一種大型地下車庫(kù)變形縫滲漏綜合治理技術(shù)
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作者：張毅
1工程概況
本案例地下室屬于上海市某住宅小區(qū)一期地下車庫(kù)，分6個(gè)區(qū)，總建筑面積為8 959. 9m2。建筑耐久年限為50年，耐火等級(jí)一級(jí)，防水等級(jí)一級(jí)。
地下室設(shè)計(jì)標(biāo)高±0. 000，相當(dāng)于絕對(duì)標(biāo)高4. 700m。1，2，3區(qū)室內(nèi)地坪設(shè)計(jì)標(biāo)高-4.600m，頂板面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)高-1.250m。4，5，6區(qū)地坪設(shè)計(jì)標(biāo)高-4.300m，頂板面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)高-0.950m。1，2，3區(qū)與4，5，6區(qū)間存在高差，索混凝土找坡。地下室底板厚450mm，下部為樁基礎(chǔ)。地下水埋深0. 5m。
本案例修復(fù)的地下室變形縫為一期1，2，3區(qū)與4，5，6區(qū)，一期通往二期通道口的變形縫，原變形縫防水采用中埋式止水帶，縫內(nèi)依次填充聚乙烯泡沫板和瀝青麻絲。變形縫處滲漏情況非常嚴(yán)重，有大面積積水，局部有涌水現(xiàn)象。現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)變形縫曾出現(xiàn)過(guò)滲漏，當(dāng)時(shí)采用“堵漏靈”縫內(nèi)止水并鉆孔注漿，此方法雖能止漏，但沒(méi)有解決根本問(wèn)題，造成變形縫滲漏久治不愈。
2滲漏原因
本案例中地下室變形縫有多處滲漏，局部出現(xiàn)涌水，滲漏情況嚴(yán)重。確定治理方案時(shí)，不能簡(jiǎn)單采用堵漏的方法，需要因地制宜，根據(jù)變形縫的位置、功能和構(gòu)造等對(duì)滲漏原因進(jìn)行深入分析。
一期1，2，3區(qū)與4，5，6區(qū)底板的變形縫長(zhǎng)17m，寬40mm�，F(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)變形縫一側(cè)因底板抗浮樁抵抗力不足，底板不均勻上浮，導(dǎo)致中埋式止水帶變形過(guò)大失效。原變形縫修復(fù)僅僅達(dá)到止漏的目的，未解決底板上浮問(wèn)題，導(dǎo)致變形縫常治常漏。
一期至二期通道寬7. 8m，高2.5m，頂板上部覆土1. 5m。二期通道施工時(shí)間較一期晚，通道下僅為填土�，F(xiàn)場(chǎng)勘察發(fā)現(xiàn)通道頂板和側(cè)壁變形縫寬達(dá)100mm，變形縫兩側(cè)頂板高差100mm，頂部止水帶被拉裂。通道一周變形縫均出現(xiàn)不同程度的滲漏，底板局部泥漿上冒。分析認(rèn)為通道底部填土固結(jié)，導(dǎo)致通道發(fā)生不均勻沉降和滑移，中埋止水帶被拉裂，防水失效。
3 治理方案
地下工程中變形縫滲漏很常見，原因復(fù)雜多樣。地下工程滲漏治理的設(shè)計(jì)和施工應(yīng)遵循“以堵為主，堵排結(jié)合，因地制宜，多道設(shè)防，綜合治理”原則。對(duì)于變形縫的滲漏治理，常規(guī)做法是先止水，后在變形縫背水面安裝止水帶。本工程地下室變形縫滲漏原因復(fù)雜，為有效治理滲漏問(wèn)題，需要解決地下室底板上浮、寬變形縫的處理和變形縫新防水等問(wèn)題。
