摘 要：本文介紹了福州市匯川科技大樓項(xiàng)目的基本情況，探討了自防水及無(wú)縫施工技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題，并提出了改進(jìn)策略。在此基礎(chǔ)上，剖析了自防水和無(wú)縫施工技術(shù)在地下室工程中的有效應(yīng)用，旨在提升這些技術(shù)的實(shí)施水平，確保地下結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)效穩(wěn)定。

關(guān)鍵詞：地下室 ；混凝土結(jié)構(gòu)；自防水；無(wú)縫施工技術(shù)文章編號(hào)：2095-4085（2024）09-0016-03

0 引言

地下工程的水密性問(wèn)題一直是工程安全的難點(diǎn)，特別是在變化多端的地質(zhì)水文條件下，傳統(tǒng)單純的外防水方法已難以滿足日益嚴(yán)苛的工程需求。自防水混凝土結(jié)構(gòu)和無(wú)縫施工技術(shù)的特點(diǎn)在于其創(chuàng)新的設(shè)計(jì)理念和施工方法。這兩種技術(shù)的結(jié)合運(yùn)用，標(biāo)志著地下室工程防水技術(shù)的一大進(jìn)步，不僅提升了工程質(zhì)量，還為未來(lái)地下空間開(kāi)發(fā)提供了新的解決方案。

1 工程項(xiàng)目概況

案例工程位于福州市鼓樓區(qū)西洪路，長(zhǎng)春鋪舊改地塊，離閩江約100m。西靠金牛山公園，北臨金牛山互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)園，為商業(yè)辦公大樓。分為東西兩棟，及配套電房一棟，其中，1#樓共4層，樓高23.2m，地上建筑面積2 918.00m2；2#樓共7層，樓高35.2m，地上建筑面積8 564.67m2；S1#為高壓配電室，地上面積46.91m2 。本工程地上建筑面積為11 544.90m2，地下建筑面積為11 296.52m2，地下室外形尺寸約98m×55m。該工程為框剪結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)采用管樁筏板基礎(chǔ)。

2 地下室混凝土結(jié)構(gòu)自防水及無(wú)縫施工技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

自防水混凝土技術(shù)是一種通過(guò)在混凝土拌合物中添加特殊的防水材料提高混凝土本身防水性能的技術(shù)［1］。通過(guò)調(diào)整混凝土配合比及外加劑等方法，來(lái)提高混凝土本身的密實(shí)性、抗?jié)B性、抗裂等性能，使其兼具承重、圍護(hù)和抗?jié)B的能力，能滿足一定的耐凍融及耐侵蝕的要求。近年來(lái)，隨著材料科學(xué)的進(jìn)步，自防水混凝土的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，尤其是在地下室工程中應(yīng)用較多。根據(jù)行業(yè)報(bào)告，截至目前，超過(guò)60%的新建地下室工程采用了自防水混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)。數(shù)據(jù)顯示，在這些工程中，自防水混凝土能有效減少滲漏質(zhì)量缺陷近80%，顯著提高了工程質(zhì)量和耐久性。

無(wú)縫施工技術(shù)是指在施工過(guò)程中，通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)及施工方案和加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)管理，減少混凝土澆筑中的接縫，從而減少滲漏點(diǎn)和提升結(jié)構(gòu)整體性能［2］。據(jù)統(tǒng)計(jì)，應(yīng)用無(wú)縫施工技術(shù)的地下室工程比例在過(guò)去5年里有了顯著上升，目前大約有40%的地下室工程采用了這種技術(shù)。無(wú)縫施工的工程項(xiàng)目中，由于接縫的顯著減少，其維護(hù)成本相比傳統(tǒng)施工方法平均下降了15%。

3 地下室混凝土結(jié)構(gòu)自防水及無(wú)縫施工技術(shù)的應(yīng)用問(wèn)題

3.1 自防水混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用問(wèn)題

（1）均勻性問(wèn)題。自防水混凝土要求各種添加劑均勻分布。若攪拌不充分，可能導(dǎo)致水泥漿料和防水添加劑分離，影響防水性能［3］。據(jù)調(diào)查，由于外加劑投加方法、攪拌和運(yùn)輸不當(dāng)，約有10%～15%的現(xiàn)場(chǎng)澆筑自防水混凝土工程可能存在均勻性問(wèn)題，特別是有添加抗裂纖維時(shí)，會(huì)導(dǎo)致砼局部開(kāi)裂。

