工民建工程施工中的地下防水技術(shù)研究

劉海

摘 要：防水不僅關(guān)乎建筑物的使用壽命、安全性和室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量，還影響整個建筑的價值和效益。基于此，尋找適應(yīng)各種環(huán)境條件的防水材料和技術(shù)，確保施工質(zhì)量和效率，成為業(yè)界亟待解決的關(guān)鍵問題。針對地下防水問題進行深入探討，以期為工程施工界提供有益的參考和啟示。

關(guān)鍵詞：地下防水；地下工程；工民建工程

中圖分類號：TU74? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：2096-6903（2023）11-0019-03

0 引言

工民建工程中的地下結(jié)構(gòu)，如地下車庫、地鐵站、地下商場等，都是現(xiàn)代城市建設(shè)的重要組成部分。這些地下結(jié)構(gòu)通常需要深入地挖掘，以獲得更多的建筑空間。地下結(jié)構(gòu)所在的深度往往伴隨著較高的地下水位，在施工過程中，地下水的存在會對施工造成很大的困難。而地下結(jié)構(gòu)在長期使用過程中，也會受到地下水的侵蝕和滲透[1]。因此，地下防水技術(shù)在地下結(jié)構(gòu)施工中具有至關(guān)重要的地位。

近年來，新型防水材料和施工方法層出不窮，為地下工程提供了更加可靠和持久的防護。然而，不同的工程項目，由于地質(zhì)、地理和氣候條件的不同，需要采用不同的防水技術(shù)和方法。例如，一個位于沿海城市的地下工程需要應(yīng)對潮濕的氣候和鹽分侵蝕，而一個位于內(nèi)陸城市的工程要面臨干旱和地震的挑戰(zhàn)[2]。因此，選擇和應(yīng)用合適的防水技術(shù)成為每個工程項目成功完成的關(guān)鍵。

本文選取某項目作為研究對象，深入探討其地下結(jié)構(gòu)特點、需采用的防水技術(shù)以及在施工過程中遇到的挑戰(zhàn)和解決策略，期望為相關(guān)領(lǐng)域的工程師和研究人員提供參考。

1 案例項目的地下結(jié)構(gòu)特點及其對防水的要求

1.1 案例項目概述

案例項目位于X市的核心地帶，是一個集住宅、商業(yè)、辦公為一體的大型綜合性開發(fā)項目。總建筑面積達到數(shù)10萬m2，其中地下建筑面積占整體的1/3。由于其優(yōu)越的地理位置和多功能的設(shè)計理念，該項目被廣泛認為是X市未來的新地標，有望引領(lǐng)城市的經(jīng)濟和文化發(fā)展。

項目在規(guī)劃與設(shè)計階段即得到了業(yè)內(nèi)的廣泛關(guān)注。為了滿足各種功能的需求，該項目在設(shè)計上融合了現(xiàn)代建筑元素與X市的地域文化特色。然而，項目基地相對較高的地下水位和不定期的季節(jié)性洪水，為地下結(jié)構(gòu)的建設(shè)和防水工程帶來了前所未有的挑戰(zhàn)[3]。

1.2 案例項目地下結(jié)構(gòu)描述

案例項目的地下結(jié)構(gòu)是其核心組成部分之一，由于該項目在X市中心地帶的地理位置，地下結(jié)構(gòu)的設(shè)計與施工無疑面臨了巨大挑戰(zhàn)。該地下結(jié)構(gòu)共分為3層，占據(jù)的總面積約為整體項目面積的1/3，而其深度達到了約25 m。這一深度在X市的大型建筑項目中是相當罕見的，特別是在中心地帶。

地下一層主要為停車場，配備了若干儲物室和設(shè)備房。由于其與地表最為接近，因此在防水設(shè)計上相對較為簡單。但其同時承受來自上方的壓力，加上地下水位的影響，使得這一層在防水和承重設(shè)計上均有特殊之處。地下二、三層則主要用于商業(yè)空間和文化設(shè)施。這些設(shè)施不僅要滿足功能性需求，也要達到一定的審美標準[4]。

