地下結構防水設計與施工技術研究

劉立峰

(山西四建集團有限公司,山西 太原 030012)

0 引言

隨著城市化的推進，人們對地下空間的開發利用越來越迫切。地下混凝土結構作為地下空間的主要受力及防水構件，受環境影響，在實際施工期間或交付運營后常出現因滲漏水，嚴重影響建筑物的使用功能，因此地下防水設計、施工質量極為關鍵，特別對地下水位高的建筑物應引起重視。

在地下室結構施工中需重點關注防水型外加劑及防水材料的設計與施工，采取有效措施多道設防保證建筑物的防水性能，在材料、施工方法選擇上要充分調研，避免發生滲漏水現象。施工過程中將地下混凝土結構自防水作為防水工程的第一關，自防水是地下防水體系的基礎。要重視混凝土結構特殊部位的處理，如后澆帶、施工縫等細部節點的防水至關重要，防水工程細部節點如出現隱患將造成整個防水體系的失效，后果不堪設想。

1 地下防水設防要求

地下工程的防水設防要求，應根據使用功能、使用年限、水文地質、結構形式、環境條件、施工方法及材料性能等因素確定。要因地制宜，要結合地勘報告地下水情況、水質，在防水工程設計時區別對待，充分考慮不同地區的地下水的實際情況，在地下防水工程設計時始終應秉承不滲漏為原則，要衡量防水工程前期投入與后期滲漏維修的關系，在新的住宅項目規范中明確提出地下室防水不低于結構設計工作年限(即50年)要求，因此我們對地下室的防水設防必須引起重視。

2 地下防水結構體系設計

防水體系設計應以結構自防水為主、卷材或涂料防水為輔。地下室結構采用防水混凝土，防水混凝土結構設計厚度不應小于250 mm；裂縫寬度不得大于0.2 mm，并不得貫通；鋼筋保護層厚度迎水面不應小于50 mm。卷材防水層設計時要考慮與混凝土結構分子的融合性，做到防水與混凝土結構緊密粘結，避免出現“竄水”現象。

外墻、頂板防水應優先選用復合防水技術，卷材與涂料的結合，混凝土內摻外加劑與防水涂料的結合、混凝土內摻外加劑與水泥防水砂漿的結合、防水涂料與覆面層的結合，具體選用哪種復合形式，設計人員要充分考慮施工當地環境情況，施工周期對防水材料的影響合理選用。一定要做到可操作、易控制。在防水材料選擇時，要根據計算的結構變形量選用延伸率大的卷材、涂料等柔性防水材料。

后澆帶、施工縫、降水井等細部節點防水處理是防水工程成敗的關鍵，在設計時要綜合考慮施工條件、結構特點、施工過程維護等因素。外墻施工縫設置鋼板止水帶，并在外側做防水附加層(如圖1所示)。基礎后澆帶防水構造采用外貼式止水帶與鋼板止水帶復合使用的方式，同時做防水加強層(如圖2所示)。側墻及頂板使用鋼板止水帶與遇水膨脹止水膠復合使用的方式，同時做防水加強層(如圖3所示)。對高水位地區應重點對降水井防水及封堵做法進行設計，降水井內應采用膨脹抗滲混凝土，封井后要將基礎防水包裹嚴密(如圖4所示)。多道設防的防水方式，可達到互補，增強防水性能的效果。

應視不同的防水材料選擇是否取消外墻、頂板水泥砂漿找平層，原則上卷材防水層不得取消水泥砂漿找平層。

3 地下防水材料的選擇

3.1 外加劑選擇

需針對預拌混凝土廠家各種渠道供應的原材料進行配合比反復試驗，確定最佳配合比。混凝土外加劑的選擇要慎重，從外加劑對混凝土養護條件的要求、預拌混凝土廠家外加劑摻加的方法、外加劑應用工程的實地考察、外加劑與預拌混凝土廠材料的試配性能、施工現場條件綜合分析確定，既要保證混凝土防水效果，又要滿足施工作業需求。

3.2 防水材料選擇

防水材料選擇時要充分考慮防水材料的特性，特別是與混凝土結構的粘結性及受氣候影響的變化，施工方法的可操作性，防水材料的選擇一定要經過當地工程的實踐，對一些新材料要掌握其特點，如地下防水選用強力交叉膜防水材料受氣候的影響明顯，加之后續工序無法銜接，存在鼓泡、開裂、脫落的現象。復合防水層一般在混凝土基層清理干凈后應立即分層涂刷或噴涂防水涂料，隨即粘貼防水卷材，采用什么防水涂料與哪種防水卷材復合需要數據及實踐驗證，必須是共融性的。較好的是非固化橡膠瀝青防水涂料+橡膠瀝青自粘卷材。

4 地下防水施工

4.1 混凝土防水結構施工

防水混凝土應分層連續澆筑,分層厚度不得大于500 mm。地下室外墻、基礎大體積混凝土應及時根據測溫數據采取措施，避免混凝土裂縫。

4.2 防水層施工

4.2.1工藝流程

基層檢查、修補、清理、潤濕→附加層增強處理→配置水泥素漿→自粘防水卷材鋪貼(滾鋪法)→輥壓排氣→長、短邊搭接，粘結封邊→卷材收頭密封→檢查修補→質量驗收→保護層。

