广东耀南建筑工程有限公司
摘要：地下室外包柔性防水层的可靠性不高，最有效的防水途径是提高混凝土结构的自防水能力；影响混凝土结构自防水能力的关键是施工时地下水的影响，只有将地下水控制在混凝土浇筑基面以下其防水性能才有保障；将集水井移位后可减小承台的挖土深度，降低地下水的影响，减小施工安全隐患。利用集水井降低地下水位、底板后浇带内设集水坑能提高混凝土的防水性能。
关键词：混凝土自防水；地下水；集水井；后浇带。
一、地下室防水存在的问题及影响因素
1、地下室柔性防水层的可靠性不高
地下室防水一般都设计为钢筋混凝土结构自防水再外包柔性防水层。但柔性防水层会因接缝、接槎、细部处理不好，以及地下水、雨水、成品保护、材料等因素的影响造成渗漏，在结构混凝土浇筑后（或基坑回填后）柔性防水层发生渗漏时已无法修补了，因此外包柔性防水层的可靠性不高。地下室最有效的防水途径是提高混凝土结构的自防水能力。
2、影响混凝土结构自防水能力的关键因素
影响混凝土结构自防水能力的关键是施工时地下水的影响，只有将地下水控制在混凝土浇筑基面以下其防水性能才有保障。如果不能将地下水控制在混凝土浇筑基面以下，在地下水压力的作用下还会在混凝土内形成渗水的毛细通道，渗漏后很难修补。另外在混凝土浇筑基面上有积水时，会增大混凝土的水灰比，降低混凝土强度和抗渗能力。
本文主要探讨施工阶段提高混凝土防渗能力的一些实用措施。
二、需要设计单位认可的措施
1、调整集水井位置减小承台基坑的深度。
因建筑设计的原因，有些集水井可能会设计在承台顶面，这时集水井的井底标高就是承台的顶标高，会加深承台的深度，造成承台基坑过深，胎模侧壁也会因土压力过大造成安全隐患，地下水进入承台基坑内还会影响集水井的防水性能。而有些集水井移出承台位置是不会影响建筑功能的，将集水井移位后可减小承台的挖土深度，降低地下水的影响，减小施工安全隐患，还能减少混凝土的用量，下面举例说明。
如在珠海某通关口岸办公楼工程中，原设计集水井和电梯井在承台顶面，如图一所示。地下室底板厚0.8m，承台厚2.4m，底板垫层厚150mm，保护层厚50 mm，底板顶标高﹣5.0m，集水井井底标高﹣8.3m。经计算承台挖土标高﹣10.9 m，比地下室底板挖土深4.9 m，其施工难度和安全性可想而知。在分析建施图时发现集水井可以移位，经设计同意将集水井移出承台位置后，承台挖土标高为﹣9.4 m，比地下室底板挖土深3.4 m，减小了1.5m。
2、减少后浇带数量
《地下工程防水技术规范GB 50108-2008》中的条文说明5.2.4条：“采用补偿收缩混凝土时，底板后浇带的最大间距可延伸至60m；超过60m时、可用膨胀加强带代替后浇带，加强带的宽度1～2 m，加强带外用限制膨胀率大于0.015％的补偿收缩混凝土浇筑，带内用限制膨胀率大于0.03％、强度等级提高5MPa的膨胀混凝土浇筑”。
后浇带是最容易渗漏的部位，也影响后续工序的施工，因此只要设计上是没有沉降功能的后浇带，建议按上述规定变更设计，尽量取消或减少后浇带的数量，就可以减小地下室渗漏的风险，还能加快施工进度。
3、其它措施
①在钢筋用量不变的情况下，经设计单位同意减小钢筋直径和间距，有利于防止混凝土开裂；
②后浇带一般都设计在受力较小的部位，征得设计单位的同意情况下受力钢筋在后浇带内尽量采用搭接，在浇筑后浇带前能让已浇筑的钢筋混凝土充分变形，可有效减少混凝土裂缝的产生；
③尽量在冬季或温度低的时候浇筑后浇带，可防止热胀冷缩引起的混凝土开裂；
④地下室顶板一般都设计成建筑找坡，可通过设计单位将建筑找坡变更为结构找坡，变更后一般不会影响地下室的使用功能。因为建筑找坡材料不是防水的，而地下室顶板是防水混凝土，所以对防水更有利，还节省投资。
三、施工措施
1、利用集水井降水
在地下工程设计时，设计单位会设计基坑支护和止水帷幕，但基坑降水一般是施工措施，而在招投标时有些建设方为节省投资不愿投入基坑降水费用，而施工单位也就不愿做基坑降水了，有些仅在基坑周边设置一些排水沟或集水坑来排水。在没有有效的基坑降水设施时，会影响土方开挖、承台砖胎模和垫层施工，当地下水渗入承台基坑或底板垫层时，又会严重影响柔性防水层和混凝土的施工质量（和施工进度），最终造成地下室渗漏。
