地下結(jié)構(gòu)防水施工質(zhì)量控制研究

馬中元 中國鐵路上海局集團(tuán)有限公司上海華東鐵路建設(shè)監(jiān)理有限公司

1 工程概況

杭深線寧波站站房設(shè)計(jì)為三層，其中有地下一層與地上二層。工程建筑總面積119634m2，其中站房面積約為62934m2。寧波地區(qū)屬于典型的軟土地區(qū)，廣泛分布厚層狀軟土，水系發(fā)達(dá)，河流眾多，具在地下水位高，土層含水率高，透水性低等特點(diǎn)。為確保寧波站站房地下結(jié)構(gòu)功能的安全性、適用性以及耐久性，對其實(shí)施 I級地下室防水設(shè)計(jì)施工。

2 防水設(shè)計(jì)

寧波站地下室結(jié)構(gòu)外墻、底板均采用C35P8抗?jié)B混凝土。在底板以下預(yù)鋪1.5 mm厚P類高分子防水卷材，樁頭涂刷水泥基滲透結(jié)晶型防水涂料；外墻迎水面滿貼2道8 mm厚TPO復(fù)合防水卷材；變形縫同時(shí)采用外貼式、中埋式止水帶，并附加防水密封材料；施工縫防水采用中埋式鋼板止水帶；后澆帶采用遇水膨脹止水條、補(bǔ)償收縮混凝土和預(yù)埋注漿花管。

3 引起地下結(jié)構(gòu)滲漏的主要因素分析

雖然寧波站地下結(jié)構(gòu)采用了I級地下室防水設(shè)計(jì)，但是如何保證施工達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，過程監(jiān)管控制十分關(guān)鍵，結(jié)合本工程招標(biāo)建筑、結(jié)構(gòu)圖紙?zhí)攸c(diǎn)及以往地下結(jié)構(gòu)工程施工后發(fā)生滲漏的案例，參照《地下建筑防水構(gòu)造》進(jìn)行分析，引起地下結(jié)構(gòu)滲漏的主要因素如下：

3.1 混凝土結(jié)構(gòu)施工缺陷引起滲漏

（1）地基沉降不均會引起的結(jié)構(gòu)底板的開裂或結(jié)構(gòu)墻體受力產(chǎn)生的開裂，這些開裂形成穿水通道而漏水。

（2）地下水的浮力作用下產(chǎn)生結(jié)構(gòu)底板變形而開裂或設(shè)計(jì)剛度不足會產(chǎn)生微小的徑向裂縫，形成小的穿水通道而漏水。

（3）地下結(jié)構(gòu)工程 施工過程中降水深度不足，結(jié)構(gòu)混凝土成型的初期地下水過早地浸入結(jié)構(gòu)混凝土造成局部結(jié)構(gòu)自防水的失效。

（4）混凝土澆筑質(zhì)量缺陷造成結(jié)構(gòu)滲漏，主要有以下幾種情況：一是漏振或施工過程出現(xiàn)的暫停而沒有按施工縫作業(yè)造成混凝土局部松散；二是模板板縫支設(shè)不嚴(yán)產(chǎn)生縫隙漏漿形成的局部混凝土不密實(shí)；三是模板支撐總體不牢引起模板變形產(chǎn)生的混凝土裂隙；四是通過地下室自防水混凝土的支撐鐵件或預(yù)埋件沒有嚴(yán)格實(shí)施防止漏水措施 (不加焊止水環(huán))引起的埋件與混凝土之間的裂縫；五是地下室外圍結(jié)構(gòu)施工縫處理不當(dāng)，在施工縫處產(chǎn)生穿水通道；六是大體積混凝土施工水化熱引起的砼過驟烈的溫度升降變化造成砼裂縫。

3.2 建筑構(gòu)造處理不當(dāng)引起滲漏

（1）地下室結(jié)構(gòu)剪力外墻預(yù)埋套管止水環(huán)與套管焊接不嚴(yán)密、設(shè)備管與套管之間使用的材料不對、細(xì)部做的不嚴(yán)密或因設(shè)備管道（熱力管道）熱脹冷縮而破壞了套管與設(shè)備管道之間的嚴(yán)密性而產(chǎn)生漏水。

