超高層建筑工程地下室防滲施工質量管理分析

徐 勝 彭恩儒 何 亮 李 飛 黃 豐

地下室滲水一直是影響建筑工程施工質量的重點問題，超高層建筑尤其突出。建筑工程的地下室結構功能豐富，不僅具有日常使用功能，還擔負著支撐整個建筑結構穩定性的功能，因此地下室結構的重要性不言而喻。為保證地下室防滲施工質量管理的有效性，在探究施工質量管理策略的過程中需要從多個角度進行考量，除地下室施工外，還應關注施工材料選擇、地下室結構設計等內容。

1 防水抗滲材料質量控制

1.1 材料要求

在地下室結構中，防水層位于混凝土結構外層，能夠防止地下水滲入混凝土結構內部，從而避免地下水侵蝕鋼筋，提高超高層建筑工程地下室結構的穩定性。目前，防水材料主要有防水卷材和防水涂料兩種，均符合超高層建筑工程地下室防滲施工需求，其中防水卷材的應用極為廣泛，特別是高分子防水卷材；防水涂料相較于防水卷材而言具有延展性與可塑性，通過水化反應能夠在混凝土結構表面形成防水膜，從而有效阻止雨水、地下水的滲透[1]。

1.2 材料選擇

隨著國內房地產業的快速發展，建筑防水施工為防水材料制造業的崛起提供了契機。但由于不同材料的性價比存在一定的差異，施工管理人員很難判斷最理想的防水抗滲材料，因此在選擇防水材料的過程中，施工單位應將良好的物理性能與施工便利作為選擇的側重點。例如，目前市場上的防水涂料眾多，結合材料的性能與施工便利情況分析發現，環氧樹脂類、有機硅類、水泥基類、丙烯酸酯類、氟碳類、聚氨酯類以及瀝青類等均可以作為防水涂料應用于混凝土結構防水抗滲施工中。

施工材料的質量直接影響地下室防水抗滲的性能，除需要深入了解各類施工材料的優點及缺點外，施工單位還應保證施工材料的質量，嚴禁因追求高施工利潤而應用低廉防水材料。施工單位在挑選防水材料供應商時應將材料性能作為首要條件，將材料的成本、廠家的信譽與生產能力等作為次要考慮因素。

1.3 材料監督與檢測

超高層建筑地下室防滲施工監理人員在監督過程中應仔細核查各施工環節，保證所應用的材料滿足地下室防水抗滲需求。在檢測過程中應核查材料的存放情況、材料表層覆蓋保護膜情況、材料的檢測報告以及材料的施工工藝情況。

2 剛性防水抗滲混凝土質量的控制

建筑的地下室結構多為1 層，但在不同超高層建筑中地下室層數不定。在城市發展過程中，為了實現土地資源的有效利用，超高層建筑中會設計多層地下室。例如，重慶市的洪崖洞吊腳樓共11 層，1 樓出去是公路，坐電梯至11 樓樓頂走出去仍是公路；另外，還有深度高達39 層高樓的地鐵站等，實現了地下資源的有效利用。但地下室層數愈多，結構距離地下水就愈近，混凝土的耐腐蝕問題就越嚴重，因此在地下室結構的設計過程中多會選擇增加混凝土結構厚度來強化結構抵抗力，在降低裂縫發生概率的基礎上實現防水抗滲與結構穩定的目標。

2.1 質量問題

在超高層建筑地下室結構施工過程中，施工人員大多會提前配備混凝土材料，并向其中加入剛性防水添加劑，但加入添加劑后的混凝土材料經運輸后坍塌度有所降低，極易出現質量問題，進而影響地下室結構的施工質量[2]。

2.2 質量優化

如果從剛性防水抗滲混凝土材料的角度控制材料質量，那么在配制材料的過程中，施工人員應以地下室的環境因素為基礎，合理選擇水泥型號（如硅酸鹽水泥與粉煤灰水泥等），篩選粗骨料的顆粒直徑并核查砂石的含泥量以及材料配備的用水量。為明確剛性防水抗滲混凝土質量控制的要點，本研究進行了試驗，并配制5 組混凝土，各材料的用量如表1 所示。

表1 各材料的用量

對1 ～5 類的混凝土進行養護，擬定養護時間為28 d，而后分別進行防水抗滲試驗，試驗結果如圖1 所示。

從圖1 可以看出，第1 組的混凝土滲水高度最顯著，而加入JX 硅質抗裂防水劑的第2 組混凝土滲水高度較第1 組降低了71.3%，第3 組混凝土在加入JX硅質抗裂防水劑的同時加入了11.5 kg 納米SiO2分散液，滲水高度較第1 組降低了75.8%，第4 組混凝土在加入JX 硅質抗裂防水劑的同時加入了17.2 kg 納米SiO2分散液，滲水高度較第1 組降低了77.3%，第5 組混凝土在加入JX 硅質抗裂防水劑的同時加入了23 kg 納米SiO2分散液，滲水高度較第1 組降低了77.6%。以上數據表明，在混凝土配制過程中加入JX 硅質抗裂防水劑與納米SiO2分散液，有利于提升混凝土的防水抗滲性能。

圖1 1～5 類混凝土的滲水高度統計（來源：作者自繪）

3 地下室結構防水抗滲設計質量控制

3.1 設計依據

在地下室結構設計初期，設計師應測評建筑工程的防水等級，并結合地下室所在區域的環境進行綜合考量，內容涵蓋超高層建筑的地下水位、當地的氣溫變化以及基層的土質情況等。

此外，設計師還應將地下室建筑工期、建筑成本納入考量范圍內，盡可能設計出多種結構并進行比對，選擇出最優的建設方案。在施工過程中，設計師需及時與施工現場管理人員交互，實時掌握超高層建筑地下室結構的施工情況，及時考量施工能否滿足預期的防水抗滲目標。

