姚仁海
中建八局第四建设有限公司 青岛 266100
【摘 要】:结构底板渗漏水是国内外结构底板常见病害之一,结构底板渗漏水主要表现为顶部漏水、边墙淌水、底板积水冒泥、施工缝、变形缝及混凝土裂缝渗漏水等,本文对渗漏水发生的原因进行分析,并对防水重点部位施工对策进行相关的探讨。
【关键词】:结构底板;渗水;措施
一、结构底板漏水原因分析
结构楼板渗漏的原因有很多。设计方的考虑失误和原材料的质量都是其中的一部分原因,但大部分都是人为因素造成的。分析结构底板漏水的原因,便于有针对性的防治和修复。
(一)地下水压力是渗漏的外因
结构底板开挖改变了地下水渗流场,结构底板周围的地下水沿结构底板方向排出。由于地下水径流路径的改变,流入结构楼板附近的地下水数量增加,为结构楼板漏水创造了充分条件。
(二)防水材料质量参差不齐是不可忽视因素
近年来,用于地下工程的结构底板和防水材料发展迅速,包括混凝土外加剂、各种止水条、止水带、嵌缝防水腻子、渗透性结晶材料等。在众多厂商产品蜂拥而至的情况下,鱼龙混杂的情况下是不可避免的。有些标准的橡胶防水腻子根本没有橡胶,耐水性很差。它们在水中浸泡一段时间后就会分解;有的厂家生产双面复合无纺布防水板,侧面厚,中间薄。而且中间只有两层无纺布,根本没有塑料板;该止水带的橡胶成分较低,力学性能不能满足使用要求;盲排水管刚度小,混凝土浇筑压力挤压等。虽然这些假冒伪劣产品并不是材料的主流,但如果不仔细鉴别和挑选,一旦使用,就会有无穷无尽的麻烦。
(三)结构楼板施工质量控制不良是结构楼板漏水发生的主要原因之一
(1)结构底板是防水最薄弱的部分。在结构底板的设计中一般不采取任何防水、排水措施,仅依靠铺装混凝土进行防水。然而,施工中往往存在漏洞,主要是因为基材没有清洗干净,还有残留的泥水。浇筑时,混凝土不能与地面紧密结合,中间有砂夹层,影响混凝土质量以及防水效果。结构底板(多为地下停车场)投入使用后,在局部过大荷载、机动车辆动荷载和冲击荷载的作用下,结构底板破裂,地下泥水从底板涌出,造成冒浆。
(2)结构的防水底板和地下工程应遵循放排结合原则,所以有序地排除墙后地下水,减小地下水对侧面墙体的压力,这也是结构防水的关键。目前,在结构底板的施工中,大部分的降水和排水系统已经建立。然而,由于盲沟、盲管等排水设施在施工过程中没有得到有效的保护,在施工完成后,其排水排水功能往往得不到有效发挥。不能有效排出侧墙积水,使系统功能失效。这样,越来越多的地下水在边墙后积聚,地下水水位不断上升,在边墙薄弱侧渗透和排泄出来。
(四)结构外防水层是结构防水的第一道防线,其施工质量往往较差。
(1)结构变形过大,或裂缝太宽,超过材料的延伸性,至使防水膜破裂。
(2)防水层完整性受损。特别是搭接、收头、结构转弯处等部位最容易出现缺陷。另外,钢筋混凝土结构在绑扎钢筋时容易破坏防水层。
(3)防水层与结构基层附着力差。在结构顶部或侧壁上粘贴防水层时,要求基面平整、无起皮、不松动、无浮土、无浮灰、干燥、无水。但其实很多都是不完全达标,或者施工时没有严格按照这个要求,导致附着差,粘贴不牢。
(五)结构自防水系统没有达到预期的防水效果
在结构底板的结构防水中,防水混凝土是防水的主体。然而,在目前的防水混凝土施工中,由于违规操作往往导致是自防水漏水失效。
(1)防水混凝土结构本身渗漏。防水混凝土必须严格按照正确施工流程施工才能防水。泥浆和矿渣与混凝土混合,振捣不实,浇注高度太大,导致混凝土离析,浇筑出现冷缝,模板对拉螺栓不防水,爆模、跑模,漏浆等现象都可能会导致渗漏。
(2)防水混凝土结构出现裂缝。一旦结构出现贯通裂缝,再高的抗渗等级也无济于事。如果对厚大体积混凝土不采取有效的温控措施,混凝土本身收缩较大,在硬化过程中更容易产生温度裂缝;当水灰比过高时,脱模时间过早,养护不当都将在混凝土硬化过程中干缩引起收缩裂缝,特别是泵送混凝土水灰比普遍较高,随意往里加水,更有可能发生干裂。
(六)施工缝、变形缝处理时,操作不细,防水材料形同虚设
