■ 樊 驊 Fan Hua 汪 力 Wang Li

預(yù)制裝配式混凝土建筑防水技術(shù)

■ 樊 驊 Fan Hua 汪 力 Wang Li

文章介紹現(xiàn)有預(yù)制裝配式混凝土建筑防水技術(shù)，包括地上建筑和地下建筑。地上建筑分為外掛墻板防水和預(yù)制剪力墻外墻板防水，其中，外掛墻板防水設(shè)計(jì)成“以導(dǎo)為主，以堵為輔”，采用材料防水和結(jié)構(gòu)防水相結(jié)合；預(yù)制剪力墻外墻板防水采用“以堵為主”，采用預(yù)留現(xiàn)澆部分防水。地下建筑分為預(yù)制混凝土箱涵和疊合墻板結(jié)構(gòu)體系，其中，預(yù)制混凝土箱涵主要應(yīng)用于綜合管廊中；疊合板式混凝土結(jié)構(gòu)體系防水分為普通防水構(gòu)造、外貼防水構(gòu)造和局部增強(qiáng)防水構(gòu)造，普通防水構(gòu)造主要應(yīng)用于地上建筑和地下無承壓水部位，外貼防水構(gòu)造主要應(yīng)用于地下有承壓水但地質(zhì)條件良好的部位，局部增強(qiáng)防水構(gòu)造主要應(yīng)用于地下環(huán)境復(fù)雜，易產(chǎn)生不均勻沉降且有承壓水的部位。

預(yù)制裝配式混凝土建筑；外掛墻板；預(yù)制剪力墻外墻板；預(yù)制混凝土箱涵；疊合板式混凝土結(jié)構(gòu)體系

【Abstract】The paper introduced existed waterproof technologies of precast concrete building， including buildings on the ground and substructures. As for buildings on ground， it could be divided into external wall waterproof and precast shear wall waterproof. Design concept of the former is Taking guiding as the main methods and blocking as supplement and it combined material waterproof and structural waterproof altogether； and the latter mainly used blocking method and reserved cast part as waterproof. The substructure could be divided into precast concrete box culvert and composite wall plate structure system. Precast concrete box culvert was mainly used in utility tunnel. Composite wall plate structure system waterproof could be classifi ed into ordinary waterproof construction， external waterproof structure and locally reinforced waterproof structure. Ordinary waterproof construction was mainly used in buildings on ground and underground non-confi ned water area， external waterproof structure for parts with confi ned water but good in geological condition， and locally reinforced waterproof structure for parts with confi ned water but with complicated environment and easy to get differential settlements.

預(yù)制裝配式混凝土建筑是我國建筑業(yè)的重要發(fā)展方向，也是建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的主要途徑之一。相比傳統(tǒng)現(xiàn)澆混凝土建筑，預(yù)制裝配式混凝土建筑更符合綠色施工的要求，可有效降低施工噪音、防止揚(yáng)塵、減少材料浪費(fèi)、節(jié)能、節(jié)水、提高施工效率、減少勞動(dòng)消耗等優(yōu)點(diǎn)。

我國預(yù)制裝配式混凝土建筑始于上世紀(jì)50年代，但在80、90年代出現(xiàn)了停滯，其中一個(gè)重要原因就是預(yù)制板間接縫處理不當(dāng)，漏水現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，這其中既有接縫處材料使用不當(dāng)，也有接縫設(shè)計(jì)不合理等原因。進(jìn)入21世紀(jì)，由于社會(huì)發(fā)展、技術(shù)進(jìn)步和人們環(huán)保意識(shí)的提高，預(yù)制裝配式混凝土建筑得到快速發(fā)展。本文主要簡述當(dāng)前預(yù)制裝配式混凝土建筑的防水技術(shù)。

1　概述

預(yù)制裝配式混凝土建筑是將建筑的部分或全部構(gòu)件在工廠預(yù)先生產(chǎn)，然后運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)通過可靠技術(shù)連接成為一體的建筑。根據(jù)所處水環(huán)境的不同，預(yù)制裝配式混凝土建筑可分為地上建筑和地下建筑。預(yù)制混凝土構(gòu)件一般在工廠由專業(yè)工人通過自動(dòng)化流水線生產(chǎn)，生產(chǎn)質(zhì)量高、穩(wěn)定性好，相比傳統(tǒng)現(xiàn)澆混凝土具有更好的防水性和耐久性。但相鄰預(yù)制構(gòu)件間的連接需在現(xiàn)場(chǎng)完成，連接質(zhì)量的好壞對(duì)建筑防水起著關(guān)鍵作用。

