大型地下车库质量通病的防治及其改进措施.docx
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大型地下车库质量通病的防治及其改进措施
大型地下车库质量通病的防治及其改进措施
易兴中周继业
南通市建筑安装工程总公司邮编：
226006
〔摘要〕：
本文分析了馨园Ⅰ期大型地下车库产生裂缝、渗漏、箍筋锈蚀的原因，介绍了处理办法及其效果；在后续施工的同类型菊园Ⅱ期大型地下车库施工过程中，改进了施工方案与技术措施，确保了整个地下车库的防渗效果，杜绝了钢筋锈蚀现象，本文同时介绍了菊园Ⅱ期地下车库工程所采用的各类改进技术措施要点。
〔关键词〕：
大型地下车库质量通病防治改进措施
1工程概况
中海馨园Ⅰ期地下车库位于上海徐汇区钦州南路，地下一层，东西长200余m，南北宽度约50m，布置有一条“人”字型，一条圆弧型汽车进出口通道，总建筑面积11000㎡。
菊园Ⅱ期地下车库，坐落于浦东陆家嘴张扬路、浦城路口，地下一层，南北长约155m，东西长约50m，布置三条弧型汽车进出口通道，总建筑面积约8000㎡。
馨园地库底板为梁板结构，在柱间跨中位置布置桩；菊园地库底板为板式结构，在框架柱下布置桩。
两座地库均为住宅小区的一部分，均由钢筋混凝结构连成整体。
设计均在长度方向布置了两条后浇带，底板、墙板、顶板均采用C30、S6抗渗微膨胀混凝土，后浇带采用高一强度等级的补偿收缩混凝土封闭。
地库与车道间以沉降缝相隔。
地库的屋面均做改性沥青涂料及卷材防水层；菊园地库外墙采用911聚氨酯防水涂膜，馨园地库外墙采用防水涂膜。
地库上覆土1000～3000㎜厚，布置各类景观，作为小区花园。
2馨园地库产生裂缝、渗漏、箍筋锈蚀的原因分析及其防治措施
2.1裂缝、渗漏、箍筋锈蚀概况
地库裂缝、渗漏概况：
在地库结构施工后不久发生，屋面覆土后更为明显，零星分布在地下室底板上、外墙侧板上、地下室顶板上，而在地库车道部位、沉降缝缝处较为明显。
裂缝以竖向及横向裂缝居多，地坪上在工程桩部位少量裂缝呈放射龟裂状。
地库与车道间的沉降缝止水橡胶带断裂，相互地坪间产生明显的错位。
地库箍筋锈蚀概况：
在地库竣工后一年以后发生，局部地库顶板梁钢筋混凝土保护薄层混凝土碳化，少量地库顶板梁箍筋发生锈蚀现象，在箍筋发生锈蚀部位涂料具有明显的膨胀痕迹。
2.2钢筋锈蚀及地下室渗漏的主要原因与危害
2.2.1钢筋锈蚀的原因分析
钢筋保护层厚度设计为：
顶、底板、墙板内层为15㎜，外层为25㎜；梁、柱内层为25㎜，外层为35㎜。
本工程的一般梁主筋为φ32、梁箍筋为φ10（φ12）@100～200，并如果允许按验收标准扣除保护层厚度允许偏差5㎜，结构梁箍筋的最小保护层厚度最小为8㎜，混凝土凿除箍筋锈蚀部分保护层厚度最小为10㎜，符合有关规范的规定。
规范与设计中有关钢筋保护层的厚度要求均是针对结构主筋而言，而验收规范本身允许保护层厚度可以存在负偏差，梁箍筋保护层厚度偏小是造成梁箍筋生锈的一个重要原因。
梁箍筋，由于混凝土保护层厚度太薄，而砼是一种具有许多微孔的材料，不可能阻止水汽的渗透，当水沿这些孔隙渗入时，而地库中的2含量又高，并且存在大量的汽车尾气，水中溶液中的二氧化碳或二氧化硫即与水泥砂浆或砼发生反应，造成混凝土的碳化现象，随着砼的碳化的进展，水与水蒸汽渗入砼内更多，必然导致钢筋锈蚀。
地库的湿度较大，空气流通不通畅，空气中二氧化碳含量较高，保护层碳化的梁箍筋或保护层厚度不足的梁箍筋，极易同H23及含有O2的水溶液发生化学反应，致使箍筋氧化、生锈。
