鄭錦慶
(廣西建工集團(tuán)第二建筑工程有限責(zé)任公司 廣西南寧市 530031)
近年來(lái),隨著社會(huì)不斷的進(jìn)步,人們對(duì)生活的要求也是越來(lái)越高,這也使得高層建筑以及多層住宅越來(lái)越普及,隨著高層建筑的飛速發(fā)展,地下室在建筑工程中占有越來(lái)越重要的位置,地下室的利用以及開(kāi)發(fā)使得社會(huì)與經(jīng)濟(jì)效益有著一定程度的提高。地下室工程的質(zhì)量也越來(lái)越引起人們的關(guān)注。現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)的地下室使得房屋的整體性、安全性等有了很大的改觀,但是高層地下室普遍存在微裂縫現(xiàn)象,對(duì)建筑物的耐久性,適用性等產(chǎn)生不良影響。一般來(lái)說(shuō),地下室裂縫產(chǎn)生的原因同設(shè)計(jì)形式、施工方法、混凝土質(zhì)量、養(yǎng)護(hù)條件等密切相關(guān)。如不能及時(shí)將裂縫處理,可能發(fā)展為長(zhǎng)期的質(zhì)量隱患,甚至危及建筑物的結(jié)構(gòu)安全。本文結(jié)合工程實(shí)例,分析地下室裂縫滲水產(chǎn)生的原因,并提出解決問(wèn)題的方法。
防城港市某住宅小區(qū),位于防城港市港口區(qū),擬建建筑物總建筑面積234091m2,地下建筑面積30774m2。由地下一層地下室車庫(kù),地上8棟塔式主樓及會(huì)所組成。2棟33層,高度為99.950m;4棟26層,高度為80.550m;2棟31層,高度為95.650m;會(huì)所2層,高度為9.150m。其中局部地下室為平戰(zhàn)結(jié)合的防空地下室。主樓每單元及主樓之間通過(guò)后澆帶連接。
各棟主樓為剪力墻結(jié)構(gòu),地下室非主樓部分為框架結(jié)構(gòu)。
基礎(chǔ)形式為:基礎(chǔ)為直徑900~1200mm的人工挖孔灌注樁,C35混凝土。地下室底板混凝土防水抗?jié)B等級(jí)為P6,主樓為1500~1800mm厚度筏板,混凝土等級(jí)為C35;非主樓底板厚度為350mm,混凝土等級(jí)為C30。地下室底板面標(biāo)高:-4.750m,地下室長(zhǎng)度約為208.6m,寬度約164.6m。
地質(zhì)水文概況:地下基礎(chǔ)底板下為含礫粉質(zhì)粘土或礫砂,澆筑100mm的C20混凝土墊層。水位變化主要受到大氣降水和海水補(bǔ)給影響,地下水水量豐富,實(shí)測(cè)地下水穩(wěn)定水位3.0m左右,與海水呈互補(bǔ)關(guān)系,年變化幅度0.5m。場(chǎng)地孔隙潛水,水量豐富。場(chǎng)地地下水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)有弱腐蝕性,對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋有弱腐蝕性。
該工程在地下室頂板完全封閉后,地下室底板在主樓與非主樓出現(xiàn)不規(guī)則裂縫,另外后澆帶兩側(cè)也出現(xiàn)裂縫,伴隨裂縫的出現(xiàn),滲水現(xiàn)象出現(xiàn)。
(1)絕大多數(shù)裂縫為豎向裂縫,大多縫長(zhǎng)與墻高接近,兩端漸漸變細(xì)進(jìn)而消失。
(2)裂縫的數(shù)量比較多,但是一般來(lái)說(shuō)寬度不大,很少有裂縫超過(guò)0.3mm,縫的寬度大多數(shù)≤0.2mm。
(3)沿著地下室的墻長(zhǎng)兩端附近的裂縫比較少,而在墻長(zhǎng)的中部附近比較多。
(4)裂縫大多數(shù)在拆模不久后出現(xiàn),其中有的與氣溫的驟降相關(guān)。
(5)隨著時(shí)間的推移,裂縫的數(shù)量增多,但是縫寬加大的并不多,其發(fā)展的情況跟混凝土是不是在大氣中暴露以及暴露的時(shí)間長(zhǎng)短相關(guān)。
(6)在完成對(duì)地下室的回填土之后,裂縫處常常會(huì)滲漏水,但是水量一般不大。
地下室產(chǎn)生裂縫并滲漏有多方面的原因,通過(guò)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)地下室沉降數(shù)據(jù)觀測(cè),地下水位分析,地下室施工時(shí)間、后澆帶封閉時(shí)間及施工資料等因素復(fù)查分析,最終確認(rèn)造成地下室底板開(kāi)裂滲漏的原因有如下幾點(diǎn):
