建筑物地下室底板滲水裂縫的處理與控制要點(diǎn)分析

崔澤，陳家緣，肖少鴻

（中國建筑第二工程局有限公司，廣東深圳 518107）

1 引言

許多建筑物為了滿足使用者的要求，通常會設(shè)置地下室，方便車輛停放以及其他用途。建筑物地下室底板通常采用混凝土結(jié)構(gòu)，由于混凝土?xí)玫酱罅克啵嘣谑旎^程中產(chǎn)生水化熱，導(dǎo)致混凝土內(nèi)部溫度升高，內(nèi)外溫度差異較大，在使用過程中容易產(chǎn)生裂縫，同時(shí)還有可能導(dǎo)致底板滲水問題，影響建筑物地下室的正常使用。因此，要采取切實(shí)可行的措施解決建筑物地下室底板裂縫滲水問題，需研究其產(chǎn)生的原因，從根本上防止裂縫出現(xiàn)，提高建筑物地下室混凝土結(jié)構(gòu)的安全性與穩(wěn)定性，使建筑物的使用功能更加健全，為建筑物使用者提供更安全、更可靠的保障。

2 建筑物地下室底板產(chǎn)生裂縫的原因分析

2.1 水泥水化熱較大

建筑物地下室底板施工通常采用水泥用量較多的混凝土，可以有效增強(qiáng)地下室底板的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。但是，水泥水化過程中會產(chǎn)生大量的熱量，據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，每克水泥在水化作用中釋放的熱量大約為501 J，混凝土內(nèi)部溫度升高至大約80～90 ℃時(shí)，內(nèi)部熱量不易散發(fā)，內(nèi)部溫度遠(yuǎn)高于外部溫度，兩者溫度差異變大，混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的溫度應(yīng)力與溫度變形，如果溫度應(yīng)力與變形值超出允許范圍，會導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。因此，建筑物地下室底板混凝土內(nèi)部的溫度與混凝土采用的水泥類型、用量有直接聯(lián)系，當(dāng)混凝土內(nèi)部溫度與外部溫度相差較大時(shí)，溫度應(yīng)力越大，出現(xiàn)裂縫的可能性就越高。

2.2 外界溫度的影響引起裂縫

在澆筑建筑物地下室底板混凝土的過程中，容易受到外界氣溫變化的影響，這種影響通常呈現(xiàn)為外界氣溫越高，混凝土澆筑溫度越高；反之外界氣溫越低，混凝土澆筑的溫度也越低。當(dāng)氣溫迅速下降時(shí)，外層混凝土內(nèi)部溫度也會呈梯度式下降，從而形成溫度差異及溫度應(yīng)力，導(dǎo)致地下室底板大體積混凝土產(chǎn)生裂縫。

2.3 內(nèi)部溫度變化造成裂縫

由于在混凝土的硬化過程中會產(chǎn)生大量的水化熱，再加上地下室底板體積大、厚度厚，結(jié)構(gòu)內(nèi)部的熱量不易散熱。當(dāng)混凝土內(nèi)部溫度到達(dá)峰值后，水化熱逐漸減少，結(jié)構(gòu)表面的溫度逐漸降低，但是結(jié)構(gòu)內(nèi)部的降溫速度比表面降溫速度慢很多，由此形成的溫度應(yīng)力大于混凝土的抗拉強(qiáng)度時(shí)，會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)裂縫，并且裂縫會隨著溫度的變化擴(kuò)張或合攏。

3 建筑物地下室底板滲水裂縫的處理措施

建筑物地下室底板發(fā)生裂縫滲水的處理方法通常有表面涂抹與貼補(bǔ)法、填充法、灌漿法以及結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)法等。本文結(jié)合工程案例，具體探討地下室底板發(fā)生滲水裂縫的處理方法。

某建筑工程地面以上共25 層，地下2 層，地下室寬度與長度分別為200 m 與220 m，地下室負(fù)1 層采用空心板結(jié)構(gòu)，頂板采用厚實(shí)心板結(jié)構(gòu)，本項(xiàng)目地下室底板出現(xiàn)裂縫滲水的原因主要是溫度變化、混凝土收縮。對建筑地下室底板進(jìn)行隨機(jī)鉆取芯樣，當(dāng)芯樣鉆穿抗水板時(shí)，發(fā)現(xiàn)有地下水滲出板面，測得地下室底板板頂標(biāo)高低于地下水位大約0.69 m。隨機(jī)鉆取芯樣的結(jié)果顯示，本工程地下室底板芯樣混凝土密實(shí)，芯樣鉆穿板厚，通過測量可得底板的厚度分別為0.39 m、0.37 m、0.38 m、0.47 m、0.51 m。根據(jù)前期測量與數(shù)據(jù)計(jì)算，針對不同程度的裂縫，本工程采用以下幾種方法對地下室底板裂縫進(jìn)行處理。

