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一种复合式防水体系在某地下室工程中的应用

作者

钟武

和天( 湖南) 国际工程管理有限公司 长沙 410205

1. 工程概况

1.1 项目概况

芙蓉自贸大厦项目位于市芙蓉区人民东路与县东四路交汇处西南角 , 主要建设内容为 1栋 5A 级写字楼及相关配套设施。总建筑面积 121380.98 ㎡,其中主楼 35 层 , 建筑高度 149.75 米;副楼5 层,建筑高度23.99m,地下室共三层,建筑面积约33048 ㎡,地下室深13.4m。

1.2 项目与周边位置关系

项目北侧为人民东路 , 紧邻地铁 6 号线韶光站 1 号出入口(距离出入口约 10m),西侧为在建经九路,南侧为钢结构厂房及仓库,西侧为待建东四路,东四路与项目地块之间的规划场地属于建设单位,此空地作为项目部办公区、生活区及工人生活区进行布置。

2. 工程地质水文概况

2.1 地质概况

根据钻探揭露,场地内地层自上而下依次由填土层、第四系冲击层、第四系残积层,下伏基岩为白垩系泥质粉砂岩,自上而下杂填土平均厚度 1.89m,素填土平均厚度 3.37m,粉质粘土平均厚度8.15m,圆砾平均厚度0.92m,泥质粉砂岩平均厚度35.2m,场地为荒地,地形平坦。

根据实际勘探显示,场地地下水主要为上层滞水和承压水。各含水层地下水位见表1。

2.2 水文概况

表1 含水层地下水位

2.3 地下水补给、排泄、径流及动态特征

场地属中亚热带湿润季风气候区,降雨量大于蒸发量,其中大气降水是本区地下水的主要补给来源之一,每年 5~9 月份为雨季,大气降水丰沛,是地下水的补给期,其水位会明显上升;而每年10 月至次年 4 月为地下水的消耗期。人工填土层所含孔隙水为孔隙上层滞水,含水量小,弱、中等透水性,其补给主要为大气降水。圆砾层内承压孔隙水,水量丰富,连通性好,强风化、中风化泥质粉砂岩弱透水性,主要通过侧向地下径流补给,并接受上层地下水越流补给或局部上覆黏性土层缺失部位上层滞水直接补给。排泄方式主要表现为地下径流向下或向侧向排泄。人工填土孔隙上层滞水水位变幅1. 0~2 .0 米,承压水水位变幅 2.0~4.0 米。

3 地下室防水工程设计概况

地下室共三层,深 13.5m, ±0.00 对应的绝对标高为 45m,基础底板面绝对标高 31.5m,地下水位绝对标高为 37.0-42.3m,地下室设计防水等级为一级,主体采用钢筋混凝土自防水和防水卷材防水,防水混凝土的抗渗等级为P8,基坑侧墙采用泡沫混凝土和C15 素混凝土为主的方式进行回填。

4. 重难点分析

4.1 防水设计的复杂性

需结合基坑深度、地质水文条件(如地下水位高低、土层渗透性)、周边环境(邻近建筑、管线)等多因素综合设计,若设计考虑不周,易出现防水薄弱点。不同构件(底板、侧墙、顶板、施工缝、变形缝等)需采用适配的防水方案,协调难度大,例如变形缝需兼顾防水与结构伸缩需求。

深基坑地下水位高时,易出现渗水、管涌等问题,故通常在基坑支护的基础上辅以降水和抗浮措施(此文不详述),降水不彻底或止水帷幕失效,会直接影响防水层施工质量。

4.3 关键节点的防水处理

施工缝是防水薄弱环节,若清理不彻底、止水条、止水带安装不当,易成为渗水通道;因适应结构沉降、伸缩而设置的变形缝和后浇,需确保密封材料、止水构造能适应变形,否则易开裂渗漏;穿墙管、预埋件周边缝隙处理不当会导致水沿缝隙渗入,需精准密封。

