地下室防水构造
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提要:本文分析了地下室漏水的各方面原因,提出了根据地下室所处状态,必要的防水工程的改进,着重对柔性防水层的建筑构造的方法进行完善。
关键词:地下室漏水、柔性防水层,防水材料保护层,粘结,防水建筑构造。
随着高层建筑的发展、建筑功能中人、货电梯的设置、建筑物内部水电功能设备必要的对安装空间及人民防空的战备防卫要求,通常高层建筑的下部有一至多层的地下室。
地下室既是建筑功能建筑又是整个高层建筑的结构基部,为了满足使用中的功能要求,又要保证整个建筑基部结构耐久性,将地下室防水提到了重要的位置,在建筑设计规范中对地下室部分的防水要求根据功能不同,要求二至多道的防水设防,最基本也要求刚柔相匹配的设防方式。
从九十年代以来,我们施工的数十个高层建筑地下室防水设计中多为刚性混凝土自防水一道,另外在地下室的外部加一至二道的柔性的由防水材料构成的防水设防。
通过大量的工程实践统计,约有80%工程防水结果是成功的,没有出现地下室防水失败,但却有约20%工程的地下室局部出现漏水,给使用和堵漏带来困难,因此分析地下室漏水原因,改进地下室防水建筑构造方法是防水工程的一个重要方面。
一、地下室出现漏水的状况:
地下室漏水一般都是以局部漏水形式出现的,地下室所处的地质不同,功能不同,设计与施工不同,其漏水部位和形式多样。
1、漏水部位:地下室局部漏水通常都是只占地下室外面积的极小部分,大的有数平方米,小的只有碗口那么大,按面积只有不足地下室外面积的千或万分之一。
但对地下室的使用和耐久性危害很大。
漏水部位有约70%产生在底板部分,或底板最深的坑,而多数又发生在底板或坑的交角(在室内看为阴交角)少数在地下室外墙壁的中下部。
2、漏水形式:漏水的形式与地质、结构、季节有关主要表现以下几种状况。
①涌水:当地下水压力很大时,漏水的水流较大,有时堵不住如涌泉那样不断上涌。
②潜流:地下室的漏水会沿着建筑结构混凝土的裂缝中,流出如同一条潜流。
③渗漏:地下室的漏水是在结构混凝土的某一表面多处的外注或渗透出来。
渗漏的程度不同,大者用干布擦后,接着就能看到多个的小水珠外冒,
一小会就湿一片;小者只见湿永远不干,半天或数小时后也会越湿越大。
④波动漏渗:受地下室压力的波动影响,有的时候会漏或渗有的时间漏渗却消失。
3、构造性漏水:指地下室的施工缝,后浇带,止水带处因应用材料不当,施工质量隐患引起的构造性漏水。
二、地下室漏水的原因分析:
从发现的地下室漏水局部看,水均由地下室结构的混凝土薄弱部分漏渗出来,它说明二个方面的问题,一是地下室结构的刚性自防水局部失效。
二是由防水材料构成的整体柔性防水层也已破坏。
从经验判断刚性结构自防水局部失效与柔性防水层局部破坏有的是在同一部位,但多数情况不会在同一部位,这是由于柔性防水层局部破坏后地下水会穿过柔性防水层,进入结构层的外壁,在地下水压力的作用下,水会在柔性防水层与结构混凝土外表面之间,劈开通道,当遇到结构混凝土的自防水失效部位而穿透混凝土进入地下室产生漏渗。
因此当人们发现地下室漏水时,其地下室的结构自防水和柔性防水层均有局部的失效和破坏。
1、结构混凝土刚性自防水局部失效的原因:①结构混凝土的局部施工浇筑质量缺陷造成通道。
