預制裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)外墻防水深化設(shè)計研究及應用

潘長江

上海建工房產(chǎn)有限公司 上海 200080

近幾年，預制裝配式結(jié)構(gòu)在國家和地方政府的政策支持和推動下獲得大力發(fā)展，2017年3月發(fā)布的《裝配式建筑行動計劃》指出，到2020年，我國新建建筑中裝配式建筑占比應達到15%以上，其中京津冀、長三角、珠三角地區(qū)應達到20%以上，常住人口在300萬以上的城市應達到15%以上。

在同一時間，上海市政府也不斷推出新政策，自2016年起新設(shè)計民用住宅建筑預制率已經(jīng)要求達到40%以上，大部分住宅的剪力墻、圍護墻、內(nèi)墻、樓板、樓梯，已經(jīng)全部被深化成預制結(jié)構(gòu)，從建筑物2—3層開始就會涉及預制結(jié)構(gòu)施工。

預制構(gòu)件是一種在工廠內(nèi)以流水線生產(chǎn)的模式進行施工并運輸?shù)浆F(xiàn)場后通過塔吊來進行安裝，最后通過暗柱和暗梁與現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)連接在一起的構(gòu)件，具有質(zhì)量可控、建筑垃圾少、構(gòu)件精度高的特點。但裝配式建筑現(xiàn)階段存在的一個問題就是預制構(gòu)件與現(xiàn)澆構(gòu)件之間存在冷縫，冷縫處的混凝土只有物理咬合，缺乏混凝土硬化結(jié)晶過程的化學結(jié)合，因此存在易滲水的縫隙。

除此之外，傳統(tǒng)易滲水位置（窗臺、預留洞口）也可在預制構(gòu)件生產(chǎn)過程中提前深化好，以防止后續(xù)的滲水問題。

為此，結(jié)合康橋工業(yè)區(qū)E09B-01地塊動遷安置房項目的實施經(jīng)驗，提出了在深化設(shè)計階段針對預制結(jié)構(gòu)接縫處及窗臺、預留洞口進行防滲水深化的方法。

1 工程概況

本項目位于上海市浦東新區(qū)康橋鎮(zhèn)，東至E09B-02地塊，南至寧豐路，西至箭橋路，北至康科路。工程共11棟住宅單體，總建筑面積164 665.63 m2。結(jié)構(gòu)形式為剪力墻結(jié)構(gòu)，層高2.8 m，層數(shù)17～18層，號房預制率40%，高層預制率為40%。預制構(gòu)件為預制圍護墻、內(nèi)墻、剪力墻、陽臺欄板、預制空調(diào)板、疊合板、預制樓梯。預制構(gòu)件連接采用灌漿套筒連接。

2 傳統(tǒng)預制結(jié)構(gòu)防滲水設(shè)計

傳統(tǒng)預制結(jié)構(gòu)容易出現(xiàn)滲水的地方為窗戶、拼接縫，而PC建筑外墻存在大量的拼接縫以及預留窗洞口，因此預制結(jié)構(gòu)防水密封方法有2種，一種是材料防水，一種是腔體防水。

材料防水是在結(jié)構(gòu)易滲水部位通過材料封堵漏水點進行防水，比方說螺桿洞、地庫頂板防水等。在預制裝配式結(jié)構(gòu)中一般多為墻板吊裝時預先安裝PE棒并留出凹槽，隨后進行密封膠處理。

空腔防水是根據(jù)結(jié)構(gòu)形式，在明水流動過程中設(shè)置小型空腔或積水槽，通過水的表面張力將水攔截住，進而通過導流槽排出。外墻板側(cè)邊接縫處設(shè)有形狀合適的直線結(jié)構(gòu)，如滴管、擋水平臺、集水槽、導流管（槽）等，形成壓力平衡腔體?？紫端M入空腔后，因為內(nèi)部的腔體高于外部，在重力作用下，水從水平的線性防水結(jié)構(gòu)匯入垂直的防水結(jié)構(gòu)，經(jīng)由導流管排出建筑外部，從而達到防水的目的。

但傳統(tǒng)空腔防水和材料防水都存在以下問題：

1）空腔防水大多用于PCF板，對PC板的深化不足，通常僅是在墻板側(cè)面與頂部留設(shè)凹槽，窗臺處基本沒有防水深化。

2）材料防水現(xiàn)階段主要工藝為安裝時預先填塞PE棒，然后坐漿料封堵，灌漿后用密封膠勾縫。由于外墻部位混凝土標高較難控制，現(xiàn)澆樓面與預制墻板底部預留的寬2 cm的空隙較難保證。預先填塞PE棒再吊裝墻板容易導致PE棒斷裂失去防水效果，密封膠在缺乏保護層的情況下壽命并不理想，在氣候及建筑內(nèi)力的影響下易產(chǎn)生收縮開裂現(xiàn)象。預制構(gòu)件的邊緣往往存在小缺角，缺口位置是PC構(gòu)件防水最薄弱的位置，由于缺口處表面氣孔多，表面積較大，易與水親和，殘留水分會影響密封膠與結(jié)構(gòu)的黏結(jié)性，對防水造成影響。