（2）后澆帶、施工縫和沉降縫的施工構(gòu)造造型不當(dāng)，用料不符，施工過程的質(zhì)量控制不嚴(yán)引起的滲漏。

3.3 柔性防水層質(zhì)量缺陷降低防水效果

（1）防水層選用的材料指標(biāo)達(dá)不到要求，施工厚度不足；工藝不當(dāng)；二種以上防水材料復(fù)合使用不當(dāng)相互影響各自的防水效果等。

（2）柔性防水層在地下室的底板各陽角線處結(jié)構(gòu)混凝土都是尖角，在結(jié)構(gòu)沉降過程中，該部位很容易被切裂，所以陽角線防水能力比較差。

（3）混凝土下沉不均、開裂等缺陷帶動了柔性防水層的破壞。

（4）地下室墻 采用結(jié)構(gòu)混凝土形成后進(jìn)行外防外貼法施工，在防水層外部做磚砌保護(hù)層，但當(dāng)?shù)叵率页霈F(xiàn)較大的下沉?xí)r或進(jìn)行回填施工中，有可能使防水層外的磚砌保護(hù)層產(chǎn)生變形斷裂或振動而局部破壞了防水層。

4 地下結(jié)構(gòu)防水施工質(zhì)量過程控制措施

4.1 主體施工質(zhì)量控制

（1）寧波站地下室下方是地鐵站，局部基坑達(dá)24 m，站房地下室基坑達(dá)10 m，基坑開挖及支護(hù)按要求編制專項(xiàng)施工方案，在施工、監(jiān)理嚴(yán)格審查后，還組織專家論證，確保方案的可行性。在地基結(jié)構(gòu)樁施工及基坑開挖過程中，施工、監(jiān)理及勘察設(shè)計(jì)專業(yè)人員及時(shí)核對各土層土質(zhì)是否與設(shè)計(jì)相符，完工后組織具有資質(zhì)的檢測公司進(jìn)行了樁檢試驗(yàn)，確保地基承載力，防止地基沉降不均勻產(chǎn)生結(jié)構(gòu)主體局部下沉、開裂而影響主體防水能力。

（2）本項(xiàng)目采用商品混凝土，且結(jié)構(gòu)外墻、底板均采用C35P8抗?jié)B混凝土，施工單位對混凝土廠家的原材料進(jìn)行取樣檢驗(yàn)并對設(shè)計(jì)配合比進(jìn)行驗(yàn)證，同時(shí)監(jiān)理站也進(jìn)行委托平檢和驗(yàn)證。確保混凝土強(qiáng)度及抗?jié)B要求達(dá)到設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。

（3）因?qū)幉ǖ貐^(qū)地下水位高，土層含水率高，寧波站地下室空間跨度大，為了防止地下水的浮力作用下產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)變形，底板混凝土厚度達(dá)2.5 m，屬于大體積混凝土澆筑，施工過程中，一方面要求商品混凝土拌合站在保證混凝土強(qiáng)度及抗?jié)B要求的同時(shí)，采用調(diào)整水泥、添加適量外加劑、選用合適粗骨料級配、控制粗細(xì)骨料的含泥量及降低混凝土的出機(jī)溫度；另一方面在施工現(xiàn)場采用減小混凝土澆筑的分層厚度，混凝土內(nèi)預(yù)埋管路降溫、澆筑后及時(shí)保濕保溫養(yǎng)護(hù)等手段來控制底板混凝土內(nèi)外溫差不大于20°，防止因大體積混凝土施工水化熱引起的砼過驟烈的溫度升降變化造成砼裂縫而引起 底板滲漏現(xiàn)象。

（4）澆筑前在施工單位自檢合格的前提下，監(jiān)理人員按監(jiān)理規(guī)范和質(zhì)量檢驗(yàn)評定程序和標(biāo)準(zhǔn)對鋼筋、模板進(jìn)行全面檢查：鋼筋規(guī)格型號、間距、及保護(hù)層厚度是否符合設(shè)計(jì)規(guī)范要求，混凝土結(jié)構(gòu)厚度是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求，大體積混凝土澆筑時(shí)內(nèi)外溫差措施是否到位，模板安裝強(qiáng)度及密封情況，防止混凝土漏漿或跑模情況發(fā)生。

