超大深基坑逆作法建造防水关键技术研究

发表时间:2020/9/1   来源:《工程管理前沿》2020年第13期   作者:刘祥顺
[导读] 以小东门616、735街坊商住办新建逆作法项目(标段二)为例阐述了超大深基坑逆作法的防水施工技术,在分析了地下室渗水原因后,提出了导、堵结合的防水设计思路。
        摘要:以小东门616、735街坊商住办新建逆作法项目(标段二)为例阐述了超大深基坑逆作法的防水施工技术,在分析了地下室渗水原因后,提出了导、堵结合的防水设计思路。最终采用了疏水板材料和花盆式逆作法浇捣孔施工技术,通过增加渗透路径,将结构内部的水主动导出来的方式,达到防水目的。
 关键词:超大深基坑;逆作法;防水;疏水板;花盆式浇捣孔
Research on Key Techniques of Waterproof for Over-sized Deep Foundation Pit Reversed Construction
WANG Hao1, LIAO Feng1, LI Huawei2
(1.College of Civil Engineering,Tsinghua University,Beijing  100084,China;2. Shandong Construction Engineering Steel Structure Co., Ltd.,Jin’an,Shandong  250073,China)
Abstract: Taking Xiaodongmen 616 and 735 neighborhood commercial and residential new projects (Bid Section 2) as an example, the waterproof construction technology of the oversized deep foundation pit reverse construction method is explained. After analyzing the cause of water seepage in the basement, a waterproof design combining block and unblock is proposed Ideas. Finally, the hydrophobic plate and the flowerpot bellows and flowerpot ramming holes construction technology are used to increase the penetration path and actively lead the water out of the structure to achieve the purpose of waterproofing.
Key words: over-sized deep foundation pit; reversed construction; waterproof; hydrophobic plate; flower pot style pouring hole


引言[]
        逆作法在基坑施工中有着优越的经济效益和社会效益,不仅可以缓解施工期社会交通组织问题和环境保护问题,还可以节省造价、缩短工期,这为逆作法技术的应用带来了很多便利条件。逆作法的特殊工艺决定了在迎水面设置防水层时,侧墙防水层与盖板、侧墙防水层与底板防水层、甚至是侧墙防水层在每一层楼板处都是断开的,形成不了连续密闭的防水层[1]。因此对防水施工提出了更高的要求。本文针对该逆作法项目从设计、施工等方面入手来解决防水难点问题。
        该项目分为南北地块两个标段,其中北地块总占地面积69673㎡,总建筑面积582680.7㎡,其中地上部分建筑面积35353.5㎡,地下部分建筑面积230464.1㎡,绿化面积20420.5㎡。项目根据建筑功能和施工先后顺序划分为T1地块、GL地块、J1地块、A地块、F地块和天主堂保护区(G2、J2、A2、F2四个小地块)。
        主要单体为T1塔楼(建筑高度300m),T2塔楼(建筑高度150m),A1办公楼(建筑高度77.65m),A2办公楼(建筑高度55.15m)和商业裙房不等(建筑高度10~34m)。地下室结构层数为地下三层(含B3M夹层)。

图1 项目效果
Fig.1 Rendering of Project
        本文以小东门616、735街坊商住办新建项目(标段二)为例阐述了超大深基坑逆作法的防水施工技术,在分析了地下室渗水原因后,提出了导、堵结合的防水设计思路。结合逆作法施工技术,最终采用了疏水板材料和花盆式逆作法浇捣孔创新施工技术,通过增加渗透路径,将结构内部的水主动导出来的方式,达到防水目的,在项目中取得很好的效果。

1地下室渗水的原因
        (1)流动水。降雨形成的地表水对地下室结构表面形成渗透作用。
        (2)静压水。地下建筑物外表面聚集的重力水和有压水,形成一定连续的压力,让水能够穿透结构形成裂缝,出现渗水[2]。
        (3)收缩裂缝。混凝土在浇筑后会产生一定的热胀冷缩。冷缩过程中形成的细小裂缝加剧了谁的渗透。
        (4)变形裂缝。由于不均匀沉降造成的结构变形产生的结构裂缝。
2防水设计思路
        防水设计主要有两种思路——导和堵[3]。结合逆作法地下室顶板、侧墙、底板等构件的使用功能及特点,宜采用导、堵结合的设计思路。对地下室主体结构的底板、外墙、顶板采用全包的外防水措施。同时通过在构件中人为的增加一些渗透路径,降低渗透水压力,减弱渗水的破坏力,将这些渗水通过预设管道和水沟引导到集水井中,再通过设备排出。比起单纯采用堵的设计思路,这样做延长了保护作用的时效性。
3防水方法
        结合设计思路将采用建筑夹层塑料成型板材料(疏水板)以及花盆式逆作法浇捣孔技术对地下室构件进行防排水。
3.1疏水板
        疏水板(如图2所示)表面都有的凹凸式中空立筋结构。其凹凸台的结构设计,利用带支点的塑料疏水板所支出的中空层防潮及疏排水,即疏水层,可将地下室底板任何渗水导入排水沟,再经排水沟导入集水井,最后由潜水泵抽出,以此保证地下室干燥。通过这种主动导水原理可以达到主动防水的效果。利用凹台内浇筑的砼保证底板面层的抗压强度,其抗压强度经过力学设计和试验,满足绝大部分地下室使用要求。

