浅谈混凝土大底板防水的科学性

摘要：目前，大量的工业和民用建筑采用一层或两层地下室，地下室一般在地下水位以下，为防水，通常采用抗渗的钢筋混凝土厚板和其他防水层相结合。文章以建设单位的角度对设计方案进行优化，结合施工经验和相关规范，分析了常用防水方式的优缺点，供相关人士参考。
　　关键词：防水、大底板
　　正文：
　　随着城市化进程的步伐，大量的工程建设如火如荼。由于地下室面积不计入容积率，加上人防的要求，大部分工程都有地下室，如何考虑地下室的防水问题，是一个值得研究的课题。
　　按照现行地下工程防水技术规范（GB50108-2001）的要求，地下工程的防水等级分为四级，大部分地下室用途为停车库、设备用房、辅助用房等，按照分级要求属二级防水要求（即人员经常活动的场所，在有少量湿渍的情况下不会使物品变质、失效的储物场所及基本不影响设备正常运转和工程安全运营的部位；重要的战备工程）。按照明挖法选择防水设防的做法，对主体除选用防水混凝土外，应在防水砂浆、防水卷材、防水涂料、塑料防水板、金属板中再选一种。
　　在实际工程设计中，对地下室底板通常的防水做法如下：两道防水层，一层是防水涂料或卷材防水，一层是防水混凝土，对深度为设计为10米之内的选用S6抗渗等级，同时加上抗裂纤维和微膨胀剂。相应的整体做法为：基础垫层做好后，先施工15~20厚水泥砂浆找平层，然后做环保型防水涂料、卷材防水层，接着再做50厚C15细石混凝土保护层，最后是350~500厚自防水钢筋混凝土底板。
　　以上做法理论上可行，工程实践中却有很多弊端。主要为以下两点：
　　一、工期较长，增加基坑风险。
　　以5000平方的底板为例，因为首层防水采用涂料或卷材，必须要施工找平层，等达到一定强度后才能施工防水层，否则由于水泥硬化过程中的水汽容易造成防水层空鼓等质量问题，找平层的施工工期加上养护的时间约在10天。卷材或涂料防水层的施工周期在7天左右；涂料或卷材防水层为柔性材料，易损坏，在施工完毕后必须做一道50厚的配筋混凝土保护层，此道工序又需要10天左右的时间，考虑到工序的衔接，从底板垫层施工完毕到大底板结构混凝土开始施工大致需要一个月的周期。
　　有深基坑的高层建筑，建筑难点和主要的施工风险都在地面以下，基坑长期暴露，地基受雨水浸泡后会降低承载能力；土方开挖后，支护工程承担水压力、土压力、施工、机械等各项荷载，并产生变形。基坑暴露的时间越长，风险越大，越容易产生工程事故。
　　二、柔性防水层的质量难以保证，又必然失效。
　　涂料和卷材防水层以垫层的找平层为基层，在结构层之下，结构变形会引起基层的变形。因基层的抗变形能力较弱，在结构层荷载的作用下，基层变形超过结构变形。结构的不均匀沉降，结构的受力变形、热胀冷缩、湿胀干缩变形和混凝土徐变等造成的裂缝，可能会导致相应位置的基层和防水层的变形开裂，尤其在防水层耐用年限后期，防水材料已逐渐老化变脆，防水层更易被拉裂。防水材料的耐用年限一般在5~25年，过期后防水材料性能急剧下降，老化、开裂，丧失防水功能，而建筑的使用年限在50~100年，远远超过防水材料的耐用年限。防水层在底板的结构混凝土之下，不管是因施工质量或老化造成的问题，都不可能重新施工，此道柔性防水层的设置即难以保证质量，又必然会失效，从根本来看，意义不大。
　　综上所述，常用的防水做法弊端明显，有无好的解决办法呢。经认真研究目前市场上使用的各类防水材料和防水做法，参考现行的防水规范，提出了解决办法。即以混凝土自防水为主，辅以砂浆防水层代替常用的涂料或卷材层，以下从技术、经济等角度分析来论证此方案的可行性，供相关人士参考。
　　一、技术分析：
　　1、设计选用砂浆防水层符合现行的设计规范，（见GB50108-2001表3.3.1-1：以二级防水等级为例，主体防水采用防水混凝土，另可在防水砂浆、防水卷材、防水涂料、塑料防水板、金属板中选择一种防水做法。）,无违规风险，而砂浆防水为无机物防水，使用寿命等同于建筑寿命。砂浆防水发展到现在，已经有普通防水砂浆、聚合物防水砂浆、掺外加剂或掺合料防水砂浆等。其中聚合物砂浆是由高分子聚合物乳液与无机粉料构成，已经具备一定柔性，弥补了单纯刚性防水的不足。
　　2、从大量工程实践看来，在防水规范GB50108-2001出台之前，都是直接用防水混凝土解决防水问题，即使也少量渗漏，经过混凝土内堵处理都达到了防水要求。笔者经历过的市地税综合楼、隆盛大厦等都是成功的案例。曾经有一个工程，是在防水规范出台后建设的项目，大底板下设计了防水层，而施工企业在实际施工时没有做，工程交工已5年多，结果也没有出现渗漏。由此看来，大底板防水的关键在于混凝土的密实度，经过多年的发展，混凝土在保证密实度和控制裂缝的形成上已经有了很大的进步，各种新型的外加剂减少了混凝土中的孔隙，微膨胀剂和抗裂纤维的应用有效抑制了各种裂缝的形成，只要保证施工质量，防水混凝土完全可以防得住水。
　　3、在实际施工中如有渗漏发生，一般在主体施工阶段就能发现，有足够的时间去处理，可通过对混凝土的裂缝封堵，增加内防水层等办法处理。即使在交房之后发生渗漏，因为是公共部位的停车功能，是二级防水要求，少量渗漏也不影响使用功能，在处理完善之前不会造成严重后果。渗漏的风险也是由施工单位承担的。
　　结合以上分析，采用混凝土自防水，结合砂浆防水，技术可行。
　　二、经济分析：
　　1、原设计做法中：GF环保型防水涂料需等找平基层完全干燥后才能施工，加上保护层的施工周期，至少比只做防水砂浆防水层的施工周期多20天。这不仅缩短了建设周期，同时降低了基坑的风险，提高了资金的使用效率。
　　2、从工程造价上看，一道柔性防水层的造价约在40元/m2,基层找平层的造价约在10元/m2，配筋保护层造价约在30元/m2。总造价在80元/m2。采用砂浆防水层，可取消砂浆找平层和配筋混凝土保护层，节省投资约50元/m2。
　　以上两点，说明混凝土自防水，结合砂浆防水可节约投资，加快进度，经济可行。
　　综上所述，改进后的防水做法优势明显。当然，设计院通常选择的防水做法考虑到一刚一柔，也有道理。不过综合对比看来，笔者还是倾向于采用混凝土自防水，结合砂浆防水的做法。希望能给有关人员参考借鉴。