超長超寬地下室頂板防滲、防裂質量控制研究

梁學程

福建三建工程有限公司（361000）

超長超寬地下室頂板防滲、防裂質量控制研究

梁學程

福建三建工程有限公司（361000）

防水處理是建筑工程的一個難題，也是建筑行業較為重視的問題之一，它被視為建筑物的頑疾。這里結合筆者多年工作經驗，并通過某工程案例針對目前超長、超寬地下室頂板防水控制技術作出了相關的論述分析,以供參考。

地下室；頂板；防水；裂縫

1 工程概況

某辦公樓項目位于市區。工程總建筑面積約10萬m2，其中地上71 230m2，一層地下室建筑面積近25 000m2，尺寸為225m×105m，屬于超長、超寬大型地下室，其中室外地下室面積為12 667m2，覆土深度達1.5m，防水等級為一級。

2 頂板裂縫防治

2.1 裂縫類型

裂縫按受力類型可分為受力裂縫和非受力裂縫，其中受力裂縫是由于地基不均勻沉降、上部荷載等因素引起的；非受力裂縫是由溫度、混凝土的收縮、施工等因素引起的。

2.2 裂縫預防措施

2.2.1 受力裂縫

因該辦公樓項目所處地質條件較差，淤泥質黏土和粉質黏土層達20多米，經現場試樁后，選型為預應力混凝土管樁,樁端持力層為中風化砂礫巖,樁端進入持力層深度0.5～0.6m。因預應力混凝土管樁抗壓兼抗拔，主樓地下室和室外地下室之間沉降后澆帶待主體結頂、沉降和上浮基本穩定后封閉，盡管地下水位較高，但室外頂板上部覆土較厚有效抗浮，防止了受力裂縫產生。

2.2.2 非受力裂縫

為了減少非受力裂縫產生，我們對現場施工管理采取了如下措施:

1）商品混凝土進場前，監理方監督混凝土內摻0.9 kg/m3聚丙烯纖維(長19mm)，采用防水混凝土，并抽樣檢測底板混凝土強度等級為C35，抗滲等級為P6。

2）隱蔽工程要求施工單位、監理單位、業主方聯合驗收,保證主筋為HRB400級熱軋帶肋鋼筋,箍筋為HRB235級熱軋光圓鋼筋，機械連接，錨固長度，搭接連接，上、下保護層厚度滿足設計要求。

3）混凝土澆筑時，監理、業主現場旁站保證泥工對混凝土振搗到位避免蜂窩，抹面完成后及時覆蓋薄膜，冬季起保溫保濕效果，夏季澆水后起蓄水作用，有效保證強度并防止開裂。

4）室外地下室頂板伸縮后澆帶橫縱向設置，間距為40～50m，待到兩側混凝土60d齡期時，嚴格要求將界面鑿毛清洗后采用C40微膨脹混凝土封閉，并濕水養護28d，有效防止了混凝土干縮和溫度變形引起的裂縫。

以上措施有效的控制了地下室頂板的質量，但由于夏季高溫、節能限電的影響，商品混凝土市場供應緊張,頂板混凝土量大而受城管夜間施工限制，不可預計的存在一些冷縫，也及時對已知裂縫處進行了注漿，修補了縫隙。

3 外防水方案的選擇

裂縫的質量控制只是對結構自防水的控制，但僅靠這種自防水是遠遠不夠的。地下車庫頂板上方是種植、交通平臺，屬于一級防水，因此選擇合理的防水系統至關重要，因為一個好的防水方案既節省成本，又能保證防水效果，綜合施工的難易度與復雜性，經多次優化調整，確定施工方案如下:1）自防水，防水鋼筋混凝土結構頂板；2）防水層，1.5mm厚單組份聚氨酯防水涂料；3）防水層，2mm厚自黏聚合物改性瀝青防水卷材；4）隔離層，油毛氈1層鋪設;5）保護層，最薄處70mm厚C20細石混凝土(5‰找坡，內配Φ6@200網片，設分倉縫，間距不可大于6m,分倉縫采用SR塑性止水材料填實)；6）濾水層，頂板保護層上鋪12高成品專用防穿刺塑料排水板，凸點向上；7）塑料網格；8）土工布過濾層；9）種植土層。方案思路:將聚氨酯涂料與自黏卷材兩道防水措施直接緊密貼牢結構頂板,去除中間薄弱環節，上層細石混凝土為剛性保護層,其5‰的坡度能將大部分水排向地下室外圍外側，中間油毛氈隔離層保護防水層不受混凝土保護層因收縮、位移導致的摩擦損壞。上層排水板能阻止大部分水進入防水層，順著剛性保護層的坡度將水匯入側板上方的排水盲管，由盲管集中流入集水井中，完成防水。

