地下工程裝修與防水

 

從水泥混凝土聞世，科學家就在研究配制低滲透性能的‘防水混凝土’。到目前為止，用于地下工程的‘防水混凝土’襯砌的滲透系數(shù)，一般可以達到1.0×10-10m/s 至1.0×10-11m/s。對房屋建筑工程來說，要求目前配制的防水混凝土滲透系數(shù)達到零，是不現(xiàn)實的。基于諸多因素，地下空間內(nèi)的滲漏水現(xiàn)象還會長期存在。地下空間內(nèi)的水分來源，有3個要因：·混凝土結(jié)構滲漏水；·與地下空間溫度相關聯(lián)的水分蒸發(fā)，形成的高濕度；·地下空間與地面連通，因溫差形成的‘結(jié)露現(xiàn)象’。這3個因素，會導致在地下空間工作的人員身體不適和某些設施的運轉(zhuǎn)障害。 地下工程滲漏水，與地下水位、地下結(jié)構的形式、地層的滲透性、混凝土的材質(zhì)和厚度有關。地下工程設計必須規(guī)定防水等級。國標GB50208－2002《地下防水工程質(zhì)量驗收規(guī)范》規(guī)定的地下工程防水等級標準，如表1所示。地下工程驗收時，也必須按設計的防水等級標準嚴格驗收。 地下工程防水等級標準 表.1防水等級標 準1 級 不允許滲水，結(jié)構表面無濕漬2 級 不允許漏水，結(jié)構表面可有少量濕漬 工業(yè)與民用建筑：濕漬總面積不應大于總防水面積（包括頂板、墻面、地面）的千分之一；任意100平方米防水面積上的濕漬不超過1處，單個濕漬的最大面積不大于0.1平方米。 其他地下工程：濕漬總面積不應大于總防水面積的千分之六；任意100平方米防水面積上的濕漬不超過4處，單個濕漬的最大面積不大于0.3平方米。3 級 有少量漏水點，不得有線流和漏泥砂 任意100平方米防水面積上的漏水點數(shù)不超過7處，單個漏水點的最大漏水量不大于2.5L/d，單個濕漬的最大面積不大于0.3平方米。4 級有漏水點，不得有線流和漏泥砂整個工程平均漏水量不大于2L/㎡·d，任意100平方米防水面積的平均漏水量不大于4L/㎡·d不同防水等級的適用范圍，如表2所示。地下工程對人員長期停留的場所和人員經(jīng)?；顒拥膱鏊仨氝_到防水等級一級或二級的規(guī)定標準。不同防水等級的適用范圍 表.2 防水等級適 用 范 圍一 級 人員長期停留的場所；因有少量濕漬會使物品變質(zhì)、失效的貯物場所及嚴重影響設備正常運轉(zhuǎn)和危及工程安全運營的部位；極重要的戰(zhàn)備工程二 級 人員經(jīng)?；顒拥膱鏊辉谟猩倭繚駶n的情況下不會使物品變質(zhì)、失效的貯物場所及基本不影響設備正常運轉(zhuǎn)和工程安全運營的部位；重要的戰(zhàn)備工程三 級 人員臨時活動的場所；一般戰(zhàn)備工程四 級 對滲漏水無嚴格要求的工程 本文的著眼點是人員長期停留的場所和人員經(jīng)常活動的場所，該類型地下工程驗收時，不允許有滲漏水存在。達到防水等級一級和二級的地下空間，濕氣（高濕度）和結(jié)露現(xiàn)象是不可避免的。·濕氣（高濕度），即空氣中含有的水分；·結(jié)露，即凝結(jié)到地下空間壁面和設施表面的水珠。濕氣（高濕度）、結(jié)露與地下空間的溫度、水蒸汽壓、以及空調(diào)的設置使用，具有相互依存性關系。