图二 疏水板
Fig.2 Hydrophobic plate
        疏水板作为防水材料具有以下特点:
        (1)节省工期,防水工程可在结构施工后任意时间内完成,省去了底板外防水施工工序,节省了施工时间。施工简单,无毒无味,施工安全度高[4]。
        (2)材料属难分解工程塑料,持久耐用,运用于建筑夹层中,分解期大于100年,达到了和建筑物同等的使用年限。
        (3)节约成本,与传统的设置多道防水层相比,运用疏水板进行防水施工,在节省能耗、造价和工时方面均有较好的体现,表1为本施工工艺与聚氨酯涂膜防水工艺和高分子防水卷材工艺施工的经济效益对比。
表1经济效益对比表


3.1.1技术性能指标
        建筑夹层塑料疏水板主要技术性能指标见表2:
表2 疏水板技术性能指标

3.1.2施工流程
        基层处理→找坡层施工→铺设疏水板→接缝及局部节点处理→绑扎钢筋网片并浇筑细石混凝土养护→铺设走道板→浇筑混凝土。
        (1)基层处理,对基层表面异物、尘土杂物、油污铁锈等进行清理。当表面不平有凹坑时,用M10砂浆抹平。与管道连接处阴角做圆弧处理。
        (2)找坡层施工,向排水沟和集水坑方向找不小于1%的排水坡度。
        (3)铺设疏水板后,对疏水板进行搭接,板与板之间采用热熔焊接机焊接的搭接方式,确保连接的耐久性,搭接宽度不小于80mm,尽量减少假焊、焊穿和漏焊现象,没焊牢处再用固体熔化成液体胶补缝。两端采用支点相扣,扣点一般为2到3排支点,再使用手动焊枪进行粗焊,之后再用液体胶进行补缝。在焊接时,必须保证疏水板夹层中没有杂物,否则将会导致排水堵塞。并且,焊接时塑料板不能超过三层的搭接层数,避免叠焊现象的出现[5]。
        (4)接缝及局部节点处理,底板排水保护板施工时,必须保证所有区域的渗水都能排入地下室排水沟和集水坑中,因而必须确保施工时排水保护板夹层空间通畅。

图3 疏水板排水沟节点示意
Fig.3 Hydrophobic plate gutter schematic node
3.2花盆式逆作法浇捣孔技术
        目前,逆作法施工中通常设置圆柱形PVC管作为下层结构混凝土浇捣口[6],但圆形PVC管难以固定并且浇筑后形成的柱状封堵体易产生渗流问题。所以针对该问题,准备采用一种新型花盆式波纹管作为逆作法浇捣口(如图4、5、6所示)。
       


Fig6 Flower pot style pouring hole front view
        花盆式波纹管为漏斗状,侧壁为波纹状,在水平板施工时,可以直接卡在水平板的钢筋网孔中,操作方便,可以提高施工效率。另外,还采用了一种花盆式浇捣孔,其侧壁与所述花盆式波纹管相匹配,为漏斗状且侧壁带有波纹,在逆作法施工完毕后,在用混凝土对花盆式浇捣孔封堵后,将形成漏斗状、侧壁为波纹状的封堵体,该封堵体与水平板之间紧密咬合为一整体,使水平板在花盆式浇捣孔处不易发生渗漏,同时波纹状的结合缝也会增大渗流路径,从而提高了防水性。
        除了提升防水性能,这种工艺还可以类似于花盆摞起来,这样相比于之前的管状外形,充分利用了有效的空间,利于存放和运输。同时由于是上口大下口小安装固定较为方便,施工过程中会卡住不易掉落。
4结语
        通过总结以往地下水防水施工的缺陷,发现光简单的采用“封和堵”方法进行防水,还不能持续有效的解决地下室重要部位渗漏水问题。所以提出了导、堵结合的设计思路,同时针对项目超大深基坑逆作法的特点,
最终采用了塑料疏水板防水施工工艺和花盆式逆作法浇捣孔技术,对地下室结构进行了防水措施处理。这两种方法都是通过增加渗透路径,来达到主动防水的目的,对加强地下结构防水耐久性起到了很好的效果。
参考文献:
[1] 叶吉. 地下工程逆作法防水施工技术[J]. 中国建筑防水, 2013(17):37-40+43.
[2] 范亚树, 王晓骏. 民用建筑中地下室防水设计原理和方法解析[J]. 上海建设科技, 2017, 000(005):21-24.
[3] 梁钜宁. HIPS塑料疏水板的施工技术[J]. 施工技术, 2010(S1):424-425.
[4] 洪祖江, 金安盛, 段志强. 住宅地下室防水工程质量管理与裂缝处理探究[J]. 住宅与房地产, 2018, 522(36):142.
[5] 胡治良. 浅谈近海区工程地下室结构底板疏水层的施工技术[J]. 江西建材, 2017, 000(014):84,86.
[6] 郑园园. 地下室逆作法柱身后浇捣预压施工工艺[J]. 施工技术, 2019, 48(03):96-98.
作者简介:刘祥顺,本科,中级职称,上海建工二建集团有限公司项目经理。
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