地下室结构防水施工技术措施研究与应用

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肖建来

上海金桥建设监理有限公司,上海 201300

摘要

地下结构渗漏问题长期困扰建筑工程质量,尤其在大型地下空间施工中,防水体系的可靠性直接影响使用功能和维护成本。本文以上海某保障房项目为案例,施工团队采用结构自防水与高分子卷材复合体系,通过优化混凝土配合比、改进细部节点处理工艺、延长模板拆除时间等措施提升整体防水性能。在项目实施过程中,技术人员重点控制后浇带封闭、穿墙套管密封等关键环节,并设置透水层与排水系统形成防排结合体系。验收结果表明,该技术体系有效解决了传统地下结构渗漏问题,防水层完整性和耐久性均达到设计要求。这种综合防水技术为类似项目提供了可借鉴的施工经验,具有推广应用价值。


关键词

地下结构防水,自防水混凝土,高分子防水卷材,防排结合体系

正文


 

1项目概况

1.1结构简况

地下车库采用现浇钢筋混凝土框架-剪力墙结构体系。地下室底板底标高为-6.350m,板厚500mm,配置双层双向HRB400级钢筋,规格为Φ16@150mm;地库顶板顶标高-2.100m,板厚250mm,配筋为双层双向HRB400Φ12@150mm。外墙厚度300mm,水平向配置HRB400Φ12@150mm双排钢筋,竖向配置HRB400Φ16@150mm双排钢筋。全部结构混凝土采用C35强度等级,抗渗等级P6,并在混凝土中掺入1.2kg/m³PH-A改性聚丙烯纤维。结构设置若干后浇带。

1.2地质水文状况

基坑开挖深度2.5倍范围内主要分布①1层松散素填土、①2层软弱浜淤泥土、②1层浅部硬壳层及②3层砂质粉土等土层。其中①1①2层土质软弱不利于围护结构稳定,②1层硬壳层有利于控制变形,而②3层在动水作用下易发生流砂,威胁施工安全。场地潜水水位较浅,需采取降水措施。周边环境相对简单,北侧为规划群峰路,南侧在建正茂路距地库最近约25m,对工程影响较小。

1.3防水做法

1.3.1地下室底板防水构造(由内至外)

地下室底板采用多层复合防水构造:自下而上依次为素土夯实层(压实系数≥0.93)、150mmC15混凝土垫层、1.2mmAPF-C高分子自粘胶膜防水卷材(涂刷基层处理剂)、钢筋混凝土自防水底板、200mm厚混凝土浇筑层及饰面层。该体系通过结构自防水与卷材防水相结合,形成完整防水屏障。

1.3.2地下室外墙防水构造(由外而内)

地下室外墙防水体系自外向内依次为:2:8灰土回填夯实层;30mm厚挤塑聚苯板(XPS)保护层;4mmSBS改性沥青防水卷材主防水层,施工前涂刷基层处理剂一道;内侧为钢筋混凝土自防水侧墙结构层。

1.3.3地下室顶板防水构造(由上至下)

地下室顶板防水系统采用多层复合构造(自上而下):种植土→0.2mm无纺布过滤层→20mm塑料排水板→70mm细石混凝土保护层→10mm水泥砂浆隔离层→4mm耐根穿刺SBS卷材→2mm聚氨酯涂料→20mm水泥砂浆找平层→30mm泡沫混凝土找坡层(0.2%坡度)自防水钢筋混凝土结构层。该体系实现防水、排水、耐根穿刺多重防护功能。

2.防水施工及技术措施实施

2.1地下室底板

2.1.1降水井处理

降水井施工应严格按设计要求执行:废除时采用分层回填压实及密封工艺,确保垫层施工条件;预留时须制作带止水环的套筒(钢板≥5mm),焊缝应连续饱满,保证施工期使用功能及后期封井质量。防水要求贯穿全过程施工。

2.1.2底板混凝土垫层

垫层施工需采用不低于C20强度混凝土,基层应坚实平整(平整度≤5mm/2m),无空鼓裂缝等缺陷,且含水率达标、无明水。细部处理时,阴阳角等节点须做成R≥50mm圆弧或45°坡角,确保防水层连续施工质量。

2.1.3桩头处理

桩头处理应严格按图施工,先彻底清理桩周杂物并涂刷水泥基防水涂料(范围≥300mm),混凝土灌注需密实且表面平整。桩头与底板钢筋根部应周圈施打密封膏,防水卷材须与桩头紧密贴合,接缝处加打密封膏并压实处理。

2.1.4卷材铺贴

采用东方雨虹防水卷材,施工前须彻底清理基层(含水率≤9%、强度设计值75%),弹设基准线后涂刷专用基层处理剂。铺设时先撕除首幅隔离膜,次幅覆盖搭接后压辊压实,确保搭接宽度≥80mm、接缝错开1/3幅宽,杜绝十字搭接。