3.1 地下室上浮治理
上海屬于特殊的軟土地區(qū)，．地下水位較高，地下室不均勻上浮時(shí)有發(fā)生，上浮導(dǎo)致變形縫變形過(guò)大，變形縫防水失效，引發(fā)滲漏。治理一期地下室變形縫滲漏，需先采取措施阻止其進(jìn)一步上浮，待其穩(wěn)定后再進(jìn)行滲漏修復(fù)。修復(fù)通道口處變形縫前，需要確定通道口是否變形穩(wěn)定，防水設(shè)計(jì)選取的止水帶必須保證足夠的變形能力。
為有效提高地下室抗浮能力，選取在原抗拔樁基礎(chǔ)上增設(shè)抗拔樁的方案。本案例地下室原設(shè)計(jì)抗拔樁采用250mm×250mm預(yù)制混凝土方樁，樁長(zhǎng)9m，單樁抗拔承載力設(shè)計(jì)值為110kN，樁尖進(jìn)入第④層淤泥質(zhì)黏土�？拱螛毒鶆�?qū)ΨQ布置在柱的四周。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)情況，在原抗拔樁的基礎(chǔ)上，采取“自上而下”壓密注漿法在其上浮底板一側(cè)增設(shè)2排共10根鋼管注漿樁，樁長(zhǎng)9m，單樁承載力設(shè)計(jì)值為110kN。單樁承載力由專業(yè)單位根據(jù)專利技術(shù)保
證，條件許可時(shí)建議選1～2根做驗(yàn)證性試驗(yàn)。圖1a中虛線圓圈為新增抗拔樁的位置，圖1b所示為抗拔樁剖面。
3.2滲漏治理
3. 2.1 新防水工藝
地下工程變形縫新防水材料、工藝眾多，各有特色。為有效治理本案例地下室變形縫滲漏，選取和對(duì)比了幾種滲漏治理的新防水工藝的優(yōu)缺點(diǎn)。
1)粘固密封止水帶 粘固密封止水帶能從根本上改善止水效果，將“壓迫”止水轉(zhuǎn)變?yōu)?#8220;密封”止水，對(duì)治理地下室變形縫滲漏有較好效果。該止水帶依靠新型橡膠彈性體和專用高強(qiáng)耐水黏合劑形成粘固密封止水，可室內(nèi)施工，分為U形止水帶（外貼內(nèi)做）和M形止水帶（內(nèi)置內(nèi)做）2類，不支持寬縫設(shè)計(jì)。U形止水帶適合20~30mm和30~50mm，M形止水帶適合50~70mm。該法對(duì)黏結(jié)劑的黏結(jié)性能要求很高，施工時(shí)要求變形縫的基面干凈平整，施工難度高，程序繁瑣，需要附加蓋板保護(hù)；不適合寬變形縫的滲漏治理。
2)粘貼式卷材止水帶 粘貼式卷材止水帶是一種能與變形縫兩側(cè)直接可靠黏結(jié)的高性能卷材止水帶。相對(duì)于傳統(tǒng)的防水方案，它具有變形能力大、耐疲勞、耐腐蝕，可適應(yīng)復(fù)雜變形縫，施工維護(hù)簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)。該法防水效果好，實(shí)踐證明可以采用在背水面騎縫鋪設(shè)粘貼式卷材止水帶治理地下室滲漏，但對(duì)環(huán)境要求高，基層必須有足夠的強(qiáng)度和平整度。止水帶粘貼在混凝土表面，需要布置金屬蓋板進(jìn)行保護(hù)，粘貼面積大時(shí)，質(zhì)量難保證。該法多用于新建工程，不太適合水頭壓力較大的地下工程的滲漏治理。