随着钢筋的生锈、体积膨胀、混凝土的碳化、剥落，结构梁板内的钢筋更易产生锈蚀现象。
地库中的水蒸汽含量较高，地库非常密闭，空气流通状况较差，当在一定温度下含有饱和水蒸汽的空气与低于其温度的梁板界面相接触时，必须在梁板上发生结露现象，这种结露造成梁板长时间处于较潮湿状态，当钢筋的保护层较薄或钢筋的砼保护层碳化后，必须导致钢筋的锈蚀。
考虑到地库结构表面平整度较好，装修时直接在砼面上进行批刮腻子与涂料作业，如果进行了粉刷作业，对防潮、防钢筋锈蚀有利。
使用因素：
地库投入使用后每天均用水冲洗，地库内保持较高的湿度；地库内日常保持较高的2及汽车尾气浓度，很少开动换气、干燥设备。
2.2.2地库产生裂缝、渗漏的原因分析
设计方面的原因：
造成地库渗的原因很多，从设计角度上看，地库长度过长，砼温差及收缩变形过大，是造成地库渗漏的一个主要原因之一。
车道与主地库间以沉降缝相隔，地库与车道的结构不均匀沉降或上浮，同时车道处在变化的持力层上，车道持力层土的处理往往受到设计及施工的忽视，因而沉降缝处的防水设施断裂或车道结构裂缝造成渗漏实属正常。
200多米的地库仅以两条后浇带以抗砼的温度收缩裂缝，但是地库的施工工期安排较紧，地库砼结构温度变形及其它变形未能较好的稳定，为加快施工速度在地库屋面结构砼施工完毕不久就允许封闭后浇带，后浇带的抗裂效果作用值得怀疑。
设计中地库结构砼中掺加，目的是使在砼强度增长过程中，能够抵抗温度变形与收缩变形，即通过的微膨胀来补偿砼的收缩，抵消钢筋砼结构在收缩过程中产生的全部或大部分拉应力，从而使结构砼不开裂，或把裂缝控制在无害裂缝的范围内；从实施效果来看的作用甚微，同时大量工程实践证明抗裂缝作用不可能理想化。
地库受工程桩及地基的约束，约束变形造成地库裂缝的影响不可忽视。
地库地面景观、覆土荷载不一，导致地库结构的不均匀沉降，未能引起设计的高度重视。
施工因素：
砼配合比不合理，为追求施工可操作性及施工速度，盲目增加砼的坍落度，砼的水灰比过大。
砼浇筑过程中，浮浆与泌水未能完全清除。
砼表面可能水泥砂浆过多、过厚，引起表面裂缝，促进砼裂缝的发生与开展。
砼浇筑后保温养护措施不力，未及时覆盖，地库外墙砼浇筑后3d就拆模，拆模过早。
地库外墙及地库屋面防水处理，特别是节点处理不完善，节点密封处理不良。
屋面卷材铺贴时基层不清洁、不干燥，按常规做法防水涂膜及卷材施工时基层须基本干燥，卷材或涂料才能与基层较好粘结，而实际防水涂料及卷材铺贴时，基层较潮湿。
防水涂膜与卷材施工时未对裂缝进行可靠的修补前，对地库屋面或地库墙板可能存在的渗漏点并未确定。
基坑回填随意性较大，采用现场一般砂粘土回填，而地库周边及上部由地景观的存在，含水量丰富，回填土具有较大的水渗漏系数。
在施工过程中出现裂缝与渗漏后，堵漏处理不完全，仅用弹性腻子及快硬水泥处理，未考虑砼后开展裂缝的影响。
2.2.3地库钢筋锈蚀的危害
地库梁箍筋是抗剪的主要配件，钢筋受锈后，必然会减少其抗剪承载能力。
随着箍筋的生锈、膨胀，砼脱落，必然影响到结构主筋与砼间握裹力，如果发生主筋的搭接部位钢筋生锈，则后果更为严重。
随着箍筋锈蚀、砼膨胀脱落的开展，必然引起结构梁主筋的锈蚀，从而造成更大的安全隐患。
2.2.4地库渗漏的危害
影响地库的正常使用。
会使结构钢筋锈蚀。
对地库内的设备、供电安全造成影响。
地下水是一种常含有气体、矿物质和有机质的液体，当酸、盐及有害气体的含量超过一定程度时，地下水就会侵蚀以至损坏工程结构，带来对钢筋的腐蚀、砼的剥落，从而降低承载力和缩短寿命等问题。
