地下室防水工程質量管理與裂縫處理研究

摘 要：在現代社會，地下室的建設遵循著嚴格的設計和施工規范，這是因為防水性能對地下室的使用價值有著直接的影響。這些規范不僅要求地下室具有卓越的品質，還要求其內部和外部都保持清潔，并且使用起來方便快捷。在地下室的建造過程中，混凝土施工的一個顯著特點是其內部溫度會隨著固化過程的進行而逐漸升高。如果混凝土內外的溫差過大，超出了規定的范圍，可能會導致混凝土產生收縮裂紋，進而造成結構的破壞。如果混凝土裂縫周圍的防護層質量未能達到預期的標準，那么地下建筑結構的該區域可能會出現滲漏問題。本文以A樓為例，對地下室的防水工程進行了深入的分析和探討，明確了其在項目中的重要性。為了確保地下室項目能夠全面有效地運行，必須對所有相關步驟采取強化防水的措施。這些措施的實施有助于確保地下室項目的穩定運行，并防止潛在的損害和風險。

關鍵詞：地下室；防水工程；裂縫處理

中圖分類號：TU91" 文獻標識碼：A" 文章編號：1673-260X（2025）01-0050-05

為了應對城市人口增長帶來的空間需求和提高城市空間利用效率，許多住宅區選擇在建筑底層增設地下室。這不僅為居民提供了存放和運輸設備的空間，還安裝了消防、供暖、通風等基礎設施，使得地下空間的功能與地上房屋相似，成為一個適宜居住和工作的場所。但是，由于許多地下室的頂部低于地面，長期受到地下水的影響，防水設計上的任何小瑕疵都可能導致水的滲透[1，2]。因此，在地下室建設過程中，對材料、人力、設備等方面進行嚴格監管是至關重要的，同時防水工程的質量也應受到密切關注。主要目標是防止地下室發生滲漏，并及時對滲漏區域進行防水處理。因此，不斷探索和利用各種防水材料的優勢，對于提高地下建筑的防水性能是有益的[3-5]。地下空間作為建設項目的重要組成部分，必須采取有效的防護措施來抵御外來水源的侵害，其建設質量直接關系到整體的安全。在日常生活中，地下室的滲漏問題頻繁發生，已經成為一個日益突出的問題。

1 地下室防水工程質量控制

1.1 地下室結構抗滲混凝土質量控制

1.1.1 抗滲混凝土質量問題分析

地下建筑項目在規劃階段，傾向于采用整合防水材料的強制自保護方法以確保結構的防水性能。然而，這種材料的管理與檢查過程復雜，存在質量不達標的風險。混凝土裂縫的產生通常與收縮和變形相關，可能在混凝土受振動、水泥水化熱、以及水分蒸發導致自我收縮時發生。這些裂縫若未得到適當處理，會影響結構的耐久性和安全性，因此，對裂縫的預防和處理措施至關重要，以提高地下建筑工程的整體質量[6]。

1.1.2 抗滲混凝土質量優化

在建筑工程中，原材料的優質選取對項目質量具有決定性影響。針對混凝土的抗滲性能優化，需基于特定建設條件和需求選擇適配的水泥，如地下室建設宜采用低熱反應的硅酸鹽水泥和粉煤灰水泥。制備混凝土時，對粗骨料粒徑的精確篩選、分級比例的提高以及抗壓強度的達標測試是必不可少的。施工現場需對砂土含量進行監控，嚴禁使用不達標材料。嚴格控制水灰比，并適當降低水泥濃度以減少裂縫，通過添加粉煤灰減少水泥使用量，同時利用其SiO2和Al2O3成分。混凝土中加入適量膨脹劑后，需及時進行二次壓實、涂抹和保濕，以滿足固化標準[7]。

纖維混凝土通過在傳統混凝土中添加鋼纖維、玻璃纖維或碳纖維，提升了材料的抗拉、抗彎強度及彈性，有效防止裂紋擴散，增強了抗破壞性。制作時推薦使用河沙作為細骨料，粗骨料則選用堅硬的碎石或卵石。攪拌時需確保纖維與其他材料均勻混合，加水潤濕后充分攪拌以防結塊。施工后，趁混凝土未凝固進行表面處理和保濕，以發揮其最佳抗裂效果。

