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      地下室工程防水概念設計
      發布時間:2014-08-05
      地下室工程防水概念設計
            由于地下室工程屬于隱蔽工程,且長期受到地下水位變化影響,甚至其本身就處于地下水包圍之中,因此地下室工程防水是建筑工程的一個重要組成部分,其防水設計越來越為工程界所重視。但是地下室防水設計目前難以通過數值分析方法得出精確的解析,所以應對特定的建筑物防水體系有一個整體概念和宏觀的控制,然后進行防水設計并通過試驗來進一步保證防水體系的可行性。


        所謂地下室工程防水體系整體概念和宏觀的控制是指不經數值計算,依據從地下建筑物結構型式、周邊環境保護要求、滲漏機理、堵漏手段和以往工程經驗所獲得的基本設計原則和設計思想,從整體的角度來把握地下結構防水的總體布置、細部構造和補救措施的宏觀控制。它是進行成功的防水設計的前提和基礎。地下室工程的防水整體概念和宏觀的控制不同于一般的屋面防水和外墻面防水,它有著自身的特殊內在規律。歸納總結得出主要通過三原則來具體化防水概念設計:
        1結構類型的導向性原則
        在地下室工程的防水概念設計中,地下室工程的結構型式應作為重要的導向性因素加以考慮。一個地下建筑物一旦其結構型式確定,就意味著結構構件的約束條件、承載模式、重要節點構造等結構要素基本確立,對于防水而言,以上結構要素將確定該地下結構固有的防水薄弱環節、重點設防部位和設防難點所在,如結構裂縫多發部位、混凝土澆筑時振搗困難部位及誘導縫設置部位等。
        福州某高層建筑工程位于福州市倉山區金山,總建筑面積111301m2,其中地下室面積13712m2。1#~4#樓為18層建筑,高度54.4m,5#~6#樓為11層建筑,高度34.8m,該工程結構為框架剪力墻結構基礎為預應力高強管樁,地下室為一層箱型基礎,結構整體型好,不容易出現諸如地基沉降引起的裂縫,故采用結構自防水的形式較為合理。
        2結構自防水概念原則
        地下室工程結構,從防水的角度來看,就是一個部分或完全浸沒在流動或相對靜止的連續液態介質(如地下水)中的鋼筋混凝土封閉或半封閉的空間。而防水工程的任務,則是阻止或控制地下水對地下結構的滲入,確保地下建筑物功能的正常發揮。由此可知,地下室工程的一個重要特點是其結構需長時期浸泡在地下水中,因此,在地下結構的概念防水設計中,結構的自防水是至關重要的,它應當作為整個防水體系的核心和主體,其它措施則作為加強和輔助手段。因為如果忽視了結構的自防水,完全指望另設的外防水,一旦外防水一點被突破,修補堵漏工作將不勝其煩,后果不堪設想。