見SIA 162/1標準（Definition of a waterproof concrete structure: standard SIA 162/1） 混凝土是防水的，即指：混凝土結(jié)構內(nèi)表面的水分蒸發(fā)量，大于從迎水面滲透穿過混凝土結(jié)構本身的滲入量。（The water evaporation on the air side exceeds the water absorption on the water side.） 混凝土是防水的這一概念，并不意味著沒有一定量的水從混凝土本身滲透而過。（The fact that a concrete is waterproof does not mean that we do not have a certain water transport through it ） 新加坡地鐵對地下工程混凝土滲透系數(shù)的檢測表明： ·預制混凝土（如隧道管片）為1 X 10-11 m/sec ·現(xiàn)澆混凝土（如車站頂板）為1 X 10-10 m/sec 對一個設計壽命100年、承受20m水頭的地下構筑物，在100年內(nèi)理論上，預制混凝土每平方米的地下水滲入量為2.5m3 ；現(xiàn)澆混凝土每平方米的地下水滲入量為16.0m3。 土層水從隧道襯砌的外表面滲透流向隧道襯砌內(nèi)表面（圖1），在這一滲流過程中，必然在隧道襯砌混凝土壁的某一區(qū)域，水分的蒸發(fā)與水分的補給達到平衡狀態(tài)，這個區(qū)域我們稱其為“露點區(qū)域”（Dew point zone）。 土層水中含有的可溶性或其他活性侵蝕性物質(zhì)，隨著水分的蒸發(fā)，將沉積在混凝土壁的露點區(qū)域。天長日久，越積越多，從而加劇了對混凝土的腐蝕。常見的表面膨脹剝離，就是腐蝕損害的體現(xiàn)。因混凝土的密度不同，所以露點區(qū)域的分布也是極不規(guī)則的，這樣更加劇了混凝土結(jié)構表面的損壞。土層水往混凝土襯砌內(nèi)的滲入，除了靜水壓力作用外，還受到隧道內(nèi)環(huán)境的影響，由地鐵列車通行活塞風產(chǎn)生的強氣流，促使隧道內(nèi)表面的水分快速蒸發(fā)，由此產(chǎn)生的負壓力，起著吸引土層水滲入的明顯作用。進而加劇了侵蝕性物質(zhì)的滲入和沉積。圖1 侵蝕性物質(zhì)在隧道襯砌壁中的沉積示意圖 侵蝕性物質(zhì)的沉積，還發(fā)生在地下空間出入口的混凝土壁‘結(jié)露區(qū)域’。同樣，有表面析堿和腐蝕病害發(fā)生。

3 結(jié)構防水與建筑裝修 地下空間內(nèi)有水存在和水中侵蝕性介質(zhì)對混凝土潛在的腐蝕，是客觀存在的事實。但在地下工程的建筑裝修行業(yè)，對這一事實的研究甚少。招致地下工程的返修率居高不下，浪費大量的人力、財力、物力。 地下商場、地鐵車站、交通隧道、地下工廠等，系人員經(jīng)?；顒拥膱鏊?。通常要求設置良好的通風與空調(diào)設施。借以減緩地下空間內(nèi)的水分導致的高濕度，對人體帶來的不適。

3.1 工程防水與建筑裝修的‘接口’協(xié)調(diào)·地下工程建筑裝修，應在全面研究工程防水功能的基礎上，進行設計；·建筑裝修現(xiàn)場施工，必須保護防排水設施；·建筑裝修必須顧及到地下工程滲漏水治理的實施。

3.2 露點區(qū)域的建筑裝修·建筑裝修設計要對防腐蝕作特別考慮；·考慮對混凝土表面定期沖洗的作業(yè)方便；·與通風設施匹配，改變混凝土壁結(jié)露的位置與狀態(tài)。

3.3 建筑裝修與防水工程維護·從腐蝕防護的角度，設定鋼骨架的安全使用期；·建筑裝修用鐵管、鐵件，按10至15年的安全使用期，確定再次裝修的年限；·建筑裝修顧及到可卸式止水帶的更換。·建筑裝修力求使地下工程的引排水措施隱蔽化。

3.4 滲漏水現(xiàn)象與結(jié)露現(xiàn)象的鑒別在可疑的濕基面上，粘貼一塊鋁板，隔數(shù)小時，如表面凝結(jié)水珠，則判定為結(jié)露現(xiàn)象；如鋁板正面無水珠，反面有水珠，則判定為滲漏水現(xiàn)象。

