zhì)量是可靠的新材料,行之有效的新技術(shù)、新工藝”,這說明如有成熟的工法可突破《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》。地下室底板結(jié)構(gòu)形式多種,施丁比較復(fù)雜,雨季和寒冬都影響外防水作業(yè),因此很難做到“天衣無縫”。底板混凝土能否做到不裂不滲,不做外防水呢?本院提出的《UEA補償收縮混凝土防水工法》(YJGF 22-92)是經(jīng)建設(shè)部批準(zhǔn)的國家級工法,經(jīng)15年數(shù)千個地下室防水的考驗,證明它是科學(xué)、有效的。在《混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》(GB50119—2003)中,第8、4、6條文說明指出:“由于地下室的水工構(gòu)筑物長期處于潮濕狀態(tài),溫差變化不大,最宜用補償收縮混凝土作結(jié)構(gòu)自防水,大量工程實踐表明,與樁基結(jié)合的底板和大體積混凝土底板,用補償收縮混凝土可不做外防水,但邊墻宜做附加防水層!苯(jīng)現(xiàn)場測試,補償收縮混凝土保持0~100膨脹微應(yīng)變,也即整個底板處于微壓應(yīng)力狀態(tài),板不會出現(xiàn)貫穿裂縫,不裂就不滲:但是,地下室邊墻就不同,邊墻混凝土澆筑比較困難,兩側(cè)有模板,人看不見,拆模板后,又長又薄的墻體養(yǎng)護(hù)困難,受到天氣影響大,容易出現(xiàn)豎向的裂縫。因此要在墻體的迎水面作柔性防水層,有些地下廣場和地下停車庫有頂板時也要作防水層,然后覆土1 m以上作保溫層。這里以本院承擔(dān)的幾個大型工程為例作說明:
(1)迎澳門回歸的珠海拱北口岸廣場,地下三層,平面尺寸248 m×190 m,土質(zhì)不好,地基打下6 000余根抗浮樁,原設(shè)計底板做外防水。由于雨水頻繁,底板與眾多樁頭難以做好外防水,而工期只有一年半,建設(shè)方要求取消外防水,請本院提供技術(shù)服務(wù)。本院提供的技術(shù)方案是:整個地下廣場采用UEA補償收縮混凝土澆筑,以膨脹加強取消后澆帶,實行無縫施工,底板取消外防水,邊墻迎水面用聚合物水泥防水涂料作外防水,頂板用防水卷材作外防水。工程1999年竣工至今,防水效果良好。
(2)福州長樂國際機場航站樓地下室,平面尺寸384 m×48 m,地基打入3 000余根灌注樁。采用了UEA混凝土做底板結(jié)構(gòu)自防水,不做外防水,邊墻迎水面做一道外防水。1997年完工至今,無滲水現(xiàn)象。
(3)上海市貿(mào)商城地下室二層,平面尺寸240 m×110 m,底板厚1~3 m,混凝土設(shè)計標(biāo)號C40、S8,采用UEA混凝土作結(jié)構(gòu)自防水,底板不做外防水,邊墻做一道防水卷材,1995年完工至今地下室未發(fā)現(xiàn)裂縫及滲漏問題。
(4)深圳華潤中心地下室,中區(qū)地下二層,平面尺寸19.6 m×121 m,北區(qū)地下三層,平面尺寸108 m×84 m,底板為梁板筏基,部分為樁基,采用ZY補償收縮混凝土做結(jié)構(gòu)自防水和無縫施工,底板無外防水,邊墻做一道防水卷材,2003年完工至今無滲漏。
類似工程實例很多,不一一列舉。工程實踐表明,采用補償收縮混凝土做底板的結(jié)構(gòu)自防水是可靠的,可取消外防水,尤其對于樁板或厚板結(jié)構(gòu)的底板,具有現(xiàn)實意義。但邊墻和露天頂板要做外防水,這種剛?cè)峤Y(jié)合的防水技術(shù)已越來越多地被采納,正如牛亞輝所說,目前地下工程中90%以上的混凝土采用摻膨脹劑的補償收縮混凝土。但是也有些工程存在滲漏現(xiàn)象,這是事實。據(jù)我們考察,滲水大多在邊墻的施工縫、螺栓穿孔和豎向表層微裂縫,這些問題與膨脹劑質(zhì)量和摻量不足,以及施工養(yǎng)護(hù)不周有關(guān)?捎脙(nèi)防水局部處理。
我們認(rèn)為,地下室能否長久防水,關(guān)鍵在于結(jié)構(gòu)自防水,附加外防水是重要的保護(hù)措施,但不宜“一刀切”。應(yīng)根據(jù)地下室結(jié)構(gòu)特點、水文地質(zhì)和施工條件等,來選擇業(yè)已成熟的防水設(shè)計方案,達(dá)到施工方便、為業(yè)主省錢和長久防水的目的。
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