        在具體應用到此工程上時,采用防水混凝土進行自防水,防水混凝土配合比為:
        水:水泥:砂:石:外加劑:摻合料=0.52:1.00:1.81:2.83:0.0233:0.167
        其中外加劑為BC-l高效防水復合液,摻合料為粉煤灰。
        防水混凝土對其材料有較嚴格的要求。
        2.1水泥
        為保證抗滲混凝土的強度,提高混凝土的密實性和抗滲性,宜選用硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥,其強度等級以32.5~42.5為宜,水泥用量不低于320kg/m3。本工程水泥用量為383kg/m3,滿足此項要求。
        2.2細骨料
        宜選擇細度模數在2.3~3.0之間的中砂,其含泥量不得大于3%,泥塊含量不得大于1%。因為抗滲防水混凝土的水泥用量一般都較多,使用較細的砂容易產生裂縫,因此宜采用中砂。砂及石子的含泥量對抗滲性影響較大,泥土將嚴重降低水泥與砂石的粘結力,土粒體積不穩定,干燥收縮潮濕膨脹,對混凝土產生很大的破壞作用,因此,對防水混凝土砂石的含泥量應嚴格控制。本工程采用的砂細度模數為2.3,含泥量為0.8%,泥塊含量0.5%均滿足上面要求。
        2.3粗骨料
        粗骨料是混凝土重要組成部分,因此,粗骨料的強度、級配、粒徑大小、形狀、含泥量等都直接影響混凝土的強度和抗滲性能;炷猎谟不^程中石子不收縮,而周圍的水泥砂漿則產生收縮,石子越大,與砂漿收縮的差值越大,容易在砂漿與石子界面間產生細微裂縫和孔洞,成為壓力水滲透通道。同樣,石子粒徑也不宜過;否則,骨料的總表面積增大,需要包裹骨料的水泥漿也越多,水泥用量與用水量增加,導致混凝土收縮也增加,這樣,就降低了混凝土的抗滲性能。
        通常情況下采用5~16mm,20~40mm兩種規格的粗骨料來調配成連續粒級并控制石子的最大粒徑不超過40mm,針片狀顆粒含量不超過15%,含泥量不大于1%,泥塊含量不大于0.5%。本工程采用卵石最大粒徑不超過40mm,針片狀顆粒含量不超過0.5%,含泥量不大于0.53%,泥塊含量不大于0.3%,均未超過上述要求。
        2.4外加劑
        外加劑的品種繁多,因此應根據具體情況選用減水劑、防水劑等。這是因為混凝土在攪拌過程中所使用的水遠遠超過水泥水化所需要的水,多余的水則使混凝土的強度和抗滲性下降,所以,減水是抗滲的重要影響因素。因此,在配制防水混凝土時摻入適量的減水劑對改善混凝土的和易性、減少用水量、節約水泥用量、提高混凝土的密實性、強度、抗滲性都是很有好處的。BC-1高效防水復合液具有較大減水性能和防水功能,本工程采用BC-1高效復合液,有效地阻止了地下水在混凝土中的滲透。
        本工程采用上述材料及配合比制成的防水混凝土經福建省建筑工程質量監督檢測中心站檢驗,抗滲性能和抗壓強度完全可以滿足設計要求,現場察看地下室結構無任何滲漏現象。


        3考慮滲漏封堵的可操作性
        從多年的工程實踐來看,理論上再嚴密的防水措施,在實際運用過程中都難以做到“滴水不漏”。事實上,在地下室工程中,結構出現滲漏是絕對的、必然的,而所謂“不漏”則是相對的、偶然的,或者換而言之,所謂“不漏”即是指處于可預測、可控制、可接受范圍內的滲漏。因此,在進行地下結構防水概念設計時,充分考慮滲漏封堵的可操作性和設置適當的應急排水方案是很有必要的?梢圆捎靡韵氯N方法進行封堵。
        3.1表面涂抹法
        常用材料有環氧樹脂類、氰凝及聚氨酯類等,施工前要求混凝土表面堅實清潔,部分材料還要求表面干燥。以環氧樹脂類的施工為例,其方法是先清潔需處理的表面,然后用丙酮、二甲苯或酒精擦洗,待干燥后,用毛刷反復涂刷環氧漿液,每隔3~5min涂一次,至涂層厚度達到lmm左右為止。
        3.2表面涂刷加玻璃絲布法
        目前常用聚氨酯涂膜或環氧樹脂膠料加玻璃絲布修補。以前者為例,其施工要點如下:將聚氨酯甲乙組分和二甲苯按1:1.5:2的質量配合比攪拌均勻后,均勻涂布在基層表面上,涂完第一遍后,固化5h以上基本不粘手時,繼續涂以后幾層(一般涂4~5層),總厚度≥1.50 mm。若加玻璃絲布,一般加在第2至第3層間。
        3.3充填法
        用風鎬、鋼釬或高速旋轉的切割圓盤將裂縫擴大,形成Ⅴ形或梯形槽,清洗干凈后,分層壓抹環氧砂漿、水泥砂漿、瀝青油膏、高分子密封材料或各種成品堵漏劑。當修補的裂縫有結構強度要求時,宜用環氧砂漿填充。
        3.4灌漿法
        常用的灌漿材料有環氧樹脂類、甲基丙烯酸甲酯、丙凝、氰凝和水溶性聚氨酯等,其中環氧類材料來源廣,施工較方便,在建筑工程中應用較廣。甲基丙烯酸甲酯黏度低,可灌性好,擴散能力強,適用于修補縫寬≥0.05mm的裂縫。
        本工程雖然未出現地下室裂縫,但作為應急預案采用的混凝土堵漏的方法是壓力灌漿補漏,該方法是將一定的材料配制成漿液,用壓送設備將其灌入縫隙或孔洞中,使其擴散、膠凝或固化,以達到防滲堵漏,確保防水工程的防水功能。


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