建筑工程地下混凝土结构渗漏质量通病的预防研究

目前，建筑工程地下室和机电设备专业管廊等构筑物通常采用现浇钢筋混凝土结构。对于地下水位较高的地区，受到施工图设计深度、原材料和施工质量等因素的影响，地下混凝土结构易出现渗漏质量问题。建筑工程交付使用后，一旦出现渗漏，不仅影响建筑工程的正常使用，且因渗漏部位深埋地下，后期维修极其困难。本文以北京市某建筑工程地下混凝土结构渗漏质量通病预防为例，介绍了地下混凝土结构渗漏常见的质量通病，分析了渗漏产生的原因，提出了混凝土结构渗漏质量通病的预防措施，并总结了该工程地下混凝土结构渗漏质量通病预防的工作思路。

一、工程概况

该建筑工程基础采用现浇钢筋混凝土结 构，明挖法施工，底板和外墙均采用抗渗混凝土；地下室防水等级为一级，耐用年限为50 年，抗渗等级为C40P8，地下室防水采用3+4 自粘型聚合物改性沥青防水卷材，外墙内侧做 1.0mm厚水泥基渗透结晶型防水层1道；覆土种植顶板及侧墙均设置耐根穿刺防水层。该工程的基础结构和地下室防水层施工时正处于冬季。

二、地下混凝土结构常见的渗漏质量通 病、产生的原因及预防措施

1.抗渗混凝土裂缝导致的渗漏

【产生的原因分析】

抗渗混凝土原材料质量控制不严或配合比设计不合理，易导致抗渗混凝土质量不稳定，且其密实度和体积稳定性均难以得到保证。抗渗混凝土施工过程控制不严，存在任意加水和未采取有效养护措施等问题，导致抗渗混凝土收缩，一旦收缩应力大于混凝土的抗拉强度，必然造成混凝土开裂。

【预防措施】

（1）抗渗混凝土应选用优质原材料。

1） 选用P·O 42.5普通硅酸盐水泥，其性能指标均应符合国家标准GB 175—2007《通用硅酸盐水泥》的要求。

2）粗骨料选用级配合理、粒形良好、质地坚固的洁净碎石，最大粒径控制在20~25 mm范围内，含泥量控制在0.5% 以下，泥块含量控制在0.2%以下，针片状含量应小于5%，其他质量应符合现行国家有关标准的规定。细骨料选用洁净的中砂，细度模数控制在2.6~3.0，颗粒级配符合Ⅱ区，含泥量控制在2.0%以下，泥块含量控制在0.5%以下，其他质量应符合现行国家有关标准的规定。此外，选用适宜砂率，以确保混凝土体积稳定性，粗细骨料选用连续级配，以保证紧密堆积原则。

3）选用优质矿物掺合料，有效地减少水泥用量，降低水化热，改善混凝土拌合物的工作性，增进混凝土后期强度，改善混凝土的内部结构从而提高混凝土的密实度和耐久性。

4）该工程基础结构施工时正处于冬季，所以工程基础结构抗渗混凝土选用了AN 4000 型防冻剂，此种外加剂低碱无氯，环保性能良 好。一方面最大限度地降低水胶比，保证混凝土的强度，另一方面优质的引气剂能改善混凝土内部的孔结构和孔分布，在改善混凝土和易性的情况下提高混凝土的抗渗性能。另外，所选用的聚羧酸外加剂还能降低混凝土的收缩，增加混凝土的体积稳定性。

（2）优化抗渗混凝土配合比。为达到混凝土低渗透性和较高的防水能力，应优化防水混凝土配合比设计，选用较低的水胶比和合理砂率，以保证混凝土的密实度和强度。通过大量的试配及试验工作，优化了C40P8抗渗混凝土的配合比（表1）。

表1 C40P8抗渗混凝土配合比 kg/m?