4 材料的選擇及工藝細節

4.1 單組份聚氨酯

將聚氨酯防水涂料直接刷于結構頂板上層，利用涂料的強力黏結性能,牢牢固定住第一層防水，避免防水涂膜因隔離而起皮，筑起第一道有效的防水層。

單組分聚氨酯涂料無需配料，性能均勻，施工簡單迅速，在多雨季節24 h內能凝結完成，同時讓出施工工作面，方便后續工序。

固化后形成具有彈性無接縫的橡膠防水層，相對聚合物水泥基防水涂料具有更高拉伸強度、斷裂伸長率，而且具有固含量高、黏結力強等特點，能克服基層開裂帶來的滲漏，以下是兩種防水涂料的參數對比（表1）。

表1 聚氨酯與JS防水涂料參數對比

4.2 樣板施工

對于新型材料的使用，樣板施工能夠很好的了解材料性能,明確施工工藝以及控制材料用量，因此對單組分聚氨酯防水涂料采用了樣板施工:為了讓防水涂料和混凝土表面能夠更好地黏結，考慮了兩種方案:1）采用水泥砂漿抹平再涂刷防水涂料。2）使用打磨機打平地面再涂刷防水涂料。對這兩種方案綜合比較后,由于水泥砂漿找平成本高，而且容易開裂導致防水涂料開裂等原因，先嘗試用打磨地面的方案做樣板。

通過防水涂料樣板的施工發現，打磨地坪能夠有效地使防水涂料和混凝土面黏結，并能保證防水涂料涂刷均勻。同時，也基本掌握了防水涂料的用量，有助于成本控制。為此確定采用打磨地坪的施工工藝，并預先確定了總的工程成本。

4.3 施工工藝確定

1）清理頂板（圖1）?；嬉秸?、干凈、無起沙無松動。為了保證基面的平整，首先安排地面打磨機打磨頂板表面,去除頂板上方浮漿和混凝土殘渣，使頂板面凹凸幅度減到最小，并對較大的混凝土坑洞進行修補，抹平陰角。其次，對打磨后的碎末進行清掃，清掃完后清洗人員使用高壓水槍沖洗頂板表層，保證角落里、小坑洞內的碎末、粉塵沖洗干凈，清洗同時，采用大的竹制掃把掃除帶有碎末和粉塵的流水，反復沖洗、清掃至頂板表層非常干凈，不存在小的固體顆粒，保證了聚氨酯涂料與結構頂板表層最有效黏結，生成最大黏結力。

圖1 清理頂板

2）涂膜。業主、監理、施工單位對基面統一驗收后，開始對頂板涂刷第一層防水涂料，工人在涂刷底膠時必須保證鞋底清理干凈，不帶入泥土，底膠涂刷必須均勻，使細小的坑洞被填補平整,待第1層膜干之后才繼續刷涂第2遍,第2遍刷涂前，必須使用拖把、抹布對第1層涂料表層進行清理，待表層干燥后才開始涂刷第2遍防水涂料。

3）做好保護工作。完工后，防水層未固化前，不得上人，不得進行下道工序，以免破壞防水層。

4.4 自黏高聚物改性瀝青防水卷材

它是在瀝青涂料生產過程中通過特殊的工藝，加入SBS等高聚物和石油樹脂等改性劑而制成的一種高聚物改性瀝青防水卷材，它具有自黏性，（10℃以上）不用動火;具有優良的自愈性、蠕變性等材料特性。

4.4.1 材料性能

常用的高聚物改性瀝青防水卷材一般分為SBS、APP和自黏聚合物改性瀝青防水卷材，其中SBS耐低溫，在－25～100℃氣溫下正常工作，APP具有更好的耐高溫性能，但是低溫性能差，適合于炎熱地區使用（表2）。自黏聚合物改性瀝青防水卷材與SBS性能相近，但使用上更加方便快捷。它具有不透水性、低溫柔度、抗變形性能及自愈性等特點，便于施工，可以提高鋪設速度，加快工程進度。