施工缝和变形缝是结构底部防水的关键点,也是结构底板渗漏的常见部位,必须仔细处理。但在实际施工中常马虎粗糙对待:
(1)止水带(条)本身质量差或施工中损坏。
(2)中埋式止水带(条)固定不牢固,浇筑混凝土时可能卷起。
(3)止水带(条)安放不规范,未按要求插入槽内,而是随意粘贴或钉在接缝混凝土表面,造成扭曲、变形;止水带(条)与结构槽表面胶粘不牢固,可能被拉出。
(4)施工缝和变形缝处混凝土未进行振捣,止水带(条)与周围混凝土不密实,形成空腔。
(5)施工缝和变形缝,特别是水平缝容易漏浆,堆积各种垃圾。施工时不清理,会造成混凝土不密实,形成渗水通道。
二、重点防水部位应对措施
解决地下工程漏水问题是一项系统工程,需要地质勘查、设计、施工、监理、施工等各部门密切配合、共同努力。这里我们以某工程实践为例,介绍施工缝、变形缝等关键部位的施工方法和技术措施。
(一)变形缝防水施工
(1)变形缝控制。变形缝防水采用中埋式橡胶腻子止水带+外贴式复合橡胶止水带+变形缝防水卷材。
(2)变形缝的施工控制。材料止水带的宽度和材料的物理性能满足设计要求,无裂纹和气泡。接缝斜面热接,接缝平整牢固,无裂纹或脱胶现象。
(3)安装橡胶止水带
1)变形缝处的端头模板上钉衬垫板,衬垫板与中埋式止水带中心线和变形缝中心线重合,止水带用端头模板夹牢固定,衬垫板垂直设置,并支撑牢固,不跑模。止水带卡在堵头板中央,止水带上下采用带凹口的木模,木模凹口为半圆孤形,直径比止水带中央气孔大5mm。
2)安装时,将中埋式止水带用细铁丝通过止水带上的小孔悬吊到钢筋上固定位置,在混凝土浇筑过程中保证止水带不卷曲。侧墙安装时要保持止水带垂直,当顶、底板水平安装时,使止水带形成盆式,使混凝土浇筑时止水带下面的气体能逸出。
3)止水带的定位和固定如图所示:
图1 止水带固定示意图
(二)外防水层
(1)底板:先在混凝土垫层上铺设柔性隔离层,再沿结构截面方向水平铺设高分子复合自粘式防水卷材。高分子复合自粘式防水卷材热合连接,无钉铺设,搭接长度不小于15cm。最后用作50mm厚的C15细石混凝土保护层。
(2)侧壁:先用铁钉将柔性隔离层固定在防水砂浆基面上,再用热合方法将高分子复合自粘式防水卷材固定于事先钉在墙体混凝土及防水砂浆基面上的塑料圆垫片上。
(三)混凝土
(1)浇注混凝土时的端头模板严密,不允许存在漏浆的现象。
(2)在混凝士浇筑前避免止水带被污物和水泥砂浆污损,表面有杂质须清理平净,以免混凝土与其咬合不紧密形成渗水通道。
(3)竖直向止水带两边混凝土加强振捣,保证缝边混凝土自身密实。同时将止水带与混凝土表面的气泡排出。
(4)水平向止水带下充满混凝土并充分振捣后,剪断固定止水带的铁丝,放平止水带并压出少量混凝土浆,然后浇灌止水带上部混凝土,振捣上部混凝土时要防止止水带变形,止水带安好采取措施予以保护,防止电焊烧伤等。
(5)折模后发现侧面不密实或漏浆应及时修复。
三、施工缝防水施工
(一)施工缝设置
施工缝防水除全外包防水卷材外,迎水面一侧增加一层防水卷材,并结合采用中埋式镀锌钢板止水带防水。
(二)顶板﹑底板施工缝施工
(1)地下结构顶板底板的施工缝的止水板安装方法如下图。
图2 施工缝治水板安装示意图
(2)施工步骤及技术措施
1)镀锌钢板止水带预先加工制作,钢筋安装完后,将止水带安装在施工缝中心位置,接头采用搭接,搭接长度不小于10cm,搭接平整,粘结牢固。
2)止水带安装在结构板厚度的中部并埋入先浇、后浇混凝土内各1/2板宽。
3)安装前,先在施工缝位置上每隔0.5m设一个Φ6钢筋固定架,固定架与底面主钢筋焊牢。
4)安装止水板时,先把钢板腻子止水带的保护膜撕开半边,将露出腻子的--半安放在固定架中准备浇筑混凝土的一侧,另一侧未浇混凝土部分仍由保护膜保护。
5)分上下两半把收口钢网用铁丝扎牢在固定纵向钢筋的钢筋架上。
6)从外侧焊接加固Φ6短钢筋,把收口钢网及止水板夹紧,使其不能移动。
7)浇筑混凝土时,加强施工缝处混凝土的振捣,使得振动器不得直接接触止水板
