摘要：现代各项工程建设中都以混凝土为重要的施工材料，应用范围非常广泛。在现代化社会的飞速发展中，城市用地面积逐渐紧张，为了满足人们日益增长需求及社会发展，地下工程的充分利用显得尤为重要，其中的防水工程具有一定的难度，一旦出现问题，必将影响整个建筑工程的质量，混凝土工程就是地下工程的质量问题的薄弱环节，因此必须要采取多项有效措施来确保地下防水混凝土的施工质量，避免渗漏。
关键词：地下工程；防水混凝土；施工技术
一、引言
地下室防水混凝土施工的关键在于是否能保证其墙体的防潮、抗渗功能。由于地下室墙体长期处于地下水或潮湿土壤包裹之中，许多原因都会引起渗漏，存在诸多隐患，容易引起建筑结构的整体性安全隐患，也会给地下室各种物件带来损害。因此在工程项目中如何有效的防止和控制混凝土裂缝的出现就显得极为重要。
二、地下工程中防水的重要性
在地下工程的施工过程中，防水问题是重中之重，其质量的优劣，会直接影响整个地下工程的功能和寿命，甚至关系到人们在使用过程中的生命财产安全。国内外的地下工程在使用过程中，由于工程结构渗漏水导致的人身安全事故屡见不鲜。因此应对地下工程的防水工程给予高度重视，对施工中的各个环节都要做好事前控制和过程控制，从而有效的保障防水工程质量。
三、地下工程渗漏产生的因素
根据目前常见的地下室防水问题进行分析，多数地下室的渗漏现象都是由于混凝土结构本身存在质量问题，如利息、裂缝和蜂窝麻面等现象。在施工的过程中由于对于施工技术的选择不够合理，极易引起混凝土裂缝的产生。就一般的地下工程而言，地下室混凝土结构一般采用防水混凝土，一旦施工不当产生裂缝，在柔性防水层失效情况下，作为最后一道保证的混凝土防水也将失去功效，产生渗漏、窜水情况。而产生这种情况的，主要由于设计和施工两种因素造成：
3.1设计因素
在设计过程中对于地下水规律的认识不够充分，设防等级和防水标高与现场情况不符，在施工过程中忽视了上层滞水的危害，设计过程中也未对此进行分析与处理，在选择细部构造时失当，出现选材不当、构造不合理等问题，从而造成严重的设计隐患。
3.2施工因素
在制定施工方案时，未能结合水文地质情况和工程现状制订有效可行的措施，现场实施质量控制不到位，材料质量不符合要求等，都是导致渗漏情况发生的重要因素。比如侧墙与底板之间的连接措施和连接工艺选择不当，止水条的做法或止水钢板的质量控制存在问题，导致混凝土在施工的过程中存在质量缺陷与隐患。另外在施工过程中混凝土结构本身也存在一定的质量缺陷。以变形缝为例，在施工的过程中止水带形式选择不合理，连接部位处理不当，止水带材料质量不过关等。
总的来说，设计不当的因素容易纠正，尤其是在施工之前，经过设计单位自审，施工现场图纸会审，一般可以提前解决。而施工不当的因素比较普遍，成为导致渗漏的主要因素。
四、地下室混凝土施工产生的渗漏原因分析
（1）地下工程的施工具有相当的复杂性和特殊性，与当地的地质水文条件息息相关，施工准备尤为重要。首先要科学合理的设计排水措施，从而保证防水工程的施工时具有符合规范标准的干燥环境，这是保证工程质量的基础。其次要做好降排水工作，避免地下水和雨水汇集对地基和工程实体造成质量影响，从而埋下后期难以发现整改的质量隐患，严重的会产生边坡失稳、坍塌等严重事故，对工程质量造成难以弥补的伤害。
（2）混凝土的浇筑是整个工程中的关键环节，地下工程混凝土多为抗渗混凝土，其浇筑必须严格遵守施工和质量验收规范。根据混凝土的浇筑厚度，提前做好浇筑方案，尤其是大体积混凝土，还要做好测温和控温工作。并且做好技术交底工作，确保现场按照既定方案实施。但尽管如此，在实际操作过程中，难免会产生偏差，常会出现单次浇筑量太多，浇筑分层过厚，振捣器振动作用的有效半径不够，导致出现漏振、欠振或是过振的情况，现场带班人员落实不到位，长时间浇筑时人员未交接等诸多情况。很容易产生蜂窝、麻面等缺陷，这对于抗渗混凝土来说，会大大降低其抗渗的性能。
