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李承刚:关于改进房建地下工程防水设计的讨论

日期:2017年03月01日

《规范》发展带来的问题

  

  鉴于主编单位和编制要求等原因,《地下工程防水技术规范》(以下简称《规范》)最早版本(GBJ 108—87)的内容侧重于人防工程和防护工程中的防水。随着上世纪90年代房建工程和各类隧道工程的快速发展,尤其是高层建筑(一般都设地下室)和地铁工程的大量兴建,为适应这一形势发展的需求,从《规范》2001年修订版开始,充实了房建地下工程和隧道工程防水方面的内容,这是完全必要的。但今日看来,《规范》虽已修订过两次,因其基本架构未作改变,从而带来不少问题。例如,《规范》跨及三大工程领域——房建地下工程、人防与防护工程和地铁隧道工程的防水设计与施工,由于条文编制方法存在差异,这就形成了规范面面俱到、三者内容混列、共性特性交叉表述的现状,导致《规范》存在设计原则针对性不强、设计方案模糊、设计引导性薄弱等问题。实际情况是,最近几年地铁、铁路等部门都已依据自身的特点与需要,在《规范》的基础上制订了专业性技术规范或规程。

  为适应房建地下工程防水需要,提高设计技术水平,建议对《规范》框架进行调整,除保留共性内容的章节外,分章设置房建地下工程等三大领域防水工程的设计与施工,以增强章节内容的针对性和可选用性。


设计原则的针对性不强

  

  《规范》总则指出:地下工程防水的设计和施工应遵循“防、排、截、堵相结合,刚柔相济,因地制宜,综合治理”的原则。这是一条总原则,广义评价是正确的,但反映到各章节中存在以下不足。

  1)所有章节条文的内容未反映出“特性”要求。看不出哪些是适用于房建地下工程的,哪些是适用于隧道工程的;不论哪类地下工程,体现“排”的原则都不够突出;“防排结合”、“材料防水与构造防水结合”的设计方案表述极少;《规范》虽设“地下工程排水”一章,列有多种排水方案,但不明确这些方案的适用范围。

  2)“因地制宜”的设计原则在章节中未见体现与表述。对少雨、干旱、地下水位较低的地区,在“工程防水等级”、“防水设防要求”、“防水混凝土设计抗渗等级”以及材料选用等条文中都无具体规定和提出措施。这种对所有地下工程防水设计不加区别,采取统一标准的做法似过于简单化。


房建地下工程的防水设计方案与措施不够明确

  

  国外资料先容的房建地下工程传统设计方案大致有以下三种:

  1)架空排水法。在地下工程(地下室)底部结构设有积、蓄水功能的架空层,通过排水系统将水排走。当底板结构设计为反梁时采用这一方案尤为合适。国内北京国家大剧院和上海浦东金茂大厦等工程也都借鉴采用这种设计方案。

  2) 渗排水法。在地下工程(地下室)主体结构外墙外侧从根部至地面、一定宽度范围内,设卵(砾)石渗排水层(隔离带),墙侧地面不设散水坡,以便将地面雨水通过渗排水层引至墙体底部的排水沟或盲沟进入排水系统,这样水源不会渗入墙体而是往下渗走,墙体只需采取防潮围措施而已。防潮措施主要是在墙面涂刷防水涂料或铺设一层塑料纽扣防排水卷材。一层塑料排水板(卷材)。这种方案的原理类似隧道工程采用的离壁式结构。当然,这种方案最好用于地势较高、有自流排水条件的区域。不宜在住宅小区内的地下工程集中采用,以避免大量降低地下水发生漏斗效应。

  以上两种设计方案虽在无自流排水条件下,都需要采用机械抽水,但对一幢建筑物(大楼)来说,其在日常维护运行总费用中所占的比重并不大,重要的是有效保证了防水工程的质量。

  3)简易防水处理法。这一方案的做法是,对少雨、干旱、地下水位较低地区的多层建筑或别墅的地下工程,除主体结构根据需要选用防水混凝土外,只是在外墙面做一道防水涂料防水层和空铺一层塑料纽扣防排水卷材,从底部做至墙裙的上缘。有些工程为使墙体透气和便于维修,将墙裙暴露在外,不做外饰面。讲究一点的建筑,在室内再设简易盲沟,一旦出现渗漏即可随时将水排出。

  就国外房建地下工程而言,其主要特点与经验在于:防水材料质量毋庸担心,防水设计方案讲究传统做法,以及有条件可以做到精细施工。值得指出的是,这些国家房建地下工程防水遵循的是一条“以排为主,防水防潮防腐相结合”的设计原则。即:排水的主力是卵(砾)石渗排水层(隔离带);防水的主力是防水混凝土;防潮(防水)的主力是防水涂料。

  笔者的建议是:修改地下工程防水设计和施工的设计原则。房建地下工程防水应遵循“防排结合”(截、堵也是防)、“材料防水与构造防水结合”的设计原则。目的是要强调排水的作用与功能,采取有效措施,规范设计与施工。提出这一建议,在防水设计方案和防水材料选用上并无否定柔性防水层之意。


主体结构的防水设防要求比较笼统

 

  1)进一步明确防水设防要求。《规范》列出的防水设防要求(表3.3.1-1)除防水混凝土为应选外,还并列6种防水材料,容易造成设计人员误选或选用不当等问题。实际上所列的防水材料都是有其特定应用范围的,如防水卷材、防水涂料多用于房建地下工程;塑料防水板、膨润土防水材料多用于隧道工程;防水砂浆较多用于墙体的防水防潮和渗漏维修工程;金属防水板则是用于容器式或特殊工程的防水材料。

  2)在房建地下工程中建议重点推广以下品种防水材料:①卷材防水层:坚持推广应用改性沥青防水卷材和积极采用预铺反粘法施工的高分子自粘胶膜防水卷材;②涂料防水层:重视推广聚氨酯防水涂料、聚合物水泥防水涂料(GB/T 23445—2009中规定的Ⅱ型、Ⅲ型)、水泥基渗透结晶型防水涂料(GB 18445—2012),以及非固化橡胶沥青防水涂料与自粘卷材复合使用技术。

  笔者建议:《规范》关于防水设防要求所列的防水材料应明确应用范围,在选用上具有引导性、针对性和可操作性。


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