表2 自黏聚合物改性瀝青防水卷材與APP參數對比

4.5 施工工藝

自黏聚合物改性瀝青防水卷材的攤鋪較為簡單，施工中需要注意以下幾個方面。

1）泛水處卷材處理。在地下室頂板與建筑物側墻交接處的泛水處，結構變形較大，容易造成防水層的破壞，宜上翻處理，并增加防水附加層1層，但上翻的卷材黏性不夠，常常脫落，使得防水失效，必須在卷材上翻之后，再用聚氨酯涂料在卷材和墻體交界處的口子上刷1層，覆蓋卷材與側墻的交接縫。現場效果明顯，卷材無脫落，且不進水。

2）在地下室頂板與地下室邊緣側墻交接處需要下掛，這樣能夠保證地下室外圍水位增高后水流倒流進入地下室頂板卷材和涂料層之間，使得防水結構破壞造成卷材空鼓。

3）地下室頂板伸出給排水管道需要包接密實。伸出頂板管道的根部應找平抹成圓錐臺，高出頂板30mm，以防止根部積水。

4）防水卷材在鋪設前必須保證防水涂料表層干燥，避免熱脹冷縮使卷材空鼓導致進水。

4.6 排水板保護系統

4.6.1 材料性能

排水保護板(HDPE)采用高密度聚乙烯(HDPE)經擠出或吹塑法生產形成高密度聚乙烯土工膜，然后經特殊工藝壓型在土工膜上壓出封閉突起的半錐狀、柱狀、半球狀殼體，形成的一種膜、殼連續，具有立體空間和一定空間支撐剛度，液體可以在其內流動排泄的板材。

4.6.2 施工工藝

工藝流程:基層驗收→空鋪KD-0812高密度聚乙烯排水保護板→焊接搭接縫→鋪設塑料網格及聚酯無紡布→自檢驗收→檢查驗收。施工中需要注意:1）搭接縫是否焊接牢固，是否有翹邊現象;2）注意卷材收口處的固定，必須保證上層的無紡布整體覆蓋住排水保護板,以免土體進入排水板的空間內，阻塞排水;3）排水盲管直徑為11 cm，管底至頂板距離30 cm，由排水板從盲管下方包裹住，鐵絲固定。盲管每隔20 cm設有1圈小孔,便于收集排水，最后由盲管匯入集水井。

5 效果及預防措施

5.1 建設完成后效果驗收

目前，地下室頂板防水系統施工已基本完成從效果上看，回完土的西側在防水施工前，多雨季節有漏水現象,僅僅依靠結構頂板的自防水遠遠不夠，如今回土完成，頂板荷載加大，但因為防水層的保護，積水不斷排出，地下室無一處漏水點，防水效果達到。

5.2 未來可能發生的問題及預防措施

5.2.1 結構沉降及位移

在現場，施工員定時對建筑物及地下室頂板進行沉降觀測，沉降值變化不大，在可控范圍之內。在原先的防水材料選擇上就是因為考慮此類因素而選擇了柔性與延展性大的聚氨酯涂料與高聚物瀝青卷材。

5.2.2 防水材料穩定性及防老化

這方面主要考慮聚氨酯的水穩定性和熱穩定性，在本項目中，頂板上側常年水位偏高，防水材料時常浸泡于水中,如果是聚氨酯直接與水接觸，會破壞聚氨酯的結構，同時聚氨酯如果直接暴露于空氣中，易受熱、受紫外線照射而破壞防水層，起皮變質，從而防水失效。

另外，底板下的防水層，要求厚，抗穿刺能力強。已發現使用聚氨酯涂膜,在施工過程時就有破壞，因為涂膜太薄，僅為1.5mm厚，質地柔軟，抗穿刺性差。因此本項目將聚氨酯至于最底層，用防水卷材貼身保護,外加混凝土剛性保護層保護。對于穩定性及老化現象，不僅工序上層層保護，在最初選材料時亦有所考慮,從材料上保證質量的合格。

6 結語

該辦公樓項目的設計、施工嚴格，既追求效果的完美，又要控制成本在合理水平，兼顧實用性與美觀性。在地下室防水方面，考慮多種防水方案，一次次的否決，精益求精地追求才有最合適的防水設計。經過設計人員、現場的施工與管理人員的努力，項目的質量和品質得到了保障。

[1]沈春林,等.地下防水設計與施工[M].化學工業出版社.

[2]建筑施工手冊編寫組.建筑施工手冊(縮印本第三版)[M].北京:中國建筑工業出版社,2009.

[3]GB 50108-2008,地下工程防水技術規范[S].中國計劃出版社.