（5）施工縫、結(jié)構(gòu)變形縫及后澆帶處的預(yù)留止水鋼板、止水帶位置方向正確，固定牢固，連接符合要求，檢查結(jié)構(gòu)墻上預(yù)留套管位置是否正確，管壁厚度及止水環(huán)焊接是否滿足設(shè)計(jì)要求。變形縫處的橡膠止水帶固定位置應(yīng)確保準(zhǔn)確，澆注混凝土?xí)r嚴(yán)防從一側(cè)傾裂，振搗時(shí)兩邊均勻插振，以防止水帶位置偏離（見圖1）。

（6）穿墻套管以及支模用的穿墻螺栓中部位置應(yīng)以止水環(huán)焊接止水，且預(yù)埋位置精準(zhǔn)無誤。大管徑套管預(yù)埋時(shí)應(yīng)開設(shè)澆注振搗孔，開設(shè)位置一般設(shè)在套管底部，其目的就是方便振搗與排氣（見圖2）。

圖2 套管式穿墻板管防水做法圖

（7）澆筑過程中監(jiān)理人員進(jìn)行全過程旁站，督促施工人員按方案進(jìn)行澆筑，防止漏振、過振或振搗不到位現(xiàn)象，按要求制作混凝土試塊進(jìn)行同條件和標(biāo)養(yǎng)，及時(shí)送檢確?；炷恋膹?qiáng)度并滿足P8抗?jié)B要求。

（8）混凝土澆筑后控制好拆模時(shí)間，待強(qiáng)度達(dá)到要求后拆模，并根據(jù)氣候環(huán)境情況對混凝土及時(shí)保養(yǎng)。

4.2 結(jié)構(gòu)外部防水質(zhì)量控制

（1）進(jìn)場防水材料的質(zhì)量是結(jié)構(gòu)外部防水質(zhì)量的關(guān)鍵，對進(jìn)場的防水材料進(jìn)行全面檢查驗(yàn)貨，外觀上要符合設(shè)計(jì)、規(guī)范和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)的要求，出廠合格證明資料齊全，同時(shí)對進(jìn)場的防水材料進(jìn)行送檢，監(jiān)理還要平檢，確認(rèn)合格后方可使用，不合格的堅(jiān)決清場。

（2）防水卷材施工時(shí)要先平面后立面的鋪設(shè)原則，且沿長邊方向水平鋪設(shè)，結(jié)構(gòu)底板預(yù)鋪防水卷材在樁頭陰角處收頭，雙層卷材應(yīng)注意保持上下兩層和相鄰兩幅卷材接縫位置的錯(cuò)開，錯(cuò)開幅寬以1/3為宜，卷材接頭保持在平面位置，集水坑、電梯井以及導(dǎo)墻等轉(zhuǎn)角部位是接茬的最佳留置位置。陰陽角和外墻管根等部位必須增加一層50 cm寬度左右的附加層，變形縫與后澆帶位置應(yīng)設(shè)置一層幅寬為25 cm的防水卷材。鋪貼卷材時(shí)應(yīng)遵循先底標(biāo)高后高標(biāo)高、先附加層后大面的鋪貼原則，即先做加強(qiáng)層與附加層，再做集水坑、電梯井等部位的防水卷材。轉(zhuǎn)角處卷材防水采用500 mm寬度的附加層，磚保護(hù)墻以擠塑聚苯為防水素材，以符合環(huán)境與防水的要求。側(cè)墻模板拆除后，采用角磨機(jī)進(jìn)行打磨，打磨完畢在側(cè)墻表面鋪貼TPO復(fù)合防水卷材2道，采用30厚擠塑聚苯板保護(hù)層，保護(hù)層鋪設(shè)完畢后及時(shí)在側(cè)墻外側(cè)進(jìn)行回填（見圖 3）。