（3）混凝土的养护也是极为重要的工序，如果浇筑后没有采取有的养护效措施，或提早拆模等不规范操作，很容易使混凝土发生早期脱水，这会使水泥水化反应缓慢，当游离水受热蒸发后，形成毛细管孔网，形成渗水通路。同时混凝土收缩幅度增大，出现明显裂缝，严重的会产生龟裂现象，使抗渗性能急剧下降，甚至完全失效。
（4）水泥是混凝土的主要材料之一，具有凝固时收缩的特点，一般可通过参加UEA膨胀剂等外加剂解决。但在设计施工过程中，混凝土的结构会受到来自自然因素、人为因素等多方面的影响，比如保护层太薄的时候，混凝土表面会沿钢筋排布产生裂缝现象，此时地下水便会沿着开裂的部位渗入，并顺着钢筋窜入到混凝土中四处游走，尤其在地下水位较高而裂缝部位较低的情况下，地下水存在一定的水头压力，导致渗漏情况更加严重。有时因为施工原因，钢筋、预埋件与模板直接发生接触，拆模后铁件暴露在外边，形成渗水通道，地下水很容易顺着铁件缝隙进入混凝土，形成渗漏。
五、地下防水工程施工中应遵循的原则
5.1自防为主的原则
混凝土结构自防水，是以混凝土结构本身的密实度实现防水功能的一种防水做法。其工序简单、工期较短、造价较低。一般高层建筑的地下结构防水，采用三道设防，即混凝土结构防水（自防）+外包柔性防水层+灰土层辅助防水。而结构自防水是抗渗漏的关键，也是最后一道设防，因此十分重要。结构自防水通常采用C30防水混凝土，在外加剂方面一般选用UEA混凝土膨胀剂，或选用PNC混凝土早强膨胀剂。PNC属于硫铝酸钙混凝土膨胀剂，除具有膨胀功能外，对混凝土还有显著的早强、增强、低温硬化、抗渗、防冻害、抗硫酸盐等性能，综合施工效果较UEA要好。混凝土配合比的设计与普通混凝土相同，水泥用量应不小于300Kg/m3，要优先选用不低于425#普通硅酸盐水泥或矿渣硅盐水泥。加料程序与普通混凝土相同。PNC的掺量要误差要小于0.5%，搅拌时间等技术指标要通知商混站严格落实。抗渗混凝土的运输、振捣与普通混凝土施工一样。但是对于自防水混凝土更要注意振捣密实，不能漏振欠振。浇注完后的混凝土，应及时覆膜养护。
5.2多道设防、刚柔相济的原则
按照规范要求，地下结构抗渗混凝土采用多道设防，刚柔相济。在迎水面上粘贴防水卷材或涂刷防水涂料，做保护层后再进行回填，可回填素土或灰土。施工中要着重控制以下关键点：首先严把材料关，材料的品种必须符合设计要求，材料的质量必须按规范抽检合格，且有出厂合格证；其次是精心施工，做到方案先行、样板先行。根据方案做好技术交底，确保一线工人了解工艺要求，之后每道工序做一块样板，保证工人熟悉工艺做法。施工单位人眼做好跟踪检查，按照三检制发现问题及时纠正和返工。
5.3混凝土的养护与折模
抗渗混凝土浇筑后的养护工作，不仅影响混凝土强度，还关系到混凝土的抗渗性能。如在早期脱水或养护过程中缺水，其抗渗性能将大幅度降低。养护时间应不少于14天。拆模要求也比普通混凝土要高，不宜过早，拆模时应精心操作，禁止用铁棍撬、大锤猛敲硬撬，防止混凝土受到损伤影响质量。
5.4被人忽视的回填土
地下结构的回填往往被人忽视，这是一个很大的失误。当地下结构外墙防水保护层施工结束后，应尽快展开回填施工。首先应重视回填土本身的质量，严禁用杂土或建筑垃圾回填，尽量采用原土回填，或外运黏性土、黄土回填，并测定其合适的含水率，如有必要可与设计商议采用灰土回填。其次是回填前应清理肥槽的杂物和积水，回填时应分层夯实，按规范做好相关试验，其中击实试验需要先做，这也是容易被人忽视一项试验。现场根据夯实方式的不同，可按200mm到300mm分层。质量良好的回填土也能起到一定的防水作用。严禁采用水夯法尽心回填，否则会导致使用期间回填土下沉，严重的会破坏防水卷材。
