雙結(jié)構(gòu)層地下室底板防水施工工藝

劉曉輝，李春寶，趙晶晶，顏慶智

(中國石油大學(xué)(華東)儲運(yùn)與建筑工程學(xué)院，山東 青島 266580)

隨著城市化進(jìn)程的加快，建筑物越來越多，一般都設(shè)有地下室作為人防措施。地下室往往承受了房屋所有荷載并且將其轉(zhuǎn)移至土層的承受重量的基礎(chǔ)部分，可以說是建筑物的根基[1]。多年來防水理論的研究、防水材料的更新以及施工工藝的進(jìn)步并沒有根除地下室的滲漏防水問題[2-3]。地下室滲水嚴(yán)重影響了地下室的使用功能。目前地下室防水普遍處理方案是應(yīng)用抗?jié)B自防水混凝土和外加防水層的復(fù)合做法[4]。然而現(xiàn)實是在這幾年很多報道中，其失效防水就是采用了這種防水復(fù)合工法[5]。出現(xiàn)問題的原因一部分是施工質(zhì)量和防水材料的問題，但是人們一直把工程防水的希望寄托于防水材料上，很多工程實例證明這個防水思路的效果不明顯[6-8]。地下室的使用壽命往往達(dá)不到結(jié)構(gòu)的使用壽命[9]。傳統(tǒng)地下室防水思路都僅僅是放在底板上因此不能從根本上解決問題。

針對現(xiàn)有技術(shù)和方法的不足，提出一種雙重防水施工方案—雙結(jié)構(gòu)層防水[10]。本方案的思想是先阻、后排、再阻的防排結(jié)合的思路。通過模擬試驗驗證與傳統(tǒng)地下室防水方案相比該方案防水效果顯著，相比出現(xiàn)滲漏水在查漏修補(bǔ)要省時省工且，從長遠(yuǎn)來看經(jīng)濟(jì)效益顯著。

1 雙結(jié)構(gòu)層防水底板防水機(jī)理介紹

雙結(jié)構(gòu)層防水底板主要包括三部分：上結(jié)構(gòu)防水層、下結(jié)構(gòu)防水層以及中間的隔氣通風(fēng)層?；炷潦怯伤嗪蜕呈z凝形成的一種人造石，它的構(gòu)造機(jī)理是不均勻、非致密的，因此一旦柔性防水卷材出現(xiàn)毀壞底板滲漏在所難免。本原理是先通過下結(jié)構(gòu)防水層將絕大部分水擋在結(jié)構(gòu)外面。一旦底板下的柔性防水卷材失效，混凝土底板會出現(xiàn)少量滲漏水，此時通過該防水方案中的中間隔氣通風(fēng)層可消除滲漏水；若此時滲漏水量較大，可以通過下結(jié)構(gòu)防水層設(shè)置的分水線進(jìn)入排水溝，最終進(jìn)入集水井。然后由排污泵排出。因此滲漏水不會通過上結(jié)構(gòu)防水層進(jìn)入地下室，從而不會影響地下室的正常使用。

2 雙結(jié)構(gòu)層防水底板的結(jié)構(gòu)方案

雙結(jié)構(gòu)層防水底板主要包括：上層結(jié)構(gòu)防水層、下層結(jié)構(gòu)防水層以及其之間的中間隔氣通風(fēng)層。上、下層結(jié)構(gòu)防水層通過框架柱及需防水結(jié)構(gòu)墻體進(jìn)行結(jié)構(gòu)上的連接。下層結(jié)構(gòu)防水層包括：素混凝土墊層、找平層、卷材防水層、保護(hù)層、底板、集水井及排水溝。保護(hù)層上做排水線，地板上做排水溝及集水井并且表面刷防水涂膜。上層結(jié)構(gòu)防水層包括：鋼筋混凝土板、保溫層、找平層、防水層、保護(hù)層以及通風(fēng)口。中間隔氣通風(fēng)層的高度可根據(jù)需要調(diào)整。如圖1～圖3所示。

圖1 底層結(jié)構(gòu)防水層平面圖

圖2 頂層結(jié)構(gòu)防水層平面圖

圖3 雙結(jié)構(gòu)層防水底板結(jié)構(gòu)示意圖

圖4 通風(fēng)洞口示意圖

3 雙結(jié)構(gòu)層防水底板的施工工藝流程

針對前面所述的結(jié)構(gòu)方案提出相應(yīng)的施工流程：

第一步：澆筑素混凝土墊層，然后在墊層上做1∶3的水泥砂漿找平層，待其干后鋪貼好底板卷材防水層。防水層的做法參照現(xiàn)有規(guī)范《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》GB50108-2008進(jìn)行施工[11-12]，并且尤其在洞口和排水溝等細(xì)部做好防水。然后在防水層上依次做保護(hù)層和鋼筋混凝土底板。澆筑底板時需要按預(yù)先設(shè)計好的位置做排水溝以及集水井，集水井的數(shù)量及容量可根據(jù)實際情況確定，并且地板面層按照0.2%的坡度做出分水線。最后底板表面刷一層防水涂膜。施工質(zhì)量要達(dá)到《地下防水工程質(zhì)量驗收規(guī)范》GB50208-2011中規(guī)定的要求[13-15]。