4.4 防水层的耐久性与保护

深基坑地下室长期处于地下水浸泡环境,防水层需具备耐水、抗渗、抗老化性能,材料选择不当会缩短使用寿命。后续结构施工如钢筋绑扎、混凝土浇筑易对防水层造成破坏,若保护措施不到位,会导致防水层失效。

4.5 施工质量的把控

防水施工对工艺要求高,如卷材搭接宽度、涂料厚度均匀性等,若操作不规范,易出现虚铺、漏刷等问题。隐蔽工程验收难度大,防水层施工完成后被覆盖,一旦出现问题难以检测和修复,返工成本高。

综上,地下室防水需从设计、材料、施工、节点处理等多环节严格把控,才能有效预防渗漏。

5. 地下室底板防水施工

5.1 地下室底板防水施工工艺

基底标高核验无误后基底夯实→ 100mm 厚 C15 混凝土垫层→涂刷基层处理剂一遍→第一层 1.5mm厚自粘 TPO 防水卷材→第二层 1.5mm 厚自粘 TPO 防水卷材→ 0.4 mm 厚聚乙烯膜隔离层→ 50 厚 C20细石混凝土保护层→现浇钢筋混凝土结构自防水, 抗渗等级≥P8 。

5.2 关键施工技术

5.2.1 热塑性聚烯烃(TPO) 防水卷材施工方法可采用机械固定法、空铺法及满粘法,结合本工程实际情况,本工程采用空铺法施工:

(1) 一般规定:基面要求平整光滑、无起砂、空鼓、砂眼及凹凸不平现象,确保基层清洁、干燥,基层含水率必须小于9%。阴阳角、转角处或有预埋件等处应做成圆弧或八字角。(2)TPO 防水卷材施工步骤:①基层清理干净,平整; ② 阴阳角处应做圆弧或折角、采用水泥砂浆作 45 度倒角处理,阴阳角附加层施工,每边300mm 宽; ③ 预铺TPO 防水卷材,把TPO 防水卷材按弹线控制位置布置在基层上,卷材平整顺直,不得扭曲,搭接宽度100mm,并进行适当的剪裁。第一层自粘TPO,胶面朝上;撕掉胶膜;第二层自粘TPO,胶面朝上;④卷材搭接:采用卷材粘接胶粘接每一个搭接边,如果采用双焊缝需进行充气检测;⑤节点处理:裁剪适合相应节点的卷材片材,采用手持式焊枪将片材焊接于大面卷材上;⑥ TPO 防水卷材收头:收头部位采用U 型压条固定,并使用密封胶密封。

6. 地下室侧墙防水施工

6.1 地下室侧墙防水施工工艺

基层处理→外墙穿墙管洞、预留螺栓洞等节点防水细部处理→ 1.5 厚高粘抗滑水性橡胶沥青防水涂料→2.0 厚自粘聚合物橡胶沥青防水卷材→泡沫混凝土回填→C15 素混凝土回填。

6.2 关键施工技术

6.2.1 自粘聚合物橡胶沥青防水卷材施工方法

1)基层处理:应有专人负责 , 在涂刷基层处理剂之前 , 应清除基层的一切杂物、油污,将防水基层彻底打扫干净。2)基层处理剂涂刷:基层处理剂应与卷材配套相容,涂层应薄厚均匀一致,不得有麻面、堆积、漏刷等缺陷,不应反复涂刷。3)阴阳角、管子根部、变形缝等薄弱部位应粘贴与卷材相同的附加层,宽度不小于 300mm ,大面积卷材施工时,与附加层之间均以满粘法施工。4)自粘聚合物改性沥青防水卷材应先试铺就位,按需要形状正确剪裁后,方可开始实际粘铺。5)大面积铺贴卷材前,按卷材宽度弹好基准线,按基准线粘贴卷材,搭接宽度应符合设计和规范规定。6)侧墙卷材施工应采用满铺法,一次粘铺完成。7)大面积卷材粘铺应从一边向另一边辊压排气,大面压实后,再用小压辊对搭接部位进行辗压,从搭接内边缘向外进行滚压,排出空气,粘贴牢固。8)卷材铺贴搭接应符合下列规定 : ①搭接时应对准搭接基准线进行,搭接宽度为 80mm,接槎搭接宽度为150mm。采用双层卷材时,上下两层卷材的纵向接缝应错开 1/3-1/2 的幅宽,且两层卷材不得相互垂直粘铺;②同一层相邻两幅卷材的横向接缝,应彼此错开 1.5m ; ③ 立面与平面转角处 , 卷材的搭接缝应留在底板的平面上 , 且距离立面不应小于 0.6m ; ④ 卷材的搭接缝、卷材的收头、管道包裹及异型部位等,均属于防水的薄弱环节,应采用密封膏密封。9)现场清理。