同时富含有机质的地下水的渗漏更易滋生霉菌等，对人体健康也是不利的。
地下渗漏或微渗不处理，砼的裂缝会逐渐扩大，渗漏水程度会进一步加剧。
地库的大部分渗漏是初始地库未能合理处理的微小渗漏部分。
2.3处理钢筋锈蚀的处理
2.3.1处理方法的选择
对锈蚀钢筋进行除锈处理后，覆盖一层保护层，杜绝富有水蒸汽的空气侵蚀，此种覆盖层不仅需作为钢筋的保护层，同时须具有较强的抗渗能力。
水泥砂浆粉刷层易产生微裂缝，同时其强度与性能无法同砼保护层相比，不能根本上杜绝裂缝的产生，因而不宜采用纯水泥砂浆来进行防锈处理。
型水泥改性剂是一种高效多功能的有机高分子乳液，无毒无刺激性气味，施工方便，它与普通水泥、砂（石）少量水拌制而成的聚合物水泥砂浆（水泥砂浆），具有比普通水泥砂浆抗折、抗拉强度高、与老砂浆或砼或钢筋粘结力强、弹性模量小，极限延伸率大、干缩变形小，抗渗性能好，耐磨性高及耐化学腐蚀强，耐久性能好等突出优点，是一种优异的修补材料。
用型水泥改性剂拌制的聚合物水泥净浆（以下简称净浆）、聚合物水泥砂浆（下简称砂浆）可广泛用于各类砼构件的修补、补强、防渗、堵漏、抹面、新旧砼的粘结、钢筋或钢构件的防腐界面。
根据改性剂的性能，钢筋的锈蚀处理采用净浆及砂浆较果较好。
2.3.2钢筋锈蚀的处理
涂料腻子的处理：
铲除钢筋锈蚀部位的所有的涂料与腻子。
涂料与腻子均须清除干净。
清除需处理部位的疏松层、油污、灰尘等（含钢筋表面除锈），用清水冲洗或擦洗干净，保持表面润湿状态。
涂刷净浆：
净浆主要用于待处理部位的基层打底、分层砂浆的层间粘结、抹面砂浆的表面涂刷养护以及砼表面防潮防渗，钢筋表面的防锈防护涂层等。
净浆采用涂刷，要求刷得均匀，不漏刷，不流淌。
净浆的配比随需要而定，当作基层打底、表面养护、层间粘结时，宜用稀浆（配比是改性剂：
水泥=1：
0.5～1.0），而作“防渗”、“防锈”用时，宜用稀一、稠一、稀一交替涂刷（稠浆的配比是：
改性剂：
水泥=1:
1.5）。
净浆涂刷完毕后立即抹砂浆，随涂随抹。
填抹砂浆：
砂浆的配合比是（重量比）：
水泥1：
砂子1～2：
型水泥改性剂0.2～0.60：
水0.10～0.20。
拌制方法：
在水泥与砂干拌均的混合料中掺加经混合均匀的改性剂与水混合液，搅拌至适当稠度，拌制成砂浆。
水泥应采用32.5#普通硅酸盐水泥；砂子采用中砂，含泥量不大于1%；水采用洁净水。
砂浆的使用方法：
将配制好的砂浆填抹于欲处理处，沿一个方向用力压实抹平，不宜反复压抹，以防表面坠裂或拉裂，整个砂浆的厚度控制在15㎜（最小厚度控制在不小于10㎜），分两层填抹，每层抹浆厚度控制在6㎜左右，最大不超过10㎜，砂浆层与层之间均应涂刷净浆。
养护：
砂浆施工后表面形成聚合物薄膜，在一定程度上可减缓砂浆内水份蒸发，故在温和湿润的气候和小面积施工时，可在砂浆抹面后涂刷1～2道净浆，不作专门养护；但在气候燥热或大面积施工时，砂浆抹面后应予及时养护，一般抹面后2～3小时即开始潮湿养护（如覆盖温草袋、用农用喷雾器喷水等），连续养护3～7天，再自然养护2～3周。
砂浆及净浆施工的注意事项：
施工环境温度不得小于5℃；使用的净浆或砂浆，在施工结束24小时内应防止雨水直接冲淋。
改性剂须在0℃以上干阴处密闭存放，储存期为2年。
在处理处理的基层砂浆凝固，并且干燥后，进行其表面的刮腻子及涂料施涂作业。
2.4处理地库渗漏的方案
无论地库内是地坪渗漏、外墙面渗漏、还是天棚渗漏，均应首先清理基层，清除涂料及腻子，找出引起渗漏的裂缝及其走向。