1.2 地下室結構防水材料質量控制

1.2.1 地下室結構防水材料要求

混凝土建筑的防水層是防止地下水滲透、確保地下室穩定性與安全性的關鍵。常用的防水材料包括防水卷材和涂料，其中改良瀝青卷材因其抗裂性能好在地下室建設中廣泛應用。高分子卷材發展迅速，而涂料則以其與混凝土的緊密結合和優異的彈性、延展性著稱[8]。選擇防水材料時需考慮環境適應性，優先選用堅固、耐化學腐蝕、抗穿透且環保的材料，以實現長期有效的防水保護。

1.2.2 地下室結構防水材料選擇控制

在商業防水材料領域，存在多種具有不同特性的材料，它們雖然功能相近，但成本差異顯著，對施工選擇構成挑戰。施工者需基于項目需求而非僅憑經驗來選擇材料，并需考慮材料的物理屬性如拉伸性和抗拉強度，以及施工的便捷性。傳統材料如石油瀝青和牛毛氈在極端溫度下存在性能問題，施工要求高且易受環境影響。因此，科學家開發了新型防水產品。瀝青作為有機膠凝材料，因其抗濕性和耐腐蝕性而被廣泛應用于防水工程，特別是在地下水位較低的地下室設計中，其施工快速、操作簡便、環境友好。PUR防水涂料因其環保特性受到推崇，通過與空氣中水分反應形成無裂縫的固化膜，有效減輕地下水壓力，適用于多種建筑底層，并具有一定彈性以維持防滲功能，施工簡便，設備需求少。

1.3 地下室結構抗滲設計質量控制

1.3.1 地下室主體結構抗滲設計要求

（1）防水混凝土

地下土壤的特性直接影響混凝土的吸水性和防水能力。為了提高其防水性能，通常需要添加防水劑等材料，以增強其抗滲透能力。混凝土的抗滲性通常根據其能夠承受的最大水壓來分級，分為P6、P8、P10、P12四個等級，其中防水混凝土的耐滲性能至少需達到P6級別。在配制過程中，應考慮材料的搬運和人為因素，通過調整配比來確保防水性能提高至少0.2MPa。

（2）防水材料

防水卷材通常分為高分子改性瀝青和合成高分子材料兩大類。高分子改性瀝青防水卷材包括彈性體改性瀝青和自粘聚合物改性瀝青類型，這些材料以它們出色的伸展性、防水性和粘合性而著稱。施工方法涵蓋了冷粘、熱熔和自粘技術。在設計階段，必須考慮施工層次對最終質量的影響，并探索不同材料組合使用的可能性，以充分利用每種材料的優勢。防水涂料則分為無機和有機兩大類。

（3）防腐蝕

在許多地區，混凝土建筑常常遭受凍融循環和工業廢氣、廢水的侵蝕，這會導致結構損壞和使用壽命縮短。在設計階段，需要深入理解并預防腐蝕問題，全面分析導致結構腐蝕的因素和過程，并采取有效的策略來減少腐蝕損害，從而延長地下室建筑的使用壽命。

（4）抗浮設計

在設計前，必須深入研究地質環境，包括了解地下土壤的分布、水位及其波動范圍。抗浮設計時考慮的水位應包括歷史最高水位、地下水波動和土壤滲透性等因素。地下室底板的設計必須確保結構具有足夠的抗浮能力，以防止地下水壓力引起的結構隆起或破壞。

1.3.2 地下室細部結構抗滲設計

（1）施工縫

在建筑工程中，縫隙分為水平和垂直兩類。設計階段需評估結構的承載能力，并在剪切力和扭轉力較低的區域施工。為增強防水效果，常預先安裝防水鋼板或橡膠膨脹帶以延長水的滲透路徑。盡管傳統的直線接縫設計施工簡便，但存在混凝土澆筑時間的問題。現代設計采用企口和凹槽等創新接縫方式，提高了施工要求，增加了質量控制的難度。設計時需全面考慮環境因素對實施的影響，以確保接縫的防水性能和結構的可靠性。圖1展示了常見施工縫設計。

