預制裝配式剪力墻結構外墻防水深化設計研究及應用

潘長江

上海建工房產有限公司 上海 200080

近幾年，預制裝配式結構在國家和地方政府的政策支持和推動下獲得大力發展，2017年3月發布的《裝配式建筑行動計劃》指出，到2020年，我國新建建筑中裝配式建筑占比應達到15%以上，其中京津冀、長三角、珠三角地區應達到20%以上，常住人口在300萬以上的城市應達到15%以上。

在同一時間，上海市政府也不斷推出新政策，自2016年起新設計民用住宅建筑預制率已經要求達到40%以上，大部分住宅的剪力墻、圍護墻、內墻、樓板、樓梯，已經全部被深化成預制結構，從建筑物2—3層開始就會涉及預制結構施工。

預制構件是一種在工廠內以流水線生產的模式進行施工并運輸到現場后通過塔吊來進行安裝，最后通過暗柱和暗梁與現澆結構連接在一起的構件，具有質量可控、建筑垃圾少、構件精度高的特點。但裝配式建筑現階段存在的一個問題就是預制構件與現澆構件之間存在冷縫，冷縫處的混凝土只有物理咬合，缺乏混凝土硬化結晶過程的化學結合，因此存在易滲水的縫隙。

除此之外，傳統易滲水位置（窗臺、預留洞口）也可在預制構件生產過程中提前深化好，以防止后續的滲水問題。

為此，結合康橋工業區E09B-01地塊動遷安置房項目的實施經驗，提出了在深化設計階段針對預制結構接縫處及窗臺、預留洞口進行防滲水深化的方法。

1 工程概況

本項目位于上海市浦東新區康橋鎮，東至E09B-02地塊，南至寧豐路，西至箭橋路，北至康科路。工程共11棟住宅單體，總建筑面積164 665.63 m2。結構形式為剪力墻結構，層高2.8 m，層數17～18層，號房預制率40%，高層預制率為40%。預制構件為預制圍護墻、內墻、剪力墻、陽臺欄板、預制空調板、疊合板、預制樓梯。預制構件連接采用灌漿套筒連接。

2 傳統預制結構防滲水設計

傳統預制結構容易出現滲水的地方為窗戶、拼接縫，而PC建筑外墻存在大量的拼接縫以及預留窗洞口，因此預制結構防水密封方法有2種，一種是材料防水，一種是腔體防水。

材料防水是在結構易滲水部位通過材料封堵漏水點進行防水，比方說螺桿洞、地庫頂板防水等。在預制裝配式結構中一般多為墻板吊裝時預先安裝PE棒并留出凹槽，隨后進行密封膠處理。

空腔防水是根據結構形式，在明水流動過程中設置小型空腔或積水槽，通過水的表面張力將水攔截住，進而通過導流槽排出。外墻板側邊接縫處設有形狀合適的直線結構，如滴管、擋水平臺、集水槽、導流管（槽）等，形成壓力平衡腔體。孔隙水進入空腔后，因為內部的腔體高于外部，在重力作用下，水從水平的線性防水結構匯入垂直的防水結構，經由導流管排出建筑外部，從而達到防水的目的。

但傳統空腔防水和材料防水都存在以下問題：

1）空腔防水大多用于PCF板，對PC板的深化不足，通常僅是在墻板側面與頂部留設凹槽，窗臺處基本沒有防水深化。

2）材料防水現階段主要工藝為安裝時預先填塞PE棒，然后坐漿料封堵，灌漿后用密封膠勾縫。由于外墻部位混凝土標高較難控制，現澆樓面與預制墻板底部預留的寬2 cm的空隙較難保證。預先填塞PE棒再吊裝墻板容易導致PE棒斷裂失去防水效果，密封膠在缺乏保護層的情況下壽命并不理想，在氣候及建筑內力的影響下易產生收縮開裂現象。預制構件的邊緣往往存在小缺角，缺口位置是PC構件防水最薄弱的位置，由于缺口處表面氣孔多，表面積較大，易與水親和，殘留水分會影響密封膠與結構的黏結性，對防水造成影響。