6.2.2 基坑侧壁泡沫混凝土回填施工方法和注意事项

(1)施工准备,制定施工方案并按流程获得审批通过,提前取样材料送检,试配泡沫混凝土配合比;提前准备好自动计量的轻质泡沫混凝土制作设备。(2)设备就位、泵管固定:发泡机设备应设置强度符合要求的专用基座;泵管支设要求“一应,二宜,三加固”。即接头应严密;输送管道宜直,转弯宜缓;泵管弯曲处,泵管接头处均用进行加固稳定。一次下料高度不超过 400mm,下料应均匀、振捣密实。(3)轻质泡沫混凝土原材料进场后 , 应按规定抽样复检,不得在工程中使用不合格材料。(4)拌和制作成型过程中 , 搅拌时间应确保各组分混合均匀。(5) 现浇泡沫混凝土应随制随用,留置时间不宜大于 30min。(6) 轻质泡沫混凝土填筑前 , 应根据施工现场边界条件 , 先进行填筑区、填筑层划分。划分应符合下列规定:①单个填筑区顶面面积最大不应超过400 ㎡; ② 单个填筑区长轴方向长度不宜超过20m ; ③ 相邻填筑区用 1020mm 厚的夹板支挡间隔分缝,夹板为临时支挡模板并兼作变形缝填充 , 不得抽掉,泡沫混凝土宜在 2h 内一次性填筑完成 , 最长不得超过 4h。(7)为保证连续填筑的稳定性, 单套轻质泡沫混凝土设备产能不宜低于60mm³/h。(8) 在地下水位以下施工时, 应采取临时降水措施并确保基底无积水的情况下填筑。(9) 填筑时出料口离填筑点的高差宜控制在 1m以内。(10) 现浇泡沫混凝土工程在施工过程中禁止振捣。(11) 浇筑高度大于 3m 时,泡沫混凝土应分层浇筑 , 单次浇筑厚度不应大于 1m,再次浇筑时间应以前次浇筑面达到终凝要求为准。(12)泡沫混凝土养护应在浇筑完毕后的 12h 以内对泡沫混凝土加以覆盖并保湿养护,养护时间不宜少于 14d。(13)轻质泡沫混凝土填筑硬化成型 , 在填筑体达到设计抗压强度后 , 方可在填筑体顶面进行机械或车辆作业。作业前, 应先铺一层覆盖层, 厚度不宜小于 200mm 。

图1 地下室侧墙泡沫混凝土浇筑

7. 地下室顶板防水施工

7.1 地下室顶板防水施工工艺

基层处理→第一层2mm 厚非固化橡胶沥青防水涂料→铺贴附加

层→第二层 4mm 厚 SBS 弹性体改性沥青耐根穿刺防水卷材→ 0.4mm 厚聚乙烯膜隔离层→ 30mm 厚轻骨料混凝土调坡→ 100mm 厚混凝土保护层施工→陶粒排 ( 蓄 ) 水层施工→双层土工布( 300g/m2 )铺设→回填土。