在地下結(jié)構(gòu)的設(shè)計中，工程師充分考慮了結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、使用壽命以及與上部結(jié)構(gòu)的連接方式。地下二、三層直接面臨著地下水位和土壤壓力的雙重影響，這要求工程團隊采用更加先進和嚴格的施工技術(shù)，確保地下結(jié)構(gòu)在各種條件下均能保持穩(wěn)固和防水性。

2 案例項目采用的地下防水技術(shù)

2.1 防水材料的選型與理由

在該項目中，地下結(jié)構(gòu)的防水問題受到了高度的關(guān)注。考慮到項目的規(guī)模、位置以及深度，選擇合適的防水材料，對于確保地下結(jié)構(gòu)的長期穩(wěn)定性及延長使用壽命至關(guān)重要。經(jīng)過深入的研究和比較，工程團隊最終選定了高分子改性瀝青防水卷材作為主要的防水材料。

高分子改性瀝青防水卷材在建筑領(lǐng)域中被廣泛使用，主要因為其具有優(yōu)越的防水性、耐久性和抗老化性[5]。該材料還具有良好的延展性，能夠在溫差變化大的情況下維持穩(wěn)定的性能，這對于地下結(jié)構(gòu)而言是至關(guān)重要的，尤其是在X市這種地震活躍區(qū)域。與其他防水材料相比，高分子改性瀝青防水卷材能夠提供更為出色的防水性和穩(wěn)定性。

由于該項目的地下結(jié)構(gòu)復(fù)雜，傳統(tǒng)的涂布或噴涂方式無法達到預(yù)期的防水效果。而高分子改性瀝青防水卷材則可以通過焊接或粘貼的方式迅速施工，大大提高了工作效率，減少了施工時間。選擇高分子改性瀝青防水卷材不僅能確保該項目地下結(jié)構(gòu)的防水性能，還能滿足施工的實際需求，是一個非常明智的選擇。

2.2 防水施工方法與步驟

案例項目的防水施工以高分子改性瀝青防水卷材為主，施工流程經(jīng)過精心規(guī)劃，以保證工效和質(zhì)量。對地下結(jié)構(gòu)表面進行清理，確保無塵土、油污和其他雜質(zhì)，以便確保卷材與基面之間的良好粘接。施工團隊可以在表面涂抹一層特制的界面劑，進一步增強粘接性并為防水卷材的鋪設(shè)做好準備。在界面劑干燥后，工程師按照預(yù)先設(shè)定的方向和重疊寬度進行防水卷材的鋪設(shè)。鋪設(shè)時，利用專業(yè)焊接設(shè)備確保每一條接縫均勻、密封，從而形成一個連續(xù)、無縫隙的防水層。對完成的防水層進行檢查，確認無疏漏、起泡或其他缺陷，確保該項目地下結(jié)構(gòu)的長久防水性能。

2.3 與傳統(tǒng)方法的對比分析

在地下防水工程中，選擇合適的防水方法和材料至關(guān)重要。表1為案例項目采用的新型防水材料與傳統(tǒng)方法之間的差異。

從表1可以看出，傳統(tǒng)的瀝青砂漿和HDPE膜在某些方面具有優(yōu)勢，高分子改性瀝青防水卷材在施工工藝、接縫風(fēng)險、施工時間和耐侵蝕性等關(guān)鍵指標上表現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢。因此，該項目選擇使用這種新型材料是基于其長期的可靠性和經(jīng)濟效益考慮。

3 案例項目防水施工中的挑戰(zhàn)與解決策略

3.1 挑戰(zhàn)

3.1.1 地下水位變化導(dǎo)致的施工困難

該項目由于位于X市的核心地帶，周圍環(huán)境的復(fù)雜性和地下水流的不確定性，使得施工中的地下水位變化問題尤為明顯。地下水位的波動會直接影響到施工現(xiàn)場的穩(wěn)定性。水位上升會導(dǎo)致施工坑底部的壓力增加，增加了坍塌的風(fēng)險。當水位上升時，地下的土壤結(jié)構(gòu)會發(fā)生變化，土壤的承載能力也隨之降低，由此增加了基坑支護的難度和風(fēng)險。