3)“飛馬度”密封系統(tǒng) 該系統(tǒng)是一種從德國(guó)引進(jìn)的物理防水系統(tǒng)。它由眾多均勻密布的空腔結(jié)構(gòu)組成，為外部光滑的彈性體，圓形截面。該系統(tǒng)依靠機(jī)械擠壓進(jìn)入變形縫，受壓后空腔內(nèi)的空氣產(chǎn)生抗力使變形縫密封，不需額外的黏結(jié)劑。施工不受天氣限制，可以帶水作業(yè)，防滲見效快，質(zhì)量可保證，維護(hù)簡(jiǎn)便。但無(wú)法抵抗> 25 %的縫隙擴(kuò)張變形，對(duì)變形縫寬度有限制，一般適合30mm左右的變形縫。
4)充氣膨脹密實(shí)法 充氣膨脹式止水條采用優(yōu)質(zhì)氯丁橡膠制成，采用特制的環(huán)氧樹脂作為黏結(jié)劑，通過(guò)充氣擠壓的方式確保止水條與變形縫緊密黏結(jié)。施工過(guò)程簡(jiǎn)便，接頭形式多樣靈活。能夠滿足較大變形建筑的防水要求，使用周期長(zhǎng)，環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)，可長(zhǎng)期抵抗較大水頭壓力。充氣膨脹止水條有W型和FW型兩種，W型橡膠條滿足±50%的位移，F(xiàn)W型滿足±35%的位移。其適用于變形較大、接頭多樣、帶有水壓的變形縫的防水堵漏。
5)注漿加固法 對(duì)于滲漏嚴(yán)重的變形縫，當(dāng)不能及時(shí)有效地止水時(shí)，可采取在變形縫兩邊鉆孔進(jìn)行壓密注漿。壓密注漿具有施工方便、快速堵漏、施工環(huán)境要求低等優(yōu)點(diǎn)，不僅可以加固變形縫外側(cè)的土體，減小汽車振動(dòng)對(duì)通道下土體的影響，還能快速有效地阻斷外側(cè)的滲水路徑，阻止水進(jìn)入變形縫。
經(jīng)過(guò)對(duì)比各新防水工藝的優(yōu)缺點(diǎn)，考慮到本案例變形縫滲漏情況嚴(yán)重，原因復(fù)雜，后期變形縫變形要求高，選取了先在變形縫兩側(cè)進(jìn)行壓密注漿快速止水，后進(jìn)行變形縫的縮縫修復(fù)，再采用充氣膨脹止水條的多道防水施工綜合治理方案。
3.2.2“自上而下”壓密注漿
本案例引入了“自上而下”壓密注漿工藝，該法是一種新的施工工藝，即鋼管注漿由上而下進(jìn)行，隨著注漿深度的增加不斷增設(shè)注漿管，直至達(dá)到預(yù)定的注漿深度。相比于工程中常見的“自下而上”注漿法，“自上而下”壓密注漿法能有效避免地下室頂板因注漿壓力過(guò)大隆起。該法具有施工簡(jiǎn)便、效果顯著、注漿后土體密實(shí)程度高等優(yōu)點(diǎn)。
為了阻止地下水涌出和通道的不均勻沉降，加固通道下方土體，減小后期汽車運(yùn)行對(duì)土體的影響，首先進(jìn)行的是壓密注漿。注漿位置采用梅花形布置，可確保注漿質(zhì)量，提高止水效果。根據(jù)要求注漿管注漿深度為2m，分2排布置，注漿孔間距1. 5m�；A(chǔ)底板上共9個(gè)注漿孔，側(cè)壁水平注漿孔共4個(gè)，斜向注漿孔8個(gè)，共計(jì)21個(gè)注漿孔，如圖2~3所示�，F(xiàn)場(chǎng)施工中，可根據(jù)實(shí)際注漿效果適當(dāng)增加注漿孔進(jìn)行補(bǔ)注。
3.2.3注漿止水
變形縫注漿止水方法的選取需要充分考慮到變形縫的形態(tài)、類別和位置。常用的注漿止水工藝包括鉆孔注漿、埋管注漿。鉆孔注漿對(duì)于頂部變形縫滲漏處理有優(yōu)勢(shì)，施工前需要判斷注漿孔的位置是否合理。埋管注漿適用于底部變形縫滲漏治理，可應(yīng)用于整條變形縫或者局部處理。
