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關(guān)于地下室防水設(shè)計(jì)的討論工學(xué)論文
摘要：針對(duì)明挖法施工的地下室防水設(shè)計(jì)，指出地下室能否長(zhǎng)久防水，關(guān)鍵在于結(jié)構(gòu)自防水，附加外防水是重要的保護(hù)措施，但不宜“一刀切”；應(yīng)根據(jù)地下室結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、水文地質(zhì)和施工條件等，來選擇業(yè)已成熟的防水設(shè)計(jì)方案，如采用補(bǔ)償收縮混凝土做底板的結(jié)構(gòu)自防水，可取消外防水，尤其對(duì)于樁板或厚板結(jié)構(gòu)的底板。
關(guān)鍵詞：地下室；底板；外防水；結(jié)構(gòu)自防水；補(bǔ)償收縮混凝土
《中國建筑防水》雜志刊登了李書山、王天、牛光全、牛亞輝和朱祖熹等同志關(guān)于地下室防水設(shè)計(jì)的文章，發(fā)表了不同意見，引起大家關(guān)注。筆者認(rèn)為，該刊敢于發(fā)表不同觀點(diǎn)的文章，讓大家討論，這是很好的舉措。筆者主要從事膨脹劑及補(bǔ)償收縮混凝土的研究與應(yīng)用，曾在該刊發(fā)表過關(guān)于結(jié)構(gòu)自防水的文章，指出地下工程的特殊性（地下室是埋于土中的承重結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)使用壽命在50～100年，而外包防水層的使用壽命只有15～20年），提出地下工程的防水新概念：結(jié)構(gòu)自防水是治本，抗裂防滲更重要。當(dāng)然，并不是排除迎水面的柔性防水層。《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》（GB50108－2001）把結(jié)構(gòu)本體自防水明確規(guī)定為“應(yīng)選”．而不是原規(guī)范的“宜選”。這是我國地下防水設(shè)計(jì)的一大進(jìn)步，糾正了倚重柔性防水的錯(cuò)誤設(shè)計(jì)觀念。考慮到混凝土收縮開裂的施工缺陷，在規(guī)范中同時(shí)規(guī)定，根據(jù)不同建筑物的防水等級(jí)和使用功能，應(yīng)在防水結(jié)構(gòu)迎水面作一種或二種柔性防水層，這是十分科學(xué)的。但是否應(yīng)“一刀切”？在設(shè)計(jì)和施工界仍存在不同看法。筆者根據(jù)本院的研究成果和工程實(shí)踐，對(duì)明挖法施工的地下室防水設(shè)計(jì)提出一些看法，供大家討論。
1、關(guān)于柔性防水層的設(shè)計(jì)問題
李書山等從工程實(shí)際出發(fā)，指出地下室底板迎水面柔性防水層的種種弊端，主要是“柔性防水層與需防水的結(jié)構(gòu)主體實(shí)際上是不密貼，防水層與結(jié)構(gòu)底板之間容易產(chǎn)生剝離脫落”，“柔性防水層只要一處有缺陷而漏水時(shí)，則整個(gè)隙縫將會(huì)充滿水，柔性防水層失去其意義”。因此，他們建議改為背水面剛韌性防水，即在底板面上用聚合物水泥砂漿或滲透結(jié)晶剛性防水材料等作內(nèi)防水層。而王天網(wǎng)認(rèn)為“地下室內(nèi)防水，無論選用卷材還是涂料都和基層難以達(dá)到牢固粘結(jié)。一旦混凝土滲水，會(huì)把內(nèi)防水層破壞，勞民傷財(cái)”。牛光全認(rèn)為“從原則上否定外防水是不恰當(dāng)?shù)�，外防水將水拒之地下結(jié)構(gòu)物之外，是真正的防水層，實(shí)為上策；一旦地下水侵入地下結(jié)構(gòu)，內(nèi)防水層就難以長(zhǎng)期抵抗水壓，難免滲漏之虞，應(yīng)該視內(nèi)防水為不得已而為之的下策”。
筆者同意王天、牛光全之觀點(diǎn)，在迎水面作防水層是阻擋水侵入混凝土結(jié)構(gòu)的附加措施，從理論上講得通。在背水面作防水層，如何防止地下水侵蝕混凝土，這一內(nèi)防水層能否抵擋水壓產(chǎn)生的滲漏，令人存在疑慮。作為規(guī)范不能把外防水改為內(nèi)防水，這是原則問題。