第二步：下層工程完工后，澆筑框架柱及上層結(jié)構(gòu)防水層的鋼筋混凝土板。澆筑鋼筋混凝土板時要預(yù)留通風(fēng)洞口，其位置與下層集水井的位置上下對齊，既利于下層結(jié)構(gòu)的通風(fēng)也方便排污泵出現(xiàn)問題時易于搶修。然后在鋼筋混凝土板上依次做保溫層、找平層、防水層和保護(hù)層。通風(fēng)洞口要突出600 mm，洞口蓋板做成分離式，平時敞開洞口進(jìn)行通風(fēng)，遇特殊情況可關(guān)閉洞口(如圖4所示)。

第三步：主體完工后在集水井中安裝排污泵，排污管道接入上部結(jié)構(gòu)主排污管道。正常情況下不用啟動排污泵，使用若干年后如果下層結(jié)構(gòu)防水層出現(xiàn)嚴(yán)重滲漏，此時啟動自動排污系統(tǒng)將滲漏水排出。

4 雙結(jié)構(gòu)層防水底板防水效果模擬實驗

考慮到進(jìn)行正常試驗的難度本實驗采用等效思想對該防水結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行模擬試驗，本試驗?zāi)Ｐ蜑?8×32×51(cm3)的立方體框架結(jié)構(gòu)(如圖5所示)。下部兩層模擬雙結(jié)構(gòu)層防水底板，上部空間模擬地下室。采用聚苯乙烯泡沫板(EPS)模擬上、下結(jié)構(gòu)防水層，在下層聚苯乙烯泡沫板上人為刻劃三條裂縫(寬度約為0.05 mm)代表使用若干年后防水底板的下結(jié)構(gòu)層可能出現(xiàn)的細(xì)微滲漏(如圖6所示)。試驗時將本模型倒置過來即讓雙結(jié)構(gòu)層防水底板朝上，地下室朝下。為便于觀察效果，采用著色的自來水等效地下水，自來水對底層泡沫板的水壓力等效為地下水對底層結(jié)構(gòu)防水層的浮力。自來水著色劑為藍(lán)色墨水，積水深度為1.5 cm，積水量為2 800 mL。實驗過程：向下層結(jié)構(gòu)防水層表面灌水并滴入藍(lán)色墨水，然后每隔4 h觀察并記錄一次滲漏情況，一天以后下結(jié)構(gòu)防水層表面開始出現(xiàn)滲漏水，此時通過空氣流動就可以把滲漏水帶走、消除。此前的過程均模擬前期地下室出現(xiàn)細(xì)微滲漏的情況。然后在模擬下層結(jié)構(gòu)防水層的泡沫板上劃出更多的裂縫，模擬地下室下層結(jié)構(gòu)防水層出現(xiàn)嚴(yán)重滲漏的情況。此時用注射器吸走滲漏到下層結(jié)構(gòu)防水層的水，模擬嚴(yán)重滲漏時滲漏水由下結(jié)構(gòu)防水層表面的分水線經(jīng)排水溝最終進(jìn)入污水集水井，然后由排污泵抽走進(jìn)入結(jié)構(gòu)總污水管道。

圖5 試驗?zāi)Ｐ?/p>

圖6 模擬滲漏

模擬試驗證明由于設(shè)置了雙結(jié)構(gòu)層進(jìn)行底板防水，即使下結(jié)構(gòu)防水層出現(xiàn)裂縫，但是有下結(jié)構(gòu)防水層作為第一道防護(hù)，滲漏到下部結(jié)構(gòu)防水層表面上的水量大大減少，并且上、下結(jié)構(gòu)防水層之間設(shè)置為中空，通風(fēng)效果良好，再加上設(shè)計的排水系統(tǒng)，很快即可將下結(jié)構(gòu)防水層滲漏出來的水風(fēng)干掉或者排走，而不會繼續(xù)滲漏到上層結(jié)構(gòu)防水層，從而由下結(jié)構(gòu)防水層繼續(xù)滲漏到上部地下室的水量為零。因此證明了雙結(jié)構(gòu)層防水底板的防水效果有望實現(xiàn)與主體結(jié)構(gòu)同壽命周期。

5 結(jié)束語

通過對近年來地下室防水現(xiàn)狀的分析指出了現(xiàn)有地下室防水材料及其防水技術(shù)的弊端和漏洞。首次提出了通過構(gòu)造雙結(jié)構(gòu)層來進(jìn)行地下室底板防水的思想及其施工工藝。通過理論分析和模擬實驗驗證了該雙結(jié)構(gòu)層防水底板比傳統(tǒng)地下室底板防水效果更為顯著，通過其“兩防一排”的防水機(jī)理可實現(xiàn)地下室防水壽命與主體結(jié)構(gòu)同壽命周期。并且該方案符合可持續(xù)發(fā)展的思想。從長遠(yuǎn)經(jīng)濟(jì)效益上來看，比傳統(tǒng)的地下室底板出現(xiàn)滲漏再修補(bǔ)要經(jīng)濟(jì)、省時、省工，可徹底解決一直以來讓業(yè)內(nèi)專家和技術(shù)人員棘手的地下室滲漏問題。

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