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協(xié)會刊物

地下室設計與施工

時間日期：2004-8-10 已被閱讀次：[7280]

佛山建筑設計院　劉英韜

　　目前城市的住宅小區(qū)、商業(yè)建筑等大多都建有地下室，并且地下室建設規(guī)模越來越大。如何設計與施工，確保合理、經(jīng)濟、使用方便、安全可靠，這是值得探討和研究的。
　　一、建筑設計
　　1、平面布置
　　從上部建筑功能要求出發(fā)，結(jié)合地下室使用功能，確定柱網(wǎng)布置。這是一個上下協(xié)調(diào)的過程，在方案設計中，需要多次調(diào)整柱網(wǎng)，在解決上、下部不同的使用功能之間找一個平衡點，對建筑師是一個極具挑戰(zhàn)性的題目。為使地上地下建筑均取到滿意的效果，有時可采用轉(zhuǎn)換大梁或轉(zhuǎn)換層過渡，但將加大造價及對結(jié)構(gòu)帶來不利的影響。
　　柱網(wǎng)的布置還須考慮有利于后澆帶或伸縮縫的設置，大型地下室的后澆帶或伸縮縫通常是不可少的。
　　2、地下室防水設計
　　地下室必須進行防水設計。防水設計應根據(jù)工程性質(zhì)、埋置深度、地下水位高度、水文地質(zhì)變化等影響選擇設防標準。
　　防水設計應遵循“以防為主”、“阻排結(jié)合”、“迎水面設防”的原則。根據(jù)防水等級，可以采用一道或多道設防。利用結(jié)構(gòu)混凝土自防水作為一道防水層最為合理。需要注意的是，地下室防水與屋面防水是兩個不同的概念，不可混淆。
　　地下室的防水層大體分剛性和柔性兩大類。在設計規(guī)范中，對不同的防水等級的使用范圍、設防要求都有明確規(guī)定。
　　2.1、結(jié)構(gòu)自防水
　　結(jié)構(gòu)剛性自防水是利用結(jié)構(gòu)本身的密實度阻擋水的滲透，來達到防水的目的。由于混凝土是多孔材料，當作為自防水時，必須摻外加劑以改善性能。
　　由于砼在硬化過程中水分的蒸發(fā)會產(chǎn)生體積收縮，當收縮受到地基或內(nèi)部的約束，內(nèi)部產(chǎn)生拉應力，為了減少這方面的影響，通常每30～50米設一道后澆帶，寬度700至1000毫米，以減少砼早期裂縫的出現(xiàn)，填充時，采用補償收縮或膨脹砼，使砼保持一定的壓應力，避免拉應力出現(xiàn)，產(chǎn)生裂縫滲漏，后澆帶的梁鋼筋一般不切斷，板的鋼筋可以切斷，但要適當加大配筋，填充前焊接或搭接，以增強抵抗收縮應力的能力。
　　防水砼的抗?jié)B等級根據(jù)地下室埋深及壁、板厚度確定。
　　防水砼梁、板及壁板施工縫、后澆帶兩側(cè)應設2～3毫米厚鋼板止水帶，增加水滲透的線長度，達到止水效果，也可預先埋設遇水膨脹橡膠止水帶，其防滲性能比較強。
　　當?shù)叵率议L度較長，達到120米以上時，只設后澆帶仍然不能解決使用期間由于砼干縮而產(chǎn)生的裂縫而滲漏，這時應設置伸縮縫，將過長的平面分開，減少或避免裂縫出現(xiàn)。當只有一層地下室時，可以采用中埋式橡膠止水帶，如圖一、圖二，經(jīng)使用效果很好。當有二層以上地下室時，宜采用中埋橡膠止水帶與銅板止水帶同時設置對抵抗水壓影響較有利，結(jié)構(gòu)自防水、防水砂漿要達到抗?jié)B要求，防止砼不密實而滲漏是完全可以達到，但是要防止砼由于干縮、徐變、溫、濕度變化而引起裂縫是不可靠的，特別是大尺度的地下室。即使配筋特多的大型水壩亦會出現(xiàn)裂縫，因而除了采用防水砼外，還須在迎水面設置柔性防水層。
　　2.2、剛性防水層
　　剛性防水層的基層為地下室的底板下之素砼墊層和地下室砼外壁，抹于迎水面一側(cè)，在砼壁與底墊層交接處應抹成R=50毫米的半園形。
　　剛性防水抹面采用聚合物水泥砂漿20毫米厚，或采用水泥砂漿五層作法防水抹面25毫米厚，抹平壓實，即可達到滿意的效果。
　　樁基不設承臺時，樁入底板深度及樁頭表面，均應將底板下剛性防水抹面連續(xù)鋪抹；當樁基設有承臺時，樁人承臺部分及樁頂面可不抹防水砂漿，剛性防水抹面宜由地下室底板底面開始伸下梁側(cè)，承臺側(cè)400毫米，以保證轉(zhuǎn)角部位底板的防水效果。
　　2.3、柔性防水層
　　柔性防水材料較多，主要根據(jù)建筑物的性質(zhì)、使用功能、使用環(huán)境條件、結(jié)構(gòu)特點和施工素質(zhì)等進行選用。柔性防水層必須設置保護層，防止柔性防水層損壞。
　　柔性防水層，主要有涂料防水層與卷材防水層兩種，由于施工簡單，經(jīng)濟合理，質(zhì)量容易保證，設計人員及施工單位均樂意采用。柔性防水層應設在迎水面一側(cè)。
　　2.3.1、涂料防水層
