地下建筑防水基层处理及防水铺设施工技术

地下建筑防水基层处理及防水铺设施工技术

何文菊

中国水利水电第十一工程局有限公司，河南郑州 450000

摘要：随着城市地下空间的不断开发，地下工程防水质量成为确保地下建筑使用寿命和使用安全的重点，本文依托地铁地下车站工程技术实践，重点介绍地下工程围护结构防水、外防水层、结构自防水和结构缝处理等各个环节进行控制的技术方法、施工工艺、施工流程和施工控制要点。

关键词：地下空间 围护结构 外包防水 施工缝

1前言

地铁作为一种方便、快捷、安全、准时的公共交通给城市居民生活带来了极大方便，国内大中型城市的地铁建设也在近几年蓬勃发展，随着地铁地下空间的开发，地下建筑面临的困难也相应突显，地铁车站及盾构隧道规模大、埋深深、地下水位高，水成为了地下工程的病害之源，特别是施工缝、变形缝，是结构防水质量是地下建筑施工的难点。

2工艺原理

地下结构工程的防水作为一个系统工程，应遵循“以防为主、刚柔结合、多道设防、因地制宜、综合治理”的原则，从围护结构防水、外防水层、结构自防水和结构缝处理的各个环节进行控制，即以提高结构的抗裂能力为前提，以加强结构自防水标准为基础，以诱导缝、施工缝、变形缝等接缝防水为重点，以外包防水层为关键，并注重围护结构的止水，从而实现地下结构防水质量达到整体提升的目标。

3施工工艺流程

地铁车站工程从基坑围护结构施工开始，涉及结构防水的施工关键工序主要包括基坑开挖、基坑降水、垫层施工、底板预铺防水卷材、底板防水保护层、施工缝和变形缝止水带安装、车站结构混凝土浇筑（底板、边墙、中板、顶板等）、侧墙基面处理及自粘式防水卷材施工、顶板聚氨酯防水涂料及耐根穿刺防水卷材施工、土方回填等。

4主要施工方法

4.1结构自防水

地下结构防水应遵循以结构自防水为主的原则，主要技术措施是提高混凝土密实度，消除混凝土危害裂缝，使混凝土自身抗渗达到设计要求。地下结构控制混凝土裂缝开展的综合措施主要如下：

（1）技术要求

① 防水混凝土抗渗等级根据工程埋置深度确定，抗渗标号≥P8。

② 迎水面裂缝控制宽度不大于0.2mm，背水面裂缝控制宽度不大于0.3mm，并不得贯通。

③ 迎水面钢筋混凝土保护层厚度≥50mm，背水面钢筋混凝土保护层厚度≥40mm。

④ 混凝土垫层强度等级为C20，厚度不小于150mm。

⑤ 严格控制混凝土的配合比，胶凝材料（水泥+粉煤灰+外加剂）用量根据试验配制确定，混凝土总胶凝材料用量控制在320～450kg/m³。

⑥泵送混凝土入模坍落度控制在120mm±20mm，入模前坍落度损失每小时小于10mm，坍落度总损失值不大于60mm。

（2）施工措施

① 在炎热季节施工时，采取遮阳棚降低原材料温度，减少混凝土运输时吸收外界热量。严格控制入模温度不大于28℃，避免强阳光下浇灌混凝土和浇灌后暴晒，避免大风天气浇灌混凝土，避免白天高温下浇灌混凝土。

② 在混凝土浇筑过程中不得随意改变水胶比。做好基坑的降水和排水工作，防止地表水和地下水侵入正在浇筑混凝土的基坑内，严禁带水作业，严禁向混凝土加水，严禁下雨时在露天浇灌混凝土。