4 只能引流排導的構筑物滲漏水實例 滲漏水對建筑裝修危害實例很多，作者在本文論述、關注的焦點是“不能封堵、只能引流排導的構筑物滲漏水現(xiàn)象”。在眾多的滲漏水治理案例中，使作者，潛心于研究地下工程防水與結(jié)構建筑裝修的相互影響課題。案例1：上海火車站與地鐵3號線的地下人行通道 上?；疖囌九c地鐵3號線的地下人行通道，2000年12月開通，2001年1月遇冬季氣溫驟降，頂板、底板開裂滲漏水；封堵十分困難，‘東邊封、西邊漏’；為了保證行人的安全、不致因涉水滑道；特派工人現(xiàn)場值勤、不斷掃水。最終解決方案，采用的是“引流導排”，如果您經(jīng)過這個通道，您可留意靠墻的塑料排水管通排系統(tǒng)；已經(jīng)過去6年了，效果很好。案例2：上海火車站出站地下人行通道的防水與裝修 上?；疖囌?987年9月28日建成、投入使用；當年冬天南二出口通道就滲漏導致地面積水，立即組織搶修。變形縫滲漏水、地道通往站臺的樓梯踏步滲漏水為治理難點，反復封堵效果甚微。在作者的多媒體圖片上可見1987年新開通時的照片、變形縫滲漏水正在鑿開維修的照片、上?；疖囌灸隙隹诘叵峦ǖ雷冃慰p滲漏水及頂部裝修與燈具損壞的照片。 上?；疖囌灸隙隹?、南一出口通道在使用7年之后因干濕循環(huán)等因素頂板裝修曾全部損壞拆除；從照片中可見，上?；疖囌镜叵峦ǖ涝?jīng)出現(xiàn)的頂板滲漏水及抹灰脫落、鋼筋銹蝕等現(xiàn)象；還有上?；疖囌灸弦怀隹谕ǖ理敯逶?jīng)發(fā)生的混凝土剝落及鋼筋銹蝕狀況；再有車站樓梯滲漏水狀況，堪稱質(zhì)量通病多處可見。案例3：上海地鐵1號線常熟路車站 在頂板裝飾網(wǎng)架中設置滲漏水導水槽，將滲漏水導入隔墻（裝飾墻）內(nèi)排走；懸吊在頂板裝飾網(wǎng)架中的滲漏水集水盆盛接滴漏水。案例4：北京地鐵安定門車站 1987年在北京安定門地鐵車站撲捉到的滲漏水及接水盆照片。案例5：南京金陵飯店裙房 安置在墻角用衣架掩飾的導水管和集水桶；用花盆掩飾的導水管和集水桶。案例6：深圳市世界之窗門前馬路下人行通道通道頂部設有雨棚，下部設有排水溝，墻面還是水垢斑斑。案例7：混凝土腐蝕（上海） 1970年建成的上海第一條黃浦江過江隧道（打浦路隧道）；1997年拍攝的下通風道中隔墻鋼筋銹蝕混凝土剝落狀況；1997年拍攝的路面板底面鋼筋銹蝕和混凝土剝落狀況。案例8：混凝土腐蝕（香港） 香港地鐵鋼筋銹蝕招致混凝土剝落工程實例（1993年照片）。 地下工程招致滲漏水、淤積水的原因： 建筑裝修前必須調(diào)查研究的問題－ 防水設計方面的原因；－結(jié)構內(nèi)外排水措施不周；－自流坡度不足；－濕度增加－結(jié)構外水倒灌－地下結(jié)構中非正常的蓄水－結(jié)構裂縫

5 建筑裝修型式與防水·建筑型式A：頂部空置型（無管線、無燈具） － 從防水角度便于滲漏水治理； － 便于地下工程維護（管線都在下部）； － 地下建筑的頂部開闊，可自由的設計裝飾圖案和高雅色調(diào)；建筑型式B：頂部占用型 － 空間得到利用，類同于地面建筑作法； － 頂部的結(jié)構防水應達到防水等級的一級標準，否則地下防水的維修和維護非常困難； － 若地下工程的頂部發(fā)生滲漏水，影響地下結(jié)構的美觀和使用功能。

6 地下工程出入通道防水處理難點 ·變形縫的防水 ·樓梯的防水 ·結(jié)露區(qū)的表面裝飾地下構筑物通道結(jié)露現(xiàn)象工程實例：這是盛夏在杭州拍攝的某人防工程照片，可見頂板的結(jié)露水珠和底板的淤積水；墻壁也是潮濕的；地下構筑物內(nèi)的通風除濕措施與設備。

7 建筑裝修與地下防水的協(xié)調(diào)

1. 地下工程設計要規(guī)定防水等級；地下工程驗收要嚴格按防水等級規(guī)定標準驗收；

2. 地下工程滲漏水整改的關鍵是裂縫補修由長江科學院蔣碩忠、薛希亮等多年研究開發(fā)的CW系化學灌漿材料，2002年6月通過鑒定。CW系材料的主劑和變定劑組份，系研究者精心設計、探索獨特合成工藝；并經(jīng)過大量工程實踐，多次升級改革的新體系、新工藝。其系列配方，經(jīng)過選型與調(diào)節(jié)，能在地下混凝土構筑物的干狀態(tài)裂縫、濕狀態(tài)裂縫、以致完全處于水中的建筑空隙中浸潤固化。固結(jié)體具有滿足裂縫補強的優(yōu)良力學性能和不透水性能。

3. 混凝土結(jié)構背水面防水處理技術；

4. 滲漏水與結(jié)露的鑒別；

5. 裝修材料的耐腐蝕性和防霉；

6. 地下防水工程的排水系統(tǒng)及其重要性。

8 滲排水層在上海地鐵1號線漕寶路車站的應用 滲排水、盲溝排水是采用疏導的方法，將地下水有組織地經(jīng)過排水系統(tǒng)排走，以削弱水對地下結(jié)構的壓力，減小水對結(jié)構的滲透作用，從而輔助地下工程達到防水目的。滲排水層的構造、施工程序。

2000年1月我國頒布了【建設工程質(zhì)量管理條例】，該條例第40條規(guī)定‘地下工程結(jié)構防水的保修年限’，應為‘設計文件規(guī)定的該工程的合理使用年限’。 該條款對地下防水工程維護，提出了很高的要求。因此，建筑裝修與保障地下防水工程功能相協(xié)調(diào)，顯的極為重要。