浅析地下工程防水材料施工技术

浅析地下工程防水材料施工技术

林青秀

关键词：防水材料；施工技术；地下工程

为了提高空间利用率，建筑正向高、深两个方向发展，地下工程就是深度扩展的直接体现。地下工程比地面工程更容易受到地下水的影响，因而对防水提出了较高的要求。地下防水与地上防水不同之处在于位置更隐蔽、渗漏处理更困难，所以对施工技术要求也有别于地上防水。目前，地下防水施工遵循防、排、截、堵相结合，以防为主，排、截、堵相辅的原则，施工技术分为主体结构防水、细部构造防水、地下排水、注浆防水等多种类型，其中防水材料施工技术是各种地下防水技术的基础，用材不合理、施工工序不当将直接影响防水效果，因此本文对这方面的内容进行了探讨。

1地下防水材料常用种类及施工特点

1.1防水混凝土

防水混凝土是指配合比经过合理设计，或者同时掺用改善防水效果的外加剂，以具备较好抗渗、防裂性能的混凝土，也称作自防水混凝土。防水混凝土可以单独用于地下工程，也可以再结合其他防水措施，具有材料来源广泛、施工简便、经济实用等特点。防水混凝土主要采用普通硅酸盐水泥配制，水泥用量不少于260kg/m3，胶凝材料总量不少于320kg/m3[1]。通过使用减水剂及合理的砂、石配比达到较小的水胶比（≯0.5）。施工环节包括混凝土搅拌、运输、浇捣、养护等，各环节均严格遵循技术规范和操作规程才能达到预期防水效果。

1.2防水砂浆

防水砂浆主要用于承受一定静水压力的混凝土结构、砖石结构的防水层，分为多层抹面的刚性防水砂浆、掺加防水剂的防水砂浆、聚合物水泥防水砂浆三种类型。防水砂浆主要采用普通硅酸盐水泥配制，并掺用减水剂、引气剂、膨胀剂等；防水剂主要有氢氧化铁防水剂、氯化物金属类防水剂、金属皂类防水剂等；聚合物采用可以与水泥相容的乳液，如合成或天然橡胶胶乳、合成树脂乳液等。防水砂浆施工对基层处理要求较高，新建混凝土脱膜后表面必须刷毛处理，旧混凝土表面也需凿毛处理，砖石基层应清除表面酥松表皮及砂浆等，其他施工与普通水泥砂浆类似，但抹压要求更匀实，并做好搭接处理，湿润养护不少于7d，聚合物水泥防水砂浆在湿润养护之后应有一段时间干养护，以促使聚合物脱水成膜。

1.3防水卷材

防水卷材具有良好的韧性和延伸性能，能在一定程度上适应结构振动与微小变形，主要用于经常遭受地下水影响的工程，类型包括沥青类、高聚物改性沥青类、合成高分子类，传统纸胎沥青防水卷材由于性能差兼对环境不友好等已被淘汰，而高聚物改性沥青类和合成高分子类防水卷材因为性能好而成为主导产品。防水卷材应铺贴在结构迎水面上，这样卷材受到水压作用而贴紧在结构上不容易破坏，防水效果也较好。施工方法包括外贴法和内贴法，各有利弊，前者施工质量较易保证，但工序较多，后者与之相反。施工时基层应干燥、平整且无尖锐物，并应均匀涂布基层处理剂。施工工艺分为冷粘法、自粘法、热熔法、热粘法等，每一种方法卷材与基层粘贴、两幅搭接以及复层施工时层与层之间位置都有讲究，必须严格按规程施工，粘贴完应及时做保护层。

1.4防水涂料

防水涂料是涂布于混凝土结构表面、水泥砂浆表面或砖石结构表面并形成完整、连续防水涂膜的材料，与其他防水材料相比，防水涂料具有重量轻、对各种形状适应强的特点，但是涂膜不均匀，抵抗地下动水压力的能力较差。防水涂料分为无机防水涂料和有机防水涂料两种类型，前者以水泥基防水涂料为主，包括聚合物改性水泥基涂料、水泥基渗透结晶型防水涂料、无机物水泥防水涂料等，后者主要包括溶剂型、水乳型、反应型、聚合物水泥基防水涂料。防水涂料可采用刷涂、滚涂、喷涂、刮涂等方式施工，可设置在结构内（内防）、结构外（外防）或内外结合，一般无机防水涂料适于结构背水面，有机涂料适于结构迎水面。防水涂料类型多，每一种施工要求不尽相同，需要充分了解其性质、操作要求并严格按规程操作才能达到质量目标。

1.5防水板材

防水板材包括塑料防水板和金属防水板。塑料防水板适于有水压、侵蚀介质、振动效应的场合，按材质分为PVC（聚氯乙烯）、PE（聚乙烯）、EVA（乙烯-醋酸乙烯共聚物）、ECB（乙烯-沥青共混聚合物）等类型。施工基面要求平整、无尖锐物。施工时先用射钉固定缓冲层，再铺设塑料防水板，防水板与缓冲层之间通过焊接固定。金属防水板是采用钢、合金钢、铜等板材加工的防水材料，适于长期浸水、水压较大的地下工程，由于造价较高，主要用于对抗渗性要求非常高的构筑物，如铸造浇筑坑、电炉钢水坑等。施工主要通过焊接拼装，并与结构上的预埋筋焊接固定，小型结构往往将预制成整体的金属箱体运至现场安装。