　　防水涂料層包括有機防水涂料和無機防水涂料，無機防水涂料宜用于結(jié)構(gòu)主體的背水面，應具有較高的抗?jié)B性，且與基層有較強的粘結(jié)性，由于在室內(nèi)，對室內(nèi)裝修等有一定的影響，所以很少采用，只有當迎水面防水層及主體結(jié)構(gòu)防水失效時有裂縫、滲漏時才采用，作為一種防水措施，但由于延伸性差，在砼收縮變形時，難免不會拉裂而有滲漏現(xiàn)象出現(xiàn)。
　　有機防水涂料，宜設于結(jié)構(gòu)主體的迎水面，有機防水涂料一般具有較好的延伸性及較大適應基層變形能力，對大型地下室，由于收縮及溫濕變化可能引起微裂縫時，迎水面采用有機防水涂料層是一種較好設計方案。
　　2.3.2、卷材防水層
　　卷材防水層鋪設在地下室砼結(jié)構(gòu)主體底板墊層至墻體頂端的水泥砂漿抹面基層上，在外面圍合形成封閉的防水層。
　　高聚物改性瀝青防水卷材，采用單層時厚度不小于4毫米；采用雙層時，每層厚度不小于3毫米。
　　合成高分子防水卷材，采用單層時，厚度不小于2毫米；采用雙層時，每層厚不小于1.2毫米。
　　從設計選擇考慮，一般選用拉伸強度高、延伸率大的卷材為好，以適應砼變形的影響。由于卷材是工廠化生產(chǎn)，其厚度、質(zhì)量均能保證，因而是柔性防水層理想選擇。
　　二、防水施工
　　防水設計和防水施工，同樣重要，缺一不可�，F(xiàn)就上述三道設防要求重點分述如下：
　　1、泵送砼：
　　1）水泥宜采用42.5級礦渣水泥，減少水泥水化熱，摻有粉煤灰時每m3砼水泥用量不得小280kg，不應采用早強水泥。
　　2）適量摻加不低于二級的粉煤灰代替部分水泥，推遲砼放熱高峰，增加砼的和易性及密實度，但摻量不應大于水泥用量的20％。
　　3）適當加入減水劑，減少用水量，便于減少砼收縮。
　　4）添加一定比例的外加劑，采用補償收縮砼，設置加強后澆帶（15天后可澆注），使砼中建立一定的預壓應力，抵消砼在硬化過程中產(chǎn)生部分的拉應力。
　　5）嚴格控制砼的塌落度，泵送砼塌落度應控制在120±20毫米以內(nèi)。
　　6）水灰比不得大于0.5。
　　7）有條件時利用60d齡期強度，減少水泥用量，從而降低水化熱，盡量避免砼內(nèi)外溫差過高造成砼開裂。
　　8）進行保溫保濕養(yǎng)護，延長保養(yǎng)時間，減少使砼內(nèi)部的溫度梯度，避免砼產(chǎn)生貫穿透性的裂縫。
　　2、防水砂漿防水層
　　防水砂漿作為防水的一道設防，簡單可采用1:2.0或1:2.5水泥砂漿（水灰比0.40～0.50）20毫米厚，分五次防水鋪抹。鋪抹時，層間施工縫互相復蓋，緊密結(jié)合壓實，最后一層表面提漿抹光。
　　3、卷材防水層
　　卷材防水層對于地下室特別是大型、超長地下室十分重要，必須保證施工質(zhì)量，其基層必須平整、干凈、干燥，是保證卷材防水層質(zhì)量的關(guān)鍵。所選用的基層處理劑、膠粘劑、密封材料等配套材料，均應與鋪貼的卷材性相容。
　　鋪貼方法有冷粘法鋪貼和熱熔法鋪貼，均應輥壓粘結(jié)牢固，不得有空鼓、皺折。
　　4、后澆帶施工處理
　　后澆帶兩側(cè)自然形成兩道施工縫，一般埋設金屬止水帶或遇水膨脹橡膠止水條，在后澆砼時必須先將原砼表面松散部分輕輕鑿除，清理干凈，如果是金屬止水帶，其上下表面均應洗擦干凈；若是遇水膨脹止水條，則應避免過份用水洗擦，應在砼表面洗擦干凈后，再嵌入遇水膨脹止水條，最后用微膨脹砼澆注后澆帶，并振搗密實。
　　由于施工縫清清洗不干凈，而出現(xiàn)滲水現(xiàn)象亦時有發(fā)生，一般應在施工縫迎水面再增加一道卷材柔性防水層防范。
　　5、變形縫施工處理
　　變形縫止水帶有采用金屬和橡膠止水帶兩種，同時在迎水面增設多一道可伸縮的卷材防水層
　　中埋式橡膠止水帶由于拉伸變形大，適應性強，在大型地下室經(jīng)常使用。
　　三、結(jié)語
地下室防水設計與施工，方法，構(gòu)造很多。結(jié)構(gòu)自防水在大型超長地下室中，砼的密實度可以達到抗?jié)B的要求，但微裂縫不可能避免，設置柔性防水層，是保證防水質(zhì)量的理想選擇。

　　參考文獻
　　1.GB50108－2001《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》
　　2.DBJ15－19－97《建筑防水工程技術(shù)規(guī)程》
　　3.GB50208－2002《地下防水工程質(zhì)量驗收規(guī)范》
　　4.GB50010－2002《混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》

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