根据缺陷的状态产生的有以下几种情况:一是由混凝土结构不严密产生的通道主要有浇筑中混凝土漏振产生的振捣不实或施工过程出现的暂停,与旧混凝土接磋不是按施工缝作业,形成带状混凝土局部松散;二是模板板缝支设不严产生缝隙漏浆形成的局部混凝土不密实;三是模板支撑总体不牢,上部浇筑引起下部模板变形产生的混凝土裂隙;四是通过地下室自防水混凝土的支撑铁件或预埋件没有严格实施防止漏水措施(不加焊
止水环)引起的埋件与混凝土之间的裂缝;五是地下室外围结构施工缝处理不当,在施工缝处产生穿水通道;六是当为结构砼为大体积时,由于措施不当,水泥水化热引起的砼过骤烈的温度升降变化造成砼裂缝。
②由于地基沉降不均引起的结构局部缺陷。
如沉降不均引起的底板的开裂或沉降不均产生的墙体受力改变产生的开裂,这些开裂形成的穿水通道。
③在地下水的浮力作用下产生的结构变形增大而开裂。
在一些梁板式地下室结构中,底板混凝土承力小于由地面渗水饱和增大了地下水浮力,有时设计刚度不足使底板产生向上弓起变形,这些弓起变形达到一定值时,板就会产生微小的径向裂缝,形成小的穿水通道。
④地下室施工过程排水措施不当。
地下水降水深度不足,结构混凝土成型的初
期地下水过早地浸入结构混凝土造成局部结构自防水的失效。
2、柔性防水层
局部破坏的原因:①使用防水层材料不当引起。
包括防水层选用的材料指标达
不到要求,施工厚度不足;工艺不当;二种以上防水材料复合使用不当相互影
响各自的防水效果等。
②柔性防水层的薄弱环节在地下水作用下被切裂,形成
整体柔性防水层的破坏水穿透防水层。
地下室的底板各阳角线防水层容易被切裂,地下室底板通常有1-2道沿周阳角线,该处结构混凝土都是尖角,又是分二次进行防水材料施工,其阳角线防水能力比较差,在结构沉降过程中,该部位很容易被切裂。
另外地下室底板柔性防水层都是采用外防内贴法施工,而该法施工无法做到防水层与结构层粘合紧密,在底板变形时容易使柔性防水层与底板脱开,脱开结构的防水层又容易在地下水作用下鼓破。
③柔性防水层依随混凝土缺陷而穿孔破坏。
这是由于下沉不均结构较大的开裂带动了柔性防水层的破坏;其次是当外防内贴法施工的底板混凝土有较大的外空洞,此时人们不知也不能修补混凝土。
产生防水层背附的损失,在水压力作用下,小局部防水层被击穿。
④立面外防外贴法柔性防水保护层的损坏或变形起到防水层的局部损坏。
地下室墙通常的柔性防水层都是采用结构混凝土形成后进行外防外贴法施工的,它的优点是柔性防水层能较好地和结构混凝土结合,但是当前的做法多数只在防水层外部做砖砌保护层,当地下室出现较大的下沉时或进行回填施工中,有可能使防水层外的砖砌保护层产生变形断裂或振动而局部破坏了防水层。
3、建筑构造不当引起的漏水原因:①设备安装需要穿过地下室结构的通道周围的漏水。
设备安装穿过地下室结构时,都会做预埋套管,预埋套管均设止水环。
套管与结构混凝土之间结合是紧密的,一般不会漏水,但防水层与套管的细部做法不当,使设备管与套管之间产生漏水通道,主要是柔性防水层与套管结合不合理,或设备管道与套管之间不严密产生穿水通道。
②后浇带施工缝和沉降缝的施工构造不当引起的漏水。
建筑的后浇带施工缝和沉降缝的构造方法要依地下室大小、深度、平面形状、地下水压力及周围土质而定,该部位
的构造不当引起漏水的原因多是构造造型不当,用料不符,施工过程的质量控制不严引起的。
三、地下室防水工程的改进与建议: (一)、建立系统工程认识,搞好地下室防水的各个环节工程,保证地下室防水设置的效果。
1.提高对地下室防水工程的复杂性认识,必须树立以预防为主的方针,进行全过程的严格控制,造出一个好的防水工程。
