大型地下车库质量通病的防治及其改进措施.doc

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PHC桩；菊园地库底板为板式结构，在框架柱下布置PHC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APP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JS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CO2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H2CO3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CO2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UEA，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UEA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UEA的作用甚微，同时大量工程实践证明UEA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APP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。 MA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（MA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MA型水泥改性剂拌制的聚合物水泥净浆（以下简称MA净浆）、聚合物水泥砂浆（下简称MA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MA改性剂的性能，钢筋的锈蚀处理采用MA净浆及MA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MA净浆：MA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。MA净浆采用涂刷，要求刷得均匀，不漏刷，不流淌。MA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MA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：MA改性剂：水泥=1:1.5）。MA净浆涂刷完毕后立即抹MA砂浆，随涂随抹。 填抹MA砂浆：MA砂浆的配合比是（重量比）：水泥1：砂子1～2：MA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MA改性剂与水混合液，搅拌至适当稠度，拌制成MA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。MA砂浆的使用方法：将配制好的MA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MA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㎜，MA砂浆层与层之间均应涂刷MA净浆。 养护：MA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MA砂浆抹面后涂刷1～2道MA净浆，不作专门养护；但在气候燥热或大面积施工时，MA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。 MA砂浆及MA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。MA改性剂须在0℃以上干阴处密闭存放，储存期为2年。 在MA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MA净浆及MA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MA净浆及MA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MA净浆及MA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