地下水位的下降會導(dǎo)致地下土壤干裂，從而影響到整個工程的穩(wěn)定性。不同的地下水位也會對防水施工材料和方法產(chǎn)生不同的要求。地下水位的變化直接關(guān)系到防水層與土壤、地下水的接觸面積，影響防水層的工作性能。如果在高水位時期施工，水位下降時會暴露出部分防水層，導(dǎo)致其失效。相反，如果在低水位時施工，當?shù)叵滤簧邥r，防水層會受到更大的壓力，增加滲漏風(fēng)險。

3.1.2 施工材料供應(yīng)和存儲的挑戰(zhàn)

在該項目的執(zhí)行過程中，由于其特定的地理位置和工程規(guī)模，施工材料的供應(yīng)與存儲環(huán)節(jié)面臨著不少挑戰(zhàn)。其中，供應(yīng)鏈的穩(wěn)定性和現(xiàn)場存儲條件兩個方面的問題顯得尤為明顯。材料供應(yīng)的穩(wěn)定性直接影響到整個工程的進度和效率。考慮到該項目位于X市的核心地帶，物流的復(fù)雜性和高昂的運輸成本成為一大挑戰(zhàn)。

特定的材料需求會因供應(yīng)商的生產(chǎn)周期、庫存狀況或其他外部因素受到影響，導(dǎo)致供應(yīng)延遲或斷貨。這不僅會導(dǎo)致工程進度延誤，還會增加采購成本。這是因為在緊急情況下，項目方需要向其他供應(yīng)商或通過加急訂單來獲取所需材料。

由于工地位置的限制，缺少存儲空間，該項目的材料存儲也面臨諸多困難。合理地規(guī)劃和利用有限的空間來滿足大量材料的存儲需求，既要保證材料的安全性，避免受潮、損壞等問題，又要確保施工現(xiàn)場的高效流動，以支持日常的施工進度。不合理的存儲布局會導(dǎo)致施工效率降低、材料損耗增大，并且增加了施工現(xiàn)場的安全隱患。面對這些供應(yīng)與存儲上的挑戰(zhàn)，該項目需要采取一系列策略性措施，確保材料供應(yīng)的及時性和存儲的有效性，從而推進整個工程的順利進行。

3.1.3 高濕度環(huán)境下的施工管理問題

高濕度環(huán)境對于施工活動帶來了許多額外的管理問題。特別是在地下工程中，當?shù)貪穸仍黾訒r，材料、設(shè)備和人員的工作效率都會受到影響，對施工的各個環(huán)節(jié)都帶來了新的挑戰(zhàn)。一方面，高濕度條件下，許多建筑材料的性能都會發(fā)生變化。例如，一些膠黏劑和封閉材料會受潮，導(dǎo)致其黏性減弱或固化速度變慢。混凝土在高濕度環(huán)境中也會出現(xiàn)干燥緩慢的問題，從而影響其強度和完整性。另一方面，高濕度也對施工團隊的健康和安全造成威脅。長時間在潮濕的環(huán)境下工作，工人容易出現(xiàn)身體不適，如關(guān)節(jié)疼痛、呼吸困難等。濕滑的地面和設(shè)備也增加了滑倒和受傷的風(fēng)險。而且潮濕的環(huán)境還為霉菌和其他有害微生物提供了繁殖的條件，會導(dǎo)致工人的呼吸道和皮膚疾病。

高濕度環(huán)境為案例項目的施工帶來了多重管理難題，因此需要采用適當?shù)牟牧稀⒓夹g(shù)和管理策略解決這些問題，確保施工過程既高效又安全。

3.2 解決策略

3.2.1 采用新型防水材料應(yīng)對水位變化

地下水位的不斷變化對于地下工程的防水施工帶來了巨大的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的防水材料在某些情況下難以適應(yīng)水位的快速變化，從而導(dǎo)致防水性能下降，或者在施工過程中需要頻繁地進行維修和更換。因此，針對案例項目這樣的工程環(huán)境，選擇和采用新型的防水材料顯得尤為關(guān)鍵。

