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室防水体系的简化设计

时间:2021-07-07 来源网站:天津化工机械网

室防水体系的简化设计

地下工程防水设计,主要包括主体结构与构造两部分,笔者认为,现行的一些设计做法,都有简化的必要。

1 主体结构设计的简化1.1 底板

厚底板(即无梁楼板体系)是结构体系设计简化最重要的概念设计。

从系统设计的角度看,厚底板与梁板式底板比,虽混凝土用量大,但基坑开挖全程机械化,不需要换成人工或小型机械完成地梁的开挖中国涂料在线coatingol.com。而梁板式底板,至少要增加地梁垫层、砌筑砖模、砂浆找平三道工序,之后才能作柔性防水层。

对于梁板式底板,柔性防水层在梁侧面上的保护,看似简单,实为难题。设计通常采用水泥砂浆,施工时,若不采取措施,不仅易裂,也不易挂住。改进的设计为聚合物纤维水泥砂浆,粘结好、柔而韧,虽也是没有办法的办法,但保护效果可能会好一些。

有一工程,将只有底板才可能设置的防水层与保护层之间的无纺布隔离层,沿用到梁侧面,使本身就不易粘着于柔性防水层之上的砂浆,还没等到钢筋梁架下降,就已纷纷裂脱。这种脱离实际的构造,都因梁板式底板而引起。由梁板引发的问题还有砖模。砖模使梁、板交接的局部遗留许多小“虚空”,这些虚空可能形成局部的不均匀沉降,使该处防水层可能在浇筑混凝土时就已被拉裂。目前似乎还找不到解决办法,所以也无人去理会此问题。

采用厚底板则不仅能回避上述诸多难题,还能简化工序、缩短工期、减小防水层面积,最重要的是,防水质量的保证率比较高。尤其是厚底板上,大面积平铺宽幅高分子卷材时,接缝少、用工少、阴阳角少,防水质量一定高过梁板式。

此外,加厚的厚底板,对解决上浮,也是最简单、最有效的手段。

跨度大的梁板式底板,加设锚杆抗浮,带来的问题大于解决的问题。沿袭旧制,设计院只对抗浮计算负责,其设计文件包括锚杆规格、数量、分布;锚杆的实施,由基坑支护单位负责。若锚杆采用钢索,则由专业公司实施。对锚杆穿透底板(钢索)及其防水层这样的大问题,上述各家均漠然处之,总包、监理也很少加以关切,最终落到防水堵漏公司手上时,其有限的治理手段,多属没有办法的办法,能否长期有效,谁都说不准。

1.2 侧壁

1.2.1 地下室外墙与柱:分开设置

地下室外墙与柱分开设置,不仅令设计、施工简化,还可有效减少外墙开裂。特别是设置后浇带时,由于消除了壁柱对外墙收缩的约束,使后浇带更能发挥其减少裂缝的作用。墙柱分离,为外墙混凝土的设计放弃高强、高标号而专注抗裂提供了条件。此外,若外墙与柱标号不同时,也不会给施工带来不便。从建筑平面设计的角度看,墙柱分离还可能提高地下室空间的利用率。

1.2.2 外墙窗井、风道:弃外挂、取内设

地下室外墙窗井、风道的简化设计原则是:弃外挂、取内设。

近年,许多没有系统简化概念的设计,随意在地下室外墙附设窗井、风道,孰不知这种外挂设计既对防水不利,也会带来施工的不便。在外墙附设风道,风道在外墙上形成薄壁,会造成施工冷缝;运行过程中,还可能因主体沉降引起风道底部开裂。改为内设风道与窗井,可简化地下室外墙及其防水的设计。由于设置在室内的风道和窗井可以采用多种材料制作,使其适应多种走向,不一定会占用有效使用空间。

2 构造设计的简化构造设计的简化,在这里指主体附加防水(主要是柔性外防水)设计的简化。当前,在我国,地下柔性防水存在的最大问题是粗糙施工。粗糙施工中最严重的是穿刺破坏,其后果就是渗漏、窜水,令整体防水失败。因此,解决的办法,主要应从耐穿刺、防窜水入手。

2.1 预铺反粘

反应型预铺反粘橡胶沥青卷材较厚;反应型预铺反粘高分子胶膜卷材虽然并不厚,但其基材PE 材质坚韧,故耐穿刺,同样可较有效地耐受某些野蛮施工。有专家对预铺反粘卷材与混凝土是否“反应”持有疑义,但从试样上看,卷材与混凝土的粘结确非一般,不仅粘结强度大,而且密封性好,能有效防止窜水。预铺反粘需要砖砌外模,这并非是一种缺点。特别在城市中,采用砖模不仅能缩小基坑平面尺寸,还能兼作有效保护。基坑采用护壁桩支护时,也应在设计中积极考虑桩模合一,为预铺反粘工法发挥更高的效率作出贡献。地下室底板若采用无梁体系中的厚平底板,可为预铺反粘系统构造简洁的优势再次加分。如此设计的地下室底板,构造层次一共只有三个(自上而下):钢筋混凝土自防水厚平底板,反应型预铺反粘防水卷材,混凝土垫层。侧壁更简洁,只有两个层次(由内而外):钢筋混凝土自防水侧壁,反应型预铺反粘防水卷材。