5.5施工缝的处理
施工缝是抗渗混凝土结构容易出现渗漏的薄弱环节，如果处理不当，极易形成渗漏水的通道。具体的防治措施为，抗渗混凝土应连续浇筑，尽量少留施工缝，尤其在顶板、底板更不宜留设，墙体上必须留设时，只准留水平施工缝，留在高出底板面不小于300mm的墙体上。在施工缝迎水面抹20mm厚聚合物防水砂浆，并在粘贴3mm-4mm厚高聚物改性沥青防水卷材或涂刷2mm厚聚氨酯防水涂料。当采用中置式钢板止水带时，应垂直放置于施工缝的正中间并固定牢固，翼缘朝向迎水面，焊缝连续饱满。施工缝两侧的混凝土浇筑时间不能间隔太久，以免接缝处新旧混凝土收缩值相差太大产生裂缝。为使接缝严密，浇筑前应对接茬进行凿毛处理，清除浮灰和杂物并冲洗干净，保持湿润，再铺20mm-25mm厚水泥砂浆一道或混凝土界面处理剂，及时浇筑混凝土。施工缝处的模板应后拆。
5.6保证原材质量
抗渗混凝土的主要原材料有：水泥、粗细骨料、外加剂和水等。水泥宜采用42.5#普通硅酸盐水泥，粗骨料粒径宜为5-40mm。含泥量≤1％，细骨料宜用中砂，含泥量≤3％，外加剂为膨胀剂，其技术性能必须符合国家标准一等品；粉煤灰必须达到二级，掺量≤20％，水应采用不含有害物质的洁净水。在施工前进场材料必须现场抽样检验，重点控制砂石含泥量及级配。
六、防水混凝土施工的主要技术
6.1施工材料的选择
（1）水泥是抗渗混凝土的主要原材料之一，多采用低水热化或中水热化为主，同时对混凝土配置需要以矿渣硅酸水泥、火山灰质水泥水泥和粉煤灰水泥为主。目前主要城市均采用预拌混凝土，水泥质量一般能够得到保证。
（2）粗骨料采用尽可能大粒径，但不宜大于40mm，所含泥土不得呈块状或包裹石子表面并含泥量不得超过1%，针石、片石含量不得超过5%。细骨料砂应选用中、粗砂并含泥量不得超过3%。
（3）水应用不含有害物质的洁净水。
6.2防水混凝土的搅拌要求
（1）及时测定砂石的含水率，以便调整混凝土拌合水用量。
（2）混凝土搅拌设备须保持洁净。
（3）混凝土搅拌上料应严格按照试验室提供的配合比施工，混凝土搅拌时间不得少于规范要求。
6.3防水混凝土的浇筑
（1）混凝土搅拌好后做坍落度试验，浇筑前按规范抽测，不合格者严禁使用，并控制号混凝土入模温度。
（2）混凝土的浇筑方法必须合理，避免出现冷缝。
（3）在底板抗渗混凝土施工过程中，布料地点应当严格控制，对混凝土的堆积现象进行及时处理，混凝土振捣需要以自然流淌坡度为主。集水坑处对吊模底部所造成的溢出现象及时进行控制和处理，避免混凝土因为沉落而造成裂缝隐患。
（4）泵送混凝土时，控制好混凝土的和易性，尽量避免出现堵管现象。浇筑高差大于2米时，应加串筒，防止混凝土离析。可采用溜槽入模，使混凝土从一侧开始逐渐向前推进，并保证上下层混凝土浇筑间隔时间不超过混凝土初凝时间，一般控制在2h内。
（5）混凝土的振捣。采用振动器时，根据泵送混凝土浇筑时自然形成的坡度，在每条浇筑带前、后布置两道振动器。前道振动器布置在底排钢筋处和混凝土的坡脚处，确保混凝土下部的密实；后道振动器布置在混凝土卸料点，解决上部混凝土的捣实问题，同时还要严格控制振捣的间距和时间。每一振点的振捣时间，应以混凝土捣实至表面呈现浮浆、不冒气泡和不再沉落为准，振捣时间为20-30s，避免漏振、欠振和过振。
6.4防水细部构造
（1）基础底板防水导墙