3）后期維修成本高，無論是密封膠還是PE棒都難以對預制結(jié)構(gòu)的防水性能進行很好的改善，而且由于不能根治，往往需進行多次修理，后期房屋漏水帶來的維修成本非常高昂。

3 本工程應用的防滲水深化設(shè)計

傳統(tǒng)方法難以有效根治結(jié)構(gòu)外立面滲水，一是因為設(shè)計深化暫未注重對結(jié)構(gòu)滲水的預防，二是未考慮施工階段及建筑使用階段中對防水做法的影響，三是預制結(jié)構(gòu)與現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)結(jié)合面只有物理咬合，缺乏化學結(jié)合而產(chǎn)生冷縫，最終影響建筑防水效果。

因此，根據(jù)本項目經(jīng)驗，提出針對預制裝配式剪力墻住宅結(jié)構(gòu)的外墻防水深化設(shè)計。

3.1 預制結(jié)構(gòu)和現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)接縫處

預制結(jié)構(gòu)與現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)接縫處分為底部接縫和冷縫，底部接縫滲水的主要原因是PE棒預先埋設(shè)容易被預制結(jié)構(gòu)吊裝時壓壞，密封膠缺乏保護容易開裂；冷縫滲水的主要原因是未受到重視，幾乎沒有防護，因此需變更底部接縫做法。吊裝完成后先填塞坐漿料，然后埋設(shè)PE棒、密封膠施工、高分子自粘橡膠復合防水卷材（以下簡稱防水雨布）鋪貼、雨布保護層施工（圖1）。

圖1 預制墻體與現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)接縫處防水側(cè)面示意

針對冷縫，則在接觸面上設(shè)置企口，增大外部水從混凝土冷縫滲入的路徑，并且鋪貼防水雨布和保護層（圖2）。

圖2 預制墻體與現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)接縫處防水水平剖面示意

3.2 窗臺企口處

基于多個項目滲水維修后的經(jīng)驗，窗戶滲水的主要原因是上部易被水滲透入侵而非下部，因為下部本身會施工砂漿和發(fā)泡劑，窗框其余3邊只有發(fā)泡劑，窗框豎邊不易積水，但窗框上沿因窗本身構(gòu)造，容易有少量積水，因此在窗框四周設(shè)置50 mm×50 mm的企口，增大外部水從窗框縫隙滲入的路徑，達到防水效果。窗上口剖面如圖3所示，窗下口剖面如圖4所示。

圖3 PC墻板窗框上口構(gòu)造示意

圖4 PC墻板窗框處下口構(gòu)造示意

3.3 預留洞口處

PC墻板構(gòu)件存在大量的洞口，例如預留的空調(diào)洞及螺桿洞，這些洞口本身也是現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)的易滲水處，因此對預留洞口深化成外低內(nèi)高的形式，防止?jié)B水。

4 工藝流程與施工要點

4.1 施工工藝流程

基層混凝土清理浮漿→墻板吊裝→坐漿料填塞并勾縫→套筒灌漿→接縫處清理→PE棒埋設(shè)→密封膠填塞→彈防水雨布鋪貼控制線→防水雨布鋪貼→保護層施工

4.2 主要施工工藝

由于基層混凝土清理浮漿—套筒灌漿部分施工方法與傳統(tǒng)方法相同，不再贅述，在此只對其余部分進行詳細說明。

4.2.1 接縫處清理

基面應平整、牢固，墻角處應做成圓弧狀，局部孔洞、蜂窩、裂縫修補至無縫隙，表面應清潔，無砂礫剝落現(xiàn)象，應保持表面干燥。經(jīng)相關(guān)單位驗收合格后可進行下道工序，在下道工序施工前須用吹風機進行勾縫清理。

4.2.2 PE棒埋設(shè)

將成品方形PE棒塞入水平縫中，PE棒尺寸須大于20 mm，以能密實塞入水平縫中為宜，需完整塞入并填滿水平縫，不留空氣。

4.2.3 密封膠填塞

打膠部位的基層表面，必須平整、堅實、干燥，并應將縫內(nèi)接觸面的塵土、雜物清理干凈，PE棒密實填充后進行打膠，嵌縫膠表面平整密實，均勻牢固，不得污染墻面及門窗等處。