新型防水材料具有多種獨特的優(yōu)勢，它們通常具有更好的適應(yīng)性和穩(wěn)定性。無論是在高水位還是低水位的環(huán)境中，這些材料都能保持其出色的防水性能，有效地阻止水分進入結(jié)構(gòu)內(nèi)部。新型材料常常具備更強的抗壓、抗拉和抗老化性能，這意味著在長時間的使用過程中，它們能夠保持完整性和功能性，從而減少維修和更換的需求。這些材料在施工過程中也更為便捷，與傳統(tǒng)的防水材料相比，它們可以在更短的時間內(nèi)完成施工，并且施工過程中產(chǎn)生的廢物和污染也大大減少。

3.2.2 材料的即時采購與儲存策略

對于大型地下工程，合理的材料管理策略不僅可以確保施工的連續(xù)性和高效性，還能顯著降低材料損耗和浪費，從而為項目節(jié)省大量資金。

即時采購?fù)ǔ１环Q為"Just-In-Time" （JIT） 采購，是一種旨在減少庫存、提高生產(chǎn)和操作效率的策略。在案例項目中，通過與供應(yīng)商建立緊密的合作關(guān)系，并采用高度自動化的采購系統(tǒng)，能夠確保在需要時及時獲得所需的材料，從而避免因材料供應(yīng)問題導(dǎo)致的工程延誤。通過這種方式，還可以減少項目現(xiàn)場的存儲需求，從而釋放更多的空間供施工使用。針對地下工程特點，在案例項目中應(yīng)特別強調(diào)材料的保護和分類存儲。為了防止防水材料在高濕度環(huán)境中受損，應(yīng)采取使用防潮包裝、定期檢查材料的完好性和設(shè)置專用的儲存區(qū)域等措施。

3.2.3 加強施工現(xiàn)場管理與技術(shù)培訓(xùn)

施工現(xiàn)場管理是確保項目質(zhì)量、安全和效率的關(guān)鍵。對于案例項目這般復(fù)雜的地下工程，管理層面的挑戰(zhàn)尤為明顯。

施工現(xiàn)場管理涉及對工人和材料的高效組織、優(yōu)化工作流程，確保施工序列的合理性以及減少非生產(chǎn)性時間，可以顯著提高工程效率。例如，通過實時監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控施工進度，工程管理者可以及時調(diào)整資源配置，以適應(yīng)不斷變化的現(xiàn)場條件和需求。考慮到地下工程的特殊性，如限制的工作空間和變化的環(huán)境條件，對施工現(xiàn)場的安全管理也尤為關(guān)鍵。確保每位工作人員都了解并遵循安全準則，可以大大降低事故風(fēng)險。

鑒于該項目中采用的先進防水技術(shù)和材料，對工人進行針對性的培訓(xùn)顯得尤為關(guān)鍵。培訓(xùn)不僅要涵蓋新技術(shù)和方法的應(yīng)用，還需要強調(diào)其與傳統(tǒng)方法之間的差異。通過模擬施工、現(xiàn)場演示和理論課程，可以確保工人深入理解并能夠正確應(yīng)用新技術(shù)。

4 結(jié)束語

隨著城市化進程的不斷加速，地下建筑和基礎(chǔ)設(shè)施項目在全球范圍內(nèi)呈現(xiàn)出蓬勃的發(fā)展趨勢。這使得地下防水技術(shù)在施工中的重要性日益凸顯。本文針對某項目進行了深入的分析，從地下結(jié)構(gòu)特點、材料選型到施工方法，再到與傳統(tǒng)方法的對比，系統(tǒng)性地闡述了防水技術(shù)在施工中的實踐應(yīng)用。通過案例項目，揭示了現(xiàn)代地下防水技術(shù)在面對多種復(fù)雜施工環(huán)境時的優(yōu)勢和局限性。案例項目不僅為同類工程提供了有益的經(jīng)驗和教訓(xùn)，還凸顯了地下防水技術(shù)在未來建筑工程中的關(guān)鍵地位。

參考文獻

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