相較于地上建筑結構設計而言，地下室結構防水工程設計需要設計師熟知多領域知識且能夠靈活運用，這樣才能合理控制施工現場可能出現的交叉作業問題。另外，地下水浮力是設計師需要考慮的關鍵問題，設計師不僅要遵循現階段國內的設計規范，還需總結以往的設計經驗，以此確定地下室抗浮穩定系數[3]。

3.2 設計要點

（1）抗滲分級。設計師可通過添加防水劑保證地下室結構的緊密性，以提升地下室防水抗滲性能。一般情況下，設計師應以地下室的綜合測評為基礎，以地下室的具體位置為參照對地下室的抗滲性能進行分級，為混凝土材料的配合比提供明確指引。當地下室的深度小于10 m 時，抗滲等級為P6；地下室的深度在10 m ～20 m 時，抗滲等級為P8；地下室的深度在20 m ～30 m 時，抗滲等級為P10；地下室的深度大于等于30 m時，抗滲等級為P12。

（2）結構厚度。通過分析建筑地下室的相關細則可知，混凝土結構的最小厚度應為25 cm，而當混凝土結構厚度增加時能夠提升整個結構的防水抗滲性能，設計師需結合地下室的深度適當增加混凝土結構的厚度。同時，設計師還應以地下室結構的使用年限為基礎設計保護層厚度，保護結構內部鋼筋不被銹蝕。

（3）結構強度。研究表明，混凝土的抗壓強度會隨著時間的推移而發生變化，當混凝土結構施工1 個月后，其結構的抗壓強度將會得到顯著提升；當施工2 個月后，其結構的抗壓強度將會提升至90%左右，并保持一個相對穩定的狀態。由于地下室結構后期才能承擔超高層建筑的全部荷載，因此設計師可以2個月為期限去考量超高層地下室混凝土結構的強度。

（4）結構抗浮。如果附近其他建筑經常出現滲漏問題或多層地下室結構埋深低于該區域的地下水位線，那么設計師在確定地下水位的過程中需要考慮不確定因素，即以歷史最高地下水位為基礎，增加0.5 cm。地下室結構在土方開挖過程中有可能出現地下水涌入基坑的問題，因此設計師還應設計排水方案以應對最不利的情況[4]。

（5）施工縫。目前，在平縫基礎上改造的企口縫與凸縫能夠提升混凝土結構的防水抗滲性能，設計師可將其應用于超高層建筑地下室結構設計中。

4 地下室結構施工防水抗滲質量控制

4.1 混凝土澆筑質量控制

施工前，施工管理人員應結合超高層建筑地下室防水工程的施工要求，參照地下室結構的施工圖紙制訂施工計劃，并召開集體會議保證每一位參與人員均能明確具體的施工安排。同時，施工管理人員應仔細核查施工現場所需的施工材料。當施工人員應用配制好的混凝土澆筑面積相對較大的地下室結構頂板、底板以及側墻時，需要控制地下室的內外溫差，降低混凝土結構發生裂縫的概率，并通過覆蓋薄膜減少混凝土結構表面的水分蒸發。

在施工養護階段，混凝土澆筑后養護時間大致為14 d ～28 d，而對于地下室中一些特殊位置的養護時間需要設定為28 d。當養護結束后，管理人員應組織施工人員立即制作防水層，盡可能減少混凝土結構外露的時間。

4.2 防水抗滲施工質量控制

超高層建筑地下室結構防水抗滲工程施工前，施工單位需要結合地下室的深度、周圍的環境以及地下水位等確定地下室的抗滲等級，并結合防水抗滲材料的廠家信譽、生產規模和產品質量等科學選擇施工材料。

在施工過程中，要求施工作業人員能夠規范作業，如防水卷材需要按順序鋪貼并保證粘結劑涂刷的均勻性。同時，施工管理人員在現場監督過程中應將拐角、節點等位置作為監督側重點。地下室結構側墻的防水抗滲施工一般采取噴涂與刷涂兩種方式，但施工后需要對防水層做好保護措施，若后續施工環節中破壞了側墻防水層，則需要及時修復，以保證側墻防水效果。

超高層建筑地下室結構的防水層大多在混凝土結構外，此種設置方式有利于發揮防水層的抗滲作用，延長地下室結構的使用年限，但在具體施工過程中仍應注意以下幾點內容：第一，當室外溫度較長時間低于5 ℃時，不應進行地下室防水層施工；第二，管理人員應仔細核查預留孔洞與穿墻管線，防止因后鑿孔洞而造成防水層返工；第三，施工中避免因電焊、泵送澆筑等施工作業破壞防水層[5]。

4.3 抗浮

在超高層建筑地下室結構施工過程中，地下室的底板將受到地下水的向上壓力，影響地下室結構順利施工，且極易降低混凝土材料的防水抗滲性能。目前，地下室結構的抗浮措施主要分為被動抗浮與主動抗浮，前者主要側重于增加工程自重或采用錨桿抗浮法提高地下室結構的抗浮能力，后者主要在地下室周圍或者底部布置泄水孔，通過泄水減壓降低地下室的水位。

5 結語

通過本文論述可知，超高層建筑地下室防水抗滲工程的施工質量管理不能局限于防水層的施工管理，施工管理人員應立足于整個地下室結構的施工環節，將控制混凝土結構的防水抗滲性能貫穿于整個超高層建筑地下室結構施工中，從而全面、系統地提升地下室結構的防水抗滲性能。