（2）后澆帶

后澆帶按功能可分為溫度調節和沉降平衡兩種類型。在大型混凝土結構如地下室的設計中，需重視溫度變化引起的收縮應力。選擇在施工后溫度波動較小的時期進行后澆，有助于緩解超長結構因溫度差異而產生的應力，預防裂縫。通常，施工完成后1至2個月內進行后澆，此時結構內部溫度變化較小，對工程干擾最低。后澆帶還用于解決臨近建筑質量差異引起的不均勻沉降，有效控制建筑應力和裂縫。盡管在主體結構封閉或沉降穩定后進行后澆需時較長，但對整體工程進度影響相對較大。如圖2展示了后澆帶設計的典型案例，圖2為后澆帶設計的常見案例。

在項目規劃階段，后澆帶的鋼筋加固和定位已完成，但周圍混凝土框架中的鋼筋未被切斷，導致難以清除雜物，存在滲水風險。后澆帶雖有助于地下室回填，但可能影響建筑質量和施工進度。為解決這一問題，專家研究了消除澆筑帶的策略，如王鐵夢教授推廣的跳倉法施工，通過利用混凝土初凝期的不穩定性釋放壓力，將結構劃分為獨立區塊進行施工，有效控制溫度變化引起的裂縫，保證建筑質量[9，10]。在未來超高層地下室設計中，此類技術的應用至關重要。

（3）穿墻套管

在眾多建筑項目中，地下室常作為專業機械設備的安置地，這使得地下室的管道系統變得復雜并數量眾多，不少管道還需與建筑外部管道相連。設計初期，為適應管道尺寸和高度要求，在混凝土澆筑前預裝了防水套管，且將其置于中心位置以確保功能。設計師在規劃時會制定相關標準，如防水環尺寸、焊接質量，并采取策略固定鋼套管，防止澆筑時的旋轉或脫落。套管與管道間縫隙的填充方案需根據具體情況定制，確保使用恰當的防漏密封材料，如圖3所示的固定式穿墻管線設計。

（4）樁頂防水

樁頂防水在規劃和施工階段常被忽視，但沉降可能導致防水層破壞，影響建筑安全。樁頭未妥善處理可能引起地下水滲透和鋼筋腐蝕。因此，設計階段應重視樁頭防水，采用聚合物水泥砂漿或滲透結晶型涂料進行處理，以確保結構安全，具體實例見圖4。

（5）其他部位

在居民小區中，地下空間常被用于設置水泵房。但是，由于消防水箱通常與水泵房相鄰，加上地下環境的干燥特性，這些因素可能會影響水泵設備的效能和使用壽命。因此，在設計階段，必須綜合考慮水泵房的空氣流通和冷卻問題。此外，在處理地下室排水系統時，應確保排水溝的尺寸能夠滿足排水需求，并對排水路線進行詳細計算。在布置集水井時，需要謹慎考慮其位置，避免將其設置在角落或結構變化的區域，以預防在施工過程中集水井出現滲漏。

2 實例分析

2.1 工程概況

A住宅區總建筑面積為84 433平方米，地下9 517.6平方米，地上74 915.4平方米，包括地下一層、十八層主體和二十八層頂層結構。地下空間采用框架剪力墻結構，防火等級一級，主體和商鋪為二級，設計壽命50年，抗震等級六度。項目重要性、場地復雜性和地基基礎復雜度分別為二級、三級和二級。

2.2 地下室結構抗滲重難點

在地下室工程中，由于工期緊張且施工期間為夏季高溫，加之項目靠近鄱陽湖，頻繁的強風使得防水和抗滲工作難度加大。具體表現在：

（1）混凝土澆筑時，高溫和運輸距離的延長，加上交通延誤，可能導致混凝土到達現場時出現嚴重塌陷。如果忽視振搗，可能會引起混凝土蜂窩、麻面、露筋等缺陷，進而影響其防水性能。

