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地下室防水體系的簡化設計,通過結構主體的簡化設計、主體附加防水的選擇以及節點構造的簡化,提出地下室防水體系簡化設計的概念和方法
2019年06月19日    閱讀量:216    新聞來源:中國建材網 cnprofit.com  |  投稿

地下工程防水設計,主要包括主體結構與構造兩部分,筆者認為,現行的一些設計做法,都有簡化的必要。

 

1 主體結構設計的簡化

1.1 底板

厚底板(即無梁樓板體系)是結構體系設計簡化最重要的概念設計。

從系統設計的角度看,厚底板與梁板式底板比,雖混凝土用量大,但基坑開挖全程機械化,不需要換成人工或小型機械完成地梁的開挖中國建材網cnprofit.com。而梁板式底板,至少要增加地梁墊層、砌筑磚模、砂漿找平三道工序,之后才能作柔性防水層。

對于梁板式底板,柔性防水層在梁側面上的保護,看似簡單,實為難題。設計通常采用水泥砂漿,施工時,若不采取措施,不僅易裂,也不易掛住。改進的設計為聚合物纖維水泥砂漿,粘結好、柔而韌,雖也是沒有辦法的辦法,但保護效果可能會好一些。

有一工程,將只有底板才可能設置的防水層與保護層之間的無紡布隔離層,沿用到梁側面,使本身就不易粘著于柔性防水層之上的砂漿,還沒等到鋼筋梁架下降,就已紛紛裂脫。這種脫離實際的構造,都因梁板式底板而引起。由梁板引發的問題還有磚模。磚模使梁、板交接的局部遺留許多小“虛空”,這些虛空可能形成局部的不均勻沉降,使該處防水層可能在澆筑混凝土時就已被拉裂。目前似乎還找不到解決辦法,所以也無人去理會此問題。

采用厚底板則不僅能回避上述諸多難題,還能簡化工序、縮短工期、減小防水層面積,最重要的是,防水質量的保證率比較高。尤其是厚底板上,大面積平鋪寬幅高分子卷材時,接縫少、用工少、陰陽角少,防水質量一定高過梁板式。

此外,加厚的厚底板,對解決上浮,也是最簡單、最有效的手段。

跨度大的梁板式底板,加設錨桿抗浮,帶來的問題大于解決的問題。沿襲舊制,設計院只對抗浮計算負責,其設計文件包括錨桿規格、數量、分布;錨桿的實施,由基坑支護單位負責。若錨桿采用鋼索,則由專業公司實施。對錨桿穿透底板(鋼索)及其防水層這樣的大問題,上述各家均漠然處之,總包、監理也很少加以關切,最終落到防水堵漏公司手上時,其有限的治理手段,多屬沒有辦法的辦法,能否長期有效,誰都說不準。

1.2 側壁

1.2.1 地下室外墻與柱:分開設置

地下室外墻與柱分開設置,不僅令設計、施工簡化,還可有效減少外墻開裂。特別是設置后澆帶時,由于消除了壁柱對外墻收縮的約束,使后澆帶更能發揮其減少裂縫的作用。墻柱分離,為外墻混凝土的設計放棄高強、高標號而專注抗裂提供了條件。此外,若外墻與柱標號不同時,也不會給施工帶來不便。從建筑平面設計的角度看,墻柱分離還可能提高地下室空間的利用率。

1.2.2 外墻窗井、風道:棄外掛、取內設

地下室外墻窗井、風道的簡化設計原則是:棄外掛、取內設。

近年,許多沒有系統簡化概念的設計,隨意在地下室外墻附設窗井、風道,孰不知這種外掛設計既對防水不利,也會帶來施工的不便。在外墻附設風道,風道在外墻上形成薄壁,會造成施工冷縫;運行過程中,還可能因主體沉降引起風道底部開裂。改為內設風道與窗井,可簡化地下室外墻及其防水的設計。由于設置在室內的風道和窗井可以采用多種材料制作,使其適應多種走向,不一定會占用有效使用空間。

 

2 構造設計的簡化

構造設計的簡化,在這里指主體附加防水(主要是柔性外防水)設計的簡化。當前,在我國,地下柔性防水存在的最大問題是粗糙施工。粗糙施工中最嚴重的是穿刺破壞,其后果就是滲漏、竄水,令整體防水失敗。因此,解決的辦法,主要應從耐穿刺、防竄水入手。

2.1 預鋪反粘

反應型預鋪反粘橡膠瀝青卷材較厚;反應型預鋪反粘高分子膠膜卷材雖然并不厚,但其基材PE 材質堅韌,故耐穿刺,同樣可較有效地耐受某些野蠻施工。有專家對預鋪反粘卷材與混凝土是否“反應”持有疑義,但從試樣上看,卷材與混凝土的粘結確非一般,不僅粘結強度大,而且密封性好,能有效防止竄水。預鋪反粘需要磚砌外模,這并非是一種缺點。特別在城市中,采用磚模不僅能縮小基坑平面尺寸,還能兼作有效保護。基坑采用護壁樁支護時,也應在設計中積極考慮樁模合一,為預鋪反粘工法發揮更高的效率作出貢獻。地下室底板若采用無梁體系中的厚平底板,可為預鋪反粘系統構造簡潔的優勢再次加分。如此設計的地下室底板,構造層次一共只有三個(自上而下):鋼筋混凝土自防水厚平底板,反應型預鋪反粘防水卷材,混凝土墊層。側壁更簡潔,只有兩個層次(由內而外):鋼筋混凝土自防水側壁,反應型預鋪反粘防水卷材。