③ 严格控制混凝土的坍落度和坍落度损失，不得产生离析和泌水现象。

④混凝土自高处倾落的自由高度不超过2m；每次灌筑混凝土分层厚度控制在30～40cm。

⑤振捣密实，防止漏振、过振，不得使混凝土表面出现浮浆，底板和顶板混凝土浇筑完毕收水、刮平，立即严密覆盖防止失水。

⑥加强湿养护，混凝土终凝后立即进行湿养护，湿养护时间不得少于14天。防止现浇混凝土内外温差过大(控制在25℃)和混凝土内温降过快(温降控制在3℃/天)。

4.2防水基面处理

基面处理为后续防水铺贴提供重要条件，是不可缺少的一道工序。

（1）围护结构露筋及外露垫块处理：表面对抹灰能盖住，清除露筋内渣土后，进行抹灰处理，对钢筋外露超过墙面过大的钢筋，先对钢筋进行切割，未切除干净的钢筋头用水泥砂浆顺坡覆盖，避免钢筋头刺破防水。

（2）砂浆抹面：经验收基面清理干净、凿毛到位且无渗漏水后，采用砂浆对整个墙面进行抹面处理，保证其顺直度、平整度等指标满足要求。

（3）鼓包缺陷处理：土方开挖完成后，基面大小鼓包均应破除，鼓包破除完成后，再采用砂浆按设计要求抹面。

（4）基面渗水缺陷处理：对存在有明显流水及水渍的位置进行环氧树脂注浆处理，直至流水及水渍消失为止。

（5）接缝缺陷处理：围护结构地连墙接缝处存在沙包、夹泥位置，采用人工清理，挂钢筋网，喷射混凝土补平、然后进行砂浆抹面。

（6）阴阳角处理：阴阳角采用砂浆抹面，阴角抹50cm×50cm的砂浆倒角，阳角抹成R≥30mm的圆角。

4.3接缝处防水施工

4.3.1施工缝防水

车站结构的施工缝中部采用镀锌钢板止水带和水泥基渗透结晶材料，侧墙和底板施工缝迎土侧设置外贴式止水带，其相交部位采用十字配件。车站与通风道、车站与区间隧道后浇环梁两侧的施工缝采用遇水膨胀止水条和预埋注浆管的方法进行防水处理。

图1 底板垂直施工缝防水构造图

图2 侧墙垂直施工缝防水构造图

（一）钢边橡胶止水带施工技术要求:

（1）先将钢边止水带按设计规定，放到规定的位置。

（2）利用钢边止水带两边的安装孔，用铁丝将钢边止水带与钢筋网捆扎定位。钢边止水带定位时应钢带外侧高于正中间止水带形成U字型安裝。

（3）模板安装在钢边止水带的正中间橡胶O形环中间位置，模板和止水带固定牢固，谨防混凝土浇灌振捣时止水带移位。

（4）水平安装的钢边止水带做保护和临时支撑，浇筑止水带附近浇筑混凝土时要轻微振捣，确保止水带下缘的混凝土中的气泡全部排出，混凝土捣面超过止水带平面后，取掉支撑，使止水带呈水平状态。

（5）钢边止水带二侧的钢带安装时，钢边止水带在拐角处应按R的半径规定拐弯，并维持钢带平整度，使钢带与水泥混凝土有效的融合。

（6）止水带在运输时要妥善保护好，贮藏时应通风，防止油污和阳光照射。

（二）镀锌钢板止水带施工技术要求

（1）安装过程中一定要使两翘曲面安装方向朝向迎水面。

（2）钢板沿施工缝连续设置，并采用搭接连接的方式，搭接长度不小于100mm，双面满焊，要求焊缝饱满不渗不漏。

（3）墙体转角处的处理，可以采用整块钢板弯折或丁字型焊接方式。

（4）应尽力保证止水钢板中心线与施工缝中心线相重合。

（5）浇筑和振捣钢板止水带部位的混凝土时，应注意止水带位置，避免止水带出现扭曲或倒伏，严禁振捣棒触及止水带。

（三）背贴式止水带施工技术要求

（1）背贴式橡胶止水带安装在已用砂浆抹平的车站围护结构表面，可直接采用水泥钉和铁片垫固定止水带，固定点距止水带边缘不大于20mm位置，固定应牢固、定位准确，避免浇筑混凝土止水带位移或脱落。