从地下室漏水的原因分析了解地下室防水涉及到结构、防水材料、建筑构造、施工各个方面,要从设计、施工、材料各个环节入手才能保证防水整个效果,同时还由于地下室防水工程的修复比较困难,而且漏水之后即使堵漏成功了,也只能是刚性自防水的修复,柔性防水层的破坏无法补救,一旦水进入结构外层还可能进一步扩大防水层与结构混凝土的脱离,为其它部位防水带来隐患。
其次地下室封闭回填前,地下水的压力难以达到防水层施工工程的效果判断比较困难,为此要建立全面严格全过程的质量控制措施,作为建筑施工的关键过程加以落实。
2.克服钢筋混凝土质量通病,尤其当结构混凝土为大体积时,应有强有力措施,保证地下室混凝土的成型质量。
3.完善地下室的结构设计做到结构混凝土刚变强,适应地下环境的变化。
4.选择适合的止水带等配件,精心施工施工缝、后浇带、伸缩缝等特殊部位。
上述部位是地下室的构造的薄弱部位,但现行构造方法经验成熟只要选择合格的配件,精心的施工工艺就能满足后浇带施工的关键,在原混凝土接触面清理打毛,浇混凝土加膨胀性措施就能解决。
(二)、完善地下室防水建筑构造,使防水材料全面粘合于结构混凝土,做好防水层保护。
1.地下室的柔性防水层的设置是必须的,并要保证完整和耐久。
柔性防水层是地下室防水的第一道防线,也是结构钢筋不受水浸蚀的主要防线,因此要加强对防水材料的选择,当使用两种不同材料时要考虑施工作业的相容性,防水材料的厚度要与建筑耐久性相适应。
2.改进建筑构造使防水层牢固粘结在结构上。
为了使防水层能适应结构的变化而不脱开防止防水层鼓破对防水层的建筑构造改进如下:①防水层与施工基层脱开。
地下室底板防水层作外防内贴法施工时,防水层的施工基层就是地下室底板垫层,通常为素混凝土层或垫层(混凝土、毛石或砖等)上的水泥砂浆找平层,根据以上分析防水层应与基层脱开。
A.若为防水卷材,就将防水卷材空铺在基层进行卷材与卷材之间的接头粘结。
B.在基层上空铺一层0.3mm厚的塑料薄膜,后点粘冷粘结剂与卷材进行粘结,卷材与卷材之间按要求粘结,此时塑料薄膜既是保证卷材与基层脱开的隔离层,又是卷材外面增加的保护层。
C.若为防水涂料时,在基层上若空铺一层0.3mm厚的塑料薄膜或无纺布(无纺布无织孔防止涂料渗到基层上)塑料布或无纺布之间进行粘结,然后按要求在空铺布上进行分层涂料作业。
②底板防水层应与上面保护层的水泥砂浆粘结,水泥砂浆又要保证与地下室结构混凝土结合。
A.当为防水卷材时,在卷材的上部粘结预制的水泥砂浆块,砂浆块为100mm×100mm水泥块上带与结构混凝土浇注连接的铁丝,每平方米卷材上粘铺水泥砂浆块不少于九快,粘结的方法采用分别在卷材和水泥砂浆块上双向粘结剂的方法,使卷材与预制水泥砂浆块粘结,其余卷材空位作现抹水泥砂浆保护层。
为保证预制水泥砂浆块与现抹水泥砂浆成为整体,预制水泥砂浆块侧面作成上小下大的砌楔形,使用与水泥砂浆粘结的粘结剂应有足够的粘结力。
B.当为防水涂料时,应根据涂料层与水泥砂浆层结合的能力,确定不同做法,一是涂料为油性或与水泥砂浆结合不好时,可参照A的做法在涂料层形成后,选择既与涂料层粘结又能与水泥砂浆结合的粘结剂进行。
二是若为高聚合物水基层水性涂料(例如CME-A、CME-B涂料),由于该涂料与水泥砂浆结合很好,即可在最后一遍涂料涂刷后,在未成膜前接着就抹水泥砂浆,该涂料就会很好地与水泥砂浆粘结在一起。
C.现抹水泥砂浆表面与结构混凝土连接措施。
方法有两种:一是在水泥砂浆未凝前均匀拍入8mm-12mm小碎石子,使石子埋入砂浆1/3深,石子尽可能拉开成单个,二是在水泥砂浆上按“r”形铁丝,均匀分布每平方米10个。