（2）微裂縫控制。自防水混凝土雖然具有一定的自愈能力，但是在惡劣環(huán)境下或是受到較大結(jié)構(gòu)負(fù)荷時(shí)，可能出現(xiàn)無(wú)法自愈的微裂縫。根據(jù)一項(xiàng)研究，大約有5%的自防水混凝土結(jié)構(gòu)在使用期間出現(xiàn)了無(wú)法自愈的裂縫。

3.2 無(wú)縫施工技術(shù)的應(yīng)用問(wèn)題

（1）施工精度。無(wú)縫施工對(duì)工藝和施工要求極高。如果施工團(tuán)隊(duì)對(duì)技術(shù)掌握不夠熟練，可能會(huì)導(dǎo)致不均勻地澆筑和養(yǎng)護(hù)，從而影響無(wú)縫效果。例如，一些工程項(xiàng)目中，由于施工工藝問(wèn)題，仍有約5%～10%的澆筑面出現(xiàn)冷接縫。

（2）時(shí)間管理。在無(wú)縫施工過(guò)程中，必須在特定的時(shí)間窗口內(nèi)完成連續(xù)澆筑，任何延誤都可能導(dǎo)致接縫的形成。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在實(shí)際工程中，約20%的無(wú)縫施工受到了施工延期影響，導(dǎo)致了不必要的接縫產(chǎn)生。防水添加劑或混凝土原材料的質(zhì)量不一，也會(huì)影響混凝土的整體性能。

（3）工程監(jiān)管。不充分的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)管和質(zhì)量過(guò)程控制，可能導(dǎo)致施工過(guò)程中的問(wèn)題被忽視。

4 提高地下室混凝土結(jié)構(gòu)自防水及無(wú)縫施工技術(shù)水平的策略

4.1 策略分析

為解決地下室混凝土結(jié)構(gòu)自防水及無(wú)縫施工中的問(wèn)題，提高施工技術(shù)水平，可以采取以下措施。

（1）施工前的充分準(zhǔn)備。提高施工方案設(shè)計(jì)精度，確保設(shè)計(jì)方案的科學(xué)性和可行性；選擇合適的材料，對(duì)混凝土和添加劑進(jìn)行質(zhì)量控制，以確保其滿足自防水的性能要求；對(duì)施工人員進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)，要確保其理解材料特性和施工工藝［4］。

（2）優(yōu)化混凝土配合比。通過(guò)試驗(yàn)確定最佳的配合比，需保證混凝土具有足夠的流動(dòng)性以保證充填性，還要有良好的自密實(shí)能力和自愈能力；使用防水添加劑時(shí)，須嚴(yán)格按照制造商的推薦進(jìn)行試驗(yàn)確定，以確保其效果。

（3）改進(jìn)施工工藝。采用機(jī)械化施工，如使用混凝土泵送技術(shù)，來(lái)提高混凝土澆筑的均勻性和效率；采用模板振搗和內(nèi)部振搗等方法，確?；炷撩軐?shí)，減少氣泡和孔洞；對(duì)澆筑的混凝土進(jìn)行適當(dāng)養(yǎng)護(hù)，以防止出現(xiàn)裂縫，并提高自愈能力。

（4）精確的施工管理。實(shí)施嚴(yán)格的工程質(zhì)量控制體系，確保每一個(gè)施工環(huán)節(jié)都符合標(biāo)準(zhǔn)；使用先進(jìn)的施工監(jiān)測(cè)設(shè)備，如混凝土溫度監(jiān)測(cè)、應(yīng)力監(jiān)測(cè)等，來(lái)實(shí)時(shí)監(jiān)控混凝土狀態(tài)，并及時(shí)調(diào)整施工策略。