（2）止水带设置在其他防水层表面时，可采用胶粘法等固定，不得采用水泥钉穿过防水层固定。

（3）止水带兼作为分区止水带时，应与防水板密贴设置(见分区系统施工技术要求)，其他非分区部位可固定在防水板表面或防水层的保护层表面。

（4）背贴式橡胶止水带尽量整环设置，如出现现场接头时，应尽量采取现场热硫化对接；当无条件打用硫化对接时可采用丁基橡胶腻子片粘贴搭接，搭接宽度不得小于50mm，搭接部位的齿条间应采用丁基橡胶腻子片或丁基橡胶防水密封胶粘带进行加强密封。

（5）止水带的纵向中心线要与接缝对齐，误差不得大于10mm，止水带安装完毕后，不得出现翘边、空鼓。

4.3.2变形缝防水

变形缝一般采用宽度30～35cm的背贴式止水带和宽度为35cm的中埋式橡胶止水带进行防水处理，变形缝背水面一侧预留凹槽，设置不锈钢板接水盒。密封胶可采用聚氨酯或聚硫密封胶。中埋式止水带、背贴式止水带施工技术要求如下：

（1）固定中埋式止水带时，只能在止水带允许的部位上穿孔打洞，不得损坏本体的部分。定位时使其界面保持平展。

（2）在混凝土浇筑施工过程中，振捣和定位止水带时，应注意振捣的冲击力，以免由于力量过大刺穿橡胶止水带，如果发现有破裂的现象应及时修补。

（3）中埋式止水带接头必须粘接良好，如施工现场条件具备可采用热硫化连接方法。

图3 底板侧墙变形缝

4.4防水卷材施工

4.4.1侧墙防水施工

（1）防水层基面平顺、坚固、无钢筋突出，后铺时要求无明水（允许潮湿），平整度满足D/L≤1/6（D——基面相邻两凸面凹入深度，L——基面相邻两凸面间的距离）。

（2）铺设卷材部位先弹线后铺设，要求铺设平顺、舒展、无褶皱、无隆起。后铺时要求反满粘无空鼓、密贴、粘贴牢固。

（3）材料短边与长边搭接宽度100mm，搭接部位主材与主材搭接，搭接要求连续可靠、粘贴牢固、不渗水；在搭接部位采用配套的双面自粘性胶条封缝，自粘性胶条厚度为1.2mm，封缝宽度不小于80mm。要求胶条封缝严密、平顺、不得隆起。

（4）底板卷材空铺在垫层上，打用点工固定，胶粘层面向上，高分子层面向下，底板卷材向侧墙立铺至牛腿施工缝上沿50mm。

（5）侧墙铺设卷材前先对防水卷材铺设基面进行处理，保证平整度满足卷材铺设要求，基面弹线确定每幅卷材铺设位置，采用钢板压条将卷材铺设在围护结构上，卷材高分子面向外，反应胶粘层面向内。上下两幅卷材搭接时，上幅卷材在外，下幅在内。

（6）顶板卷材铺设时先在顶板混凝土结构迎土面涂抹水泥浆，用作界面粘结层，撕掉隔离纸，使反应粘胶层面向下铺施工在顶板上，铺贴完成及时浇筑细石混凝土保护层。

4.4.2顶板防水施工

顶板采用2.5mm厚单组分聚氨酯涂料、侧墙和底板采用4mm沥青基聚酯胎预铺防水卷材。顶板防水施工工艺如下：

（1）顶板基面处理

1） 砂浆或混凝土找平层应抹平压光；出去基层表面浮灰和其他突出杂物，修补抹平蜂窝、孔洞等缺陷。

2）基层表面应达到结实，平整和充分干燥的要求，无凹凸、松动、起皮、裂缝等现象，对于基层有明显裂缝，应做附加防水处理。

3）基层无油脂、灰尘杂物等，基面干燥程度应达到要求，含水率不大于9%。

4）顶板上用作标高控制的短钢筋头割除，割除前先用凿子凿出根部混凝土（深3cm）,再将其沿底部割除，凹槽用砂浆摸平。将顶板上施工缝处凸出的混凝土块、明显高出的混凝土面凿除、并打磨平。