（2）在施工進度的壓力下，地下室結構中長時間存在的施工裂縫，以及頂層結構掉落的建筑垃圾，使得封閉縫隙時的清潔工作既費時又難以徹底完成。止水鋼板朝底板一面的鐵銹難以徹底清除。

（3）小區商鋪緊鄰地下室，地下室外墻的穿墻管道在預安裝階段的防水性能控制存在困難。

（4）BAC自粘型防水卷材在外墻施工中可能出現下滑和移位，頂部卷材可能因張力過大而破損，這種狀況在長期使用中可能會進一步惡化。

2.3 地下室結構抗滲施工過程

在建筑施工現場，項目管理團隊在項目主管的領導下對地下室建設進行全程監督。技術主管在工程初期便制定了詳盡的施工進度計劃，并向施工團隊提供技術指導，所有指導內容均經過記錄和簽字確認。地下室工程根據技術方案和人員配置被劃分為六個施工段進行管理。混凝土澆筑過程中，現場管理嚴格執行，確保材料供應充足，澆筑后及時進行振搗、抹平和二次壓實，以防止溫度變化引起的裂縫。

經過比較和篩選，選定江西玉龍牌BAC自粘防水卷材作為防水材料，相關文件如合格證、檢驗報告、使用指南和環保標志等一應俱全。防水材料儲存于室內，避免陽光直射和雨水侵蝕，使用前由現場監督員和甲方代表共同取樣送檢。地下室底板防水層經檢查合格后，立即施工混凝土保護層。外墻防水層完成后，覆蓋40毫米厚的膨脹聚苯板以防回填土侵蝕。在地下室外墻卷材粘貼時，確保卷材與垂直方向一致，自下而上鋪設，并在頂部壓實以防移位。轉角區域底部清理后，建立防水加固層以確保與墻體的牢固粘結。如下圖5。

在防水層施工完成并通過監理及建筑等相關機構的現場審核后，應立即著手制作保護層。本項目中，選用了40毫米的擠塑聚苯板作為保護層材料。在進行粘合前，需要根據材料的尺寸來布置線條和編排，并修剪地板，以防止工具對防水層造成損傷。在安裝過程中，應確保板材表面平整、緊密結合，并對接觸點進行嚴格把控。每鋪設一層防護板后，都需及時進行土壤回填，且回填的土壤深度應控制在板面以下200毫米以內。具體如圖6。

3 A住宅小區地下室結構裂縫處理及效果檢驗

3.1 地下室結構裂縫處理

3.1.1 裂縫產生原因分析

A小區位于北部防護坡上部，居民生活用水和北側雨水管道泄漏導致排水溝滲漏，地表水滲透土壤。地下室北側因回填土含水量超標而發生不均勻沉降，墻體和底板出現裂縫，影響設備安裝和裝修。詳見圖7。

大多數側壁和基座上的裂縫寬度約為0.2mm，且沒有出現滲漏現象。地下室外圍邊緣以及D軸、E軸、18軸附近的底部裂縫長度約為4m，寬度為1.8mm，如圖8所示。通過長期監測，該區域的裂縫雖有滲漏現象，但漏水量較大且未出現積水。現場勘查和測量后，專家評定這些裂縫不會構成危害。九江市民興建設工程質量檢測中心負責全程監測混凝土的強度，監理團隊也參與了此項工作。檢測結果顯示，混凝土的強度符合設計要求。

3.1.2 裂縫處理方案

檢查發現，小于0.2mm的裂縫未有擴大現象。對混凝土表面進行清潔處理后，使用EP膠密封并覆蓋防水砂漿。若監測期間未見裂縫復發，則無需額外處理。對于1.8mm寬的裂縫，則計劃采用高壓灌漿技術，利用高強度PUR堵漏劑進行灌注。灌注效果與裂縫長度成正比，水溶性PUR遇水能引發體積膨脹和水解反應，壓力輔助下可深入裂縫，最終形成彈性體以修復裂縫并阻隔水分滲透。主要應用的建筑材料包括：

