淺析建筑地下工程抗滲防水施工存在的問題

楊壽坤

（云南省文山州水利電力勘察設計院，云南 文山 663000）

1 工程概況

1.1 工程結構概況

某建筑工程設備基礎,軸線布置為:2C～2D～2E列、220～228線,截面尺寸為135.415m×63.100m;設備基礎底標高主要有-9.600m-8.500m兩種。設備基礎底板厚度一般為1.500m,側壁厚度為800mm,頂板厚度約為1.200m。抗滲防水部位為:外墻及底板。根據垂直伸縮縫及相應平面位置的劃分,整個精軋區設備基礎擬分為三大區段:

第一區段220～222線2C～2D列,為前段設備基礎;第二區段222～225線、2C～2D～2E列為中段設備基礎;第三區段225～228線、2C～2D列為后段設備基礎,以上三個區段,結構整體性強,根據設計圖紙要求,僅在220線以北、225線以南、228線以南設置伸縮縫,其余部位不允許留設豎向施工縫,結構底板伸縮縫區段砼必須一次性澆注完畢。結構底板厚度1.500m,一次性澆注面積約為86.075m×63.100m=5432m2,砼澆注量約為9000m3。

1.2 地質概況

(1)地質條件。根據《巖土工程勘察報告》,擬建場地范圍屬Ⅲ類場地土,土質較差。場地開挖范圍內土層分布為素填土層、雜填土層、粉煤灰層、細砂層、淤泥粉質粘土層及粉質粘土層,此外表面覆蓋了大量場平開挖石方。

(2)地下水場地內的地下水為潛水,主要賦存于人工填土層及第四系全新統沖積層(Q4al)中,大氣降水與生產用水的滲入是其主要的補水來源,地下穩定水位深度為0.000m～3.80m。本工程設計混凝土采用C30,抗滲等級S8,如此大面積的防水構造及惡劣的地質條件,,能否保證地下工程混凝土抗滲防裂性能是本工程的技術關鍵。

2 混凝土抗滲性能降低成因分析

2.1 設計原因

2.1.1 配筋不合理

(1)地下室外板墻一般保護層較大,至少50mm,如果橫向配筋不足、不合理或按常規布置在豎向筋內側,極易導致混凝土在溫度升高階段膨脹應力不能得到應有的制約,從而在板墻表面產生豎向裂縫。

(2)在墻柱結合處或內外墻交接處應力較集中,在柱兩側或T字墻兩側部位極容易產生裂縫。

2.1.2 混凝土強度等級不合理

考慮到高層承重的要求和抗滲的要求,設計板墻柱常采用高強度等級混凝土,由于高強度等級混凝土單位水泥用量的增加,加大了混凝土的收縮變形,無形中又加大了出現裂縫的頻率。