在没有实施基坑降水或基坑降水失败时，可采取如图二所示的应对措施：先施工地下室的集水井，再利用集水井降水，尽量使承台和底板在干燥的基面上浇筑混凝土。集水井的施工缝留在地下室底板以下400mm左右的，以地下室底板施工时钢筋能锚入集水井侧墙内的高度为准，其施工程序如下：
①在地下室基坑内先施工集水井部分，挖集水井基坑时要在基坑外侧挖一个深一些的坑来抽水，使集水井在干燥的基面上施工；
②按集水井的构造层次施工：垫层、防水层、保护层、侧面防水层用的临时护墙；钢筋安装、模板安装、混凝土浇筑，在钢筋安装时要配合止水钢板和引水钢管（可安装在侧墙或底部）的安装。钢筋安装时还应注意集水井预留钢筋与地下室底板钢筋的连接问题。
③施工集水井外侧墙防水层和保护层，施工时要注意集水井外底板与侧墙防水层的搭接质量，防水层的接槎最容易渗水；
④按图二中“穿墙引水钢管细部详图”所示，在引水钢管外侧设置土工布或沙网包裹的滤水碎石，再在其上回填透水性好的砂质土，并分层夯实至地下室底板垫层处；
⑤在集水井内安装水泵抽水，即可利用集水井降低基坑内的地下水了；
⑥进行地下室承台和底板施工；
⑦当后浇带浇筑完成后即可封闭引水钢管，先将灌浆接头与引水钢管上的丝接头连接，然后压力灌注水泥浆，待灌注水泥浆12～24小时左右，用管钳取出灌浆接头，再安装上永久钢堵头，钢堵头上需缠绕水胶布。
2、后浇带安装预制板提前完成柔性防水层施工
当设计有沉降后浇带时，传统做法是在外墙后浇带的外侧砌筑保护井圈，先回填井圈外的土方，等主体施工完成建筑物沉降趋于稳定后浇筑后浇带，之后再施工井圈内的防水层和保护层，最后回填土方。这种施工方式外墙防水层、保护层、回填土不能一次完工，施工进度较慢，费用多。因井圈内空间狭小不方便施工，有些项目在浇筑后浇带以后，连防水层都不施工直接回填。
为方便施工可采用如图三所示的方法，一次性做好外墙防水层和保护层，并一次性全部回填土方。其中钢筋混凝土预制板要根据其所处的深度、土质、地下水位来确定受力大小，并通过计算确定板厚、混凝土强度、配筋等。
特别注意的是：设计单位是否考虑了地下室的抗浮问题。
4、其它措施
①尽可能与建设方协商实施基坑降水，基坑降水深度应低于混凝土浇筑基面0.5m。降水后有利于提高柔性防水层和防水混凝土的施工质量，也有利于加快施工进度。
②当混凝土的几何尺寸达到1m时就需要考虑水化热的影响，水化热形成的混凝土内外温差会产生温度应力裂缝，影响地下室的防水性能。规范要求混凝土的内部最高温不大于75℃，里表温差不大于25℃，混凝土表面与大气温差不大于20℃。施工前项目部应向混凝土供应商提出技术需求，使其提供符合水化热控制要求的混凝土。建议承台等厚大体积部分用预埋冷却水管导热，底板用低成本的蓄水保温，使用预埋电子测温器件方便监测。
③在承台和底板钢筋安装完工后，如果下雨会在承台内形成积水，有的施工单位用浇混凝土赶水的方法将积水挤出，这样会增大混凝土水灰比影响混凝土的强度和防渗性能。最简单的方法是：承台内先做一小坑，用自吸式水泵或真空泵将水吸出。
④后浇带预留注浆管，或使用带注浆功能的止水带，当发生渗漏时可用简单方便的注浆处理。
四、总结
地下室结构混凝土防水的关键是地下水的控制，最有效的方法是实施基坑降水。当不能实施基坑降水或降水不理想时，与设计单位沟通做局部设计变更能收到很好的效果，还便于施工、节省费用。利用集水井降低地下水位、底板后浇带内设置集水坑都能提高混凝土的防水性能。外墙后浇带安装钢筋混凝土预制板可提前完成防水层、保护层、回填土施工。
参考文献：
[1]地下工程防水技术规范（GB 50108-2008），中国计划出版社，2009年3月
[2]建筑施工手册第五版，中国建筑工业出版社，2012年10月。
[3]高层建筑混凝土结构技术规程JGJ3-2010，中国建筑工业出版社，2011年6月。
论文作者:冯炳金
论文发表刊物:《防护工程》2019年第2期
论文发表时间:2019/5/9
标签：混凝土论文; 基坑论文; 防水层论文; 地下室论文; 底板论文; 集水论文; 地下水论文; 《防护工程》2019年第2期论文;