2.1.5细部处理

阴阳角细部节点处理是防水工程的关键环节,施工难度大且耗时较长。其质量直接影响工程整体进度和防水效果,但施工中常因追求效率而被忽视。必须将阴阳角细部细部节点处理和加强层施工作为重点管控内容,严格质量监控和验收。

后浇带施工需采取以下技术措施:沿两侧浇筑50×30mm细石混凝土隔离带,既防混凝土流入又保护钢筋;中部设置迎水面止水钢板(居中布置,焊缝连续)及密目钢丝网,并牢固固定。封闭前需彻底清理后浇带内杂物,采用高一级微膨胀混凝土浇筑,振捣密实后覆膜养护。该部位易渗漏,应重点监控施工质量。

外墙施工缝处应设置开口朝外的止水钢板,其搭接焊缝必须连续密闭且固定牢固,以确保防水效果

2.1.6钢筋混凝土结构

钢筋工程应严格按图施工,重点控制规格参数、锚固搭接长度及保护层厚度(使用专用垫块),验收合格后方可进入下道工序。混凝土采用5-40mm坚硬碎石和优质中粗砂,按规范控制配合比,并掺加1.2kg/m³抗裂纤维。大体积混凝土浇筑前需周密部署,确保连续施工;浇筑时严格把控配合比和坍落度,专人振捣至密实;终凝后及时收光并覆膜养护,防止裂缝产生。所有材料配比须经试验确定并报监理审批。

2.1.7成品保护

施工前须进行专项交底,强化成品保护意识。钢筋绑扎时,直筋两端设垫木,弯钩筋置于专用模板上,避免损伤防水层。混凝土浇筑后及时清理钢筋及止水钢板残留。后浇带采用定型模板覆盖并水泥砂浆密封,防止污染。混凝土未达强度前禁止上人,作支撑基础时须加设木垫板。各专业施工需兼顾自身及他人成品保护。

2.2地下室外墙

2.2.1细部处理

后浇带防水处理要点:按标准设置止水钢板,采用高一级微膨胀混凝土浇筑,确保振捣密实无冷缝。穿墙套管处理:焊接100mm环形止水钢板(居中设置),卷材完整包裹管道并热熔满粘,根部增设500mm附加层,收口处用密封膏封闭并加金属箍紧固。水平施工缝处理:彻底清理表面后,涂刷防水涂料并铺设30-50mm1:1水泥砂浆过渡层,及时浇筑主体混凝土。

2.2.2技术措施

对拉螺栓防水处理应设置中部止水片,拆模后采用聚合物砂浆封堵螺栓孔并抹平。模板支撑体系须严格按方案控制参数,确保强度、刚度和密封性。针对地库渗漏风险,采取延迟拆模(外墙延后24小时)、禁止暴力拆模及责任追溯制度(渗漏维修费用由责任班组承担)等措施。

2.2.3钢筋混凝土结构

钢筋工程施工需严格按图控制规格参数及保护层厚度(使用专用垫块),确保锚固搭接符合规范。混凝土采用5-40mm坚硬碎石和优质中粗砂,按GB50108规范控制配合比,并掺加1.2kg/m³抗裂纤维。浇筑时墙板与顶板同步施工,提前规划供应路线,专人负责"快插慢拔"振捣至密实,同时监控模板支撑系统。全过程须连续浇筑避免冷缝。

2.2.4防水施工

防水施工前须彻底清理基层,确保表面平整坚实,验收合格后均匀涂刷基层处理剂并充分干燥。选用东方雨虹SBS改性沥青卷材,按基准线准确铺贴,采用热熔法施工确保满粘无空鼓。卷材搭接宽度≥100mm,纵向接缝错开1/3幅宽,严禁十字搭接。后浇带及阴阳角处增设500mm宽附加层,所有接缝热熔密封处理,确保防水层连续完整。

2.2.5土方回填

防水验收合格后立即安装30mmXPS保护板,自下而上错缝满粘。保护层完成后采用2:8灰土分层回填(每层≤300mm),机械夯实至设计压实度,施工中须做好成品保护。

2.3地下室顶板

2.3.1细部处理

关键节点防水处理要点:后浇带设置止水钢板,采用高强微膨胀混凝土密实浇筑;穿墙套管焊接100mm环形止水钢板,卷材满粘包裹并设500mm附加层;塔吊基础优先设于跨中,按后浇带标准设置止水构造;风井交接处做R≥50mm圆弧过渡,施工缝按外墙标准处理。所有节点施工前须彻底清理基面,确保界面处理到位。

2.3.2技术措施

模板工程应严格按专项方案施工,重点控制模板体系参数及拼缝质量,确保支撑系统安全可靠。拆模须待同条件试块达标,按"后支先拆"原则有序进行。针对顶板行车区等重载区域,采取增加支撑、设置垫板等专项加固措施,防止结构开裂渗漏。全过程实施质量监控,杜绝野蛮施工。