3.1 表面涂抹與貼補(bǔ)法

在地下室底板裂縫的表面進(jìn)行涂抹與貼補(bǔ)是一種常見的裂縫處理方法，主要適用于細(xì)且淺、不滲水、不伸縮、不擴(kuò)大的裂縫。這類裂縫的開裂程度較小，裂縫寬度不超過0.2 mm，灌漿不易進(jìn)入，采用表面涂抹法可以用修補(bǔ)材料抹涂裂縫表面，阻止裂縫繼續(xù)擴(kuò)大。在涂抹過程中，先用鋼刷打毛表面，沖洗后等待表面干燥，再采用環(huán)氧樹脂填充表面氣孔，涂抹修補(bǔ)材料，修補(bǔ)材料可以采用環(huán)氧樹脂或者丙烯酸橡膠。表面貼補(bǔ)主要是采用土工膜或其他防水片在底板裂縫表面進(jìn)行貼補(bǔ)，如果地下室底板出現(xiàn)大面積滲水，但是滲水程度較輕,難以確定滲水位置，可以采用這種方法。針對該工程中地下室底板裂縫寬度小于0.2 mm 的裂縫，采用這種方法進(jìn)行處理。

3.2 填充法

填充法主要是采用修補(bǔ)材料直接填充裂縫，適用于裂縫寬度在0.2～0.3 mm 的裂縫。可以在裂縫頂部開成U 形槽或者V 形槽，然后將槽內(nèi)清洗干凈，等待槽表面干燥之后，涂一層界面處理劑或者較低黏度的樹脂，增強(qiáng)填充物與原混凝土表面的黏結(jié)力。在填充過程中，從槽口直接向裂縫內(nèi)部灌入不同黏度的樹脂，從而有效阻止裂縫滲水問題。針對該工程中底板裂縫寬度為0.2～0.3 mm 的裂縫，采用填充法進(jìn)行裂縫處理。

3.3 灌漿法

灌漿法的應(yīng)用范圍較廣，本工程中應(yīng)用灌漿法修補(bǔ)裂縫寬度為0.3～0.5 mm 裂縫。

1）在注漿前，要先密封裂縫周邊，并把裂縫表面的灰塵與污垢清理干凈，然后根據(jù)裂縫走向預(yù)埋灌漿嘴（止水針頭）。采用結(jié)構(gòu)輕巧的注漿器，從上到下，從水平縫一端到另一端，在裂縫腔內(nèi)慢慢壓入注漿料，用注漿器在裂縫腔內(nèi)注入黏度低、強(qiáng)度高、具有良好滲透性的裂縫修補(bǔ)膠液，將裂縫通道封閉，避免裂縫進(jìn)一步擴(kuò)大[1]。

2）針對本工程地下室底板后澆帶新舊混凝土交界地方產(chǎn)生的裂縫，工程采用板處理方案，具體如圖1 所示。在裂縫交接處中心采用抗浮鋼絲網(wǎng)片，左右各釘一顆鋼釘，并利用黏性聚合物改性瀝青防水卷材進(jìn)行裂縫修補(bǔ)。

圖1 板處理方案（單位：mm)

3）針對本工程地下室底板面層滲水，采取開槽疏水的方法，將底板與面層之間的水引入附近的集水坑中，底板面層開鑿示意圖如圖2 所示。

圖2 底板面層開鑿示意圖（單位：mm）

3.4 結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)法

結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)法主要是針對因外部荷載造成的裂縫以及開裂時(shí)間較長卻沒有及時(shí)采取處理措施的裂縫，這類裂縫會對混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度造成影響，可以采取錨固補(bǔ)強(qiáng)法、預(yù)應(yīng)力錨固法、置換混凝土法進(jìn)行裂縫修補(bǔ)[2]。

本工程根據(jù)裂縫開裂程度，分別采用相應(yīng)的處理方法進(jìn)行防滲堵漏，確保地下室底板混凝土結(jié)構(gòu)不受破壞，不影響建筑物的安全性與穩(wěn)定性。