D、当地下室的防水层使用涂料时在涂料中部至少做一道用有纺布做加强层,加强层材料要保证施工过程和涂料融合。
3.底板的外沿及地下室墙体竖向阳角线都应做成弧形的阳角线。
在施行外防内贴法时,在基层的末端向上做一小段(大于100mm)的立面基层,在角处做成弧角,在弧角的200mm范围做防水加强层,同时该段落内不与水泥砂浆粘结形成防水层内外面都是空隔,对墙
体竖向阳角线应在支模时做成弧角,抹灰中修正。
4.地下室立面防水层应做到与形成的结构混凝土表面粘结好,应采用外防外贴法施工。
5.立面防水层的保护层应与防水层分隔。
立面保护层设分隔是为了做到保护层下沉变形时不拉动防水层,其分隔可参照水平防水层与基层增加一层空隔(铺)塑料布或无纺布的做法。
6.立面防水层的保护层,应成为独立的结构。
在地下室变形过程保护层不致破坏,其表面尽可能光滑减少与土的摩擦做到下滑自由不使保护层变形。
保护墙的构造,根据地质状况考虑可能下沉值及地下室深度(地下室保护墙高度)不同可选择砖墙、素混凝土墙,砖墙加钢筋混凝土连梁,钢板网水泥砂浆抹灰等不同构造,必要时保护墙要做到既与防水层设隔离层又与结构混凝土连接的措施。
7.穿过地下室结构的水电设备管道应在防水套管内穿行。
地下室立面防水层要伸入套管内与防水套闭合,管道在套内要设止水环,套管的间隙填好防水材料,填料内外用密封膏封闭。
8.凡阴、阳角线的防水材料粘贴时都要增设附加层。
附加层的做法及埋地的地下顶板可参照屋面防水工程的要求设置和施工。
一、地下防水工程的施工
〈一〉附加防水处理
按照设计要求,本工程采用钢筋混凝土结构自防水(P8)和附加防水层,附加防水层为1.5厚的聚氨脂防水涂料上再铺贴1.5厚的三元乙丙防水卷材一道。
A:施工准备:
a、做防水层时,基层必须干净、干燥。
b、防水层施工必须由具有相应资质的专业防水施工队伍进行施工,以确保防水施工质量。
防水施工时将按防水材料施工特点和要求作详细的施工技术交
底。
c、卷材应贮存在阴凉通风的室内,避免雨淋、日晒和受潮,严禁接近火源。
卷材宜直立堆放,其高度不宜超过两层,并不得倾斜或横压,短途运输平放不宜超过四层。
粘接剂应贮存在阴凉通风的室内。
d、进场材料应抽样复检,同一品种、牌号和规格的卷材,抽检数量为:大于1000卷抽取5卷;500-1000卷抽取4卷;100-499卷抽取3卷;小于100卷抽取2卷。
应检验拉伸强度、断裂伸长率、低温弯折性和不透水性,粘接剂应检验粘结剥离强度和粘结剥离强度浸水后的保持率。
B:注意事项
a、施工用的材料和辅助材料多属易燃品,因此,存放材料仓库和施工现场
必须通风良好、严禁烟火,同时要备有消防器材。
b、在浇筑细石砼保护层以前的整个施工过程中,不允许穿带钉的鞋进入现
场以免损坏防水层
c、下雨或将要下雨以及雨后尚未干燥时,不应进行防水层的施工。
C:操作工艺:
a、地下室底板附加防水层处理
1)在作聚氨脂防水层之前必须将基层的表面突出物,砂浆疙瘩等异物铲除,并将尘土杂物彻底清扫干净,在聚氨脂施工时基层应干燥,含水率以小于9%为宜,基层含水率可用高频水分测定计测定,也可用厚为1.5~2.0mm的1㎡橡胶板材覆盖基层表面,放置2~3h,若覆盖的基层表面无水印,且紧贴基层的橡胶板一侧也无凝结水痕,则基层的含水率即不大于9%;
2)铺贴卷材可根据卷材的配置方案,从砼垫层的一端开始,先用粉线弹出基准线施工时,可将卷材沿长方向并使涂胶粘剂一侧向外对折,把卷材一边对准