（5）實(shí)時(shí)監(jiān)督與質(zhì)量檢測(cè)。施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)有專職的質(zhì)量監(jiān)督人員，對(duì)施工過(guò)程中的關(guān)鍵步驟進(jìn)行監(jiān)控，以確保施工質(zhì)量；定期進(jìn)行混凝土強(qiáng)度、防水性等方面的檢測(cè)，以及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并采取措施。

（6）后期維護(hù)與評(píng)估。定期對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢查和必要的維護(hù)，確保長(zhǎng)期的防水性能；對(duì)完成的工程進(jìn)行性能評(píng)估，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，為未來(lái)的工程提供參考。

通過(guò)上述措施的實(shí)施，可以有效提高地下室混凝土結(jié)構(gòu)自防水和無(wú)縫施工的技術(shù)水平，降低潛在風(fēng)險(xiǎn)，增加結(jié)構(gòu)的耐久性和使用壽命。

4.2 案例分析

4.2.1 地下室混凝土結(jié)構(gòu)自防水施工技術(shù)的應(yīng)用

4.2.1.1 材料選擇與配合比設(shè)計(jì)

對(duì)于地下室的混凝土結(jié)構(gòu)，自防水的關(guān)鍵在于混凝土的密實(shí)性和耐久性，結(jié)構(gòu)滲水往往又是因?yàn)榛炷恋拈_(kāi)裂所引起。因此，必須優(yōu)化混凝土的配合比，選擇高品質(zhì)的水泥和細(xì)骨料，以及適合的外加劑來(lái)優(yōu)化混凝土的防水性能，如硅灰、煤灰、礦渣粉及防水劑等外加劑可以提高混凝土的密實(shí)性和抗?jié)B性。防水外加劑如高性能膨脹劑也是提高混凝土自防水性的關(guān)鍵材料。配合比的設(shè)計(jì)需通過(guò)試驗(yàn)確定，以保證混凝土的工作性和自密實(shí)能力，同時(shí)滿足強(qiáng)度和耐久性的要求。如水灰比通?？刂圃?.4～0.5之間，以確?；炷劣辛己玫目刹僮餍?、自密實(shí)性以及防開(kāi)裂。

在匯川科技大樓項(xiàng)目中，為提高結(jié)構(gòu)的防水性能，地下室的底板、外墻設(shè)計(jì)采用了C30P8混凝土。在滿足強(qiáng)度要求后，進(jìn)行混凝土配合比優(yōu)化。

（1）水化熱方面。在滿足強(qiáng)度要求的前提下，應(yīng)盡可能減少膠凝材料用量，可采取大摻量粉煤灰技術(shù)（摻量30%～40%），以減少混凝土的水化放熱量，降低混凝土結(jié)構(gòu)溫度裂縫風(fēng)險(xiǎn)。

（2）收縮方面。因礦粉后期干縮較大，要少用或者不用礦粉（摻量≤10%），水灰比控制在0.45左右。針對(duì)該項(xiàng)目區(qū)域氣候水文、混凝土特點(diǎn)、溫度變化情況，采用了由武漢三源特種建材有限責(zé)任公司生產(chǎn)的“源錦牌”FQY 高性能膨脹劑（GB23439-2017 I型）和聚丙烯纖維（GB/T21120-2018）作為添加劑。經(jīng)試驗(yàn)測(cè)定，本項(xiàng)目高性能膨脹劑的投加量為30kg/m3，聚丙烯纖維的投加量為1.2kg/m3，可增強(qiáng)混凝土的抗裂性能，實(shí)現(xiàn)混凝土收縮各個(gè)階段予以有效膨脹。在混凝土早期硬化收縮劇烈時(shí)予以較大的補(bǔ)償收縮；在混凝土中后期收縮平穩(wěn)時(shí)予以穩(wěn)定的補(bǔ)償收縮；全面補(bǔ)償混凝土各時(shí)段的收縮，實(shí)現(xiàn)了混凝土結(jié)構(gòu)膨脹與自身收縮的協(xié)調(diào)發(fā)展，可以滿足混凝土的工作性、自密實(shí)能力以及所需的強(qiáng)度和耐久性。