3）后期維修成本高，無論是密封膠還是PE棒都難以對預制結構的防水性能進行很好的改善，而且由于不能根治，往往需進行多次修理，后期房屋漏水帶來的維修成本非常高昂。

3 本工程應用的防滲水深化設計

傳統方法難以有效根治結構外立面滲水，一是因為設計深化暫未注重對結構滲水的預防，二是未考慮施工階段及建筑使用階段中對防水做法的影響，三是預制結構與現澆結構結合面只有物理咬合，缺乏化學結合而產生冷縫，最終影響建筑防水效果。

因此，根據本項目經驗，提出針對預制裝配式剪力墻住宅結構的外墻防水深化設計。

3.1 預制結構和現澆結構接縫處

預制結構與現澆結構接縫處分為底部接縫和冷縫，底部接縫滲水的主要原因是PE棒預先埋設容易被預制結構吊裝時壓壞，密封膠缺乏保護容易開裂；冷縫滲水的主要原因是未受到重視，幾乎沒有防護，因此需變更底部接縫做法。吊裝完成后先填塞坐漿料，然后埋設PE棒、密封膠施工、高分子自粘橡膠復合防水卷材（以下簡稱防水雨布）鋪貼、雨布保護層施工（圖1）。

圖1 預制墻體與現澆結構接縫處防水側面示意

針對冷縫，則在接觸面上設置企口，增大外部水從混凝土冷縫滲入的路徑，并且鋪貼防水雨布和保護層（圖2）。

圖2 預制墻體與現澆結構接縫處防水水平剖面示意

3.2 窗臺企口處

基于多個項目滲水維修后的經驗，窗戶滲水的主要原因是上部易被水滲透入侵而非下部，因為下部本身會施工砂漿和發泡劑，窗框其余3邊只有發泡劑，窗框豎邊不易積水，但窗框上沿因窗本身構造，容易有少量積水，因此在窗框四周設置50 mm×50 mm的企口，增大外部水從窗框縫隙滲入的路徑，達到防水效果。窗上口剖面如圖3所示，窗下口剖面如圖4所示。

圖3 PC墻板窗框上口構造示意

圖4 PC墻板窗框處下口構造示意

3.3 預留洞口處

PC墻板構件存在大量的洞口，例如預留的空調洞及螺桿洞，這些洞口本身也是現澆結構的易滲水處，因此對預留洞口深化成外低內高的形式，防止滲水。

4 工藝流程與施工要點

4.1 施工工藝流程

基層混凝土清理浮漿→墻板吊裝→坐漿料填塞并勾縫→套筒灌漿→接縫處清理→PE棒埋設→密封膠填塞→彈防水雨布鋪貼控制線→防水雨布鋪貼→保護層施工

4.2 主要施工工藝

由于基層混凝土清理浮漿—套筒灌漿部分施工方法與傳統方法相同，不再贅述，在此只對其余部分進行詳細說明。

4.2.1 接縫處清理

基面應平整、牢固，墻角處應做成圓弧狀，局部孔洞、蜂窩、裂縫修補至無縫隙，表面應清潔，無砂礫剝落現象，應保持表面干燥。經相關單位驗收合格后可進行下道工序，在下道工序施工前須用吹風機進行勾縫清理。