考慮本案例變形縫滲漏情況比較嚴(yán)重，底板變形縫情況尤甚，僅采用單一的方法難以快速有效地止水，需先在變形縫兩側(cè)鉆孔壓密注漿至變形縫內(nèi)不再涌水，然后根據(jù)實(shí)際情況在變形縫內(nèi)埋管注漿進(jìn)一步止漏，為后續(xù)防水施工提供良好的工作環(huán)境。
3.2.4寬縫修復(fù)
由于二期通道的滑移，通道口處變形縫的寬度達(dá)到100mm，且通道口兩側(cè)頂板出現(xiàn)100mm高差。不同防水系統(tǒng)對(duì)變形縫的寬度有不同要求，進(jìn)行新防水的施工前，需要對(duì)變形縫進(jìn)行縮縫處理，使變形縫的寬度滿足防水施工的要求。
本案例統(tǒng)一將變形縫修復(fù)至原設(shè)計(jì)寬度40mm，在原有混凝土的基礎(chǔ)上新澆筑混凝土進(jìn)行修補(bǔ)。為確保新澆筑混凝土與原混凝土間黏結(jié)可靠及界面防水，需要植筋及安放遇水膨脹止水條，設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)如圖4所示。將原混凝土鑿毛、植筋、清理干凈其表面，安放遇水膨脹止水條，然后支模澆筑微膨脹性細(xì)骨料混凝土并進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后拆模，準(zhǔn)備下一步防水施工。
3.2.5變形縫新防水
本案例變形縫滲漏原因復(fù)雜，變形縫變形較大。新防水的施工必須在確保變形縫兩側(cè)結(jié)構(gòu)變形穩(wěn)定后進(jìn)行。為確保變形縫后期的變形能力及現(xiàn)場(chǎng)的施工條件，需要一種施工方便、變形能力強(qiáng)、耐久性好的止水條作為新的防水措施。綜合比較了上述幾種防水方法，本工程采用W型充氣膨脹止水條。新防水措施施工前需要確保變形縫干凈、無(wú)水。膨脹式止水條做法如圖5所示。
4 施工工藝
4.1抗拔樁施工
1)材料參數(shù)1m3 D型漿液含32.5級(jí)復(fù)合硅酸鹽水泥667kg，袋裝粉煤灰333kg，水灰比0.5，28d強(qiáng)度≥20MPa。
2)施工要求鉆孔注漿前，應(yīng)先確定底板鋼筋的位置。鋼管注漿樁長(zhǎng)9m，分9個(gè)注漿段，第1個(gè)注漿點(diǎn)距底板迎水面1. 0m。D型漿液注漿量0.15 m3／m，最后1.0m注入0.45 m3，每根樁總注漿量1. 65m3。為保證注漿質(zhì)量，施工時(shí)需控制注漿速度及注漿壓力，每段注漿時(shí)間6~ 10min。注漿時(shí)間隨深度遞增，注漿壓力≤1. 5MPa。
3)施工順序 參照?qǐng)D1，從外到內(nèi)對(duì)稱鉆孔，“自上而下”壓密注漿至設(shè)計(jì)深度，然后錨固注漿管。錨桿端部與底板面鋼筋焊接3ɸ14，雙面5d(d焊接筋直徑)，單面10d。注漿管錨固后，清理施工孔，做好抗拔樁節(jié)點(diǎn)防水，澆筑微膨脹細(xì)骨料混凝土封孔�？拱螛豆�(jié)點(diǎn)做法如圖6所示，其中L形短鋼筋為焊接鋼筋，均勻布置在鋼管一周。
4.2壓密注漿
1)材料參數(shù) 本案例采用以粉煤灰為主的水泥、粉煤灰雙液注漿，水泥與粉煤灰的比例為2：8，水灰比0.5，外加劑為32。Be的水玻璃，摻人量3%；水泥為32.5級(jí)復(fù)合硅酸鹽水泥，粉煤灰為袋裝粉煤灰。
2)施工要求 鉆孔注漿前，應(yīng)先確定鋼筋的位置。“自上而下”壓密注漿，每孔深度為2. 0m，3個(gè)注漿點(diǎn)。每注漿點(diǎn)注漿量為0.15 m3。注漿壓力控制在0.3~1. 5MPa。