4.2.1.2 施工準(zhǔn)備

施工前的準(zhǔn)備工作包括對(duì)施工人員的培訓(xùn)、施工方案的審核及施工設(shè)備的準(zhǔn)備。施工方案應(yīng)考慮地下水位、地質(zhì)條件、氣候條件、建筑負(fù)荷等因素，從而為地下室防水提供詳盡的計(jì)劃。在案例工程中，施工前，對(duì)施工人員進(jìn)行了專業(yè)的培訓(xùn)以及詳細(xì)的施工方案技術(shù)交底，并準(zhǔn)備了適宜的施工設(shè)備，使整個(gè)施工過(guò)程能夠連續(xù)、有效地進(jìn)行。

4.2.1.3 施工工藝

（1）模板和支撐系統(tǒng)。使用高質(zhì)量的模板和支撐系統(tǒng)，可確保施工過(guò)程中模板的穩(wěn)定性和密封性，防止混凝土澆筑時(shí)的漏漿、脹?，F(xiàn)象。

（2）混凝土澆筑。采用連續(xù)澆筑方法來(lái)減少施工縫的產(chǎn)生，使用泵送技術(shù)確?；炷猎谀０逯械木鶆蚍植?。在案例工程中，底板采用沿長(zhǎng)邊一端向另一端推進(jìn)澆筑，中間增加一道2m寬加強(qiáng)帶，高性能膨脹劑（GB23439-2017 I 型）和聚丙烯纖維（GB/T21120-2018）的添加量增加20%，加強(qiáng)帶內(nèi)混凝土抗壓強(qiáng)度可提高一個(gè)等級(jí)；外墻采用連續(xù)澆筑，中間增設(shè)2個(gè)后澆帶。

（3）振搗。依次振搗密實(shí)，不能漏振、欠振，也不可過(guò)振，振搗時(shí)間和力度需根據(jù)混凝土的流動(dòng)性和模板情況調(diào)整。在案例工程中，采用高頻振搗器，以確?；炷撩軐?shí)；每層混凝土振搗深度不超過(guò)600mm，以達(dá)到無(wú)明顯氣孔和蜂窩狀況。

（4）養(yǎng)護(hù)。混凝土澆筑成型模板拆除后，外墻受陽(yáng)光直射容易干燥太快產(chǎn)生開(kāi)裂，應(yīng)避免墻體暴露。需根據(jù)溫控?cái)?shù)據(jù)，待中心溫度與環(huán)境溫度之差≤25℃時(shí)再拆除模板，拆模后要在側(cè)墻覆蓋噴灑養(yǎng)護(hù)劑或?yàn)⑺B(yǎng)護(hù)。灑水保濕養(yǎng)護(hù)應(yīng)不少于14d；混凝土在澆筑完終凝后，開(kāi)始對(duì)底板進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，并覆蓋薄膜或者毛氈進(jìn)行保溫保濕養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)期不少于14d。

4.2.1.4 施工監(jiān)控

施工過(guò)程中，需應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)技術(shù)，如混凝土溫度、應(yīng)力監(jiān)測(cè)等，監(jiān)控混凝土的強(qiáng)度發(fā)展及變化，以確保施工質(zhì)量。案例中，在地下室外墻混凝土內(nèi)埋入VW-102A振弦式混凝土應(yīng)變計(jì)，來(lái)測(cè)試混凝土應(yīng)變和混凝土內(nèi)部溫度。通過(guò)監(jiān)測(cè)內(nèi)部不同位置溫度變化情況，可了解被測(cè)混凝土結(jié)構(gòu)部位的受力狀態(tài)及混凝土內(nèi)外溫差情況，從而針對(duì)性地進(jìn)行養(yǎng)護(hù)拆模，并更好地控制混凝土的開(kāi)裂。

4.2.1.5 質(zhì)量控制

編制質(zhì)量控制體系對(duì)混凝土材料的檢測(cè)、施工過(guò)程的監(jiān)督以及完成后的性能進(jìn)行評(píng)估。例如，對(duì)混凝土的抗壓強(qiáng)度、抗?jié)B性能進(jìn)行定期檢測(cè)，以確保其滿足設(shè)計(jì)要求。