设计简洁,施工更简单,只须将卷材搭接钉铺在底板、护壁(砖模)上即可。护壁桩的堵砖、挂网、喷浆与选用其他构造时的处理是一样的,只是要求更厚实、平整一些而已。

2.2 膨润土毯

设计选用膨润土毯产品时,应把握的概念是“封闭”。关键是用在可封闭的环境中,在其全寿命运行过程中,不应有流动水、酸碱度变化及其他有害离子。膨润土毯自重大,宜用于矮侧壁;用于高侧壁时,建议分层铺设、分开施工。用于底板时,应设计厚平底板。为保证封闭效果,垫层内建议配双向点焊钢筋网片,起防裂效果。侧外墙与底板交接处注意防水连接密封,一般采用配套的膨润土产品。所有部位均不需要设置找平层,设计、施工、监管等工作均十分简明。

2.3 其他防水构造

1)聚氨酯涂料:不需要找平,但需保护。

2)改性沥青自粘卷材:不需找平,但应加涂渗透环氧,特别是侧壁。

3)湿固化改性沥青卷材:用在底板时,宜设计水泥砂浆找平或加涂JS 涂料;用在侧壁时,优势减弱。二者均需保护。

4)水泥基渗透结晶型防水剂:用于底板时,浇筑混凝土时干撒;用于顶板时,初凝抹压时干撒;用于侧壁时,采用涂刷法,需养护。

3 节点设计的简化3.1 施工缝

施工缝的简化,首先要树立一个概念:施工缝的质量,主要取决于施工缝清理的质量,一定要将该清除的杂屑浮尘去除干净;其二,铺垫水泥砂浆要认真;其三,延长渗水路线的设计,常妨碍上述操作,且对阻止长期压力水意义不大,理应放弃。施工缝无论是水平还是垂直,设置的止水带无论是钢板、橡胶、钢边橡胶,还是包敷了自粘贴面的,均已过时。此外,水平使用止水带,还有带下气泡问题。解决的办法,如图1 所示,水平缝为一斜面,在铺垫砂浆中掺渗透结晶型防水剂,仅此而已。斜面最大限度地方便了清理;设计了渗透结晶型防水剂,却没有增加工序。

垂直缝,建议用小型机械喷涂掺加了渗透结晶型防水剂的砂浆,随即浇筑混凝土。经历足够的时间后,掺入的渗透结晶型防水剂可使缝两侧的混凝土长成一体。防水要求较高的施工缝,可增设不定型遇水膨胀胶,如SM 胶,用长嘴胶枪施打。

施工缝

3.2 后浇带

后浇带在系统设计时,可采取如下简化措施:其一,将集水井设置在后浇带附近,以利泥水排净;其二,将带下垫层下降100 mm,使缝内不必清除太净,直接浇成混凝土(但有机杂屑必须清除)。后浇带本身的构造简化设计也有两点。其一,将其断面设计成单一斜面,便于清理;其二,浇筑前,缝处涂刷水泥基渗透结晶型防水剂,必要时,先期加设遇水膨胀胶(SM 胶),用长嘴胶枪施打(图2)。

后浇带

3.3 穿墙管

因混凝土寿命大大高于管道,因此,穿墙管均应带套管。防水则包括套管的防水及管道与套管之间的防水。

3.3.1 套管防水

传统的套管防水均带止水环。简化设计,是将止水环由中置式移到迎水面,满焊,翼宽100~200 mm,外方内圆,形成侧盘。套管就位时,可直接钉固在模板上。侧盘的主要责任是与侧壁防水层搭接,外方内圆则可防止装卸时管道发生转动,与延长渗水路线无关(图3)。必要时,可在其根部加设遇水膨胀胶。

套管防水安装

3.3.2 管道与套管之间的防水

管道与套管之间,既然要考虑维修更换,刚性安装就不如柔性安装。因刚性安装拆卸时,其填打的石棉水泥可能剔除起来较费力。一种被称作“预留孔填嵌法”的传统柔性安装(图4),至少已有50 年历史。受当时材料所限,只有橡胶压环可选。现在可采用丁腈泡沫橡胶(海底电缆外皮)及其配套的特种耐水粘合剂,可使该节点不仅大为简化,还可真正形成密封外防水(图3)。

限于篇幅,地下室最复杂的节点———变形缝的简化设计,容专文细述。