圖3 側(cè)墻防水構(gòu)造圖

（3）防水涂料施工中：基層處理要將樁頭表面的砂漿碎塊、泥土等雜物清理干凈，不平整的地方用水泥砂漿找平，保證基面的平整與牢固，并將圓弧角做成陰陽角；樁頭涂抹水泥基滲透型結(jié)晶防水涂料，2.0 kg/m2，配制防水涂料時(shí)嚴(yán)格按照產(chǎn)品使用中說明的料、水進(jìn)行配制，攪拌時(shí)應(yīng)充分均勻、顏色一致。攪拌用水必須為潔凈水，攪拌時(shí)間不小于3 min，施工時(shí)一次配料不宜過多，拌料時(shí)慢慢加水，攪拌均勻，不能有沒攪拌開的料球，拌好的料應(yīng)在30 min內(nèi)用完，配好的料不得隨意加水和料粉；濕潤基面時(shí)用水充分淋濕基面，保持基面濕潤，以基面不積水為準(zhǔn)。涂刷水泥基滲透結(jié)晶涂料時(shí) 保持涂料兩遍涂刷，第一遍涂刷材料選用滲透結(jié)晶防水涂料，待第一遍干燥后，涂刷第二遍設(shè)計(jì)要求厚度的滲透結(jié)晶防水涂料，二遍涂刷的方向盡量保持垂直；第二遍涂刷完后要進(jìn)行檢查，尤其以施工薄弱環(huán)節(jié)為重，若有沉積或滲漏現(xiàn)象，應(yīng)立即查找原因，并提出改進(jìn)措施。施工完畢待樁頭表干時(shí)開始淋水養(yǎng)護(hù)48 h后達(dá)到水泥結(jié)構(gòu)滲透效果方可進(jìn)行下道工序（見圖 4）。

圖4 樁頭防水細(xì)部節(jié)點(diǎn)

4.3 使用過程中問題的質(zhì)量跟蹤

寧波站地下防水工程結(jié)束后，施工效果達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，沒有出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象，竣工交接使用后，在使用單位的問題反饋及施工、監(jiān)理單位的質(zhì)量跟蹤中，先后發(fā)現(xiàn)了剪力墻變形縫處滲漏及管道穿越地下室穿墻洞處漏水問題。施工單位根據(jù)現(xiàn)場滲漏情況編制了修繕方案，監(jiān)理進(jìn)行現(xiàn)場盯控：變形縫處滲漏問題，利用拆除可卸止水帶，清除縫內(nèi)填塞物；在漏點(diǎn)縫內(nèi)嵌入Bw止水帶，每隔1.2 m預(yù)埋注漿管，用速凝防水膠泥封堵，用試水方法確定注漿方量后，用丙凝注漿，注漿結(jié)束3 d后，原來漏點(diǎn)不滲漏了，而在其注漿上部又發(fā)生了漏點(diǎn)，用同樣的注漿方法在新的漏點(diǎn)進(jìn)行了第二次處理，處理后沒有產(chǎn)生滲漏現(xiàn)象，恢復(fù)了止水帶和蓋板；管道穿越地下室的穿墻洞漏水，將管道與套管之間原有的防水材料清理干凈，用瀝青麻絲重新將空隙堵死，墻體外側(cè)抹防水砂漿，并刷兩道聚氨酷防水膜。管道穿越地下室的穿墻洞漏水問題經(jīng)過處理后不再漏水，整個(gè)寧波站地下室防水得到控制。

5 結(jié)束語

寧波站地下室防水工程，通過設(shè)計(jì)單位的精心設(shè)計(jì)，施工單位的規(guī)范施工，監(jiān)理的有效監(jiān)控，地下室的防水質(zhì)量達(dá)到了優(yōu)良，寧波站改造工程獲得2016～2017年度國家優(yōu)質(zhì)工程獎(jiǎng)。目前已將此方法應(yīng)用到涉鐵工程的橋涵工程中去，希望通過不斷完善，將此措施廣泛應(yīng)用到各項(xiàng)建筑工程施工中去，解決地下結(jié)構(gòu)工程的防水問題。