建筑防水節(jié)點(diǎn)構(gòu)造標(biāo)準(zhǔn)化在地下防水工程中的應(yīng)用

左世偉 李興龍 孟垠坤 王 旭 王天恒

（中建七局第四建筑有限公司，陜西 西安 710016）

0 引言

在地下工程中，由于地下結(jié)構(gòu)與土體直接接觸，而土體為三相介質(zhì)，地下水在壓力作用下不斷地作用于結(jié)構(gòu)的防水體系，如果建筑物在不均勻沉降條件下導(dǎo)致防水失效，或者防水節(jié)點(diǎn)處理不恰當(dāng)，導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)防水性能失去整體封閉效果，地下水則會(huì)滲入地下室，影響其施工性能。一般來(lái)說(shuō)，地下室防水性能的關(guān)鍵在于防水構(gòu)造節(jié)點(diǎn)的施作效果，防水節(jié)點(diǎn)主要包括結(jié)構(gòu)穿管位置、結(jié)構(gòu)底板和墻體根部。在現(xiàn)有的防水體系中，應(yīng)用于防水節(jié)點(diǎn)構(gòu)造的防水方式主要是采用結(jié)構(gòu)自防水和柔性防水相結(jié)合的方式進(jìn)行。

1 建筑地下工程中防水節(jié)點(diǎn)構(gòu)造標(biāo)準(zhǔn)化施工

建筑地下結(jié)構(gòu)的防水工程屬于隱蔽性工程，它是將地下室或地下結(jié)構(gòu)物外輪廓形成閉合的整體，防止地下水的侵蝕，一旦防水體系失效，將引發(fā)的地下結(jié)構(gòu)滲漏，同時(shí)針對(duì)防水結(jié)構(gòu)的修復(fù)存在較大的技術(shù)難度，需要耗費(fèi)巨大的成本費(fèi)用。節(jié)點(diǎn)構(gòu)造在受到外力以及結(jié)構(gòu)不均勻沉降作用后極易引起防水體系的破壞，這是因?yàn)樵谕饬ψ饔孟?，?jié)點(diǎn)屬于地下結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)，極易形成應(yīng)力集中，使防水體系受到附加荷載而破裂，結(jié)構(gòu)不均勻沉降則易造成節(jié)點(diǎn)防水體系的拉扯，同時(shí)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性的裂縫，使地下水侵蝕結(jié)構(gòu)導(dǎo)致防水失效，因此有必要對(duì)防水節(jié)點(diǎn)的施工進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化研究，以規(guī)范節(jié)點(diǎn)的施工工藝，提高節(jié)點(diǎn)施工質(zhì)量。目前，針對(duì)建筑結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)構(gòu)造的防水處理主要集中在3 個(gè)方面，分別是防水卷材的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造設(shè)計(jì)、防水卷材的防水性能以及節(jié)點(diǎn)構(gòu)造的標(biāo)準(zhǔn)化施工。

與建筑物其他地方的防水不同（例如屋頂防水），標(biāo)準(zhǔn)化的建筑地下工程防水體系對(duì)防水材料的性能要求具有特殊要求，如果使用聚酯氈胎體的防水卷材，其縱橫向的拉力不小于800 N，最大拉力時(shí)的延伸率不小于40%；如果使用玻纖胎體的防水卷材，其橫向拉力不小于300 N，縱向拉力不小于500 N。在不透水性方面，防水材料能夠在壓力0.3 MPa 時(shí)能夠保持30 min 不透水；在低溫柔度方面，當(dāng)-15 ℃時(shí)，3 mm 厚的防水材料能彎折半徑15 mm，4 mm 厚的防水材料能彎折萬(wàn)金25 mm，彎折180°達(dá)到3 s不會(huì)出現(xiàn)裂紋。

在地下工程中，針對(duì)防水節(jié)點(diǎn)的特殊構(gòu)造，預(yù)先對(duì)防水卷材使用現(xiàn)場(chǎng)制作熱壓，并與大面積的非特殊節(jié)點(diǎn)的防水卷材進(jìn)行配套使用。一般來(lái)說(shuō)，地下工程特殊的防水節(jié)點(diǎn)有4 種類型，分別是防止混凝土伸縮開裂而設(shè)的伸縮縫防水節(jié)點(diǎn)，保證混凝土結(jié)構(gòu)整體合一性以及滿足分塊澆筑而設(shè)的后澆帶防水節(jié)點(diǎn)、墻體內(nèi)預(yù)留的管道和孔洞防水節(jié)點(diǎn)、基礎(chǔ)梁以及集水坑等位置處的陰陽(yáng)角防水節(jié)點(diǎn)。