4.2.4 彈防水雨布鋪貼控制線

在處理后的基層面上，按防水雨布的鋪貼方向，彈出每幅防水雨布的鋪貼線，保證不歪斜。每幅防水雨布寬15 cm，沿接縫處為中心線，兩邊各寬7.5 cm。

4.2.5 防水雨布鋪貼

使用防水雨布沿水平和垂直方向鋪設(shè)，切割待鋪設(shè)的防水雨布，立即將其鋪在預定部位，然后用壓輥向兩側(cè)和向前滾動排膠，根據(jù)基準線鋪設(shè)第1層防水雨布，然后鋪設(shè)第2層防水雨布，最后打開2片卷材搭接部分的隔離膜，搭接防水雨布。鋪設(shè)防水雨布時，禁止用力拉伸。始終注意保持防水雨布與基準線對齊，避免產(chǎn)生難以糾正的偏差。防水雨布鋪設(shè)時，搭接邊會重疊，用鋼滾輪壓住搭接邊，使其完全黏結(jié)，保證防水雨布的連續(xù)性和完整性，確保搭接區(qū)域下方的區(qū)域干凈、干燥且無灰塵。2塊防水雨布搭接在一起后，應連續(xù)施工，并對滾壓搭接面進行加壓，保證搭接面的良好黏結(jié)。

4.2.6 防水保護層施工

保護層采用傳統(tǒng)網(wǎng)格布抗裂砂漿的方式進行施工，不進行贅述。

4.3 施工要點

4.3.1 混凝土標高控制

墻板吊裝時會根據(jù)現(xiàn)場放線重新調(diào)整，如果樓板完成面標高偏差過大，會造成墻板下部縫過大或過小，過大則PE棒埋設(shè)后無法起到擋水作用，過小則PE棒完全無法埋設(shè)，因此樓板完成面標高需控制到位，澆筑后及時安排工人進行鑿毛處理。

4.3.2 外墻接槎面模板控制

外墻接槎面的好壞決定了卷材鋪貼的難易程度，接槎面模板的控制至關(guān)重要，外墻偏差盡量在5 mm以內(nèi)，否則卷材鋪貼時由于施工面不平整，可能產(chǎn)生起拱的情況，導致防水系統(tǒng)失效。

5 防水效果分析

5.1 淋水試驗方法

以本項目為例，抽取11#房為試驗對象，在防水雨布鋪貼完畢、保護層施工完、窗框施工完畢后選取2—10層進行淋水試驗。

10層頂部安裝噴水管網(wǎng)，管網(wǎng)采用直徑25 mm的PPR管，孔距100 mm，孔徑3 mm。噴水管距離外壁面80 mm，噴水孔呈直線形均勻分布。設(shè)置2排噴水孔，方向呈90°夾角。水從頂層沿墻往下流，綜合淋水時間不少于12 h；噴水壓力不低于0.3 MPa。綜合噴水開始2、12、24 h后，檢查噴水范圍內(nèi)的所有外墻、門窗組合部位是否有滲水現(xiàn)象，并根據(jù)檢查次數(shù)用粉筆逐一標出滲漏部位。

5.2 試驗結(jié)果

經(jīng)試驗結(jié)果整理后分析，全面淋水2 h后無滲漏點，全面淋水12 h后有1處滲漏點，全面淋水24 h后有1處滲漏點，經(jīng)排查該處滲漏點位于樓梯間窗框處，為現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)，無預制結(jié)構(gòu)，滲水原因判斷為窗框四周未用發(fā)泡劑填實。

從試驗結(jié)果可知，針對裝配式住宅的防水深化設(shè)計取得不錯的成效，在淋水試驗中均未滲水，極大地減少了交房前項目部的維修成本，也可預見此方法將減少交房后的返修成本，具有一定的經(jīng)濟效益。

6 結(jié)語

隨著我國城市建設(shè)的發(fā)展，PC結(jié)構(gòu)也必將遍布各大城市，PC結(jié)構(gòu)工廠化制作和流水線安裝減少了建筑材料的浪費和對環(huán)境的污染，也使得混凝土施工質(zhì)量大大提高，但與之對應的是建筑接縫增多帶來的滲水問題。在深化階段提前解決滲水問題，是為了給廣大業(yè)主提供更優(yōu)質(zhì)、更舒適的工程，做到以人為本。通過前期深化，不僅提前將滲水的問題加以解決，也減少了業(yè)主投訴索賠的可能性，用小成本的工藝，大大降低了業(yè)主索賠帶來的損失。在競爭激烈的裝配式建筑中做出屬于自己的特色和工藝。