（3）抗渗混凝土施工注意事项。应采用合理的施工工艺并加强养护，切实提高混凝土的密实度，降低综合温差、提高混凝土的极限拉伸值，达到抗裂防渗的效果。施工时主要注意以下几点。

1）为减小地下室底板和顶板对外墙的约束，应进行分段施工，并严格控制振捣时间，掌握振动棒插入深度，防止漏振和过振，减少分层离析现象，确保混凝土均匀密实，从而不产生塑性裂缝。

2）禁止在混凝土浇筑过程中任意加水，否则，将会导致混凝土的水胶比变大，影响混凝土的和易性，造成混凝土强度下降，导致抗渗混凝土易产生裂缝。

3）应严格控制抗渗混凝土拆模时间，特别是对于冬期施工，混凝土浇筑后处于不利的温度条件。应延迟拆模时间，以达到养护混凝土的 目的，从而防止表面裂缝。抗渗混凝土的养护质量好坏对其抗渗性能影响较大，早期湿润养护非常重要，养护时间应不少于14d。14d 后，水泥水化速度呈减慢趋势，强度增长也逐级减缓，继续做好养护虽然有益，但对质量的影响不如早期大。

2.变形缝处的渗漏

【产生的原因分析】

设计单位未根据工程特点等因素确定变形缝处防水构造做法。变形缝处采用橡胶止水带时，橡胶止水带固定不牢固，混凝土浇筑振捣导致其偏位。变形缝处采用钢板止水带时，由于钢板止水带厚度较薄，焊缝质量控制不严。

【预防措施】

（1）细化变形缝处防水构造做法。地下工程宜尽量减少变形缝的设置，当必须设置时，应根据工程地下水压、水质、防水等级、地基和结构变形等情况，选择合适的构造形式和材料。当变形量较大时，可采用埋入式橡胶止水带，并可嵌入橡胶止水条。

（2）严格控制变形缝处防水施工质量。

1）抓好止水带和止水条进场检验关，严格按照规范要求进行进场取样复试，材料复试合格并经监理单位验收后，才可用于工程施工。

2）在橡胶止水带埋入式施工过程中，将止水带埋设在变形缝横截面的中部，止水带搭接接头应锉成斜坡，并处理成毛面，用配套胶粘剂粘结牢固。

3）当底板埋入橡胶止水带时，一定要将止水带下部的混凝土振捣密实，之后将止水带从中间向两侧挤压按实，再浇筑上部混凝土，用成型钢筋夹固墙体内的橡胶止水带，夹固的钢筋与结构钢筋通过绑扎和焊接方式进行连接，防止位移。

4）分层浇筑墙体变形缝两侧的混凝土，采用小棒头插入式振捣器进行分层振实。

5）当采用钢板止水带时，应严格控制钢板带连接处焊接质量，保证焊缝高度。

3.混凝土施工缝处的渗漏

【产生的原因分析】施工缝混凝土表面没有凿毛且清理不干净，新旧混凝土结合不密实。浇筑上层混凝土时，没有在施工缝处铺设 1层水泥砂浆，导致上下层混凝土粘结不牢固。

【预防措施】

（1）普通施工缝处的预防措施。

1）地下室混凝土结构水平施工缝迎水面采用钢板止水带，止水钢板连接处焊接质量要严格控制，混凝土浇筑完毕后在施工缝处做卷材防水附加层。

2）认真清理施工缝，剔凿施工缝处表面浮浆，用压力水清理干净，但不得有积水。

3）浇筑上层混凝土前，用与混凝土强度等级相同的水泥砂浆铺设在施工缝处，以增强新旧混凝土的粘结。

4）当墙体高度超过2 m时，宜采用串筒下料。

5）施工缝处混凝土要仔细振捣，保证混凝土的密实度。

（2）入户管廊施工缝处的预防措施。

1）将原混凝土结构墙进行凿毛处理，施工缝表面清理干净，不得有浮尘、油污、松动水泥块和明水。

2）将注浆管剪至3~5 m长，安置在施工缝中间部位，紧靠橡胶止水带，使用固定夹进行固定，固定夹间距为200 mm。

3）将连接喇叭口旋紧并将PVC注浆导管引出，须注意，PVC注浆导管引出时应距施工缝至少250mm（图1），用注浆接口盒固定在背水面的钢筋上，固定应牢固、可靠，并将引出混凝土外的注浆导管一端进行封堵。