2　地上建筑

地上建筑是指自然地面以上的建筑，使用中長期受到太陽輻射、雨雪等自然環(huán)境影響，這就要求地上建筑不僅具有優(yōu)異的防水性，還要有良好的耐久性。建筑外墻是地上建筑主要與環(huán)境接觸的部位，由于預(yù)制構(gòu)件具有優(yōu)異的防水性和耐久性，因此相鄰預(yù)制構(gòu)件的連接技術(shù)就成了影響建筑防水的關(guān)鍵因素。

2.1外掛墻板

外掛墻板多用于框架結(jié)構(gòu)，一般將外墻設(shè)計(jì)成非承重或非剪力墻的外圍護(hù)系統(tǒng)，當(dāng)受到地震力或風(fēng)力作用時(shí)，通過開放單元墻板四面或者三面的板縫，在板縫中間填以彈性防水材料來吸收地震力或風(fēng)力的移動(dòng)［1］。外掛墻板按受力運(yùn)動(dòng)方式不同，可分為水平滑動(dòng)式、回轉(zhuǎn)式和固定式。因此，如何保證接觸處的防水材料不開裂，這對(duì)防水材料的變位能力提出了較高要求。

外掛墻板接縫主要分水平接縫和垂直接縫兩種，其遵循防水設(shè)計(jì)“以導(dǎo)為主，以堵為輔”的思想，并將接縫設(shè)計(jì)成二道防水，采用材料防水和結(jié)構(gòu)防水相結(jié)合：①與外部環(huán)境接觸部分，因長期受到太陽光等自然環(huán)境影響，所用不定性密封膠應(yīng)具有優(yōu)異的耐候性，同時(shí)，密封膠在長期使用中不應(yīng)造成二次污染，影響建筑外裝飾總體效果；②與室內(nèi)接觸部位，環(huán)境相對(duì)穩(wěn)定，但作為最后一道防水，所用防水材料應(yīng)具有良好的柔韌性和黏結(jié)力，以免產(chǎn)生裂縫造成漏水。

圖1是水平接縫防水構(gòu)造，由外向內(nèi)分別為耐候密封膠、背墊泡沫條、墩座、防水橡膠條、防水密封膠。其中，耐候密封膠一般采用聚硫膠或改性硅酮膠等耐候性優(yōu)異且不污染建筑裝飾效果的防水材料，墩座有一定高低差，可有效避免雨水倒灌；同時(shí)，防水橡膠條和十字接頭處采用聚氨酯等防水密封膠補(bǔ)強(qiáng)形成的第二道防水，有效杜絕漏水現(xiàn)象發(fā)生。

圖2是豎直接縫防水構(gòu)造，其構(gòu)造與水平防水構(gòu)造類似，但其中間為減壓空倉，雨水進(jìn)入減壓空倉利用自重向下引流排水。

2.2預(yù)制剪力墻外墻板

圖1　水平接縫防水構(gòu)造

圖2　豎直接縫防水構(gòu)造

與外掛墻板不同，預(yù)制剪力墻外墻板防水采用“以堵為主”的方式。如圖3所示，將相鄰的預(yù)制墻板安裝固定到指定部位，中間預(yù)留現(xiàn)澆部位，輔以一定量鋼筋，支模、澆筑混凝土即可。為保證預(yù)制部位與現(xiàn)澆部位的有效結(jié)合，一般與現(xiàn)場(chǎng)混凝土接觸的預(yù)制墻板面需有一定粗糙度，且所用現(xiàn)澆混凝土宜采用微膨脹混凝土，以避免現(xiàn)澆與預(yù)制墻板之間產(chǎn)生縫隙而滲漏。

圖3　預(yù)留現(xiàn)澆部位

3　地下建筑

地下建筑因埋在自然地面以下，受雨雪、風(fēng)壓等影響很小，但地下常有承壓水，且受土的側(cè)壓力影響，因而對(duì)地下建筑提出了更高防水要求。

3.1預(yù)制混凝土箱涵

預(yù)制混凝土箱涵又稱裝配式箱涵（圖4），是一種鋼筋混凝土預(yù)制的箱型構(gòu)筑物，具有快速施工的特點(diǎn)，特別適合施工工期緊張的地下管廊項(xiàng)目。預(yù)制箱涵之間的連接包括了帶縱向鎖緊裝置連接和無約束鎖緊裝置連接兩種。相鄰箱涵間一般采用遇水膨脹橡膠或密封膠圈防水［2］。