《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50010-2002)規(guī)定:現(xiàn)澆的鋼筋混凝的土墻的伸縮縫最大間距露天結(jié)構(gòu)是20m,而地下的結(jié)構(gòu)是30m,但實(shí)際工程中墻長(zhǎng)往往超過(guò)規(guī)范的規(guī)定。需要指出的是,一些工程設(shè)計(jì)未按照規(guī)范中規(guī)定,地下室墻的水平鋼筋仍按構(gòu)造配置,這是地下室的墻較易出現(xiàn)裂縫的又一原因。
地下室墻的結(jié)構(gòu)薄并且長(zhǎng),它對(duì)濕度、溫度的變化較為敏感,經(jīng)常會(huì)因?yàn)楦郊訙囟鹊氖湛s應(yīng)力使墻體出現(xiàn)開(kāi)裂。與此同時(shí),在設(shè)計(jì)的時(shí)候,還要注意,地下室墻都要按照埋入室內(nèi)或者土中的結(jié)構(gòu)考慮進(jìn)行,也就是說(shuō)伸縮縫的最大間距是30m。但實(shí)際在進(jìn)行施工的時(shí)候,在墻完成后馬上回填土并完成蓋頂難以做到,所以在實(shí)際工程里,取縮縫的最大間距要取20m。這一因素也會(huì)導(dǎo)致地下室墻普遍存在裂縫。
對(duì)于工程施工資料的檢查中得知,地下室底板施工及后澆帶封閉時(shí)間主要集中在5~8月份,此時(shí)為氣溫最高時(shí)期,而冬季溫度相對(duì)比較寒冷,同時(shí)在結(jié)構(gòu)底板大體積混凝土澆筑過(guò)程中未摻加抗裂纖維。地下室結(jié)構(gòu)大體積底板受到溫差的影響產(chǎn)生冷縮,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)底板對(duì)于溫度降低而產(chǎn)生的收縮應(yīng)力抵抗不足出現(xiàn)裂縫。
底板抗浮設(shè)計(jì)沒(méi)有考慮使用抗拔樁來(lái)滿足抗浮要求,僅僅依靠地下室厚度0.35m底板及0.30m頂板自重,因而設(shè)計(jì)要求地下室施工應(yīng)采取降水措施,在地下室頂板施工完成后,方可停止施工降水。但在施工過(guò)程中,后澆帶尚未施工完成時(shí)就停止降水施工。由于主樓筏板結(jié)構(gòu)限制了地下室上浮,其他非筏板在水的浮力作用下產(chǎn)生向上的微變形,導(dǎo)致底板在后澆帶兩側(cè)出現(xiàn)長(zhǎng)條裂縫及主樓與非主樓交接觸出現(xiàn)微裂縫。
后澆帶尚未施工完成時(shí)甲方就停止降水施工,導(dǎo)致后澆帶混凝土兩側(cè)出現(xiàn)微裂縫時(shí)。
現(xiàn)場(chǎng)底板結(jié)構(gòu)施工過(guò)程時(shí),混凝土配合比,坍落度的控制及養(yǎng)護(hù)不到位等管理因素也可能導(dǎo)致混凝土微裂縫的產(chǎn)生。其中還包括以下兩方面:①施工溫差過(guò)大,溫差過(guò)大會(huì)使混凝土產(chǎn)生不均勻的溫度應(yīng)力。這是引起混凝土墻產(chǎn)生裂縫的重要原因,主要包括混凝土內(nèi)外溫差大、晝夜溫差大、日照下混凝土陰陽(yáng)面的溫差、拆模過(guò)早及氣候突變等方面的影響。②施工的質(zhì)量比較差,實(shí)踐表明,原材料配合比設(shè)計(jì)的不合理、質(zhì)量不良、坍落度沒(méi)控制好、過(guò)期UEA微膨脹劑的使用、混凝土的養(yǎng)護(hù)不良以及在施工中任意加水等因素,都會(huì)使混凝土的收縮加大從而導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn)。除此之外,地下室的施工方法目前普遍采用的是混凝土泵送,因?yàn)楸盟偷幕炷恋奶涠容^大,這就一定會(huì)增加混凝土的收縮,增大了出現(xiàn)裂縫可能性。
地下室底板產(chǎn)生裂縫會(huì)對(duì)整個(gè)建筑物的結(jié)構(gòu)安全產(chǎn)生不利影響,同時(shí)因裂縫而產(chǎn)生地面滲水通道,影響地下室的使用。采用對(duì)地下室結(jié)構(gòu)底板進(jìn)行整體處理,否則混凝土結(jié)構(gòu)將長(zhǎng)期被地下水侵蝕,使得鋼筋銹蝕,加劇裂縫發(fā)展。同時(shí)還必須保證修補(bǔ)材料和裂縫界面的結(jié)合強(qiáng)度。通過(guò)各方面分析對(duì)于地下水底板開(kāi)裂滲水處理方案如下:
表面涂抹是一種造價(jià)較為低廉、施工較為簡(jiǎn)單的進(jìn)行處理的方法,其常用的主要材料有聚氨酯類、氰凝、環(huán)氧樹(shù)脂類。混凝土墻進(jìn)行涂刷時(shí),墻體表面要堅(jiān)實(shí)、清潔,根據(jù)材料的要求,還要對(duì)有的墻體表面進(jìn)行干燥。以給墻體涂抹上環(huán)氧樹(shù)脂類的材料為例,對(duì)表面涂抹法施工的要點(diǎn)進(jìn)行說(shuō)明。先對(duì)需要處理的混凝土墻表面進(jìn)行清理,之后用酒精或二苯甲或丙酮擦洗墻面,待處理面變得干燥之后,反復(fù)用毛刷將環(huán)氧樹(shù)脂的漿液涂刷在表面,時(shí)間間隔一般為3~5min,直到涂層的厚度在1mm左右。環(huán)氧樹(shù)脂的漿液類除了粘結(jié)性能很好以外,還有著很強(qiáng)的滲透能力,可以滲入混凝土墻體的內(nèi)部,這能有效地防止水滲透。
目前地下室結(jié)構(gòu)底板處在地下水位以下,地下水壓力較大,防堵漏施工時(shí),往往因水壓過(guò)大而影響堵漏效果,對(duì)于整個(gè)地下室裂縫防水處理非常不利。因而需要先降低地下室底部的水壓力,決定將結(jié)構(gòu)底板下的水導(dǎo)出。
現(xiàn)場(chǎng)地下室底板面積比較大,如采用外部降低地下水位不但耗時(shí)較長(zhǎng),資金耗費(fèi)量也比較大,因而計(jì)劃在每個(gè)地下室集水井側(cè)面靠近底部部位開(kāi)設(shè)兩個(gè)100mm的排水圓孔,該孔穿透集水井的混凝土結(jié)構(gòu),使得結(jié)構(gòu)底板以下的水能夠通過(guò)圓孔排入集水井,并通過(guò)水泵將水排出地下室。待底板裂縫防水堵漏處理結(jié)束后將排水孔集中封堵。
結(jié)構(gòu)底板的水位降低后,采用化學(xué)灌漿的方法封堵結(jié)構(gòu)底板裂縫;在施工過(guò)程中,根據(jù)縫隙的大小和材料的可灌性,選用高強(qiáng)度油溶性聚氨酯灌漿材料,材料特性如下:①固化后發(fā)泡率大,不收縮。②具有良好的疏水性能,化學(xué)穩(wěn)定性高,強(qiáng)度高,韌性好。③具有較大的滲透半徑和凝固體積比,遇水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)釋放出CO2,氣體產(chǎn)生的壓力推動(dòng)漿液向裂縫深處擴(kuò)散,形成堅(jiān)韌的固結(jié)體。④耐酸、堿和有機(jī)溶劑,耐化學(xué)腐蝕性好,確保長(zhǎng)期止水。⑤灌漿料的粘度及固化速度可根據(jù)工程需要調(diào)節(jié)。通過(guò)化學(xué)灌漿后,地下室底板滲水現(xiàn)象逐步消失。
結(jié)構(gòu)化學(xué)灌漿之后,為確保混凝土結(jié)構(gòu)底板的防水性,在裂縫表面做一道聚乙烯丙綸復(fù)合防水卷材,具有理想的防水、防滲效果;做到堵漏與防水相結(jié)合。
按照地下室地面設(shè)計(jì)要求,結(jié)構(gòu)底板上部還有150mm的耐磨層,為了防止以后因底板漏水而影響地下車庫(kù)的使用,在結(jié)構(gòu)底板裂縫處設(shè)置1道寬300mm的疏水板,疏水板通道連接到地下室周邊的排水溝,將滲漏的地下水排入集水井,排出地下室,從而保證地下車庫(kù)的正常使用。
通過(guò)分析地下室結(jié)構(gòu)底板設(shè)計(jì)及施工過(guò)程中的各種影響因素,找到使得結(jié)構(gòu)開(kāi)裂的主要原因,并通過(guò)導(dǎo)水——封堵——防水——疏水等一系列的防治措施,對(duì)癥下藥,使得該工程地下室底板開(kāi)裂滲漏情況得到完美解決。保證了建筑物的安全和地下車庫(kù)的正常使用。
[1]廣西建筑防水構(gòu)造設(shè)計(jì)圖集(桂05J201-2006).
[2]肖學(xué)瑋.地下室點(diǎn)裂縫的修補(bǔ)技術(shù)[M].上海:上海建設(shè)科技,2005.
[3]沈春林.建筑防水材料標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)[M].北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,2006.