形成過程
長期以來,地下工程經常會受滲漏水的威脅。上海市第四建築有限公司在上海震旦國際大樓的地下室外牆防水施工中,採用設定薄型濾水層防、排水的施工方法,以新型組合構造防水的技術,成功地解決了地下室滲漏的技術難題,取得了良好的防滲效果。在此基礎上,上海市第四建築有限公司根據科研成果和施工經驗總結形成《地下室薄型濾水層防排水施工工法》。
工法特點
《地下室薄型濾水層防排水施工工法》有以下特點:
1.防水構造體系獨特:常用的地下工程防水技術大多是在結構自防水的基礎上設定塗膜或卷材防水層。地下室薄型濾水層防、排水的新型組合構造層,是在地下室外牆的迎水面側,採用了“防水一排水一防水”的組合構造擋水工藝,使少量滲漏水或地表水在重力的作用下,按既定通道有組織的排放,以此來消除地下水壓力,以有組織的排水來實現防水的功能,防滲漏效果顯著。
2.工藝簡便、降低成本:“兩牆合一”中設定薄型濾水層防、排水的新型組合體系,在形成防、排水層的同時兼作內襯牆模板,工藝簡單、工效高,可以不用對地下室襯牆背水面進行防水處理,可以降低工程成本。
操作原理
適用範圍
《地下室薄型濾水層防排水施工工法》適用於帶地下室結構的防水,特別適用於埋深較深、水文地質條件差、周邊環境複雜、防水施工操作面小(如二牆合一的結構體系)、防水等級高的基礎結構防水,如:高層建築地下室、游泳池等。
工藝原理
《地下室薄型濾水層防排水施工工法》將平面防、排水中使用的基本組合“結構體系+整體空隙夾層+帶支點的面層”引入地下室立面外防水,採用帶圓形支點的塑膠夾層板作為構築排水層空腔的材料。
少量滲漏水或地表水經由地下室內襯牆立面濾水層匯入基礎底部隔水倉,再排出地下室。通過構建這樣一個整體的防排水路徑,起到防水和有組織排水相結合的功能。
《地下室薄型濾水層防排水施工工法》整體排水路徑示意見圖1。
註:從上圖可以看出,濾水層中的水經由過水管進入底板隔水倉,並匯流至集水井,通過水泵將水抽出地下室。
工藝流程
《地下室薄型濾水層防排水施工工法》施工工藝流程圖見圖2。
操作要點
《地下室薄型濾水層防排水施工工法》操作要點有以下7項:
1.基層處理(填充層砌築)
(1)地下連續牆與外板牆間預留160毫米厚空隙,由120毫米厚磚牆填充層(用以調整地下連續牆的垂直度和保證濾水層的施工寬度)和40毫米厚濾水層構成。
(2)砌襯牆時,每隔1.2米設定素混凝土塊,便於射釘固定濾水板。
(3)襯牆與地下連續牆之間的空隙處理:空隙≥40毫米時,灌C20細石混凝土,空隙<40毫米時,灌水泥與黃砂的拌和料,澆水密實。
2.塑膠濾水板的基本構造與連線方式
(1)H40塑膠夾層板的支點呈杯型,高度40毫米,門幅1250毫米,長度任意,可根據需要自由裁切。支點的前後、左右疊合搭接就形式整體,見圖2。要求至少疊合2扣,並在搭接部位用粘結劑粘平。
(2)濾水板固定:在濾水板的杯形支點部位用射釘或水泥釘與襯牆中的混凝土塊固定,也可用聚氨酯粘合劑點粘在牆體上,間距1.2米。
(3)為了防止傳力帶的混凝土從濾水板上口進入濾水板,在濾水板頂部設定L型壓頂蓋板。
3.過水管設定
(1)過水管可以是塑膠UPVC管或鋼管。
(2)過水管長度為圈樑高度+50毫米,其中上口高出圈樑頂面10毫米,下口插入濾水空腔40毫米,且下口成切削狀,便於穿插(註:插入隔水倉內的過水管以一定角度彎折)。
(3)過水管在結構圈樑鋼筋綁紮完成後設定,與圈樑鋼筋點焊固定。
(4)過水管設定示意見圖3。
4.防止濾、排水通道堵塞
(1)每層的濾水板設定到設計高度後,在濾水板的頂部設定統長的“L”型封口板,防止圈樑混凝土侵入濾水空腔。
(2)封口板長邊80毫米,短邊50毫米,其中長邊與壓頂圈樑固定(固定方式可以是射釘或水泥釘,也可以是粘合劑粘結),短邊對濾水板起限位作用。