3)施工順序 先進(jìn)行二期通道口注漿，間隔1孔注漿，再內(nèi)插加密，側(cè)壁斜孔先施工500斜孔，再施工300斜孔。注漿完成后封孔養(yǎng)護(hù)，達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，清理現(xiàn)場(chǎng)。
壓密注漿后，當(dāng)變形縫內(nèi)仍有少量滲水時(shí)，可采取在變形縫內(nèi)埋管注漿，確保變形縫內(nèi)新防水施工時(shí)干燥無(wú)水。
4.3寬縫修復(fù)
寬縫修復(fù)的要求及步驟如下。
1)寬縫的處理應(yīng)在止水完成后進(jìn)行。
2)按圖4所示，對(duì)原有混凝土表面進(jìn)行鑿毛，并清理干凈，使其無(wú)塵、無(wú)水。
3)混凝土鑿毛后，在新舊混凝土接合部安放遇水膨脹止水條。
4)按照設(shè)計(jì)要求將需要植入的鋼筋焊接到原有鋼筋上，支模澆筑混凝土，養(yǎng)護(hù)至設(shè)計(jì)強(qiáng)度。植筋采用ɸ12@ 200，箍筋ɸ4@ 250，架立筋采用咖6，端部與兩側(cè)原有鋼筋焊接搭接。
施工中，要注意新澆筑混凝土（或填充料）的振搗，新舊混凝土結(jié)合部位的處理，止水帶安放的平整度。
4.4阿拉丁安裝
膨脹式止水帶阿拉丁施工方便，主要施工步驟如下。
1)將修復(fù)后的變形縫清理干凈，必要時(shí)要對(duì)變形縫表面的孔洞進(jìn)行修復(fù)。
2)制作止水條，并充氣檢驗(yàn)，看是否漏氣。若漏氣，修復(fù)至不漏氣。
3)將環(huán)氧樹脂黏結(jié)劑涂抹在止水條兩側(cè)的齒形區(qū)域，涂抹應(yīng)飽滿、連續(xù)。
4)采用夾具將橡膠止水條仔細(xì)放在變形縫內(nèi)，注意必須放置在縫壁兩側(cè)涂膠的范圍內(nèi)，同時(shí)要求橡膠止水條低于變形縫混凝土頂部約30mm。
5)待橡膠止水條準(zhǔn)確放入變形縫內(nèi)后，通過(guò)氣泵和進(jìn)氣管對(duì)其進(jìn)行充氣，然后塞住充氣管保持氣壓（氣壓為0. 10~0.15 M Pa）約24h。
6)將橡膠止水條上部和變形縫外部混凝土擦干凈，待橡膠止水條保壓期過(guò)后打開氣閥排氣。
7)在止水條上部的變形縫內(nèi)按設(shè)計(jì)要求填充保護(hù)材料，并清理現(xiàn)場(chǎng)。
5結(jié)語(yǔ)
地下室滲漏現(xiàn)狀頻發(fā)，原因多樣復(fù)雜，修復(fù)設(shè)計(jì)需因地制宜，結(jié)合建筑整體的變形情況、原防水節(jié)點(diǎn)構(gòu)造、變形縫所處位置等方面深入分析。
經(jīng)過(guò)對(duì)本案例地下室變形縫滲漏的綜合治理，多道設(shè)防，有效解決了滲漏問(wèn)題，至今未出現(xiàn)滲漏。
合理采用“自上而下”壓密注漿、縮縫技術(shù)、膨脹止水法等新型工藝的綜合治理方法能有效快速修復(fù)地下結(jié)構(gòu)變形縫滲漏。
6[摘要]地下結(jié)構(gòu)上浮、變形縫滲漏等問(wèn)題在地下工程中時(shí)有發(fā)生。地下室底板不均勻上浮、坡道滑移等原因會(huì)造成變形縫兩側(cè)出現(xiàn)高差、變形縫寬度變大、止水帶斷裂，導(dǎo)致變形縫處滲漏，在治理過(guò)程中存在很大困難。結(jié)合某大型地下室變形縫滲漏治理，引進(jìn)新型變形縫堵漏技術(shù)，同時(shí)對(duì)變形縫寬度進(jìn)行縮縫修復(fù)，采用“自上而下”鋼管注漿樁抗浮錨桿控制上浮，取得了比較好的治理效果。