在后澆帶及伸縮縫防水節(jié)點(diǎn)構(gòu)造標(biāo)準(zhǔn)化施工中，防水卷材標(biāo)準(zhǔn)將與現(xiàn)場(chǎng)制作卷材的搭接長(zhǎng)度不小于250 mm，節(jié)點(diǎn)構(gòu)造標(biāo)準(zhǔn)件需要設(shè)置成褶皺狀，以避免由于建筑物的不均勻沉降導(dǎo)致的伸縮縫或后澆帶的不均勻變形，進(jìn)而引起防水材料拉扯開裂，褶皺的形成方式一般采用電熱棒加熱制作，也可以通過(guò)人工施壓或者機(jī)械擠壓的方式制作。鋪設(shè)時(shí)，節(jié)點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)件由于褶皺的存在，會(huì)與混凝土墊層之間存在空隙，應(yīng)采取建筑密封膏將其填滿，隨后施作細(xì)石混凝土保護(hù)層、二期混凝土以及背水面防水砂漿層；在穿墻管防水節(jié)點(diǎn)構(gòu)造標(biāo)準(zhǔn)化施工中，節(jié)點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)件與大面積現(xiàn)場(chǎng)制備的防水卷材之間應(yīng)預(yù)留≥250 mm 的搭接長(zhǎng)度，預(yù)埋直徑的管件與預(yù)留孔洞之間存在一定的空隙，應(yīng)采用建筑密封膏將其封填；在建筑地下工程陰陽(yáng)角防水節(jié)點(diǎn)構(gòu)造標(biāo)準(zhǔn)化施工中，陰陽(yáng)角墊層一般呈45°或90°且圓順，因此防水卷材節(jié)點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)件可以采用熱壓方式將卷材制作成45°或90°，并與250 mm 的長(zhǎng)度與現(xiàn)場(chǎng)制備的大面積防水卷材進(jìn)行搭接。

2 防水節(jié)點(diǎn)構(gòu)造標(biāo)準(zhǔn)化現(xiàn)場(chǎng)制備防水卷材的性能測(cè)試

2.1 現(xiàn)場(chǎng)制備防水卷材性能要求及測(cè)試方法

在地下工程中，由于涉及的建筑防水節(jié)點(diǎn)存在不規(guī)則性，防水性能要求高，因此多采用現(xiàn)場(chǎng)制備防水卷材的方式進(jìn)行施工。然而，這些防水卷材的物理力學(xué)性能也應(yīng)該復(fù)合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)程的要求，現(xiàn)場(chǎng)制備的SBS 瀝青防水卷材的物理力學(xué)性能指標(biāo)應(yīng)滿足以下要求：1）在可溶物含量方面，4.5 mm 厚的防水卷材可溶物含量大于3100g/m。2）在耐熱性方面，防水卷材在115℃的高溫下不發(fā)生流淌、不發(fā)生滴落現(xiàn)象。3）在縱橫向的最大峰拉力方面，拉力不小于210N/cm。4）在縱橫向最大峰時(shí)延伸率方面，延伸率不小于50%。5）在撕裂強(qiáng)度方面，撕裂拉力不小于450N。6）在低溫柔性方面，在零下30℃，防水卷材不出現(xiàn)裂縫。7）在不透水性方面，防水卷材能在0.4MPa 水壓力持續(xù)2h 作用下不透水。8）在受剪切狀態(tài)下的黏合性方面，防水卷材的黏合力≥10N/mm。9）在保護(hù)層混凝土與防水卷材黏結(jié)強(qiáng)度方面，兩者的黏結(jié)強(qiáng)度不小于0.1MPa。10）在縱橫向熱處理尺寸變化率方面，其尺寸變化率為±5%。

為此，在現(xiàn)場(chǎng)制備標(biāo)準(zhǔn)化的SBS 瀝青防水卷材，使用的是SBS 改性瀝青膠料，膠料的配合比為瀝青33%、石粉25%、添加劑19%、油12%、SBSII8%、SBSI3%。選用的瀝青為100#瀝青，25℃時(shí)的針入度為8mm～10mm，延度不小于90cm，軟化點(diǎn)為42℃～52℃，溶解度不小于99%，閃點(diǎn)不小于230℃，含水率小于0.5%；選用的防水卷材胎基為250 浸油聚酯胎基，其單位面積的質(zhì)量為1065g/m，橫向斷裂拉力不小于800N，縱向斷裂拉力不小于900N，橫向斷裂延伸率不小于35%，縱向斷裂延伸率不小于32%，含水率量不大于1.5%。