1.6膨润土防水材料

膨润土是天然纳米防水材料，分为钠基和钙基两类。钠基膨润土防水效果优于钙基膨润土，所以用于防水主要采用钠基膨润土。大多数防水材料耐久年限比主体结构设计寿命短，但膨润土能实现永久防水效果。膨润土具有吸水膨胀特性，膨胀体积可达10～30倍，吸水后形成的凝胶体能阻止其他水分渗入，钠基膨润土渗透系数低至5×10-11cm/s，可抵抗1MPa的静水压力[2]。膨润土防水材料有毯、板、带（条）、棒、膏、粉等产品形式，应用最多的是防水毯或防水板，施工时以机械固定铺设，适于结构迎水面，但防水层两侧必须施加一定压力才能发挥防水效果。接缝应以膨润土密封膏或膨润土粉处理。

1.7密封材料

密封材料是指设置在地下工程变形缝、构造缝、施工缝以及穿墙管、安装孔等细部节点部位，防止其渗漏的防水材料。按照外观形状，密封材料分为定型材料和不定型材料两类。定型材料是指止水带、条等，不定型材料包括密封膏、嵌缝膏等。密封材料类型也很多，不同类型材料的性能、适用性差别很大，应综合接缝尺寸、变形特点、接缝材质、背衬材料、接缝部位等因素合理选用。密封效果很大程度上取决于细节的把握，由于不少细部节点构造采用复合防水形式，预留缝的宽度、密封材料的位置关系及不同材料之间的配合效果等都会影响防水性能，因此应严格按照产品规程操作。

1.8注浆材料

注浆材料是指填充在地层裂隙及地下结构孔隙、裂缝中，产生堵漏、加固效果的防水材料。根据材质，注浆材料可分为水泥注浆材料、黏土注浆材料和化学注浆材料三种类型，注浆时可以施加低、中、高的不同压力，常见的注浆形式分为填充注浆、劈裂注浆、帷幕注浆、置换注浆、高压喷射注浆等。注浆设备、工艺往往较为复杂，而且注浆效果较为隐蔽，因此注浆项目常常单列出来，而不局限于防水材料。

2地下防水材料施工技术应用

2.1工程概况

某高层建筑地上30层，地下3层。地下部分围护结构采用0.8m厚的地下连续墙，墙深达26m，并利用3层钢筋混凝土结构、1层钢管结构、1层钢结构进行支撑。该工程防水等级为一级，不允许渗水和表面湿渍，因此确定防水设计和施工应遵循“以防为主，刚柔相济；因地制宜，综合治理”的原则，并采取结构自防水为主、外防水及附加防水为辅的做法。主要防水材料包括自防水混凝土、EVA防水板、非焦油双组分聚氨酯防水涂料、自粘型橡胶沥青防水卷材、双组分聚硫密封胶等。

2.2防水材料施工技术

防水混凝土设计强度为C30，抗渗等级为P8。根据结构长度安排分段施工。混凝土配合比采用双掺技术（同时掺加矿物掺合料和外加剂），并采用了低水化热水泥，同时将水泥用量控制在300kg/m3以下，通过这些措施来减少混凝土水化热和降低混凝土开裂的可能性。施工时合理安排混凝土搅拌、运输和浇筑时间，保证施工连续进行，并控制每层浇筑厚度在300mm左右。施工后及时覆膜养护，并保证养护时间不少于14d。

主体结构外防水做法如图1所示。底板、侧墙部位都采用了EVA防水板，并且在防水板两侧增加无纺布（300g/m2），作为保护层和缓冲层。顶板部位采用了2mm非焦油双组分聚氨酯防水涂料。施工时严格按照施工规范处理基层，如有蜂窝孔洞及凹凸不平部位，修凿后采用M5防水砂浆整平。底板基层先以素土夯实，再做C15混凝土垫层。顶板基面以20mm厚1：2.5水泥砂浆找平，然后用射钉固定缓冲层。敷设EVA板顺序是从上至下，板与板搭接长度不少于150mm，采用双缝、对称焊接方式。焊毕，充气检查密封性。无纺布保护层直接粘贴在EVA板，顶板保护层采用50mmC15细石混凝土。

图2与图3分别是变形缝和后浇带的做法。变形缝施工时，为避免止水带移位，利用钢筋夹住止水带，再以铁丝绑扎固定。为了避免聚苯板移动，以主筋接出拉筋固定。混凝土施工时应先浇筑变形缝部位，以保证该部位的浇筑质量。后浇带在先浇部分龄期达到42d后施工，施工前对接触面做凿毛处理，并刷涂水泥净浆，后浇带钢筋与先浇部分留出钢筋通过焊接或搭接方式连接。

3结语

由于防水材料种类多，不同材料、型号施工方法都有所区别，施工人员应根据所采用的材料特点进行准确把握，不能随意将一种材料的施工经验移植到另一种材料上。防水工程是典型的系统工程，任何部位出现问题都可能导致整个系统防水失效，因此地下防水施工必须把握每一个细节，严格按照程序和规程操作，才能确保防水效果达到预期。

参考文献：

[1]国家人防办公室.GB50108-2008地下工程防水技术规范[S].北京：中国计划出版社，2009.

[2]杨海荣，张平.地下工程新型防水材料构造措施研究[J].新型建筑材料，2013，40（1）：66-68.