高层建筑地下室工程中的防水设计与施工

1、收稿日期:2007-08-25作者简介:叶丽霞(1958-,女,长沙人,邯郸建筑设计有限责任公司工程师。高层建筑地下室工程中的防水设计与施工叶丽霞1叶立江2王花英1(1邯郸建筑设计有限责任公司,河北邯郸056002;2邯郸市粮食局,河北邯郸056003摘要:介绍了低碱低掺量高效混凝土膨胀剂UE A H 和S BS 沥青柔性防水卷材在邯郸市疾病控制中心综合楼地下室防水工程中的联合应用。采用刚柔结合的设防体系,可防止结构混凝土开裂,达到无渗漏的质量要求。关键词:底板及外墙防水;UE A 混凝土;S BS 防水卷材;裂缝控制中图分类号:T U96文献标识码:A 文章编号:1009-5462(2007

2、04-0065-03邯郸市疾病控制中心综合楼位于滏东大街北陈庄地段,建筑面积15400m 2,由主、附楼组成。其主楼为15层(局部16层,有一层地下室,附楼为5层。地下室底板高程- 5.2m ,底板厚1000mm ,外墙厚300mm ,混凝土等级:底板为C50、外墙为C55,抗渗等级S8,均为商品混凝土泵送;钢筋强度等级高,最大直径32mm 。地下室防水等级为二级,其中第一道为钢筋混凝土结构(添加膨胀剂,第二道为柔性防水。基础埋深6.85m ,混凝土灌注桩684根;由于地质条件不好,地下水位接近自然地面,防水要求较高,这给施工增加了难度。工期紧,一次投资大,如何确保地下室底板、外墙不开裂,工程

3、达到防水要求,是设计与施工单位共同面临的难题。一、地下基坑排水施工方案根据现场实际情况,针对本工程地下水位较高的问题,承包商经过仔细研究、慎重考虑后,提出处置方案,以书面形式通知监理单位和业主,经监理审批、业主同意后便开始施工。采取的施工方案是:首先,采用管井井点降水法施工。按施工规范,在基坑开挖之前,沿基坑周边共设24个直径为250mm 的管井,管井的深度810m ,然后利用800W 的小型潜水泵抽水,使地下水位降落到坑底以下,并在基坑开挖过程中仍不断抽水。经过这样处理,所挖的土始终保持较干燥状态,没有流砂发生,也避免了滑坡现象;其次,采用钢丝网水泥砂浆护坡法施工。由于基坑较深,加上地质条件

4、不好及地下水的浸泡,使得基坑边坡松软,采取的技术措施是,先用锚杆固定槽钢和钢板,转角处必须牢固,然后将钢丝网与槽钢和钢板牢固连接,并把护坡全部封闭,再用水泥砂浆喷护坡找平。仅此一项措施,项目费用就花费11.75万元。措施性项目费是总价项目,由承包商包干使用,一般是不随工程量的变化而变化。对于承包商来说,虽然多花费了一些费用,工期也拖延了20天,却为以后的工程进度打下了良好的基础。实践证明此项施工方案非常有效。二、设防原则及防水设计混凝土结构裂缝的产生,20%归因于荷载应力和不均匀沉降,而约80%是由混凝土干缩、冷缩和徐变引起的,处理好变形荷载显得非常重要;而且由于地下水的毛细作用、渗透作用和侵

5、蚀作用,地下室工程不宜单独采用结构自防水,故选用防水卷材作为外防水层,形成“减少约束、防止开裂、多道防线、刚柔结合”的封闭无缝设防体系。1.结构层56第20卷第4期邯郸职业技术学院学报2007年12月本工程选用UE A-H(低碱地掺量高效混凝土膨胀剂膨胀混凝土来限制裂缝的产生。在收缩应力集中的max处设膨胀加强带(见图1,其宽度23m,按图1膨胀带布置方式循环设置下去,可连续浇筑2033m通长的混凝土结构。施工时连续浇筑,不留硬接茬。膨胀混凝土可大致抵消混凝土收缩产生的拉应力,同时提高混凝土的抗渗能力。底板区段的膨胀加强带设置如图2所示 。混凝土膨胀剂作为外加剂的一种,不仅与水泥有相容性,而且

6、与不同的减水剂有不同的相容性,与不同的粉煤灰也有不同的相容性,三者相互作用;同时对混凝土的和易性、坍落度损失、凝结时间、膨胀率、膨胀后期回落度、各龄期强度增长等均有明显影响。2.附加防水层从技术性能、应用效果和经济性综合考虑,本工程采用振京牌S BS聚合物改性沥青防水卷材和内外封闭膏等防水材料。由于S BS防水卷材具有基胎强度高,防水层防水性能及耐老化性能好,施工方便,是一种价廉、质高、耐久的防水材料,适用范围广泛。它兼有橡胶和塑料的特性,在较高温度下分散在热沥青中形成一种弹性好、在低温下赋予柔性且耐老化性能较好的防水材料。工程中防水层结构:20mm 厚107胶水泥砂浆找平层1.5mm厚S B