設計簡潔,施工更簡單,只須將卷材搭接釘鋪在底板、護壁(磚模)上即可。護壁樁的堵磚、掛網、噴漿與選用其他構造時的處理是一樣的,只是要求更厚實、平整一些而已。

2.2 膨潤土毯

設計選用膨潤土毯產品時,應把握的概念是“封閉”。關鍵是用在可封閉的環境中,在其全壽命運行過程中,不應有流動水、酸堿度變化及其他有害離子。膨潤土毯自重大,宜用于矮側壁;用于高側壁時,建議分層鋪設、分開施工。用于底板時,應設計厚平底板。為保證封閉效果,墊層內建議配雙向點焊鋼筋網片,起防裂效果。側外墻與底板交接處注意防水連接密封,一般采用配套的膨潤土產品。所有部位均不需要設置找平層,設計、施工、監管等工作均十分簡明。

2.3 其他防水構造

1)聚氨酯涂料:不需要找平,但需保護。

2)改性瀝青自粘卷材:不需找平,但應加涂滲透環氧,特別是側壁。

3)濕固化改性瀝青卷材:用在底板時,宜設計水泥砂漿找平或加涂JS 涂料;用在側壁時,優勢減弱。二者均需保護。

4)水泥基滲透結晶型防水劑:用于底板時,澆筑混凝土時干撒;用于頂板時,初凝抹壓時干撒;用于側壁時,采用涂刷法,需養護。

 

3 節點設計的簡化

3.1 施工縫

施工縫的簡化,首先要樹立一個概念:施工縫的質量,主要取決于施工縫清理的質量,一定要將該清除的雜屑浮塵去除干凈;其二,鋪墊水泥砂漿要認真;其三,延長滲水路線的設計,常妨礙上述操作,且對阻止長期壓力水意義不大,理應放棄。施工縫無論是水平還是垂直,設置的止水帶無論是鋼板、橡膠、鋼邊橡膠,還是包敷了自粘貼面的,均已過時。此外,水平使用止水帶,還有帶下氣泡問題。解決的辦法,如圖1 所示,水平縫為一斜面,在鋪墊砂漿中摻滲透結晶型防水劑,僅此而已。斜面最大限度地方便了清理;設計了滲透結晶型防水劑,卻沒有增加工序。

垂直縫,建議用小型機械噴涂摻加了滲透結晶型防水劑的砂漿,隨即澆筑混凝土。經歷足夠的時間后,摻入的滲透結晶型防水劑可使縫兩側的混凝土長成一體。防水要求較高的施工縫,可增設不定型遇水膨脹膠,如SM 膠,用長嘴膠槍施打。

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施工縫

3.2 后澆帶

后澆帶在系統設計時,可采取如下簡化措施:其一,將集水井設置在后澆帶附近,以利泥水排凈;其二,將帶下墊層下降100 mm,使縫內不必清除太凈,直接澆成混凝土(但有機雜屑必須清除)。后澆帶本身的構造簡化設計也有兩點。其一,將其斷面設計成單一斜面,便于清理;其二,澆筑前,縫處涂刷水泥基滲透結晶型防水劑,必要時,先期加設遇水膨脹膠(SM 膠),用長嘴膠槍施打(圖2)。

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后澆帶

3.3 穿墻管

因混凝土壽命大大高于管道,因此,穿墻管均應帶套管。防水則包括套管的防水及管道與套管之間的防水。

3.3.1 套管防水

傳統的套管防水均帶止水環。簡化設計,是將止水環由中置式移到迎水面,滿焊,翼寬100~200 mm,外方內圓,形成側盤。套管就位時,可直接釘固在模板上。側盤的主要責任是與側壁防水層搭接,外方內圓則可防止裝卸時管道發生轉動,與延長滲水路線無關(圖3)。必要時,可在其根部加設遇水膨脹膠。

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套管防水安裝

3.3.2 管道與套管之間的防水

管道與套管之間,既然要考慮維修更換,剛性安裝就不如柔性安裝。因剛性安裝拆卸時,其填打的石棉水泥可能剔除起來較費力。一種被稱作“預留孔填嵌法”的傳統柔性安裝(圖4),至少已有50 年歷史。受當時材料所限,只有橡膠壓環可選。現在可采用丁腈泡沫橡膠(海底電纜外皮)及其配套的特種耐水粘合劑,可使該節點不僅大為簡化,還可真正形成密封外防水(圖3)。

地下室防水體系的簡化設計,通過結構主體的簡化設計、主體附加防水的選擇以及節點構造的簡化,提出地下室防水體系簡化設計的概念和方法 中國建材網,cnprofit.com

限于篇幅,地下室最復雜的節點———變形縫的簡化設計,容專文細述。


地下室防水體系的簡化設計

張道真1,吳兆圣2(1.深圳大學建筑設計研究院,廣東深圳518060;2.深圳盛譽實業有限公司,廣東深圳518054)


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