地下工程装修与防水

 

从水泥混凝土闻世，科学家就在研究配制低渗透性能的‘防水混凝土’。到目前为止，用于地下工程的‘防水混凝土’衬砌的渗透系数，一般可以达到1.0×10-10m/s 至1.0×10-11m/s。对房屋建筑工程来说，要求目前配制的防水混凝土渗透系数达到零，是不现实的。基于诸多因素，地下空间内的渗漏水现象还会长期存在。地下空间内的水分来源，有3个要因：·混凝土结构渗漏水；·与地下空间温度相关联的水分蒸发，形成的高湿度；·地下空间与地面连通，因温差形成的‘结露现象’。这3个因素，会导致在地下空间工作的人员身体不适和某些设施的运转障害。 地下工程渗漏水，与地下水位、地下结构的形式、地层的渗透性、混凝土的材质和厚度有关。地下工程设计必须规定防水等级。国标GB50208－2002《地下防水工程质量验收规范》规定的地下工程防水等级标准，如表1所示。地下工程验收时，也必须按设计的防水等级标准严格验收。 地下工程防水等级标准 表.1防水等级标 准1 级 不允许渗水，结构表面无湿渍2 级 不允许漏水，结构表面可有少量湿渍 工业与民用建筑：湿渍总面积不应大于总防水面积（包括顶板、墙面、地面）的千分之一；任意100平方米防水面积上的湿渍不超过1处，单个湿渍的最大面积不大于0.1平方米。 其他地下工程：湿渍总面积不应大于总防水面积的千分之六；任意100平方米防水面积上的湿渍不超过4处，单个湿渍的最大面积不大于0.3平方米。3 级 有少量漏水点，不得有线流和漏泥砂 任意100平方米防水面积上的漏水点数不超过7处，单个漏水点的最大漏水量不大于2.5L/d，单个湿渍的最大面积不大于0.3平方米。4 级有漏水点，不得有线流和漏泥砂整个工程平均漏水量不大于2L/㎡·d，任意100平方米防水面积的平均漏水量不大于4L/㎡·d不同防水等级的适用范围，如表2所示。地下工程对人员长期停留的场所和人员经常活动的场所，必须达到防水等级一级或二级的规定标准。不同防水等级的适用范围 表.2 防水等级适 用 范 围一 级 人员长期停留的场所；因有少量湿渍会使物品变质、失效的贮物场所及严重影响设备正常运转和危及工程安全运营的部位；极重要的战备工程二 级 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、失效的贮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；重要的战备工程三 级 人员临时活动的场所；一般战备工程四 级 对渗漏水无严格要求的工程 本文的着眼点是人员长期停留的场所和人员经常活动的场所，该类型地下工程验收时，不允许有渗漏水存在。达到防水等级一级和二级的地下空间，湿气（高湿度）和结露现象是不可避免的。·湿气（高湿度），即空气中含有的水分；·结露，即凝结到地下空间壁面和设施表面的水珠。湿气（高湿度）、结露与地下空间的温度、水蒸汽压、以及空调的设置使用，具有相互依存性关系。

