混凝土地下室外墙渗漏成因及预防
关键词：地下室外墙，混凝土裂缝，渗漏，原因分析，预防措施
近年来，随着地下空间的不断开发，混凝土地下室被大量采用。但是，由于各种原因，地下室渗漏尤其是地下室外墙渗漏问题较为普遍，严重影响建筑使用功能。对超长外墙、高强混凝土此类现象更为严重。本文从实践出发，分析产生渗漏的原因，并提出针对性预防措施。如何控制混凝土裂缝，预防地下室渗漏也是建筑行业长期探索和需要解决的问题之一。
1． 地下室外墙渗漏的主要特征
（1） 地下室外墙较地下室底板、底板，地下室外墙更易出现渗漏；
（2） 地下室外墙渗漏一般在土方回填后地下水位上升后出现，并逐渐增多；
（3） 大量混凝土地下室外墙存在混凝土收缩裂缝，裂缝位置是地下室渗漏的主要通道，尤其以墙角、墙底边缘、附墙柱附近、地下室阳角等结构截面变化部位较为突出；
（4） 后浇带、施工缝、预留套管等位置也经常出现渗漏情况；
2． 地下室外墙渗漏成因分析
2.1混凝土裂缝
地下室外墙混凝土具有以下明显特点：
（1）地下室外墙混凝土具有较大的比表面。地下室外墙一般厚度比较小，高度比较大，长度很长，相对地下室底板等大体积混凝土，地下室外墙具有较大的比表面，混凝土表面散热较快；
（2）地下室外墙底部有较强约束。地下室底板一般先行施工，墙板施工时底板已具备一定混凝土强度，对墙板混凝土变形形成较强的约束；
（3）混凝土强度较高。大部分地下室均作为高层建筑的基础部分被利用，较大的外部及上部荷载决定地下室较高的混凝土强度，C40、C50甚至C60混凝土经常被用于地下室墙板；
有人认为，地下室外墙较大的比表面，混凝土厚度较小（小于1000）散热快，所以水泥水化热对混凝土质量影响甚微。实际上，表面系数大的构建虽然中心温度不是很高，但是，表面温度梯度很大。而且，混凝土表面养护困难。施工单位从模板周转和工程抢工的角度较早（混凝土浇筑2~3天）拆除模板，造成混凝土湿度梯度快速增加，进一步增加了混凝土墙板收缩和开裂的可能。
地下室底板对于地下室墙板可以认为是一个固定端支座，完全限制了地下室墙板的自由变形。虽然地下室顶板设计时一般也作为上部结构的水平约束支座，但因为可以与地下室墙板同时或稍后浇筑，在混凝土硬化过程中可以保持与墙板混凝土同步变形。所以，地下室外墙混凝土硬化过程中实际上处于一种下部完全固定、上部自由变形的受力状态，进一步加大了混凝土裂缝的可能。
2.2防水失效
防水材料、工艺不断的涌现，为有效的防水设防创造了条件。但是，部分设计对防水设计不重视，对防水材料的性能不了解，简单的套用标准图集或者材料供应商的推广资料，造成防水施工的先天缺陷。如大量地下室外墙防水采用卷材防水，虽然施工快捷，但是，处在以下隐患：
（1） 防水卷材难以与地下室主体结构有效粘结，对地下室外墙较高的工程，易发生防水卷材脱落、撕裂等现象；
（2） 卷材的局部破损点或缺陷可能会导致整个地下室外墙防水失效。由于卷材附加于结构外壁，不能与主体结构有效粘结，卷材局部破损后地下水通过渗透作用越过防水卷材，使得整个防水系统失效，并通过结构薄弱环节渗入地下室；
（3） 收头、手边、阴阳角难以处理；
甚至部分设计还要求地下室外墙防水施工前在结构混凝土面做20厚水泥砂浆找平，在大模板施工完成的光滑的混凝土面抹灰不可避免的带来空鼓、开裂，更加增加了防水失效的可能。
地下室防水施工时，施工单位出于成本、进度等方面的考虑，盲目抢工或偷工减料也会造成地下室防水也会失效。如：
（1）基层处理不当，如阴阳角未处理，湿度不能满足防水施工要求等；
（2）不按防水作业工序要求施工，不能分层、分次施工，造成防水层厚度不够或不匀；
（3）偷工减料，以次充好；
2.3不均匀沉降
大部分混凝土地下室地基处理采用统一的处理形式，也有部分地下室不同区域采用不同的地基基础形式，如有上部建筑的部分采用桩基础，独立地下室部位采用片筏基础；又比如地下室入口坡道，大部分位于回填土上，而地下室位于桩基或者老土上。不同的地基基础，造成交接部位较大的不均匀沉降，变形超过橡胶止水带等止水构建变形范围就会形成明显渗漏。
2.4施工缺陷
（1）混凝土浇筑不当，如钢筋密集、套管密集部位混凝土振捣不密实，局部漏振、少振等造成的混凝土缺陷；
（2）后浇带处理不当。后浇带清理不干净，采用钢丝网隔离未清理，形成渗漏通道；