8)待施工缝混凝土初凝之后,用高压水冲洗收口钢网外侧,把溢出的水泥浆洗掉以暴露出混凝土的骨料。在以后浇筑另侧混凝土时,施工缝可以不用凿毛。
9)在施工缝浇筑混凝土之前确保止水板不被破坏,止水板的保护膜必须待另一侧浇筑混凝土时才能撕开。
四、侧墙施工缝的施工
(一)侧墙施工缝做法如下图
图3 侧墙施工缝做法
(二)施工步骤及技术措施
(1)严格按照设计材料、性能、规格选择止水带。接缝采用搭接,搭接长度不小于10cm,搭接平整,粘接牢固。
(2)镀锌钢板止水带边缘用结构分部筋、架立筋和纵向筋绑扎,用钢筋柱,用绑丝与钢筋固定,保持止水带准确位置,确保埋入先浇、后浇混凝土内宽度各为1/2,且保证止水带安装平直。
(3)施工缝末端的模板应牢固可靠,浇筑时模具不会跑出。在施工之前,应充分凿混凝土基础表面,然后用高压空气和水清洗去除垃圾(如采用快易收口网则不需凿毛),保持湿润,然后铺层20~25厚与混凝土标号相同的水泥砂浆。
(4)侧墙垂直施工缝堵头板靠近侧墙一侧及底板堵头板靠近垫层一侧设通长气囊,以使堵头板与混凝土基面密贴。防止振捣施工缝处混凝土时,水泥浆液溢出,影响施工缝外混凝土密实度
(5)侧壁的水平施工缝与垂直施工缝做法类似,只是在止水板的外侧加一条止水槽。具体方法是在施工缝处混凝土浇筑完成后混凝土初凝前,压入一条100×100的木方,人工把止水板内、外侧的混凝土挖平补齐,使混凝土面正好位于止水板的中间。
(6)施工缝处混凝土认真振捣。新旧混凝土紧密地结合在一起。振动时,棒头必须与止水带保持一定距离,防止粗、细骨料集中在施工缝处。
五、区间结构底板变断面段防水处理
针对截面变化部位结构复杂和截面变化特点,应在截面变化部位设置双层防水层。先施工两侧的截面结构,然后从较大截面的一侧到较小截面的一侧进行铺设。当外防水层不能直接过度连接接时,可采用背贴式止水带形成封闭区域。变断层面两侧延伸约1m范围按先顶板后侧墙的程序整体浇筑,以保证结构的完整性及防水效果。
(一)穿底板构件的防水结构施工
穿底板构件的防水法如下:
(1)在穿越结构底板构件部分焊接止水带法兰。
(2)在止水法兰下沿构件周长粘贴一道遇水膨胀橡胶条。
(3)将丁基双面胶带紧密贴在遇水膨胀胶条下面到构件根部。
(4)用与墙面防水卷材相同防水板包于双面丁基胶粘带上,并用热风机封边,然后与墙面防水卷材用热风机焊接牢固。
(5)最后,用两个金属箍将防水卷材和丁基胶带紧紧箍在穿墙管件上。
(二)无对拉螺杆侧墙模板的施工工艺应用
按通常做法使用对拉螺栓固定模板,极易造成渗漏隐患:--方面对拉螺栓受力构件安装、紧固及拆卸模板均会产生变形和位移,极容易造成螺栓防水措施破坏失效;另一方面,对拉螺栓贯穿侧墙,钢铁螺栓一旦锈蚀,其间隙可能为渗水提供了内渗的贯穿通道。本工程采用无对拉螺杆侧墙模板体系,工程完工后回访,效果理想,具体施工措施如下:
(1)该工程侧墙模板均采用大型钢模板侧包底,避免对拉螺栓的使用,避免了使用传统对拉螺杆出现的渗漏隐患,也不会有因对拉螺杆碰到钢筋而使螺杆难于就位或在模板上到处割洞的麻烦。
(2)侧模板加工中,采用角钢L540×4作为横向加劲肋,在保证刚度的条件下可以减少焊缝,避免应力产生的模板变形;保证模板的耐久性,增加模板的周转次数.
(3)侧墙模采用重力式模板刚性模架体系这一新做法,即用外部支撑的办法来固定模板。钢管脚手架设斜向支撑为支架,工字钢支撑为内支架,钢管脚手架为外支架。
(4)加固方法在传统的对拉螺杆基础上进行优化,侧墙顶脚采用上下限位槽钢卡、顶,中间设纵横围檩(侧墙竖向围檩采用)采用[110号槽钢50cm--道;水平围檩采用[120槽钢75cm一道),围檩外架设钢管斜向支撑,工字钢内支撑。
六、结语
多年来,结构底板漏水已成为一种难以解决的顽疾。施工单位对问题的理解没有提到合适的高度,总认为结构底板的漏水无法避免与大局无关,措施上不到位,施工不精,材料不匹配。通过施工实践,我们认识到了结构底板防水的重要性。只要我们采取强有力的措施,加强管理,优化防水(密封)材料,精心组织施工,严格工艺标准,结构底板漏水的现象是完全可以防止的。