7.2 关键施工技术

1)基层清理:用扫帚、铁铲等工具将基层表面的灰尘、杂物清理干净,干燥的基面需预先洒水润湿,但不得残留积水。2)基层找平:基层表面的孔洞、缝隙,应用防水砂浆堵塞抹平。3)涂膜防水层施工:①涂料类型的选用:非固化橡胶沥青防水涂料;②基层清理:将施工基层面彻底清理干净,达到干净、干燥、凹凸处修复平整等要求后,即可进行涂膜防水层的施工;③涂布涂料:用滚刷或橡皮刮板在基面上涂布涂料;应涂刷均匀、厚薄一致,应分层分遍涂刷涂料。一般可分 2-3 遍完成。每遍涂布之后应让涂膜有充分时间固化,间隔时间不宜少于24h。涂料的参考涂布量为:当涂膜厚度为 1mm 时,使用量约 1.7kg/ ㎡。应涂满整个基层,并覆盖所有的细部节点附加层;④涂膜防水层收头的密封处理:在涂层收头部位应使用配套聚氨酯密封膏密封,也可采取加涂一遍或二遍单组分聚氨酯涂料的方法进行密封处理。4)SBS 防水卷材采用热熔法施工:①大面施工前,先施工防水附加层、阴阳角处应做圆弧或折角、采用水泥砂浆作 45 度倒角处理,阴阳角附加层施工,每边 300mm宽;②将卷材摆好,在距离卷材0.3 米处点燃喷灯来加热卷材和基层,等卷材表面熔化后才能向前滚铺,注意在滚铺时要压实、压平,不能卷入空气和异物。此外在卷材还没冷却前,要先用抹子封边,再用喷灯封缝,避免翘边。5)聚乙烯膜隔离层施工:铺设隔离层时,施工人员不得穿钉鞋,防止损伤防水卷材,隔离层铺设完毕后应及时保护,并禁止施工人员在其上行走,造成隔离表面的损坏。6)保护层施工:防水层施工完毕并验收合格后,及时完成保护层施工,防止成品破坏。保护层与防水层应粘结牢固,结合紧密、厚度均匀一致,搭接宽度的允许偏差为10mm。

8. 工程施工效果

经现场检查检验,地下室底板、侧墙、顶板无渗水、结构表面无湿渍,满足设计及《地下工程防水技术规范》和地方相关规范的要求。

9. 结语

地下室工程的防水应以混凝土自防水为主,制定混凝土专项施工方案,确保混凝土的施工质量,同时辅以本文所述的复合式防水,即采用两种或两种以上不同材料、不同工艺组合进行防水的施工方式,具有如下优点:防水效果更可靠,不同防水材料优势互补,比如卷材的整体性好、涂料的密封性强,组合后能覆盖各自短板,减少单一材料可能出现的渗漏风险,形成“双重保障”;适应基层能力强:能应对地下室结构可能出现的微小变形、沉降等情况,比如柔性材料可缓冲结构应力,刚性材料能增强表面强度,提升整体防水体系的适应性;耐久性更优:多种材料协同抵抗地下水侵蚀、温度变化等外界因素,延长防水系统的使用寿命,降低后期维修成本。施工灵活性高:可根据地下室不同部位(如底板、侧墙、顶板)的防水需求,灵活搭配材料和工艺,针对性解决防水难点。

参考文献:

[1] 建筑与市镇工程防水通用规范:GB55030-2022[S]. 北京:中国建筑工业出版社,2022.

[2] 地下工程防水技术规范:GB50108-2008[S]. 北京:中国计划出版社,2001.

[3] 赵亮 . 房建工程地下室混凝土结构防水防渗施工技术研究 [J]. 居业 ,2025,(05):34-36.

[4] 曾鑫亮 . 泡沫混凝土在建筑工程中的应用 [J]. 居舍 ,2025,(06):47-49.

[5] 地下防水工程质量验收规范:GB50208-2011[S]. 北京:中国建筑工业出版社,2011.

[6] 热塑性聚烯烃 (TPO) 防水卷材:GB27789-2011[S]. 北京:中国建材工业出版社,2011.