（1）由四川璐鋒科技發展有限公司生產的雙液態高壓注漿設備，重量僅為6.5kg，體積小巧，便于攜帶和操作。該設備能瞬間產生高達700kg/cm2的注入壓力，可滲透至0.02mm以上的微小裂縫，影響深度可達到1 000mm。

（2）上海路隆提供的水溶PUR注漿液，具有出色的彈性，由氰酸酯和多羥基聚醚通過化學反應合成。其凝結時間可調節，具有強抗酸堿性和溫度適應性，在潮濕環境下能保持高粘附力，不易堵塞灌漿管。該材料還能與裂縫中的水分發生反應，形成防滲封閉層，固化后產生的泡沫粘附力強，拉力大。

（3）上海房寶建材科技有限公司生產的止水針頭，型號包括A8、A10、A15。

3.1.3 方案的實施與調整

對于小于0.2mm的裂紋，實施表層修復。處理1.8mm裂縫時，需標記裂縫位置，清除雜質，鑿除松散混凝土，按順序逐條修復，直至達到預期效果。

（1）方案實施

在裂縫修復中，通過鋼棒沿裂縫形成U型槽，并用高壓水清潔。每500mm在裂縫頂點設置注漿口，旁鉆14mm排氣孔，控制深度防止注漿液流失。根據漏水孔水壓選擇止水針頭，確保適當填充深度。注漿前進行壓力測試，逐孔注入聚氨酯注漿液，漿液流出時保持5—7分鐘壓力。持續監控注漿壓力和流動，超標則檢查。若壓力計上升，裂縫填滿，轉至下一孔；若壓力下降，繼續注入直至升高。若壓力持續低，調整混合比或采用跳孔灌注。施工前檢查工具和材料，確保管道完整。操作員需安全培訓，佩戴勞保用品，避免注漿液接觸。施工中保持通風，配備消防設備，施工后清理殘留物，并用丙酮清洗設備。通過監測裂縫水分變化評估修復效果。

（2）方案的調整

在聚氨酯堵漏液固化監測中，凝固時間約為16秒，而注漿孔周圍噴水速度達1.5m/s，這一速度可能導致堵漏液受水流沖擊而無法有效固化。此外，注漿管和釘之間積水可能引起化學反應，導致管路堵塞。為解決這些問題，施工團隊在蓄水池設置排水口，使用水泵降低裂縫區域水壓，顯著減少滲漏。調整堵漏劑混合比例以快速固化，按照既定流程重復操作，并在72小時固化后檢查確認無滲漏，達到預期施工效果。

3.2 處理效果檢驗

經過一周緊張的施工，改良的裂縫封堵技術成功達到了預期目標，在地下室使用期間未發現先前的滲漏點復發，也未產生新的微裂縫。水溶性聚氨酯因其施工快捷、周期緊湊及效果顯著而受到認可。這種材料施工簡便，直接涂抹于裂縫表面，無需復雜設備，節約了資源。它的應用還顯著縮短了施工時長，對于急需使用的地下室尤為重要。經過一周施工，材料有效阻止了水分滲透，證明了其在維護結構安全方面的可靠性。其出色的耐久性和抗老化性為地下室提供了長期的防水保障。因此，水溶性聚氨酯成為地下室防水處理的優選材料。

4 結論

城市化進程加劇了土地資源緊張，促使城市規劃者傾向于設計高樓大廈，地下室工程因此廣泛使用。然而，地下室施工和運營中的漏水問題成為重大挑戰。本研究旨在分析地下室滲漏原因，探討防水材料性能、結構設計和材料選擇等關鍵因素，以預防裂縫擴展。同時，評估裂縫處理方法，從實際操作角度探討地下室結構裂縫的處理策略。由于地下室滲漏源多樣，需深入研究不同滲漏方式和區域，制定解決方案。在防滲過程中，需強化施工規范管理，識別關鍵問題，深入分析具體情況，靈活應用策略，確保問題一次性解決，避免無效施工。

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