2.4.1地坪渗漏的处理办法
找出引起渗漏的裂缝，地面清理后，沿裂缝采用切割机切“V”形槽并清理。
槽须切深一些，不小于30㎜，以确保导水的通畅以及封堵后地坪与周边地坪标高的一致。
“V”型槽宽度控制在30㎜左右。
埋管引水，再填嵌快凝水泥砂浆，并留置注浆管。
检查流水状况是否通畅，注浆孔是否连通，然后“V”槽内填嵌水膨胀橡胶腻子，杜绝可能存在的微渗现象，确保密封。
压力注浆封堵。
由水流头方向向高处压力注浆。
填抹净浆及改性砂浆，分层施工。
砂浆层养护。
2.4.2墙面渗漏的处理办法
采用切割机凿除墙面渗漏处的墙面砂浆粉刷层。
不小于300㎜宽。
墙面清理后找出墙面引起渗漏的裂缝，确定裂缝走向。
采用切割机切“U”形槽。
宽度控制20㎜。
槽清理后，引水堵漏，埋设注浆管，嵌填快凝水泥砂浆封闭。
检查流水通畅情况，以及注浆管是否连通后，填嵌水膨胀橡胶腻子。
压力注浆堵漏。
逆流水方向而上。
抹填净浆及砂浆分层填至砼表面平。
涂刷911防水涂料300㎜宽，面贴聚酯布。
采用净浆及砂浆分层抹填至原墙面粉刷平。
砂浆层养护。
2.4.3天棚渗漏的处理办法
天棚渗漏处理较地坪渗漏及墙面渗漏处理困难，导水不方便，且地库屋面已封盖，积水或含水量丰富。
但不管怎样亦应参照上述灌浆堵漏方法处理。
2.4.4压力注浆材料的选择
顶板渗漏灌浆堵漏优先采用1～2s凝胶的化学浆液，同时能控制浆液的流失，并能在数秒种内达到堵漏效果，可较好地适用天棚堵漏，但成本较高。
其它部位采用水溶性聚氨脂单液灌浆（如新氰凝）。
2.4.5其它部位的堵漏处理
沉降缝（变形缝）处的渗漏，因受相邻间结构变形的影响，灌浆封堵效果不佳，因而沉降缝缝处的渗漏处理，是在同业主协商后，采用排水沟道导流方式。
即天棚沉降缝盖板布置成天沟形式，向下布置落水管，渗水流向布置在地坪内的水管流向地库内集水坑。
地坪沉降缝处渗水，可通过在地库地坪内直接埋管导流排向地库内集水坑。
3菊园二期地库工程施工技术改进措施
3.1地库结构施工技术必进措施
确保钢筋保护层厚度技术措施：
结构梁板钢筋保护层厚度控制采用塑料保护层定位件，配合采用花岗岩垫块，所有钢筋保护层厚度均只允许存在规范认可正偏差，从而确保所有钢筋的砼保护层厚度不小于15㎜。
在砼浇筑时注意及时排除流淌于基层的泌水与浮浆，振捣密实，以确保保护层砼的质量。
地库砼质量控制措施：
地库砼掺加微膨胀剂，掺加减水剂，砂率控制在40%，控制水灰比，坍落度控制在12㎝～14㎝，此种砼具有较好的微膨胀、低水化热性能。
以后浇带或沉降缝相隔分块的各块基础底板或墙板与顶板砼均整体一次浇筑，砼浇捣时，在分层振捣密实的同时，采用真空吸浆机及时抽除砼浇筑过程中产的浮浆与泌水。
做好底板及顶板表面砼抹压质量控制，在砼浇筑振捣完毕后砼初凝前采用滚筒滚压，铲除表面过厚的水泥砂浆层，用同类砼补平，木蟹抹压平整；砼终凝前再用木蟹与铁板抹压一次，减少砼终凝前收缩及风干裂缝。
在砼终凝后及时覆盖保温保养护，尽量减少砼暴露于空气中的时间，特别对于地库外墙覆盖养护显得特别重要，覆盖养护不少于14天。
延长地库外墙胶合板模板拆除时间。
外墙在其模板及覆盖物拆除后，及时进行其外侧991涂膜防水及回填土作业施工。
后浇带砼封闭处理：
后浇带在两侧砼施工后采用胶合板临时覆盖，尽量保证后浇带的清洁。
后浇带封闭前，认真清理钢筋、止水带、砼边侧上及槽内的浮浆、杂圾及积水。
后浇带的封闭，待顶板砼养护28天并达其设计强度后，采用C35微膨胀砼封闭。