4.2.2 地下室混凝土結(jié)構(gòu)無(wú)縫施工技術(shù)的應(yīng)用

4.2.2.1 工程設(shè)計(jì)與準(zhǔn)備階段

設(shè)計(jì)過(guò)程中，著重融合無(wú)縫施工技術(shù)，減少施工縫，并優(yōu)化鋼筋布局。匯川科技項(xiàng)目原底板設(shè)計(jì)為中間一道1m寬后澆帶，經(jīng)與設(shè)計(jì)充分研究核算后，后澆帶改為膨脹加強(qiáng)帶，寬度設(shè)為2m；膨脹加強(qiáng)帶位置增設(shè)溫度應(yīng)力補(bǔ)償鋼筋，加強(qiáng)帶內(nèi)混凝土抗壓強(qiáng)度提高5MPa；高性能膨脹劑和聚丙烯纖維的添加量增加10%，加強(qiáng)帶兩側(cè)采用密目鋼筋網(wǎng)進(jìn)行攔截，采用連續(xù)澆筑。

4.2.2.2 混凝土澆筑

混凝土澆筑是無(wú)縫施工技術(shù)中一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，連續(xù)性澆筑工作可以有效避免冷縫產(chǎn)生，保證混凝土結(jié)構(gòu)的完整性。此次工程中，采用沿長(zhǎng)邊一端向另一端澆筑，外墻沿線依次斜面澆筑，達(dá)到一次性澆筑完成，保障了結(jié)構(gòu)的連續(xù)性和整體性，混凝土澆筑工作得到了有效控制和高標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。

4.2.2.3 振搗與壓實(shí)

混凝土的振搗工作對(duì)其內(nèi)部質(zhì)量至關(guān)重要，要依次振搗密實(shí)，不能漏振、欠振，也不可過(guò)振。使用高頻振搗器進(jìn)行振搗，每個(gè)位置的振搗深度、時(shí)間控制良好，直至混凝土表面無(wú)氣泡出現(xiàn)，確保了混凝土的密實(shí)度和均勻性。在該項(xiàng)目中，通過(guò)這種細(xì)致的施工方法，確保了混凝土內(nèi)部無(wú)氣泡和蜂窩，有效提高了結(jié)構(gòu)的防水性能和耐久性。

4.2.2.4 養(yǎng)護(hù)

混凝土施工后的養(yǎng)護(hù)同樣重要，它直接影響到混凝土的最終性能。在案例中，施工團(tuán)隊(duì)采用了覆膜濕潤(rùn)養(yǎng)護(hù)法。根據(jù)VW-102A振弦式混凝土應(yīng)變計(jì)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)應(yīng)力、溫度的監(jiān)測(cè)結(jié)果，確定拆除時(shí)間及澆筑養(yǎng)護(hù)的頻次，保證了混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部與環(huán)境的溫度差不大于25℃，并且確保了養(yǎng)護(hù)期不少于14d。

4.2.2.5 結(jié)構(gòu)檢查與驗(yàn)收

全部施工過(guò)程結(jié)束后，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)檢查和評(píng)估。在匯川科技大樓項(xiàng)目工程中表明，C30混凝土在28d齡期的抗壓強(qiáng)度達(dá)到了設(shè)計(jì)要求的100%，抗?jié)B等級(jí)達(dá)到P8。底板及外墻面混凝土進(jìn)行全數(shù)檢查結(jié)果，底板無(wú)裂縫，墻面裂縫長(zhǎng)度＞1m的有 2條，＜1m的有5條，裂縫寬度均小于0.2mm。達(dá)到了預(yù)期結(jié)果，并滿足設(shè)計(jì)要求。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，本文全面分析了地下室混凝土結(jié)構(gòu)自防水及無(wú)縫施工技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用。實(shí)踐證明，合理的材料選擇、精細(xì)的工藝控制和嚴(yán)格的質(zhì)量監(jiān)控是確保工程防水效果的關(guān)鍵。展望未來(lái)，隨著新材料、新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，地下室工程防水技術(shù)將迎來(lái)更多創(chuàng)新與發(fā)展。此外，持續(xù)進(jìn)行技術(shù)優(yōu)化和創(chuàng)新實(shí)踐，將為我國(guó)城市地下空間的安全利用保駕護(hù)航。

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