高層建筑地下室防水方案設計及施工要點分析

摘 要：針對高層建筑地下室防水性能差的問題，本文對其防水措施和關鍵施工技術進行相關研究。首先，通過地下室底板新型防水構造方案設計、地下室后澆帶防水設計、地下室施工防水設計和穿墻螺栓、管道止水處理，確定地下室防水方案。其次，對防水混凝土澆筑、防水層鄰序施工、穿墻管線施工和抗浮處理等關鍵施工技術進行創新設計。在實際應用中，合理運用新的防水措施和關鍵施工技術可以有效提高地下室各結構的防水性能。

關鍵詞：高層建筑；地下室；防水；施工技術

中圖分類號：TU 97" " " " " " " 文獻標志碼：A

隨著我國城鎮化、現代化發展進程加快，國內各地的建筑物在形式、規模等方面都有了很大的變化。隨著鄉村人口的大量涌入，城鎮的土地越來越少，城鎮的居住空間越來越小，人們的生活品質也越來越差。地下室作為城市建筑中的一種主要結構形式，在城市建設中具有其自身的特點[1]。地下室是一種較為復雜的地下工程，通常情況下，這類工程施工具有占地面積較大、施工工作量較大等特點。因此，在設計和施工中，應充分考慮工程建成投入使用后的滲漏問題，增加對這方面工程的設計投入，減少施工中的返工次數，在深入這方面內容的研究中發現，當混凝土的表層之間的溫度差超過一定限度后，就會產生裂紋，進而影響混凝土的整體性能。在這種情況下會大大提高地下室混凝土結構出現滲漏的概率[2]。

為解決上述問題，提高地下室工程質量，應根據工程項目的具體需求、地下室建造要求，優化這方面的工作。本文將以某地區高層建筑工程項目為例進行研究。

1 地下室防水方案設計

1.1 地下室底板新型防水構造方案

為保證地下室工程設計達到預期的要求，按照圖1設計地下室迎水面的韌性防水構造。

在對其研究中發現，這種防水構造具有以下優勢：因為地下室防水中的裂縫一般都是在背水面上出現的，所以從地下室受力的角度分析，韌性材料處于主體結構的承壓位置。因此，在使用中可以充分利用聚合物中的抗壓強度[3]。但是這種結構也存在一定的缺陷：彈性防水層一旦破損，修復起來也是非常困難的，會導致整個迎水面的防水破壞，無法從根本上對工程進行防水處理[4]。綜合上述因素，不可以將這種防水構造應用于地下室的各結構面，因此，可在上述內容的基礎上，按照圖2、圖3進行地下室底板位置背水面的防水構造設計。

1.2 地下室后澆帶防水設計

為確保設計方案可以在應用中達到預期目的，應在設計防水方案前做好對設計文件的解讀工作。例如，項目部要對設計文件進行仔細地研讀，以設計方案為依據并與現場的實際情況相結合，在全面考慮現場需求的前提下，設計一種經設計單位批準的、最佳后澆帶布置方案，以確保每塊混凝土連續澆筑、無縫施工[5]。當地下室底板位置存在過多的后澆帶結構時，為了避免其出現滲漏，可以采用設置“收口網”或在后澆帶對應位置埋置止水鋼板的方式，對后澆帶位置進行防水設計。

1.3 地下室施工縫防水設計

在上述內容的基礎上進行地下室施工縫的防水設計。在施工中應注意，地下室施工縫混凝土的底部和頂部必須采用連續澆筑的施工方式，不能留下人為裂縫[6]。在外墻面的施工接縫處，只留下一個橫向的建筑縫，并結合工程實際情況，在結構的防水設計中加設3mm厚的金屬止水鋼板。其中，地下室的外墻施工縫節點如圖4所示。

1.4 穿墻螺栓、管道止水處理

針對穿墻螺栓、管道的止水問題，可采用焊接止水環板的方式，對穿墻螺栓、管道進行錨固。完成澆筑拆模后，在穿墻螺栓根部位置，鑿出1個直徑為20mm的缺口，對螺栓的端桿進行氣焊處理，并附著防水砂漿，對缺口進行填補與抹平處理，通過減少漏點的方式，實現對結構的防水設計[7]。在穿墻管道處，應設置焊止水環，管道兩端各加2根～14根鋼筋，將其與墻內的鋼絲網焊接，在該基礎上使用混凝土對其進行澆筑，以實現對管道的防水處理。

2 關鍵施工技術

2.1 防水混凝土澆筑

在對高層建筑地下室進行施工的過程中，為了保證防水性能，需要完成對防水混凝土的澆筑。在混凝土拌和之前，應嚴格按規范取樣，并對其進行高標準試驗，如強度等。在確定配合比的過程中，要不斷地適應不同的材料，研究施工路線，掌握準確的澆筑時機，從而尋找到符合要求的配合比[8]。當設計配合比時，可結合公式（1）確定水灰比。

W/C=0.46fce/（fcu+0.0322fce） " " " （1）

式中：W/C為水灰比；fce為水泥實際強度；fcu為試配強度；砂、石總體積如公式（2）所示。

VA=1000（1-α）-VP " " " " " " " " " " （2）

式中：VA為砂、石總體積；α為混凝土的含氣量；VP為水泥漿體積。

在實際施工中，由于混合站物料通常是在戶外存放的，氣候條件對物料性質有較大的影響。因此，在混合過程中，物料的含水量必須隨時檢測，保證水灰比達到設計要求。此外，還需對所加入的外加劑進行適當調整，保證其性能達到設計要求。