地库车道的结构改进措施：
车道的施工待主地库施工完毕后进行，以尽量减少不均匀沉降造成相邻结构单间错位。
车道土方开挖时，挖除软弱土层，增加不少于500厚的砂石垫层，分层夯实，以保证车道基础板下持力层的均匀性。
车道砼亦采用同主地库相同的微膨胀砼浇筑。
地库地坪砼施工的改进措施：
地库地坪砼按框架柱间距布置不大于9m的缩缝，不大于18m布置一条伸缝，伸缩缝均需连通，严格按有关规范要求施工；地坪钢筋网布置在中间偏上，控制保护层厚度为10㎜。
3.2主要防水施工技术改进措施
地库外墙防水：
采用911非焦油聚氨酯防水涂膜。
①911防水涂膜具有良好的防水性能及耐久性能，无毒，适用于较潮湿环境下的防水施工，施工工艺简单。
其施工工艺流程是：
清洁基层，清除表面杂物与尘土、灰浆，局部凸出物凿平，局部凹陷部位采用防水水泥砂浆补平→将911防水涂膜按产品说明配比采用电动搅拌器搅拌均匀→防水涂膜涂刷施工，分三遍成活，涂刷时厚薄须均匀，每遍涂膜须待前道涂膜层固化后方可施涂。
总厚度控制在不小于2㎜。
②对于底板与墙体间的阴角、墙体与墙体间的阳角部位，在涂刷第二遍涂膜后，立即铺贴聚酯纤维增强布，并使纤维布平坦地粘在涂膜上，再在纤维增强布上涂刷涂膜，待涂膜固化后，施涂第三遍防水涂膜。
③对于后浇带及沉降缝处，在地库外墙涂膜施工前，先行附加粘贴二层防水卷材加强层。
④墙体与地库顶板的阳角处，粘贴一层卷材宽度的附加加强层，同时地库屋面卷材向立墙下裹500㎜。
⑤立墙外侧不小于500宽度的回填土采用3：
7灰土回填。
所有施工缝、后浇带均布置了钢板止水带，钢板间接缝均严密焊封，并注意做好施工缝的处理。
沉降缝处采用了型橡胶膨胀止水带，在主地库结构施工时，相应位置留设凹槽，预埋压力灌浆孔，在车道砼施工前，安装橡胶止水条，砼凝固后，压力灌注911防水涂料，以使止水条与前段主车库砼密切结合。
地库屋面防水：
其屋面做法由上至下分别为：
结构层自防水砼屋面结构→20厚水泥砂浆找平层→3厚改性沥青涂料防水层→改性沥青防水卷材一道→200厚陶粒排水层→玻璃纤维布过滤层→种值土和回填土。
改性沥青涂料采用防水涂膜，分三遍成活；涂料涂刷前均采用沥青冷底油进行基底处理，对于基层较潮湿处、凸出屋面结构阴阳角及屋面节点处，采用专用喷火器用高热强风对沥青冷底油进行喷吹处理，以使基层蒸发、干燥，同时将沥青冷底油深入到基层表面下的微细孔缝隙中，以使防水涂膜与基层更好地牢固粘结。
防水卷材与基层满粘法铺贴，卷材间搭间采用热熔法搭接连接，热熔搭接完毕，所有卷材边口、搭接缝口均采用专用密封材料涂封严密。
通过防水施工技术的改进，基本上杜绝了施工速度及基层潮湿对防水质量的影响。
地库屋面防水层施工完毕，进行了3d的蓄水试验，地库未出现渗漏现象，而后着手屋面上其它工序的施工。
4结束语
馨园地库裂缝、渗漏、箍箍锈蚀的处理效果：
通过对地库裂缝、渗漏的处理，杜绝了地库渗漏现象，确保了地库工程质量及其使用功能；同时采用净浆及水泥砂浆对锈蚀箍筋进行处理，避免了钢筋锈蚀的开展，确保了结构使用安全。
菊园地库施工质量控制效果：
工程已结束多月，至今未发生地库渗漏现象，杜绝了钢筋锈蚀的可能。
但地库上不均匀堆载与景观是否对地库防水结构与质量通病控制产生影响，仍有待日后的进一步观测。
显然通过地库质量通病的分析与处理，改进施工技术措施，减少了地库质量通病的发生，提高了工程质量水平。
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