業(yè)內(nèi)人士普遍反映，近年地下結(jié)構(gòu)長(zhǎng)大化，地基復(fù)雜，且受施工氣候和工期影響，搞好外防水、使其“天衣無縫”確實(shí)困難。以筆者指導(dǎo)施工的地下室為例：武漢國際會(huì)展中心地下二層，平面尺寸161m×153m，用SBS卷材作外防水層，正值雨季施工，由于工期緊，雨停稍干后就鋪卷材，施工時(shí)也沒有涂刷潮濕界面隔離劑，這層外防水整體質(zhì)量就難以保證。該工程采用摻膨脹劑的補(bǔ)償收縮混凝土澆筑�？⒐の迥隉o滲漏，業(yè)主認(rèn)為，防水全靠混凝土。
筆者遇到許多地下室為樁板結(jié)構(gòu)，樁頭幾百個(gè)至幾千個(gè)，底板與樁頭的柔性防水層如何聯(lián)成一體，施工單位十分頭痛，質(zhì)量也難以保證。難怪李書山等提出內(nèi)防水的工法。筆者不是反對(duì)外防水做法，在實(shí)際工程中，確實(shí)存在設(shè)計(jì)與施工、防水施工與工期等矛盾的現(xiàn)象，外防水如同虛設(shè)，這些問題亟待解決。
2、結(jié)構(gòu)自防水是否可靠
王天認(rèn)為，鋼筋混凝土自防水在南方成功事例多，而在北方成功者鮮見。因?yàn)椤盎炷撩軐?shí)是阻止?jié)B水的關(guān)鍵，然而高的密實(shí)度又很難達(dá)到”，“既然自防水難以實(shí)現(xiàn)，外加柔性防水層對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行保護(hù)就成了必需”。我認(rèn)為這一觀點(diǎn)頗有偏誤。從1990年起，我國大力發(fā)展泵送（商品混凝土，在混凝土中加入減水劑后，水膠比從以往0.5以上降至0.35～0.50，而混凝土的坍落度從60～80mm提高到160～180mm，混凝土具有良好的流動(dòng)度，只要稍為震搗，混凝土變得很密實(shí)，極少出現(xiàn)蜂窩現(xiàn)象。大量工程實(shí)踐表明，這種泵送混凝土不但強(qiáng)度高，而且抗?jié)B標(biāo)號(hào)大于S15，滲透系數(shù)遠(yuǎn)小于（5～8）×10-10cm／s。根據(jù)我國現(xiàn)有混凝土技術(shù)，使混凝土高度密實(shí)已不成問題。由于混凝土存在收縮開裂的弱點(diǎn)，可能成為滲水通道，我國在設(shè)計(jì)上采用每30～40m設(shè)一道后澆帶，等混凝土收縮40～50d后再用膨脹混凝土回填，這是解決結(jié)構(gòu)收縮裂縫的有效措施。近10多年來，許多地下工程采用補(bǔ)償收縮混凝土和纖維混凝土作地下室的結(jié)構(gòu)自防水材料，進(jìn)一步提高了地下結(jié)構(gòu)的抗裂防滲功能。據(jù)2003年統(tǒng)計(jì)，全國膨脹劑用量約80萬t，以平均40kg／m3計(jì)，折合防水混凝土達(dá)2000萬m3。目前我國混凝土外加劑和高性能混凝土技術(shù)已普及，混凝土質(zhì)量已大大提高，這是地下結(jié)構(gòu)自防水的保證。另外，王天提出的鋼筋混凝土自防水施工中存在的一些不利因素，其實(shí)在柔性防水層施工中也存在，這只能靠工程質(zhì)量“終身制”去解決。
3、外防水層設(shè)計(jì)是否應(yīng)“一刀切”
GB 50108—2001《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》實(shí)施后，北方許多設(shè)計(jì)院不管地下室大小，一律要設(shè)外防水層，因?yàn)橐獔?zhí)行規(guī)范。而在南方許多地下室設(shè)計(jì)中，尤其底板為樁板結(jié)構(gòu)，或反梁底板，或1～2m厚的大底板，多采用混凝土結(jié)構(gòu)自防水而取消外防水。這就存在是否“一刀切”問題，它的依據(jù)是什么？
筆者認(rèn)為GB 50108—2001《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》要遵守，它是成功經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，但是，也要根據(jù)地下室的結(jié)構(gòu)和水文地質(zhì)條件進(jìn)行切實(shí)可行的防水設(shè)計(jì)。對(duì)于地下有侵蝕水的地下室，一般要設(shè)外防水層。
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