深圳地鐵大廈地下室底板裂縫處理

謝 佳

(深圳中國華西第一建筑工程公司，廣東深圳518034)

1 事故陳述

深圳地鐵大廈42層，框筒結構;地下層，局部層;地基為微風化巖天然地基。總建筑面積為84312m2，總高度為151m;地下室底板防水為外防水，采用上海基成達申滲透結晶防水材料(干撒法)。底板墊層200mm厚，C20混凝土;結構底板厚500mm、C40混凝土、抗滲等級P16;柱距為8400mm，柱下設置獨立承臺;底板設置抗浮錨桿，錨桿直徑為φ40，孔徑150mm，長3000mm，澆灌C35細石混凝土地下層錨桿間距為1500mm，地下層為2000mm。混凝土采用湘鄉“韶峰”牌42.5普通水泥，每立方混凝土水泥用量340kg，水灰比0.4，塌落度140～160。底板配筋均為φ18@150(二級鋼)雙層雙向，并設置十字后澆帶。

當施工至10層結構主體時停止降水后，陸續發現地下室三四層底板均有不同程度滲水通過仔細觀察大部分裂縫肉眼難以看清，且為無規則、穿透性裂縫，而相同等級混凝土的地下室外墻和地下層樓板部分卻無類似情況，外墻只有極少數豎向規則裂縫，如圖1。

圖1 深圳地鐵大廈地下室底板裂縫圖

后經過方有關工程技術人員監理、設計院以及混凝土公司、防水公司多次現場查看分析，決定選用深圳建研防水公司堵漏方案進行處理，處理效果一度很好，設計院和監理單

圖2 地下四層基礎結構裂縫平面圖位都進行了查看，并要求觀察一段時間。到12月下旬，氣溫突變，一夜之間溫差變化達18℃，隨后發現地下三四層底板均出現大量新裂縫并開始滲水。此時已堵裂縫和未堵裂縫共約5 000m，整個地下室底板布滿無規則、貫穿性裂縫，漏水情況相當嚴重。見圖2。

2 原因分析

(1)該工程地基為經爆破處理的微風化巖天然地基。設計采用200mm厚的C20混凝土作為墊層兼找平層;底板厚500mm，混凝土等級為C40，抗滲等級P16。由于巖石與混凝土兩種材料線漲系數不同，基巖基本不隨溫度變化而變化。混凝土因溫度變化產生收縮應力，收縮時受到基巖約束，當混凝土底板的收縮應力釋放時，混凝土即產生裂縫。如果在底板與基巖之間設一道柔性隔離層(如碎石墊層)，底板收縮產生的應力就可以通過柔性層釋放。

(2)基巖在爆破處理過程中產生了大量的裂隙，這些裂隙中儲藏了相當豐富的地下水。底板開裂后，裂隙中的地下水便通過底板裂縫滲透至室內，影響使用功能。

(3)底板混凝土強度和抗滲等級設計偏高該工程地下室底板混凝土強度為C40，抗滲等級為P16，按照規范要求，該強度和抗滲等級的混凝土每立方的水泥用量不能低于320kg，混凝土公司提供的配合比為每立方水泥用量340kg，符合規范要求。由此導致混凝土中水泥用量偏大，產生的水化熱增大，收縮應力較大，在地基約束條件下，底板混凝土產生大量早期裂縫。

(4)底板滲透結晶性外防水未起到作用。該工程地下室底板防水為外防水，采用滲透結晶性防水材料。防水施工方法為干撒法施工，即綁扎好地下室底板鋼筋后，在墊層上干撒防水材料。這種施工方法無法保證干撒的均勻性，特別是鋼筋間距較密區下部用量無法保證，而且由于該防水屬于剛性防水材料，混凝土一旦開裂防水就會失去作用所以從底板滲水情況來看，該防水是失敗的。

3 裂縫處理

由于該工程地下室底板滲水情況很嚴重，采用單一的治理方法不能解決問題，經過各單位多次討論，決定采用“堵和防為主、疏導為輔”的原則進行治理。其具體處理方案為:

(1)底板下部注漿在地下室底板上鉆孔到巖石中，用壓力注入水泥漿和化學漿，從而封堵建筑物底板下面巖石和底板之間及巖石自身可能存在的裂縫，達到從源頭切斷水源的目的。注漿分兩次進行:第一次注入成本較低的水泥漿，使水泥漿能封堵大部分裂縫;第二次注入成本較高的化學漿(丙烯酰胺漿液)，進一步封堵更細的裂縫，更好地起到堵水的作用。鉆孔直徑為32mm，深度為1.2m，呈梅花狀布置，間距為2m。鉆孔前必須用探測儀探定底板鋼筋分布位置，最大程度避開鋼筋，減小鉆孔對結構的影響。單孔設計注水泥漿量為0.30.5m3，注化學漿為0.1m3，設計注漿終壓為1.2 Ma。

(2)裂縫表面封膠首先在底板上尋找出水和較大裂縫，確定注膠范圍。然后在確定的注膠裂縫處鉆孔安放注膠咀。鉆孔直徑為12mm，盡量使孔洞穿過裂縫，與水平夾角成30°～60°。最后通過注膠槍向孔洞內注入水中固化的環氧堵水劑，直到裂縫表面有膠體滲出為止。此次裂縫注膠只對漏水、滲水的裂縫進行處理，不漏水的裂縫不做處理。

(3)盲溝和濾水層的埋設在底板下注漿和裂縫注膠施工結束后，為防止今后結構可能繼續變形而產生的微細裂縫漏水，采用無紡布、盲溝的疏水方法將水引入明溝，再通過排水系統排出。具體方法為:①在結構板面上，除原設計明溝外增加部分明溝，引向集水井，再在每兩軸線之間鋪設10槽鋼作為盲溝，通向明溝;②盲溝兩邊用1∶3水泥砂漿按0.5%向盲溝找坡;③上鋪設無紡布;④用1∶3水泥砂漿對整個面進行找平、壓光，以便防水施工。

(4)柔性防水層施工在找平層上做一道柔性防水層，目的在于解決底板再漏水和防潮問題。通過對集中常用、性能較好的防水材料進行一系列對比，并根據《地下工程防水技術規范》第4.4.2條的“無機防水涂料宜用于結構主體背水面，有機防水涂料宜用于結構主體的迎水面”的規定，最終決定采用寶力必思路防水材料。涂刷厚度為2mm。防水層施工完后，再施工一道10mm厚的水泥砂漿防水保護層。

(5)鋼筋混凝土地坪，為滿足使用功能需要，最后做一道鋼筋混凝土地坪，內配φ12鋼筋，雙層雙向。

4 總結

按照上述裂縫處理方案認真組織實施后，地下室底板裂縫全部被堵住，滲水沒有再發生。作為經驗的積累如果遇到類似工程，應注意以下幾方面問題:①地下室底板混凝土強度等級和抗滲等級不宜過高;②底板和基巖之間應設置柔性隔離層;③底板防水不宜采用滲透結晶類型的剛性防水;④每立方混凝土水泥用量不宜過大，以防水化熱過高;⑤做好混凝土養護工作，混凝土澆筑完后，應覆蓋塑料薄膜或滿鋪麻袋澆水養護至少14 d;⑥做好施工記錄和資料的整理工作。

［1］ 本書編委會．建筑結構裂縫控制與加層加固疑難問題處理技術及典型工程實例［M］．北京:萬方數據出版社，2006