4）在橡胶止水带迎水面位置施工遇水膨胀止水胶，规格为宽度 8~10mm，厚度5~8mm，施胶时应用力均 匀，不得有缺胶现象。

5）浇筑后续结构时， 注意保持卷材甩头干净，尽量保证卷材不受污染。

6）在阴角及施工缝部位粘贴 500 mm卷材防水附加层，两侧各50%。

7）待结构混凝土达到强度后，未安装管道前，使用丙烯酸盐注浆液进行注浆施工。

图1  管廊入户连接处防水层做法示意

4.穿墙管处的渗漏

【产生的原因分析】

机电设备专业管线穿地下室墙体防水节点做法未进行深化设计。施工单位未严格按照管线穿墙防水节点做法进行施工。

【预防措施】

（1）排管防水层的做法。大面防水层施工至排管四周，上返高度视现场情况而定，再对卷材收口进行封边处理。该工程排管间距为 50 mm，不具备卷材施工作业面，故采用喷涂 3 mm聚脲防水涂料的做法，防水涂料与卷材防水层形成有效的搭接，搭接宽度为200 mm。喷涂涂料前，在套管四周剔出凹槽，使用水不漏进行封堵处理（图2）。

图2  排管防水层做法示意

（2）单根穿墙管防水层做法。

1）大面双层卷材施工先至套管管根部位，然后进行卷材封口处理。

2）裁取直径为D+300mm的圆形卷材片，其中D为套管直径，将卷材片中间直径为 D 圆形部分均匀等分，套于套管上，并粘贴牢固，然后进行卷材封口处理。

3）裁取长度为：套管周长+100 mm的卷材条，宽度为 250mm。将卷材片长边宽100cm部分均匀等分，然后包裹在套管上，最后进行卷材封口处理（图3）。

图3  侧墙单管防水层做法示意

（3）机电设备专业管道穿管后，管道与套管之间的缝隙应由专业施工队伍统一进行封堵，封堵材料选用非固化橡化沥青防水涂料。

5.绿植对地下室防水层的穿刺破坏

【产生的原因分析】

由于传统防水卷材不具有抗根刺性能，不能满足建筑种植系统的要求，导致防水层易被植物根尖穿透，防水层因破坏而失效。

【预防措施】

对有覆土种植顶板及侧墙均设置耐根穿刺防水层，宜在种植与建筑墙体之间较近处，在地下室外墙防水层外侧浇筑300 ~500mm厚C20振捣密实的混凝土。

三、地下混凝土结构渗漏质量通病预防工作思路

1.提出质量通病预防目标根据工程质量总体目标，结合不同工程实际，明确地下混凝土结构渗漏质量通病预防工作目标，落实相关单位责任。

2.建立质量通病预防小组为确保地下混凝土结构渗漏质量通病预防工作目标如期实现，建设单位应建立质量通病预防小组，或委托监理单位组织实施。建设单位质量部门负责人牵头负责质量通病预防小组，各相关专业质量负责人为成员，并应制订详细工作计划，明确责任分工。

3.质量通病预防工作主要环节

（1）在地下混凝土结构施工前，质量通病预防小组召开启动会，召集设计、施工和监理等单位有关人员参会，明确各单位责任分工及任务。

（2）根据设计、施工和监理等单位提出的预防措施，质量通病预防小组通过专题会形式，研究措施是否可行，并形成最终意见。

（3）在各有关单位达成一致意见后，质量通病预防小组邀请业内专家进行论证，充分吸收专家意见完善相应措施。

（4）质量通病预防小组将经专家论证后的地下混凝土结构渗漏质量通病预防措施下发给各有关单位，并要求设计单位完善施工图设计文件。

（5）质量通病预防小组将设计单位完善后的施工图发给施工单位，施工单位据此编制预防施工方案，按程序报监理单位审批后展开实施。

（6）施工单位应严格按照预防施工方案展开施工，切实落实预防措施，监理单位加大预防措施落实检查力度，督促施工单位将预防措施落实到位，确保地下混凝土结构渗漏质量通病预防工作取得实效。

四、预防效果

目前，该工程地下室混凝土结构已经过3 个雨季的检验，并未出现常见的地下混凝土渗漏质量通病，这充分体现出该工程地下混凝土渗漏质量通病预防工作思路是可行的，分析确定的地下混凝土渗漏质量通病风险点覆盖面广，采取的专项预防措施针对性强。

五、小结

随着建筑工程技术不断发展突破，地下混凝土结构渗漏等工程质量通病日渐减少，但因不同工程复杂程度不同，新的工程问题也会出现。因此，应始终高度重视地下混凝土结构渗漏等质量通病的预防工作，通过行业内共同努力，为质量通病预防工作作出新的贡献。