基准线铺展;或将已涂胶粘剂的卷材卷成圆筒形,然后在圆筒中心插入一根
Ф30×1500mm的铁管,由两人分别手持铁管的两端,并使卷材的一端固定在预定的部位,再沿基准线铺展卷材。
在铺贴卷材的过程中,不允许拉伸卷材,也不得
有褶皱存在;
3)每铺完一张卷材,应立即用干净松软的长把滚刷从卷材一端开始,朝横向顺序用力滚压一遍,以彻底排除卷材与基层之间的空气;
4)卷材防水层的搭接缝部位是地下室工程容易发生渗漏水的薄弱环节,卷材搭接缝宽度是确保防水层质量的关键。
卷材接缝的短边搭接宽度不小于100mm,长边接宽度不小于70mm,在接头部位每隔1m左右处,涂刷少许粘剂,待其基本干燥后,再将接头部位的卷材翻开临时粘结固定。
将卷材接缝用的专用胶粘剂,用油漆刷均匀涂刷在翻开的卷材接头的两个粘结面上,涂胶20min左右,以指触基本不粘手后,用手一边压合一边驱除空气。
粘合后再用压辊滚压一遍;
5)经过认真、全面检查验收合格后,在三元乙丙防水卷材层上铺一道土工布隔离层,在完成保护隔离层的铺设后,浇筑400厚C20细石砼保护层,浇筑砼,切勿损坏卷材防水层,以免留下隐患,造成渗漏水事故。
b、外墙防水层及保护层的施工
1)外墙防水层及保护层的施工可在钢筋砼外墙拆模后进行。
凡外墙表面出现麻面、凸凹不平处,应先用水泥砂浆进行修补(20mm厚1:3水泥砂浆找平
层可取消)。
2)在砼接口的位置加设一层附加卷材防水。
3)将卷材直接粘贴在平整干燥的钢筋砼外墙的外表面,防水层的施工方法
与平面做法基本相同。
4)外墙防水层经检查验收合格后,在卷材防水层上做50厚聚苯乙烯泡沫板
软保护层。
c、地下室顶板附加防水层处理
1)清理基层。
清理结构层上的异物、灰尘。
2)操作前,先将底层洒水湿润,扫水泥净浆一次。
随刷随铺1:8水泥珍珠
岩找1%坡层。
3)按配合比拌合好水泥砂浆,水灰比不能过大,应拌合成干硬性砂浆,经过用2米压尺刮平打实后,木磨板磨平,然后用铁抹子压实抹光。
水泥砂浆抹平收水后应二次压光,充分养护,不得有酥松、起砂、起皮现象。
4)作聚氨脂防水层及三元乙丙卷材防水层,做法同地下室底板。
5)铺设土工布隔离层。
当卷材防水层铺设完毕,经过认真、全面检查验收合格后,在平面部位的卷材防水层上虚铺土工布作为保护隔离层,铺设时可用少许胶粘剂花贴固定,以防在浇注细石砼时发生位移。
6)浇筑细石砼保护层。
在土工布铺设后,浇筑细石砼。
浇注砼时切勿损坏卷材防水层。
若有损坏,必须及时用接缝专用胶粘剂补一块卷材进行修复,再继
续浇筑砼。
d、地下室桩头防水处理
地下室桩头的防水采用水泥基渗透结晶型防水涂料两遍,它与桩头四周地下室底板的防水层在桩顶阳角处用密封膏密封卷材收头,形成整个地下室底板,即
使在桩头处也是封闭的防水层。
桩头防水层施工前应将桩头顶凿平,桩头不能有松动的砼,并且使桩头清洁,
不能有浮灰,水泥基渗透结晶型防水涂料施工时,基层砼应润湿。
D:各种附加防水的具体作法:
a、桩头水泥基渗透结晶型防水涂料
1)施工准备
水泥基渗透结晶采用半硬尼龙刷进行,需准备开刀;凿子;锤子;钢丝刷;
抹布;水筒;搅拌器。
2)基面处理
(1)基面必需粗糙;干净,充分润湿至饱和(但无水),以提供充分开放
的毛细管,有利于渗透。
(2)对有面出现的缺陷;蜂窝;裂纹等处进行防水水泥砂浆的修补,然后
涂刷防水涂料。
3)配料及用量
(1)涂刷应两遍进行,每平方用量为0.8~1.0㎏/㎡.