2.3.3钢筋混凝土结构

顶板钢筋工程按外墙标准控制规格参数及保护层厚度;混凝土采用相同级配骨料和纤维掺量;浇筑过程重点把控连续性和振捣质量,执行底板及外墙相关工艺标准。

2.3.4防水及相关结构

顶板防水系统施工要点:先按0.2%坡度施工30mm厚泡沫混凝土找坡层,再浇筑20mm厚找平层并收光。基层处理合格后,先喷涂防水涂料(搭接≥100mm),再满粘铺设SBS卷材(搭接≥100mm,错缝1/3幅宽),转角处设500mm附加层,立面收口高出500mm并用金属压条固定。验收后浇筑70mm厚细石混凝土保护层,保持排水坡度。最后铺设20mm排水板(凸点朝上)并满铺土工布(搭接≥200mm),形成完整防排水体系。各工序需做好成品保护,确保施工质量。

2.3.5土方回填

回填施工应选用优质粘土材料,严格控制土质,严禁混入建筑垃圾等杂物。施工采用分层回填方式,每层虚铺厚度不超过300mm,使用小型压实机械分层夯实至设计要求的压实度。为保护防水层和结构安全,回填作业须使用不超过5m³的小型自卸汽车依次推进,严禁重型机械直接在保护层上作业。施工过程中需同步做好排水措施,避免积水影响回填质量,并采取有效保护措施防止机械碾压损坏防水层及顶板结构。

2.4预留井封井

降水井封闭施工必须严格把控实施条件,需同时满足两个前提:地下室顶板土方回填全部完成,且结构抗浮验算达标。封闭工艺流程为:先抽排积水、拆除设备;随即回填级配砂石至底板底标高;安装5mm厚环形止水钢板(满焊固定);灌注C40微膨胀混凝土至设计标高;最后加设第二道止水钢板(满焊)完成封闭。各工序须经专业验收,严禁提前封闭以避免结构上浮风险。

3.关键技术与创新

3.1后浇带底板保护措施

后浇带施工期间应采用专用定型模板进行覆盖保护,接缝处采用水泥砂浆进行密封处理,有效防止建筑垃圾、污水及泥浆进入后浇带内部。该措施既可降低后期清理难度,又能确保后浇带封闭时的混凝土浇筑质量。

  

1底板后浇带覆盖封闭做法

3.2延迟外墙拆模

工程实践表明,地库渗漏多发生于对拉螺栓部位,其主要原因为拆模时混凝土强度不足及拆模操作不当导致对拉螺栓周边混凝土松动。针对此问题,本项目采取以下专项控制措施:1)外墙模板拆除时间较规范要求延迟24小时;2)施工前进行专项技术交底,严禁采用暴力拆模方式;3)与木工班组签订质量责任协议,明确对拉螺栓部位若因拆模不当导致渗漏,相关修补费用由责任班组承担。

3.3增设碎石透水层

地下室地坪构造做法调整将原200mm厚地坪改为50mm厚级配碎石层配合150mm厚混凝土面层施工其中级配碎石粒径控制在5-20mm范围集水井周边碎石层内按设计要求预埋直径25mm穿孔镀锌引水管确保排水系统畅通有效。

3.4防排结合技术

在地库内外墙周边150mm范围内设置环形排水沟,沟顶安装格栅盖板。排水沟靠墙侧地坪标高较外侧低3-5mm,确保外墙渗漏水可有效导入排水系统,避免水流扩散影响地库正常使用。

3.5实施效果

本项目自20213月开工至202312月顺利完成竣工验收备案。通过科学组织策划和严格施工管理,防水工程取得显著成效,地下车库结构未出现任何渗漏点,完全满足使用功能要求。该成果不仅避免了后期维修带来的成本支出,更获得业主单位、物业管理方及拆迁居民的一致好评,实现了工程质量与社会效益的双赢。

4. 结论和展望

本项目以地下车库为核心对象,围绕地下结构防水施工关键环节,系统梳理并实施了包括底板、外墙、顶板在内的多层次防水构造体系,通过强化施工细节、优化构造设计、引入创新工艺(如延迟拆模、后浇带保护、碎石透水层设置等),有效提升了防水系统的整体性能。工程实践结果表明,项目防水体系运行稳定,地下结构未出现渗漏缺陷,充分验证了结构自防为主,材料防水为辅,施工工艺保障的综合防水理念在本工程中的有效性,为同类型工程提供了具有借鉴意义的技术参考。

随着地下空间开发程度不断加深,建筑结构对防水系统的综合性能提出更高要求。未来地下结构防水技术应在保持传统构造可靠性的基础上,进一步探索绿色施工、智能监测、防水材料长效性等方向的集成应用。建议结合BIM技术、物联网感知系统及地下水环境大数据分析,构建设计施工运维一体化的智慧防水体系,实现防水工程从事后修复全过程预控的转型升级,推动地下工程质量管理水平持续提升。

参考文献

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