為測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)制備的SBS 瀝青防水卷材的物理力學(xué)性能，制備不同涂蓋層厚度的卷材進(jìn)行最大拉力值與最大拉力時(shí)的延伸率值測(cè)定，涂蓋層厚度分別設(shè)定為5mm～8mm，增量厚度為1mm，共4 個(gè)厚度等級(jí)，試驗(yàn)測(cè)試組數(shù)均為10組，并求10 組不同涂蓋層厚度下的拉力與延伸率的平均值，作為SBS 瀝青防水卷的評(píng)價(jià)指標(biāo)。最大拉力值與最大拉力時(shí)的延伸率測(cè)試均采用電腦控制的萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行測(cè)試，試驗(yàn)取樣為300mm×50mm，測(cè)試方法和測(cè)試流程均按照《彈性體改性瀝青防水卷材》（GB18242—2008）和建筑防水卷材試驗(yàn)方法（GB/T328—2007）進(jìn)行，試驗(yàn)時(shí)用夾子將試樣夾住，電腦輸入固定的速率，按照均勻的速度控制萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)對(duì)試樣進(jìn)行拉伸，直至試件拉伸斷裂，并用游標(biāo)卡尺進(jìn)行測(cè)量。

2.2 防水節(jié)點(diǎn)構(gòu)造標(biāo)準(zhǔn)化現(xiàn)場(chǎng)制備防水卷材試驗(yàn)結(jié)果分析

表1、圖1 為現(xiàn)場(chǎng)制備的不同涂蓋層厚度的SBS 瀝青卷材最大拉力時(shí)的延伸率測(cè)試結(jié)果。從表中可以看出，當(dāng)SBS 瀝青防水卷材的涂蓋層厚度為5mm 時(shí)，其最大拉力時(shí)的延伸率值變化范圍為44.95%～50.83%，最大拉力時(shí)的延伸率平均值為48.78%；當(dāng)SBS 瀝青防水卷材的涂蓋層厚度為6mm 時(shí)，其最大拉力時(shí)的延伸率值變化范圍為46.43%～52.14%，最大拉力時(shí)的延伸率平均值為49.41%；當(dāng)SBS 瀝青防水卷材的涂蓋層厚度為7mm 時(shí)，其最大拉力時(shí)的延伸率值變化范圍為47.12%～51.93%，最大拉力時(shí)的延伸率平均值為49.90%；當(dāng)SBS 瀝青防水卷材的涂蓋層厚度為8mm 時(shí)，其最大拉力時(shí)的延伸率值變化范圍為46.24%～51.81%，最大拉力時(shí)的延伸率平均值為50.04%。從圖中可以看出，隨著SBS 瀝青防水卷材涂蓋層厚度的增加，其最大拉力時(shí)的延伸率平均值呈非線性增加，從48.78%（5mm）逐漸增加到50.04%（8mm），增加幅度為2.58%。

圖1 現(xiàn)場(chǎng)制備的不同涂蓋層厚度的SBS瀝青卷材最大拉力時(shí)的延伸率測(cè)試結(jié)果

表1 現(xiàn)場(chǎng)制備的不同涂蓋層厚度的SBS 瀝青防水卷材最大拉力時(shí)的延伸率測(cè)試結(jié)果（單位：%）

表2、圖2 為現(xiàn)場(chǎng)制備的不同涂蓋層厚度的SBS 瀝青卷材最大拉力測(cè)試結(jié)果。從表中可以看出，當(dāng)SBS 瀝青防水卷材的涂蓋層厚度為5mm 時(shí)，其最大拉力變化范圍為1665.00N～2123.74N，最大拉力平均值為1876.09N；當(dāng)SBS瀝青防水卷材的涂蓋層厚度為6mm 時(shí)，其最大拉力值變化范圍為1695.95N～2047.29N，最大拉力平均值為1871.04N；當(dāng)SBS 瀝青防水卷材的涂蓋層厚度為7mm 時(shí)，其最大拉力值變化范圍為1653.34N～2036.99N，最大拉力平均值為1874.61N；當(dāng)SBS 瀝青防水卷材的涂蓋層厚度為8mm 時(shí)，其最大拉力值變化范圍為1672.74N～2037.96N，最大拉力平均值為1894.85N。從圖中可以看出，隨著SBS 瀝青防水卷材涂蓋層厚度的增加，其最大拉力平均值也逐漸增加，但是增加的幅度非常緩慢，最大拉力的增長(zhǎng)可以忽略不計(jì)。