见SIA 162/1标准（Definition of a waterproof concrete structure: standard SIA 162/1） 混凝土是防水的，即指：混凝土结构内表面的水分蒸发量，大于从迎水面渗透穿过混凝土结构本身的渗入量。（The water evaporation on the air side exceeds the water absorption on the water side.） 混凝土是防水的这一概念，并不意味着没有一定量的水从混凝土本身渗透而过。（The fact that a concrete is waterproof does not mean that we do not have a certain water transport through it ） 新加坡地铁对地下工程混凝土渗透系数的检测表明： ·预制混凝土（如隧道管片）为1 X 10-11 m/sec ·现浇混凝土（如车站顶板）为1 X 10-10 m/sec 对一个设计寿命100年、承受20m水头的地下构筑物，在100年内理论上，预制混凝土每平方米的地下水渗入量为2.5m3 ；现浇混凝土每平方米的地下水渗入量为16.0m3。 土层水从隧道衬砌的外表面渗透流向隧道衬砌内表面（图1），在这一渗流过程中，必然在隧道衬砌混凝土壁的某一区域，水分的蒸发与水分的补给达到平衡状态，这个区域我们称其为“露点区域”（Dew point zone）。 土层水中含有的可溶性或其他活性侵蚀性物质，随着水分的蒸发，将沉积在混凝土壁的露点区域。天长日久，越积越多，从而加剧了对混凝土的腐蚀。常见的表面膨胀剥离，就是腐蚀损害的体现。因混凝土的密度不同，所以露点区域的分布也是极不规则的，这样更加剧了混凝土结构表面的损坏。土层水往混凝土衬砌内的渗入，除了静水压力作用外，还受到隧道内环境的影响，由地铁列车通行活塞风产生的强气流，促使隧道内表面的水分快速蒸发，由此产生的负压力，起着吸引土层水渗入的明显作用。进而加剧了侵蚀性物质的渗入和沉积。图1 侵蚀性物质在隧道衬砌壁中的沉积示意图 侵蚀性物质的沉积，还发生在地下空间出入口的混凝土壁‘结露区域’。同样，有表面析碱和腐蚀病害发生。

3 结构防水与建筑装修 地下空间内有水存在和水中侵蚀性介质对混凝土潜在的腐蚀，是客观存在的事实。但在地下工程的建筑装修行业，对这一事实的研究甚少。招致地下工程的返修率居高不下，浪费大量的人力、财力、物力。 地下商场、地铁车站、交通隧道、地下工厂等，系人员经常活动的场所。通常要求设置良好的通风与空调设施。借以减缓地下空间内的水分导致的高湿度，对人体带来的不适。

3.1 工程防水与建筑装修的‘接口’协调·地下工程建筑装修，应在全面研究工程防水功能的基础上，进行设计；·建筑装修现场施工，必须保护防排水设施；·建筑装修必须顾及到地下工程渗漏水治理的实施。

3.2 露点区域的建筑装修·建筑装修设计要对防腐蚀作特别考虑；·考虑对混凝土表面定期冲洗的作业方便；·与通风设施匹配，改变混凝土壁结露的位置与状态。

3.3 建筑装修与防水工程维护·从腐蚀防护的角度，设定钢骨架的安全使用期；·建筑装修用铁管、铁件，按10至15年的安全使用期，确定再次装修的年限；·建筑装修顾及到可卸式止水带的更换。·建筑装修力求使地下工程的引排水措施隐蔽化。