5）侧墙边甩出的防水卷材上粘着的混凝土块小心剥离出来，并用湿抹布擦拭干净，保证卷材面清洁。

（2）涂料施工

1）首先在干燥、坚实、干净的混凝土和砂浆基层上薄涂一层水平型单组分聚氨酯防水涂料作为底涂。

2）然后用滚刷或橡皮刮板在水平基层面上涂布单组分聚氨酯防水涂料，涂布时尽量流平，达到厚度均匀一致。

3）由于垂直型聚氨酯防水涂料粘度较大具有非下垂性，可满足立面涂刷需要，立面可直接用抹子或滚刷在垂直基层表面进行涂布。

4）聚氨酯防水涂料应分层分遍涂布，涂刷时尽量做到均匀、厚薄一致。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。当涂膜厚度为1.5mm时，每平方米使用量约2kg。

5）涂膜防水层的保护在涂膜防水层固化之前，严禁在工作面上踩踏。在固化后在防水层上浇注100mm厚细石混凝土保护层。

（3）顶板防水施工

①顶板混凝土施工时严格控制表面平整度并进行原浆抹面，待顶板混凝土强度、表面干糙程度等达到铺设要求后方可进行顶板放水卷材铺设。

②侧墙防水卷材深入顶板600mm，设置60cm宽的防水卷材加强层，涂刷基层处理剂：防水卷材与基面最好采用专用界面剂，确保防水卷材与基面充分接触。

③处理管道、落水口周边及泛水节点处做附加层处理。

④铺贴明将卷材表面清除干净，掀起搭接卷材底面粘结隔离纸，立即用排气辊压实粘牢，将缝中挤出的外溢胶刮压密实。

⑤高分子(自粘)防水卷材与卷材之间搭接宽度100mm，为保证搭接可靠，搭接部位再用双面自粘性胶条封缝，封缝宽度80mm，厚1.2mm。

⑥ 结构阴阳角、施工缝、上下翻梁、结构高程变化处阴阳角按照设计要求铺设500mm宽加强层。

5关键技术创新点

引入“皮肤式”防水涂料理念，附加柔性全包防水设计既明挖法结构侧墙采用2.0mm厚高分子密贴自粘式防水，顶板采用2.5mm厚单组份聚氨酯防水涂料+1.5mm厚耐根穿刺防水卷材。

6材料与设备

表1 主要设备配备表

表2 施工人员配置表

7质量控制

（1）推行施工质量过程控制，切实抓好每道施工工序的质量，以工作质量来保证工程质量。

（2）对准备进库的原材料要查明是否有厂家的产品合格证，分次抽验原材料，杜绝伪劣产品混进仓库。

（3）对已进库的原材料要分类按日期编号，按要求存放保管，把易锈、怕淋、怕晒的材料放置在干净、干燥的库房中。

（4）工程实施前，对参与施工的现场操作工人进行技术交底和质量交底。

（5）每道工序施工完毕，先由班组自检，后由施工队复检，合格后再由质量员终检验收，合格后方可进入下道工序。

（6）防水基面处理要基本平整，坚实，无明水、起皮、掉砂、油污等部位存在。

8安全措施

（1）工人应随时穿戴防护设备，防止污染气体和液体对身体危害。

（2）特种设备各种机械操作人员和车辆驾驶员，必须取得操作合格证。

（3）作业人员进入施工现场前进行进场安全教育，进场作业佩带安全帽和工作牌。

9环保措施

（1）现场要加强场容管理，使现场做到整齐、干净、节约、安全、施工秩序良好。

（2）水泥等易飞扬的细颗粒散体材料安排在库内存放或严密遮盖，以防止扬尘。

（3）施工作业产生的污水，必须经沉淀池沉淀后方可排入市政污水管道。

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