3.2疊合板式混凝土結(jié)構(gòu)體系

疊合板式混凝土結(jié)構(gòu)體系是由疊合樓板和疊合墻板輔以必要的現(xiàn)澆混凝土層共同形成的結(jié)構(gòu)體系。其中，疊合墻板是由內(nèi)外兩層預(yù)制板和中間格構(gòu)鋼筋制作而成，現(xiàn)場(chǎng)安裝就位后，在兩層板中間澆筑混凝土形成的一體化墻體。

圖4　預(yù)制混凝土箱涵

圖5 普通防水構(gòu)造

圖5是疊合墻板接縫的普通防水構(gòu)造，其做法是在接縫處安放鋼筋籠，再澆筑混凝土一次成型。因建筑外墻的疊合墻板中間空心層是連續(xù)的，所以中間現(xiàn)澆混凝土能夠形成一個(gè)封閉空間，有著良好的防水效果。該普通防水構(gòu)造多用于地上建筑和地下無承壓水部位。

圖6　外貼防水構(gòu)造

圖7 局部增強(qiáng)防水構(gòu)造

圖6是疊合墻板接縫的外貼防水構(gòu)造，其做法是在疊合墻接縫處涂抹防水砂漿并外貼防水卷材。由于預(yù)制構(gòu)件有著優(yōu)異的防水性，可與防水卷材形成封閉空間組成第一道防水層，中間現(xiàn)澆混凝土層與內(nèi)預(yù)制墻板組成第二道防水層，接縫處的暗柱提高了整體防水效果。該外貼防水構(gòu)造多用于地下有承壓水，但地質(zhì)情況良好的地下工程。

圖7是疊合墻板接縫的局部增強(qiáng)防水構(gòu)造。普通防水、外貼防水構(gòu)造是在疊合板接縫處鋪設(shè)鋼筋形成暗柱等增加建筑的整體性，形成連續(xù)防水層。局部增強(qiáng)防水構(gòu)造正好相反，人為地將接縫處設(shè)計(jì)成防水薄弱環(huán)節(jié)。由預(yù)制墻板與防水砂漿形成的第一道防水層，當(dāng)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，防水砂漿會(huì)產(chǎn)生破壞，形成漏水點(diǎn)。這時(shí)，在現(xiàn)澆混凝土層接縫處設(shè)置水平、垂直止水帶，并采用鋼板進(jìn)行固定加強(qiáng)，當(dāng)水到達(dá)止水帶處，止水帶便與現(xiàn)澆混凝土形成第二道連續(xù)防水層。止水帶一般采用柔性防水材料，延長了防水路徑，提高了防水效果。該局部增強(qiáng)防水構(gòu)造特別適用于地下環(huán)境復(fù)雜，易產(chǎn)生不均勻沉降且有承壓水的工程，如綜合管廊等。

4　結(jié)語

隨著預(yù)制裝配式混凝土建筑的迅猛發(fā)展，我國預(yù)制裝配式建筑的防水問題基本得到了解決。但與發(fā)達(dá)國家相比，我國預(yù)制裝配式混凝土建筑的發(fā)展還處于初期階段，在針對(duì)不同使用環(huán)境，選擇經(jīng)濟(jì)合理的防水材料和結(jié)構(gòu)構(gòu)造，形成系統(tǒng)化的預(yù)制裝配式混凝土建筑防水方案方面仍有一定距離。希望本文中的相關(guān)介紹，能讓更多的人了解預(yù)制裝配式建筑的防水技術(shù)，為相關(guān)從業(yè)人員提供新的思路，共同推動(dòng)我國預(yù)制裝配式混凝土建筑的精細(xì)化、專業(yè)化發(fā)展。

［1］尹衍梁，詹耀裕，黃綢輝. 臺(tái)灣地區(qū)潤泰預(yù)制建筑工法防水體系技術(shù)介紹［J］. 混凝土世界， 2014， （55）：40-47.

［2］曹生龍. 預(yù)制混凝土箱涵設(shè)計(jì)與制造技術(shù)探索［J］. 混凝土世界， 2015（72）：32-46.

Waterproof Technology of Precast Concrete Buildings

precast concrete buildings， external wall， precast shear wall， precast concrete box culvert，composite wall plate structure system

樊驊，寶業(yè)集團(tuán)上海建筑工業(yè)化研究院院長；汪力，寶業(yè)集團(tuán)上海建筑工業(yè)化研究院工程師。

2015-12-29）