圖2 現(xiàn)場(chǎng)制備的不同涂蓋層厚度的SBS 瀝青防水卷材最大拉力值測(cè)試結(jié)果

表2 現(xiàn)場(chǎng)制備的不同涂蓋層厚度的SBS 瀝青防水卷材最大拉力值測(cè)試結(jié)果（單位：N）

3 防水節(jié)點(diǎn)構(gòu)造標(biāo)準(zhǔn)化現(xiàn)場(chǎng)制備防水卷材應(yīng)用效果

以陜西省西安市某建筑工程防水施工為例，將SBS 瀝青防水卷材應(yīng)用建筑施工后澆帶及伸縮縫等防水節(jié)點(diǎn)的施工，SBS 瀝青防水卷材的涂蓋層厚度設(shè)計(jì)為6 mm，其他物理性能指標(biāo)如第2.1 小節(jié)。分別對(duì)后澆帶、伸縮縫的抗?jié)B強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試時(shí)間分別為施工后1.0h、2.0h、8.0h、14.0h、20.0h。測(cè)試結(jié)果表明，后澆帶的抗?jié)B強(qiáng)度在1.0h 時(shí)為0.9MPa，在2.0h 時(shí)達(dá)到1.1MPa，在8.0h 時(shí)達(dá)到1.4MPa，在14.0h 時(shí)達(dá)到1.5MPa，在20.0h 時(shí)為1.5MPa；伸縮縫的抗?jié)B強(qiáng)度在1.0h 時(shí)為0.8MPa，在2.0h 時(shí)達(dá)到1.0MPa，在8.0h 時(shí)達(dá)到1.6MPa，在14.0h 時(shí)達(dá)到1.8MPa，在20.0h 時(shí)為1.8MPa。由此可以看出，SBS 瀝青防水卷材在防水節(jié)點(diǎn)構(gòu)造標(biāo)準(zhǔn)化施工中表現(xiàn)出良好的抗?jié)B性能，在施工后1.0h后，其抗?jié)B強(qiáng)度可以大于0.5MPa，滿足防水要求；SBS 瀝青防水卷材的抗?jié)B強(qiáng)度隨著完工時(shí)間的增長(zhǎng)，呈現(xiàn)出先較快增長(zhǎng)后逐步趨于穩(wěn)定的趨勢(shì)，表明在防水節(jié)點(diǎn)構(gòu)造標(biāo)準(zhǔn)化現(xiàn)場(chǎng)施工中，應(yīng)在防水卷材的施工早期進(jìn)行質(zhì)量控制，可以達(dá)到較好的防水效果。

4 結(jié)論

該文以建筑地下工程中的防水節(jié)點(diǎn)構(gòu)造施工為研究對(duì)象，將施工工藝分析與室內(nèi)試驗(yàn)測(cè)試相結(jié)合，對(duì)建筑工程防水節(jié)點(diǎn)構(gòu)造標(biāo)準(zhǔn)化以及防水材料的性能進(jìn)行研究，得到以下3 個(gè)結(jié)論：1）地下工程特殊的防水節(jié)點(diǎn)有4 種類型，分別是防止混凝土伸縮開裂而設(shè)的伸縮縫防水節(jié)點(diǎn)、保證混凝土結(jié)構(gòu)整體合一性以及滿足分塊澆筑而設(shè)的后澆帶防水節(jié)點(diǎn)、墻體內(nèi)預(yù)留的管道和孔洞防水節(jié)點(diǎn)、基礎(chǔ)梁以及集水坑等位置處的陰陽(yáng)角防水節(jié)點(diǎn)，提出了各建筑防水節(jié)點(diǎn)構(gòu)造的標(biāo)準(zhǔn)化施工工藝。2）在室內(nèi)試驗(yàn)中，分別測(cè)試了涂蓋層厚度為5mm、6mm、7mm 和8mm 的現(xiàn)場(chǎng)制作SBS 瀝青防水卷材最大拉力值，結(jié)果表明，隨著SBS瀝青防水卷材涂蓋層厚度的增加，其最大拉力平均值也逐漸增加，但是增加的幅度非常緩慢，可以忽略不計(jì)。3）在室內(nèi)試驗(yàn)中，分別測(cè)試了涂蓋層厚度為5mm、6mm、7mm和8mm 的現(xiàn)場(chǎng)制作SBS 瀝青防水卷材最大拉力時(shí)的延伸率平均值，結(jié)果表明，隨著SBS 瀝青防水卷材涂蓋層厚度的增加，其最大拉力時(shí)的延伸率平均值呈非線性增加，從48.78%（5mm）逐漸增加到50.04%（8mm），增加幅度為2.58%。