4.2.2 PE棒埋設

將成品方形PE棒塞入水平縫中，PE棒尺寸須大于20 mm，以能密實塞入水平縫中為宜，需完整塞入并填滿水平縫，不留空氣。

4.2.3 密封膠填塞

打膠部位的基層表面，必須平整、堅實、干燥，并應將縫內接觸面的塵土、雜物清理干凈，PE棒密實填充后進行打膠，嵌縫膠表面平整密實，均勻牢固，不得污染墻面及門窗等處。

4.2.4 彈防水雨布鋪貼控制線

在處理后的基層面上，按防水雨布的鋪貼方向，彈出每幅防水雨布的鋪貼線，保證不歪斜。每幅防水雨布寬15 cm，沿接縫處為中心線，兩邊各寬7.5 cm。

4.2.5 防水雨布鋪貼

使用防水雨布沿水平和垂直方向鋪設，切割待鋪設的防水雨布，立即將其鋪在預定部位，然后用壓輥向兩側和向前滾動排膠，根據基準線鋪設第1層防水雨布，然后鋪設第2層防水雨布，最后打開2片卷材搭接部分的隔離膜，搭接防水雨布。鋪設防水雨布時，禁止用力拉伸。始終注意保持防水雨布與基準線對齊，避免產生難以糾正的偏差。防水雨布鋪設時，搭接邊會重疊，用鋼滾輪壓住搭接邊，使其完全黏結，保證防水雨布的連續性和完整性，確保搭接區域下方的區域干凈、干燥且無灰塵。2塊防水雨布搭接在一起后，應連續施工，并對滾壓搭接面進行加壓，保證搭接面的良好黏結。

4.2.6 防水保護層施工

保護層采用傳統網格布抗裂砂漿的方式進行施工，不進行贅述。

4.3 施工要點

4.3.1 混凝土標高控制

墻板吊裝時會根據現場放線重新調整，如果樓板完成面標高偏差過大，會造成墻板下部縫過大或過小，過大則PE棒埋設后無法起到擋水作用，過小則PE棒完全無法埋設，因此樓板完成面標高需控制到位，澆筑后及時安排工人進行鑿毛處理。

4.3.2 外墻接槎面模板控制

外墻接槎面的好壞決定了卷材鋪貼的難易程度，接槎面模板的控制至關重要，外墻偏差盡量在5 mm以內，否則卷材鋪貼時由于施工面不平整，可能產生起拱的情況，導致防水系統失效。

5 防水效果分析

5.1 淋水試驗方法

以本項目為例，抽取11#房為試驗對象，在防水雨布鋪貼完畢、保護層施工完、窗框施工完畢后選取2—10層進行淋水試驗。

10層頂部安裝噴水管網，管網采用直徑25 mm的PPR管，孔距100 mm，孔徑3 mm。噴水管距離外壁面80 mm，噴水孔呈直線形均勻分布。設置2排噴水孔，方向呈90°夾角。水從頂層沿墻往下流，綜合淋水時間不少于12 h；噴水壓力不低于0.3 MPa。綜合噴水開始2、12、24 h后，檢查噴水范圍內的所有外墻、門窗組合部位是否有滲水現象，并根據檢查次數用粉筆逐一標出滲漏部位。

5.2 試驗結果

經試驗結果整理后分析，全面淋水2 h后無滲漏點，全面淋水12 h后有1處滲漏點，全面淋水24 h后有1處滲漏點，經排查該處滲漏點位于樓梯間窗框處，為現澆結構，無預制結構，滲水原因判斷為窗框四周未用發泡劑填實。

從試驗結果可知，針對裝配式住宅的防水深化設計取得不錯的成效，在淋水試驗中均未滲水，極大地減少了交房前項目部的維修成本，也可預見此方法將減少交房后的返修成本，具有一定的經濟效益。

6 結語

隨著我國城市建設的發展，PC結構也必將遍布各大城市，PC結構工廠化制作和流水線安裝減少了建筑材料的浪費和對環境的污染，也使得混凝土施工質量大大提高，但與之對應的是建筑接縫增多帶來的滲水問題。在深化階段提前解決滲水問題，是為了給廣大業主提供更優質、更舒適的工程，做到以人為本。通過前期深化，不僅提前將滲水的問題加以解決，也減少了業主投訴索賠的可能性，用小成本的工藝，大大降低了業主索賠帶來的損失。在競爭激烈的裝配式建筑中做出屬于自己的特色和工藝。