(3)封口板的選擇可以是UPVC塑膠成型板,也可以是鐵質薄板。封口板按2米間距預留過水管孔。
5.在澆搗混凝土前,須對過水管作臨時封堵。封堵採用布團塞口,在立上層濾水板前拔除,防止濾水空腔內混入雜物,引起管塞。
6.濾水板的搭接方向應與混凝土的澆搗流向保持一致,防止混凝土逆向流淌撕開接口而進入濾水層。
7.在施工上層濾水板前,先對基層及基底進行清理,然後對相鄰兩過水管間的槽底進行砂漿找坡,最薄處10毫米(與過水管齊平),最厚處位於相鄰兩過水管的中段,坡度不宜小於2%。
勞動組織
《地下室薄型濾水層防排水施工工法》需用的人員組合及工作崗位,見表1。
材料設備
材料
《地下室薄型濾水層防排水施工工法》材料要求有以下2項:
1.塑膠濾水板的選擇應滿足:
(1)濾水板的厚度(指支點高度)不得超過地下連續牆與內襯牆間的間隙。
(2)濾水板的抗壓強度要能抵禦混凝土澆搗產生的側壓力。
2.塑膠濾水板的部分產品規格、性能、指標,見表2。
設備
《地下室薄型濾水層防排水施工工法》需用的主要機械設備,見表3。
質量控制
《地下室薄型濾水層防排水施工工法》質量控制應遵循以下要求:
1.薄型濾水層的施工質量檢驗參照《混凝土結構工程施工質量驗收規範》(GB 50204-2002)中模板分項工程進行檢驗評定。
2.濾水板分項工程質量驗收標準,見表4。
安全措施
採用《地下室薄型濾水層防排水施工工法》施工時,除應執行國家、地方的各項安全施工的規定外,應遵守注意下列事項:
1.基坑周邊必須設定固定的防護欄桿、上下行人樓梯。
2.明火作業時必須有專人對產品進行監護,防止造成對濾水板的損傷。
3.濾水板現場倉儲時,需配備一定數量的滅火機,並禁止周圍使用明火。
效益分析
《地下室薄型濾水層防排水施工工法》具有以下社會效益:
1.“兩牆合一”中設定薄型濾水層防、排水的新型組合防水體系工藝簡單、工效高,可以大幅度地縮短工期。
2.塑膠濾水板價格低廉,可以較大幅度地減低工程造價,良好的防滲性能還可以節約大筆的維修費用,經濟效益顯著。
3.經對其工效、成本方面進行分析比較,與空腔內設定合成高分子卷材相比較:
(1)工效提高:提高工效70%。
(2)成本降低:成本降低率16%。
(3)薄型濾水板替代了地下室外牆模板,節約了模板及支模體系的一次性投入,較大幅度地減低工程造價。註:施工費用以2003-2004年施工材料價格計算。
套用實例
《地下室薄型濾水層防排水施工工法》套用實例:
上海震旦國際大樓位於浦東新區陸家嘴金融貿易區,是一幢地下3層、地上37層的超高層建築。
工程的基礎型式為鋼筋混凝土樁筏基礎,埋置深度15.3米。其中基礎底板除主樓部位為3米厚整底板外,副樓部位採用3米高的隔倉式底板,其基本模式為“上底板+承台/地梁+下底板”,中間形成彼此相通的隔水空腔(俗稱隔水倉)。
地下室採用“兩牆合一”,另外在地下室外牆內側設有鋼筋混凝土內襯牆。襯牆與地下連續牆淨距160毫米。
工程的水文地質條件較差,基礎埋深範圍內的第③層土缺失,第②、④層土土層厚、含水量高、滲透係數大,且多為砂性土。此外工程地處黃浦江畔(距黃浦江不足百米),地下水補給豐富,水位受潮汐影響。
工程建築等級屬特級,防水I級,地下室外牆採用薄型濾水層防、排水構造體系,薄型濾水層的展開面積約4400平方米,地下室結構完成後,經組織專項檢查,未發現任何滲漏情況。
榮譽表彰
2006年1月19日,
中華人民共和國住房和城鄉建設部發布《建設部關於公布2003-2004年度國家級工法的通知》,以文號建質[2006]16號公布,《地下室薄型濾水層防排水施工工法》被評定為2003-2004年度國家級工法。