2.1.3 配合比設計不合理

由于混凝土配合比設計不合理,導致混凝土水灰比過大,或水化熱過大,或外加劑不足,或外加劑效果不明顯等等,極易產生各種裂縫。

2.2 材料原因

砂粒偏細,石子級配非連續,針狀片石含量超標,砂石的含泥量偏大,不僅降低了混凝土強度,也會使混凝土產生裂縫,因為泥的膨脹性大于水泥的膨脹性。

2.3 施工原因

2.3.1 計量不準。由于計量不準,導致水灰比失控,配合比不定,外加劑失效,混凝土強度不穩,混凝土抗滲性能不保。

2.3.2 攪拌不勻。由于攪拌不勻,導致外加劑不能均勻分布,混凝土抗滲性能不穩。

2.3.3 蜂窩麻面。由于振搗不實或漏振,混凝土結構拆模后產生麻面或蜂窩,尤其在預留洞口或管道四周。

2.3.4 施工縫滲水。由于止水鋼板接頭焊縫不嚴或混凝土清理不到位,常導致施工縫滲水。

2.3.5 止水螺桿處滲水。由于止水片焊接不嚴,或拆模過早,止水螺桿被碰撞而在混凝土墻體中產生位移,形成滲水通道。

2.3.6 施工產生冷縫。由于施工組織設計不健全,不合理,實際施工時,混凝土澆筑產生施工冷縫。

2.3.7 后澆帶滲水。后澆帶由于清理不夠、未接漿、未用高一強度等級的微膨脹混凝土補澆,或補澆過早,從而在后澆帶新老混凝土處產生滲水通道。

2.3.8 養護不力。夏季施工未及時澆水養護,混凝土在較高溫度下失水收縮,水化熱釋放量較大,而又來及時得到水分的補充,從而產生溫度裂縫。

3 技術措施

3.1 設計措施

3.1.1 合理配筋布局,增加構造要求。經請示設計院認可后,將地下室外板墻的橫向布筋由豎向筋的內側調整到豎向筋的外側,提高板墻表面豎向抗裂能力,在柱或內外墻接頭處增設鋼絲網片,網片寬度每邊加50cm,網片距混凝土面層控制在215cm,從而提高應力集中處混凝土表面抵抗裂縫的能力。

3.1.2 優選混凝土強度等級。本工程設計外墻考慮C30混凝土,既保證了承重要求,又減小了外墻的收縮變形。

3.1 材料措施。細骨料:采用顆粒級配為Ⅱ級,細度模數為2.5的砂粒,含泥量控制在0.6%。粗骨料:采用5mm～31.5mm連續粒級的二類碎石,含泥量控制在0.4%,泥塊含量無,針片狀顆粒含量7.4%。

3.2 施工措施

3.2.1 計量措施。粗細骨料及散裝水泥采用電子計量,自動上料,摻和料粉煤灰采用磅秤計量,外加劑及丹強絲采用廠家定量包裝,坍落度控制采用現場配備坍落度筒動態監測,并在每次打混凝土時指派一名技術人員管理后臺,防止計量不準或漏放外加劑的事情發生。

3.2.2 攪拌措施。采用現場自設500攪拌站兩套,拌和時間不得少于180s,保證外加劑及摻和料混和均勻,混凝土性能穩定。

3.2.3 澆搗措施。地下室外板墻517m高采用分層下料,分層振搗,連續澆筑,一次到頂的施工方法,下料時先打一劑同配合比的砂漿料,防止石子下沉離析產生接頭斷層,振搗時采用模板內設帶安全罩的行燈,采用多根振動棒分層振搗,每層之間初凝前保證加料銜接并指派專人復振,振搗棒做到快插慢拔,嚴禁漏振,質檢人員跟班作業,尤其對鋼筋較密處及預埋管道、預留洞口下側,采用骨料較細的混凝土、片狀振動棒振搗,確保混凝土不產生蜂窩、麻面現象。

3.2.4 模板措施。采用多層組合大模,模板固定采用帶止水片的螺桿,止水片焊接后必須用煤油做滲透試驗,合格后方可使用。混凝土澆筑后不得過早拆模,更不得用腳踩螺桿,以防螺桿松動,影響止水效果。

3.2.5 組織措施。現場設置兩臺500混凝土攪拌機,考慮堵泵因素,兩臺最少出料量為25m3/h,地下室設置兩條后澆帶分三段,外墻每段約150m3,最長出料時間為6h,按50cm一層計算,每層用時40min,保證混凝土不會產生冷縫。為防止機械故障及停電等最大不利因素發生,現場還配置了兩臺350攪拌機,隨時可用兩臺塔吊補充混凝土,配備了發電機組,并同商品混凝土供應商簽訂了應急預案,從根本上杜絕了混凝土冷縫的產生。

3.2.6 后澆帶措施。本工程設置二道后澆帶,后澆帶從基礎底板直到地下室頂板均在對應位置,澆筑后澆帶采用比相應部位強度高一級的微膨脹混凝土澆筑,外加劑摻量加倍,澆筑時間控制在一個月后,澆筑前新老混凝土接合面保持毛面,即先清除雜物,洗凈濕透,刷二度純水泥漿后再澆筑混凝土,保證新老混凝土接合嚴密。

3.2.7 養護措施。地下室施工正處夏、秋季,采用帶模養護14d的辦法,保護混凝土免受風吹日曬,防止失水過快而產生收縮干裂,澆筑24h后開始松動固定螺桿螺絲,讓沿板墻上方布設的帶孔塑料水管的水自動滲入模板內,始終保持板墻表面處于濕潤狀態,防止溫差裂縫產生。

[1]吳永堅.地下工程抗滲防水的施工中存在的問題.云南巖土工程勘察設計研究院曲靖分院.【期刊】經營管理者.2010-02-20.