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地下工程裝修與防水
發布時間:2014-08-09
隨著城市建設的發展和人們對環境美化的要求,地鐵車站、地下商業街等地下工程的建筑裝修,越來越豐富多彩,趨向高檔次。但多年來這一領域,一直 忽視工程防水與建筑裝修的協調,裝修工程的返修率居高不下。業主浪費大量的投資,束手無策,十分頭痛。究其原因,一是工程的防排水設計,不顧及日后的裝 修;二是裝修的設計,也不去研究原本的工程防水。土木工程的施工和建筑裝修多數是由不同的單位承包,從而更激化了這一對矛盾。建議設計、施工、管理諸方面 的工程技術人員注意研究這一問題。業主要重視作好‘工程防水與建筑裝修’的接口協調工作。 


1  地下空間內的水
    水泥混凝土是多孔性的透水材料。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,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達到零,是不現實的;谥T多因素,地下空間內的滲漏水現象還會長期存在。
地下空間內的水分來源,有3個要因:
·混凝土結構滲漏水;
·與地下空間溫度相關聯的水分蒸發,形成的高濕度;
·地下空間與地面連通,因溫差形成的‘結露現象’。
    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障害。
    地下工程滲漏水,與地下水位、地下結構的形式、地層的滲透性、混凝土的材質和厚度有關。地下工程設計必須規定防水等級。國標GB50208-2002《地 下防水工程質量驗收規范》規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。
    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;顒拥膱鏊仨氝_到防水等級一級或二級的規定標準。
    本文的著眼點是人員長期停留的場所和人員經常活動的場所,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)和結露現象是不可避免的。
·濕氣(高濕度),即空氣中含有的水分;
·結露,即凝結到地下空間壁面和設施表面的水珠。
濕氣(高濕度)、結露與地下空間的溫度、水蒸汽壓、以及空調的設置使用,具有相互依存性關系。
2  侵蝕性物質在混凝土表層露點區域的沉積
    防水混凝土結構的定義:見SIA 162/1標準;
    混凝土是防水的,即指:混凝土結構內表面的水分蒸發量,大于從迎水面滲透穿過混凝土結構本身的滲入量。
    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。
    新加坡地鐵對地下工程混凝土滲透系數的檢測表明:
·預制混凝土(如隧道管片)為1 X 10-11 m/sec 
·現澆混凝土(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年內理論上,預制混凝土每平方米的地下水滲入量為2.5m3 ;現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域,水分的蒸發與水分的補給達到平衡狀態,這個區域我們稱其為“露點區域”(Dew point zone)。
    土層水中含有的可溶性或其他活性侵蝕性物質,隨著水分的蒸發,將沉積在混凝土壁的露點區域。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。因混凝土的密度不同,所以露點區域的分布也是極不規則的,這樣更加劇了混凝土結構表面的損壞。
土層水往混凝土襯砌內的滲入,除了靜水壓力作用外,還受到隧道內環境的影響,由地鐵列車通行活塞風產生的強氣流,促使隧道內表面的水分快速蒸發,由此產生的負壓力,起著吸引土層水滲入的明顯作用。進而加劇了侵蝕性物質的滲入和沉積。
侵蝕性物質的沉積,還發生在地下空間出入口的混凝土壁‘結露區域’。同樣,有表面析堿和腐蝕病害發生。
3  結構防水與建筑裝修
    地下空間內有水存在和水中侵蝕性介質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,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;顒拥膱鏊。通常要求設置良好的通風與空調設施。借以減緩地下空間內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’協調
·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方便;
·與通風設施匹配,改變混凝土壁結露的位置與狀態。
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  滲漏水現象與結露現象的鑒別


    在可疑的濕基面上,粘貼一塊鋁板,隔數小時,如表面凝結水珠,則判定為結露現象;如鋁板正面無水珠,反面有水珠,則判定為滲漏水現象。
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構建筑裝修的相互影響課題。
案例1:上;疖囌九c地鐵3號線的地下人行通道
    上海火車站與地鐵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、不致因涉水滑倒;特派工人現場值勤、不斷掃水。
    最終解決方案,采用的是“引流導排”,如果您經過這個通道,您可留意靠墻的塑料排水管通排系統;已經過去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1987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、上海火車站南二出口地下通道變形縫滲 漏水及頂部裝修與燈具損壞的照片。
    上;疖囌灸隙隹凇⒛弦怀隹谕ǖ涝谑褂7年之后因干濕循環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洺霈F的頂板滲漏水及抹灰 脫落、鋼筋銹蝕等現象;還有上;疖囌灸弦怀隹谕ǖ理敯逶洶l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
    在頂板裝飾網架中設置滲漏水導水槽,將滲漏水導入隔墻(裝飾墻)內排走;懸吊在頂板裝飾網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:
建筑裝修前必須調查研究的問題
- 防水設計方面的原因;
- 結構內外排水措施不周;
- 自流坡度不足;
- 濕度增加
- 結構外水倒灌
- 地下結構中非正常的蓄水
- 結構裂縫
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;
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生滲漏水,影響地下結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
·結露區的表面裝飾
地下構筑物通道結露現象工程實例:
這是盛夏在杭州拍攝的某人防工程照片,可見頂板的結露水珠和底板的
淤積水;墻壁也是潮濕的;
地下構筑物內的通風除濕措施與設備。
7  建筑裝修與地下防水的協調
1. 地下工程設計要規定防水等級;地下工程驗收要嚴格按防水等級規定標準驗收;
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系材料的主劑和固化劑組份,系研究者精心設計、 探索獨特合成工藝;并經過大量工程實踐,多次升級改革的新體系、新工藝。其系列配方,經過選型與調節,能在地下混凝土構筑物的干狀態裂縫、濕狀態裂縫、以 致完全處于水中的建筑空隙中浸潤固化。固結體具有滿足裂縫補強的優良力學性能和不透水性能。
3. 混凝土結構背水面防水處理技術;
4. 滲漏水與結露的鑒別;
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過排水系統排走,以削弱水對地下結構的壓力,減小水對結構的滲透作用,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。
9  結語
    2000年1月我國頒布了【建設工程質量管理條例】,該條例第40條規定‘地下工程結構防水的保修年限’,應為‘設計文件規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調,顯的極為重要。


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