當進行混凝土施工時，在容積比較大的地方，如地下室底板、頂板和側墻，要采取具體的方法，例如當混凝土攪拌時用涼水，在鋼筋的局部結構中安裝冷水循環管等。為防止裂縫產生，應采取有效養護措施，在混凝土澆筑完成后，應對混凝土的內外溫差進行監測，使其達到設計要求。另外，根據表1中的混凝土澆筑質量評價標準，嚴格控制砼的質量。

2.2 防水層鄰序施工

在基礎建設中，各工序都要成為一個整體，如果需要最大程度地發揮防水層的功能，就需要根據其材料特征提高施工質量，相鄰施工工序的影響也不可忽視。在地下室的地板防水工程中，一般都是在路面鋪裝上防水層。在基坑工程中，基坑工程會對基坑底部的土體造成擾動，造成基坑底部土體破壞，使基坑底部土體喪失了原來的密實性，用錘擊實后，基坑的承載力不能得到恢復。特別是在承臺外環、樓板外環等部位，由于回填量較大，因此要確保土體的密實程度就更難了。在地基受降雨影響下，地基將產生沉陷，造成墊層底部脫空，同時由于結構自重的作用，因此大面積脫空的墊層將受到損傷，從而造成防水層的撕裂，進而喪失防水性能。如果樓房底層防水材料發生滲水，給維護帶來很大的難度。柔性高效的防水卷材，能夠有效地避免因沉降而產生的拉裂，在防水涂料中，其主要作用是對基層進行處理，若此工序的施工質量得不到保證，則其防水性能將會大幅下降。因此，在實際施工中，不僅要重視基礎墊層的施工質量，而且要重視回填層的質量。

在地下室邊墻回填土過程中，對回填土的質量有不同的要求。在回填體中，必須達到設計規范所提出的各種條件，并且不能包括某些有害物質。對穿墻管道進行強化處理，以避免管道碰撞，破壞防水結構等。若能將防水保護層固定好，則可實現豎向位移，防止因自然沉降引起的回填土對防水層的豎向拉伸，破壞防水層。回填采用分層填筑、適時碾壓的方法，并按工藝要求確定碾壓厚度、碾壓數量以及機械噸位。由于回填土的施工作業直接關系到基坑圍護結構的防滲效果，因此，在開挖過程中要特別注意回填土的施工作業，以免因沉降太大而導致防水層損壞。為防止地表水滲入基座邊壁，當回填期結束時，必須在回填區上部采用防滲材料，以防止地表水滲入。

2.3 穿墻管線施工

在高效率的施工過程中，要嚴格控制金屬管套的質量，在操作過程中，金屬管套要符合設計要求，中間止水的性能也要嚴格遵守規范。對套管、止水片的焊接質量要逐個檢查，如有瑕疵要及時修補，確保焊接工藝符合防水要求。為加強其與混凝土的結合，在安裝之前，還須對其進行除油、除銹等處理。為了防止混凝土的松動，可以采用加強鋼筋焊接的方法將套管與鋼筋網連接起來。

金屬套筒的安裝要求很高，在澆注封膜前，必須對已安裝的套筒進行檢驗，如有差錯，應及時改正。當安裝穿墻套管時，應在規定的范圍內保持一定的安全間距，這樣可以使管線在安裝過程中有足夠的空隙，以此增加混凝土的密實度。當管道密集穿過墻體時，可通過金屬管束式埋管，能使套管與止水鋼板焊得更緊密，效果更好。

2.4 抗浮處理

當地下水的浮力和基底的自重接近時，在施工中應加大基底的土方質量。但是這種方法對施工的時間要求比較高，需要隨時監測地下水位，所以對施工隊伍的要求也比較高。錨桿的應用較為簡單，但對于不同的結構形式，所需數量也要有所變化，一般的錨桿性價比較高，且易于操作。在錨固過程中，必須對注漿體和注漿體進行注漿，防止注漿體的銹蝕。

在地下水位較高，且工程條件較為簡單的情況下，可采取主動降水方法。目前最常用的是井點法，即先向地下水中噴射負壓井，然后用真空泵不斷抽吸，直到低于地面0.5cm，使其失去水分并穩定下來，才能開始施工。在下水井點中，一般都是使用金屬管，但要保證井與坑墻之間的距離≥1mm，以免因管道漏氣而導致降水減少。當進行基坑開挖時，要充分考慮基坑開挖的深度，不能只靠經驗進行開挖。當井點管水時，應設隔水幕。當基坑工程的施工環境比較復雜時，在基坑工程中，將井點管放入隔水層中，起到了至關重要的作用。一般情況下，上部、下部滲漏水呈斷續狀態，井點管對周邊環境的影響較小，因此可采取一定的降壓措施。一塊板在單位面積上所能承受的最大變化載荷的設計值，可以用公式（3）來計算。

qx=Mux/（r0×1/8×（Lx-2/3×cx）2） " " "（3）

式中：qx為板單位面積上可以承受的最大可變荷載設計值；Mux為板跨中或支座實際承載力彎矩值；r0為無梁雙向板彎矩計算最大系數；Lx為兩個柱之間的距離；cx為柱由帽偶在計算挖距方向時的有效寬度。

3 結語

目前，城鎮化是國家經濟建設中的一項重要發展戰略，大量流動人口涌入城鎮，導致城鎮用地閑置，部分高層住宅用地不足，這一問題已經引起了很多城市設計師的重視。為了提高高層建筑的有效利用面積，往往通過增加地下結構來提高有限空間的利用率。在建筑施工及使用中，常出現滲漏。為落實這方面工作，本文進行這次研究，完成研究后，以某工程項目為例，對其進行地下室防水施工，施工后，該工程投入使用至今從未發生過地下室漏水問題，已被地方政府評為優良工程。

參考文獻

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