4.2.2施工要點

基層表面應堅實、平整、干凈，并充分濕潤無積水。對混凝土面有麻面、蜂窩等缺陷部位，外墻不平、施工縫、后澆帶處采用聚合物水泥防水砂漿摻聚合物建筑膠補平。節點部位采用吹風機輔助清理。陰陽角應用1∶2水泥砂漿做成平整光滑的1/4砂漿圓弧形(最小半徑：陰角50 mm，陽角20 mm)或45°坡角。

陰陽角部位、施工縫、穿墻管等特殊部位應鋪設防水卷材加強層，加強層寬度500 mm，平立面平均展開。先按細部形狀將卷材剪好，視尺寸、形狀合適后，撕去隔離膜鋪貼。附加層不得空鼓，并壓實粘牢。

地下室外墻施工縫、后澆帶及存在應力裂縫的部位先涂刷水泥基滲透結晶型防水涂料兩遍，聚合物水泥防水涂料兩遍，并做卷材附加層。

水泥漿應按廠家說明書配置，并在水泥漿中摻入膠粉增加其粘結性。刮涂時應注意壓實、抹平，刮漿寬度比卷材的長、短邊各寬出100 mm，刮涂時保證平整、清潔。

卷材鋪貼采用滾鋪法，滾鋪時不能太松弛。第二層防水卷材應壓住第一層防水卷材搭接縫，長邊接縫應錯開1/2幅寬，短邊搭接縫錯開不小于1/3～1/2幅寬(如圖5所示)。鋪貼卷材時速度不宜過快，以免出現偏差難以糾正。操作時不能拉伸卷材，呈自然平直狀態，避免出現皺褶。

處理相鄰卷材搭接邊時，應用膠輥用力滾壓，使卷材搭接邊粘結牢固嚴密；大面卷材與附加層卷材間為滿粘。上下刮涂水泥素漿搭接在一起，直接用水泥素漿回刮封邊。卷材搭接寬度長邊不小于80 mm，短邊不小于100 mm。最后用水泥素漿抹平封邊。

滾壓時，輥筒從中間向卷材搭接方向另一側輥壓排除空氣，使卷材充分滿粘于基面上。立面卷材排氣時先滾壓卷材中部，再從中部斜向上往兩邊排氣，最后用手持壓輥將卷材壓實粘牢。

卷材在立墻頂部應采用收頭壓條固定，并用與卷材相容的專用密封膏對壓條頂端進行密封。外墻防水卷材應伸至室外地坪500 m以上。

自粘防水卷材宜選用濕鋪法，墻面、頂面宜選用涂料與卷材復合構造，在做防水前應對結構表面進行淋水或蓄水，以便能及時發現混凝土微細裂縫，采用水泥滲透結晶防水涂料進行處理，并增加涂料附加層。

4.3 后澆帶、施工縫、降水井等細部節點防水施工

后澆帶：鋼板止水帶應提前與基礎、外墻、頂板鋼筋焊接固定，鋼板止水帶開口朝向迎水面。后澆帶混凝土澆筑前應將表面浮漿、雜物、帶內垃圾等清除干凈，舊混凝土面應鑿毛處理，涂刷混凝土界面劑，澆筑前先澆一層50 mm～100 mm厚與混凝土成分相同的減石子水泥砂漿注意砂漿厚度均勻；后澆帶應采用高一等級微膨脹抗滲混凝土連續澆筑。后澆帶澆筑后新舊混凝土面應平整，基礎后澆帶應增加防水涂料、聚合物水泥防水砂漿抹面，外墻后澆帶內外側應增加延伸性大的防水涂料附加層、卷材附加層，確實做到多道設防、使防水系統更加可靠。

施工縫：混凝土應連續澆筑，澆筑前應提前策劃好澆筑方法、澆筑順序、人員及車輛的安排，混凝土分2次澆筑，第1次對基礎及距基礎底板表面不小于300 mm的側墻墻體進行澆筑，第2次澆筑剩余墻體、柱、頂板。地下室外墻施工縫處設置300 mm寬3 mm厚鋼板止水帶，并在外墻防水層施工時進行卷材或涂料加強處理。

降水井：在基礎墊層混凝土澆筑時降水井處設置鋼套筒，鋼套筒外側設置雙鋼板止水環，防水套管采用D為426 mm,S為6 mm厚螺旋焊管。防水卷材將螺旋焊管外包，降水井采用膨脹抗滲混凝土澆筑完鋼板封口后，卷材包裹嚴密。

5 結語

地下室結構防水具有致命性、不可預見性，一旦發生滲漏，修補難度極大，造成的隱形質量、經濟影響不可忽視，故應重視地下混凝土結構防水施工控制，從混凝土配合比設計、外加劑選型、混凝土澆筑振搗、混凝土養護、防水材料的選擇、防水層的施工、淋蓄水試驗等各項工序嚴格把關，要多舉措保證地下防水工程的安全可靠。防水設計在符合規范的前提下，根據當地防水材料的應用情況，慎重選擇防水材料，要結合工程所處地區的氣候條件、施工安排，綜合考慮材料的抗老化性、耐水性、抗滲性、耐高溫性、抗拉強度等，選擇符合本工程實際施工條件的防水材料。施工中做到樣板先行，規范施工工藝，結合工程特點、施工條件，考慮工期影響，選擇合理的施工方法，從工藝質量上保證地下防水的施工質量。