（3）施工缝处理不当。施工缝清理不干净，松散混凝土未清除，止水钢板未满焊等；
（4）拆模过早。拆模过早一方面造成混凝土表面大量失水形成干缩裂缝，另一方面，过早拆模扰动穿墙对拉螺栓，使得对拉螺栓周围混凝土松动造成渗漏；
（5）混凝土养护不当。没有按照大体积混凝土要求施工和施工，造成混凝土收缩、开裂；
（6）钢筋保护层不够，局部钢筋或者扎丝接触模板形成渗漏通道；
（7）橡胶止水带固定不当，造成橡胶止水带脱落或撕裂；
（8）防水施工质量缺陷，如接缝处理、阴阳角处理、施工缝处理、后浇带加强等不能满足设计和规范要求；
（9）后期损坏，如土方回填时损坏防水及其保护层，机电安装时后开孔等；
3． 地下室外墙渗漏的预防
3．1设计方面
（1）采取措施减少混凝土收缩裂缝，如合理设置地下室外墙后浇带部位和数量，没有充分依据时不突破规范对伸缩缝最大间距的规定，按照GB50010-2002【1】，对炎热、气候干燥、高温地区还应适当减小。设置迎水面抗裂钢筋，减少钢筋直径和间距；
（2）大面积地下室混凝土墙板应按照大体积混凝土来设计和考虑。按照GB50496-2009对大体积混凝土的定义，不光是最小几何尺寸大于1m的混凝土属于大体积，而且，对“预计会因混凝土中凝胶材料水化引起温度变化和收缩而导致有害裂缝的混凝土”【2】均属于大体积混凝土。因此，地下室外墙应当纳入大体积混凝土进行设计和施工，如控制混凝土标号，地下室外墙混凝土建议不超过C40，以减少水化热。
（3）减少结构突变，防止结构刚度变化造成混凝土开裂。如尽可能避免向内的阳角、扶壁柱等；
（4）收悉各种防水材料的性能、适用环境，详细分析工程特征，选择切实可行的防水处理方案；
（5）基础形式尽可能统一，减少不均匀沉降，沉降缝处防水处理应加强。
3.2混凝土质量控制。
（1）原材料优化。水泥选用水化热较小的水泥，选择骨料时应优先选用热膨胀系数小、含泥量低的骨料．并强调骨料的连续级配和粒径。采用连续级配的骨料，可以提高骨料在混凝土中所占的体积，大幅度降低水泥用最，从而间接地降低水化热。
（2）合理选用外加剂，减水剂在混凝土中使用减水剂己被公认是提高混凝土强度、改善性能、节约水泥用量及降低能耗等的有效措施。缓凝剂可对水泥的初期水化产生抑制作用，并能使新拌混凝土在较长时间内保持其塑性，以利于浇灌成型，提高施工质量，降低水化热，推迟水泥水化放热过程．减小温度应力所引起的裂缝等方面起着重要的作用。此外，在混凝土中适当地掺人膨胀剂(如HEA、UEA等)，可置换相同重量的水泥，吸收部分水化热后发生化学反应，在水泥水化和硬化过程中产生体积膨胀，混凝土内的拉应力降低甚至转化为压应力，从而改善了混凝土的应力状态，达到补偿收缩、防止混凝土开裂的目的。
（3）加强混凝土的养护。地下室外墙大体积混凝土浇筑以后，为减少升温阶段的内外温差，防止产生表面裂缝，应对混凝土进行适当的潮湿养护，减少混凝土表面的热扩散，减少内外温差。可通过铺设湿麻袋或湿草袋进行间接补水。当水化热高峰期过后即应浇水、保温保湿养护，时间不少于两周；
（4）控制拆模时间。混凝土拆模时间直接影响其成型质量，目前工程普遍采用的木夹板可以较为有效的避免水分流失，适当延后拆模可以起到新浇混凝土的保水作用。同时，拆模时间应避开混凝土水化热高峰，混凝土水化热一般在混凝土浇筑完成3~4天【3】，此时拆模使混凝土表面温度、湿度梯度急剧增加，极易产生收缩裂缝。因此，建议带模养护时间不少于7天。
3.3加强防水施工质量控制
（1）原材料质量保证；
（2）严格按照工艺标准进行基层处理。防水施工前混凝土质量缺陷修补完成，基层湿度、平整度等达到相关要求；
（3）重点部位加强和处理，施工缝、后浇带等重点部位应加强，收头、收口质量保证；
（4）施工过程严格按照规范要求检查验收；
（5）加强成品保护。
4． 结语
地下室外墙渗漏是普遍存在的建筑质量缺陷之一，直接影响建筑的使用功能，具体原因错综复杂，但是只要能够做到技术先行、管理到位、科学组织，就可以基本预防渗漏问题的出现。
参考文献：
【1】中华人民共和国国家标准GB50010-2002，混凝土结构设计规范；
【2】中华人民共和国国家标准GB50496-2009，大体积混凝土施工规范；
【2】朱圣妤谢小松，高层建筑地下室外墙施工期温度裂缝产生机理及控制措施，结构工程师第22卷第3期，2006年6月；