7、S卷材50mm厚细石混凝土保护层。三、施工工艺(一S BS改性沥青柔性防水层1.施工方法的选定S BS柔性沥青油毡可在常温下及冬季进行施工。只要基层干燥、表面无结露,可在白天0以上温度情况下进行热熔法施工。本工程防水附加层于2004年5月开始施工,根据设计要求采用热熔法施工。一般来说热熔施工可节省黏合剂的用量,降低防水造价,且由于油毡加温后比较柔韧,表层处于融溶状态,可有效地与基层紧密结合,使接缝严密。2.基层处理根据地下工程的现场条件,卷材防水层采用外防外贴法进行施工。底板垫层平面采用空铺法铺设,立墙采用满粘法铺设,其具体构造如图3所示。(1根据设计及施工规范要求,基层表面应抹平压光。如基层

8、有松动、起鼓、面层凸出或者基层严重粗糙、平整度不好、起砂等情况时,必须剔凿处理。本工程对基面采用先抹一层107胶水泥砂浆找平。在基层含水率9%以内时方可进行施工,并注意对阴角抹成50×50mm的斜角或半径50mm的圆弧。(2在干燥的基层上涂刷基底处理剂后,底板平面采用空铺法施工,卷材的搭接长边为80mm,短边为100mm,对于可能长期浸泡在地下水中的部位,卷材搭接处附加了100mm宽的S BS卷材密封条,增加其抗拉强度。对结构的阴、阳角处,弹线后用90-8-30基层胶粘贴宽500的增强型卷材附加层,不得空鼓。与第一层卷材在转角处立面与平面各100mm范围内空铺。在铺设完毕并经检查验收

9、合格后,在防水层与保护层之间设置隔离层,隔离层采用纸胎沥青油毡。在铺设隔离层后,浇筑50mm厚的细石混凝土保护层,防水效果达到了预期要求。66Vol120No14Journal of Handan P olytechnic C ollegeDec12007 (3立墙面卷材施工质量要求。在涂刷基层胶时,应涂刷均匀,无露底和堆积现象。基层胶不能涂在搭接区域内,以免影响搭接质量。待基层胶干燥至指触不粘时,即开始铺贴卷材。铺贴时不得拉伸卷材,也不得有皱折现象;每铺完一幅卷材后,立即在卷材表面用力辊压,以保证卷材与基层粘结牢固。搭接缝的施工同底板卷材施工。(二UE A -H 膨胀混凝土除按混凝土结构工程

10、施工质量验收规范G B50204-2002、混凝土泵送施工技术规程J G J/T10-95的程序操作外,还应注意以下几点:(1确保膨胀剂掺量的准确性;(2混凝土入模坍落度160180mm ,保证混凝土能泵出管道;(3延长混凝土搅拌时间(30s 以上;(4基础底板及外墙施工沿纵向采用“一个坡度,薄层浇筑,循序渐进,一次到顶”的连续浇筑方法,浇筑带前后布置2道震动器,分别布置在混凝土卸料点和混凝土坡角处,以保证混凝土的密实;(5混凝土掺入粉煤灰和减水剂,对混凝土的早期强度有负面影响,处理不好易形成塑性裂缝,针对邯郸地区的气候条件,施工时采用润湿模具,使用风障降低风速,采用纤维增强混凝土,多次抹面等

11、措施;(6对变形荷载进行分段施工,加强养护,提高混凝土极限拉伸值,由于膨胀水化时需要大量的结晶水,故墙身及底板一定要保持湿润养护14d ,底板采用贮水养护,蓄水高度7cm ,大体积蓄水池采取了薄膜覆盖、麻袋保湿养护措施。限制膨胀率是评价UE A 混凝土质量的重要指标,直接决定UE A 混凝土的补偿收缩能力。本工程中采用掺加粉煤灰和减水剂后,在配合比相同的情况下可增加混凝土的坍落度,并且粉煤灰和减水剂能降低水化热和水灰比,延续水化放热峰值时间。同时UFA -H 可以补偿商品混凝土中减水剂带来的比基准混凝土大的收缩量,可见,UFA -H 、粉煤灰和减水剂能优势互补,提高混凝土的整体质量。四、结论该地下室经过2个冬季2个雨季,情况良好,底板和外壁完全没有开裂渗漏的迹象。这得利于科学合理的设计、采用性能优异的材料和科学有效的技术措施。以结构防水为主,UE A -H 混凝土的全部指标满足设计要求;附加