(2)施工时应严格控制水灰比,本材料灰:水为3:1(重量比)。
4)施工
(1)刷采用专用的尼龙刷,涂刷均匀,不得有漏涂;少涂现象发生,总厚
度不得底于1mm.
(2)刷第二遍时一定要等第一层初凝后仍潮湿时进行。
(3)抹时要做到边涂刷;边用毛刷沾沾水,在涂抹表面来回拉刷。
(4)阴阳角应重点处理。
5)养护
(1)养护应用洁净水进行,每天至少3次,应连续2~3天。
(2)施工完毕后48h内应防雨淋;日晒;风吹;污水等不利因素,露天施
工时应用草袋覆盖好。
6)注意事项
(1)不能在雨中环境施工涂刷。
(2)新浇砼应在浇筑后20h后方可施工。
(3)搅拌水中应要求无盐;无有害物质成分。
(4)在天热(35度以上)时应放在早晚施工。
(5)由于该材料属碱性。
应避免直接接触皮肤。
b、聚氨脂防水涂料及卷材铺贴
1)工艺流程:
基层清理→涂刷基层处理剂→涂刷聚氨脂防水面层→附加层施工→卷材与基层表面涂胶→卷材铺贴→卷材收头粘结→卷材接头密封→做保护层。
2)清理基层:施工防水层前将已验收合格的基层表面清扫干净。
不得有浮尘、杂物等影响防水层质量的缺陷。
3)涂刷基层处理剂:涂面聚氨酯底胶。
(1)聚氨酯底胶的配制:聚氨酯材料按甲:乙=1:3(重量比)的比例配制,搅拌均匀即可进行涂刷施工;也可以由聚氨酯材料按甲:乙:二甲苯=1:1.5:
1.5的比例配制,搅拌均匀后进行涂刷施工。
(2)涂刷聚氨酯底胶:大面积涂刷前,用油漆刷蘸底胶在阴阳角、管根、水落口等细部复杂部位均匀涂刷一遍聚氨酯底胶,然后用长把滚刷在大面积部位涂刷。
涂刷底胶(相当于冷底子油)厚薄应一致,不得有漏刷、花白等现象。
4)均匀涂刷聚氨脂防水面涂1.5mm厚。
5)附加层施工:阴阳角、管根、水落口等部位必须先做附加层,可采用自
粘性密封胶或聚氨酯涂膜,也可铺贴一层合成高分子防水卷材处理。
应根据
设计要求确定。
6)卷材与基层表面涂胶:
(1)卷材表面涂胶:将卷材铺展在干净的基层上,用长把滚刷蘸CX-404胶滚涂均匀。
应留出搭接部位不涂,边头部位空出100mm;涂刷胶粘剂厚度要均匀,不得有漏底或凝聚块类物质存在;卷材涂胶后10-20min静置干燥,当指角不粘手时,用原卷材筒将刷胶面向外卷起来,卷时要端头平整,卷劲一致,直径不得一头大,一头小,并要防止卷入砂粒和杂物,保持洁净。
(2)基层表面涂胶:已涂底胶干燥后,在其表面涂刷CX-303胶,用长把滚刷蘸CX-303胶,不得在一处反复涂刷,防止粘起底胶或形成凝聚块,细部位置可用毛刷均匀涂刷,静置晾干即可铺贴卷材。
7)卷材铺贴:卷材及基层已涂的胶基本干燥后(手触不粘,一般20min左。