3.4 渗漏水现象与结露现象的鉴别在可疑的湿基面上，粘贴一块铝板，隔数小时，如表面凝结水珠，则判定为结露现象；如铝板正面无水珠，反面有水珠，则判定为渗漏水现象。

4 只能引流排导的构筑物渗漏水实例 渗漏水对建筑装修危害实例很多，作者在本文论述、关注的焦点是“不能封堵、只能引流排导的构筑物渗漏水现象”。在众多的渗漏水治理案例中，使作者，潜心于研究地下工程防水与结构建筑装修的相互影响课题。案例1：上海火车站与地铁3号线的地下人行通道 上海火车站与地铁3号线的地下人行通道，2000年12月开通，2001年1月遇冬季气温骤降，顶板、底板开裂渗漏水；封堵十分困难，‘东边封、西边漏’；为了保证行人的安全、不致因涉水滑道；特派工人现场值勤、不断扫水。最终解决方案，采用的是“引流导排”，如果您经过这个通道，您可留意靠墙的塑料排水管通排系统；已经过去6年了，效果很好。案例2：上海火车站出站地下人行通道的防水与装修 上海火车站1987年9月28日建成、投入使用；当年冬天南二出口通道就渗漏导致地面积水，立即组织抢修。变形缝渗漏水、地道通往站台的楼梯踏步渗漏水为治理难点，反复封堵效果甚微。在作者的多媒体图片上可见1987年新开通时的照片、变形缝渗漏水正在凿开维修的照片、上海火车站南二出口地下通道变形缝渗漏水及顶部装修与灯具损坏的照片。 上海火车站南二出口、南一出口通道在使用7年之后因干湿循环等因素顶板装修曾全部损坏拆除；从照片中可见，上海火车站地下通道曾经出现的顶板渗漏水及抹灰脱落、钢筋锈蚀等现象；还有上海火车站南一出口通道顶板曾经发生的混凝土剥落及钢筋锈蚀状况；再有车站楼梯渗漏水状况，堪称质量通病多处可见。案例3：上海地铁1号线常熟路车站 在顶板装饰网架中设置渗漏水导水槽，将渗漏水导入隔墙（装饰墙）内排走；悬吊在顶板装饰网架中的渗漏水集水盆盛接滴漏水。案例4：北京地铁安定门车站 1987年在北京安定门地铁车站扑捉到的渗漏水及接水盆照片。案例5：南京金陵饭店裙房 安置在墙角用衣架掩饰的导水管和集水桶；用花盆掩饰的导水管和集水桶。案例6：深圳市世界之窗门前马路下人行通道通道顶部设有雨棚，下部设有排水沟，墙面还是水垢斑斑。案例7：混凝土腐蚀（上海） 1970年建成的上海第一条黄浦江过江隧道（打浦路隧道）；1997年拍摄的下通风道中隔墙钢筋锈蚀混凝土剥落状况；1997年拍摄的路面板底面钢筋锈蚀和混凝土剥落状况。案例8：混凝土腐蚀（香港） 香港地铁钢筋锈蚀招致混凝土剥落工程实例（1993年照片）。 地下工程招致渗漏水、淤积水的原因： 建筑装修前必须调查研究的问题－ 防水设计方面的原因；－结构内外排水措施不周；－自流坡度不足；－湿度增加－结构外水倒灌－地下结构中非正常的蓄水－结构裂缝

5 建筑装修型式与防水·建筑型式A：顶部空置型（无管线、无灯具） － 从防水角度便于渗漏水治理； － 便于地下工程维护（管线都在下部）； － 地下建筑的顶部开阔，可自由的设计装饰图案和高雅色调；建筑型式B：顶部占用型 － 空间得到利用，类同于地面建筑作法； － 顶部的结构防水应达到防水等级的一级标准，否则地下防水的维修和维护非常困难； － 若地下工程的顶部发生渗漏水，影响地下结构的美观和使用功能。

6 地下工程出入通道防水处理难点 ·变形缝的防水 ·楼梯的防水 ·结露区的表面装饰地下构筑物通道结露现象工程实例：这是盛夏在杭州拍摄的某人防工程照片，可见顶板的结露水珠和底板的淤积水；墙壁也是潮湿的；地下构筑物内的通风除湿措施与设备。

7 建筑装修与地下防水的协调

1. 地下工程设计要规定防水等级；地下工程验收要严格按防水等级规定标准验收；

2. 地下工程渗漏水整改的关键是裂缝补修由长江科学院蒋硕忠、薛希亮等多年研究开发的CW系化学灌浆材料，2002年6月通过鉴定。CW系材料的主剂和变定剂组份，系研究者精心设计、探索独特合成工艺；并经过大量工程实践，多次升级改革的新体系、新工艺。其系列配方，经过选型与调节，能在地下混凝土构筑物的干状态裂缝、湿状态裂缝、以致完全处于水中的建筑空隙中浸润固化。固结体具有满足裂缝补强的优良力学性能和不透水性能。

3. 混凝土结构背水面防水处理技术；

4. 渗漏水与结露的鉴别；

5. 装修材料的耐腐蚀性和防霉；

6. 地下防水工程的排水系统及其重要性。

8 渗排水层在上海地铁1号线漕宝路车站的应用 渗排水、盲沟排水是采用疏导的方法，将地下水有组织地经过排水系统排走，以削弱水对地下结构的压力，减小水对结构的渗透作用，从而辅助地下工程达到防水目的。渗排水层的构造、施工程序。

2000年1月我国颁布了【建设工程质量管理条例】，该条例第40条规定‘地下工程结构防水的保修年限’，应为‘设计文件规定的该工程的合理使用年限’。 该条款对地下防水工程维护，提出了很高的要求。因此，建筑装修与保障地下防水工程功能相协调，显的极为重要。