（2）施工缝
外墙水平施工缝高于底板500mm处，设置3mm厚钢板止水带，可在背水面增加渗透结晶型防水涂料，其余外墙水平施工缝设置遇水膨胀止水条增加渗透结晶型防水涂料。
（3）后浇带
底板后浇带设置遇水膨胀止水条增加水泥基渗透结晶型防水涂料。顶板后浇带设置3mm厚止水钢板增加水泥基渗透结晶型防水涂料。
外墙后浇带处防水处理作法：
地下室外墙后浇带防水处理的关键是设置承压钢板，对外防外贴法施工的侧墙，在铺贴防水卷材之前，在后浇带位置设置过渡承压钢板，使防水卷材顺利通过，并防止回填土的挤压。预制钢板3mm厚，在地下室外墙后浇带两侧预埋连接埋件，间距600mm，预制钢板与埋件焊接。
（4）穿墙管
出墙套管根部设置于大面施工同等规格的卷材作为增强层，附加层宽度500mm，管根部防水卷材铺贴前，先在管根部涂刷一层防水涂膜，做法见附图。
（5）集水坑防水作法
在集水坑的阴阳角转折处设置与大面施工同等规格的卷材作附加增强层，附加层宽度500mm。做法见附图。
6.5混凝土的养护
大体积混凝土内外温差大，必须做好测温和养护工作。浇筑时气温一般控制为20℃左右，混凝土内外温差和混凝土表面与大气温差控制在25℃以内（应注意的是《地下工程防水技术规范》GB50108-2008中混凝土表面与大气温差不大于20℃），只进行保湿养护，采用浇水养护并覆盖塑料薄膜，防止防止暴晒，避免混凝土水分蒸发和表面脱水而产生干缩裂缝，养护时间不少于14天。
七、防止混凝土渗漏的控制措施
（1）尽量减少混凝土中水泥的水化热，应当选择低水化热矿渣水泥，其标号不低于42.5#，有条件可采用52.5#，水泥用量少，水化热低，同时掺入一级或二级粉煤灰，它是一种活性材料，可以代替部分水泥，减少水泥用量，降低水化热，加强了粉末效应，提高了混凝土的和易性，减少了水灰比，能够增加混凝土的密实性和提高混凝土的抗拉强度，降低混凝土的弹性模量，并减少干缩。当每立方米混凝土中掺入适当分量的粉煤灰，既能降低水化热，又能提高混凝土的强度，可以有效的改善混凝土裂缝。
（2）混凝土的收缩是随着粗细骨料中的含泥量增加而增加的，随着粗细骨料粒径的加大而减少，石子含泥量必须少1%，采用中粗砂，其含泥量应不少于2%，这是为了减少干缩应力，控制混凝土收缩裂缝的重要措施。
（3）严格控制水灰比，水是影响混凝土收缩的主要因素，因为混凝土中的水份大部分蒸发，会引起混凝土内部形成很多毛细孔，降低混凝土的抗拉强度，收缩变形也会同时发生，因此采用减水剂来减少水灰比，改善混凝土的和易性，提高混凝土的抗拉强度，减少内部约束应力产生的裂缝。
结束语：地下结构防水工程是一项非常重要的系统性工程，是整个地下工程的重要环节，对整体建筑的稳定性和抗震性能都有着十分重要的作用。因此，做好地下结构的防水工程，更是整体工程中的重中之重。抗渗混凝土作为一种结构自防水，其优势独特，运用广泛。从理论上而言，抗渗混凝土具有很好的防水效果，较其他防水材料具有更优越的耐久性，但这必须是建立在科学的施工工艺和严格的施工标准之上，而且要和其他防水材料结合使用，确保设计合理，施工规范，尤其在细部节点的处理上，要提高重视，加强管理，严格控制，做好辅助措施，使之发挥出应有的作用。如此才能做到抗渗防漏，塑造精品工程。
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论文作者:杨兆哲
论文发表刊物:《基层建设》2018年第9期
论文发表时间:2018/5/29
标签：混凝土论文; 水泥论文; 裂缝论文; 地下工程论文; 卷材论文; 过程中论文; 骨料论文; 《基层建设》2018年第9期论文;