4 建筑物地下室底板滲水裂縫處理過程中的技術(shù)要點(diǎn)分析

4.1 合理控制混凝土內(nèi)部與外部溫度差異

為了避免地下室底板出現(xiàn)裂縫，最核心的問題是控制混凝土內(nèi)外部的溫度差異，降低混凝土的溫度應(yīng)力與溫度變形。選擇水泥品種時(shí)，優(yōu)先選擇水化熱較低的水泥，并適度減少水泥用量，可以采用礦渣硅酸鹽水泥。地下室底板混凝土澆筑應(yīng)在室外溫度低于28 ℃時(shí)進(jìn)行。在夏季高溫時(shí)，由于混凝土入模溫度較高，可在混凝土攪拌過程中添加冷水以及適量的粉煤灰降低混凝土溫度，還可以采用遮蓋布將骨料遮蓋起來，防止高溫暴曬。在地下室底板混凝土澆筑之后進(jìn)行溫度測量，如果溫度過高，可以采用蓄水法或者人工降溫法進(jìn)行降溫，將混凝土內(nèi)外部的溫度差異控制在25 ℃以內(nèi)。

4.2 優(yōu)化混凝土配合比

地下室底板混凝土的干縮變形與水泥用量聯(lián)系密切，當(dāng)水泥的用量達(dá)到350 kg/m3時(shí)，地下室底板產(chǎn)生裂縫的可能性較大。因此，為了控制地下室底板裂縫，要科學(xué)控制水泥用量，優(yōu)化混凝土配合比，水泥與砂的配合比為1∶1，水灰比控制在最低0.4，最高0.5，防水劑用量為水泥用量的5%。在水泥水化過程中所用到的水量大約為水泥重量的25%，其余一部分水被離析出來，留在底板孔隙中，影響地下室底板混凝土干縮變形。為了避免單位用水量對混凝土干縮造成的影響，需要減少單位用水量，添加適量的減水劑，用于減少水泥用量以及單位用水量，降低混凝土收縮值，防止微裂縫的發(fā)展[3]。

4.3 注意施工細(xì)部預(yù)防

在地下室底板施工過程中，要特別注重細(xì)節(jié)的裂縫預(yù)防處理。（1）在地下防水層與底板施工過程中，地下水位必須控制在基底以下大約5 m。（2）為控制底板裂縫，支撐樓板面層鋼筋的支架間距有一定要求，當(dāng)采用φ6 mm 的分布筋時(shí)，支架間距不超過0.5 m；采用φ8 mm 的分布筋時(shí)，支架間距不超過0.8 m。同時(shí)，支架要與受支撐的鋼筋牢固地綁扎在一起，如果地下室底板厚度≤0.2m，支架可以采用φ10 mm 的鋼筋制作；如果底板厚度＞0.2m 且＜0.3m，支架采用φ12 mm 的鋼筋制作，預(yù)防地下室樓板面層開裂。（3）對于施工縫與后澆帶，在施工縫處繼續(xù)澆筑混凝土之前，要將混凝土表面的浮漿雜物、疏松石子清除干凈，采用灑水方法讓表面保持濕潤狀態(tài)，用刷子均勻地噴刷水灰比為0.6 的水泥漿，再鋪抹厚度為20～30 mm的水泥砂漿，及時(shí)澆灌混凝土。地下室后澆帶混凝土采用蓄水法進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間需多于28 d。地下室底板混凝土澆筑采取分層連續(xù)進(jìn)行的方式，振搗密實(shí)，拆模后應(yīng)及時(shí)覆蓋，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于14 d。在混凝土表面可以用麻袋或草袋覆蓋起來，避免混凝土表面熱量擴(kuò)散過快，控制溫差應(yīng)力。（4）科學(xué)埋設(shè)濾水層與防水層，在建筑物地下室需要設(shè)置一定數(shù)量的明溝，盲溝兩邊用水泥砂漿建立坡道，找平和壓光底板表面，并在找平層上增加柔性防水層，做好防濾水處理。

5 結(jié)語

建筑地下室底板滲水裂縫處理是一項(xiàng)系統(tǒng)性工程，在前期施工過程中要注意做好防水處理，從防水與堵漏兩方面進(jìn)行，采取科學(xué)合理的處理方法，封堵滲漏裂縫，對裂縫表面進(jìn)行封膠，合理控制熱脹冷縮反應(yīng)引起的底板溫度裂縫，選擇恰當(dāng)?shù)慕鉀Q方法與處理技術(shù)，切實(shí)解決我國建筑物地下室底板滲水裂縫問題，推動我國高層建筑的不斷發(fā)展。