摘 要：本文介紹了福州市匯川科技大樓項目的基本情況，探討了自防水及無縫施工技術的應用現狀及存在的問題，并提出了改進策略。在此基礎上，剖析了自防水和無縫施工技術在地下室工程中的有效應用，旨在提升這些技術的實施水平，確保地下結構的長效穩(wěn)定。

關鍵詞：地下室 ；混凝土結構；自防水；無縫施工技術文章編號：2095-4085（2024）09-0016-03

0 引言

地下工程的水密性問題一直是工程安全的難點，特別是在變化多端的地質水文條件下，傳統(tǒng)單純的外防水方法已難以滿足日益嚴苛的工程需求。自防水混凝土結構和無縫施工技術的特點在于其創(chuàng)新的設計理念和施工方法。這兩種技術的結合運用，標志著地下室工程防水技術的一大進步，不僅提升了工程質量，還為未來地下空間開發(fā)提供了新的解決方案。

1 工程項目概況

案例工程位于福州市鼓樓區(qū)西洪路，長春鋪舊改地塊，離閩江約100m。西靠金牛山公園，北臨金牛山互聯網產業(yè)園，為商業(yè)辦公大樓。分為東西兩棟，及配套電房一棟，其中，1#樓共4層，樓高23.2m，地上建筑面積2 918.00m2；2#樓共7層，樓高35.2m，地上建筑面積8 564.67m2；S1#為高壓配電室，地上面積46.91m2 。本工程地上建筑面積為11 544.90m2，地下建筑面積為11 296.52m2，地下室外形尺寸約98m×55m。該工程為框剪結構，基礎采用管樁筏板基礎。

2 地下室混凝土結構自防水及無縫施工技術應用現狀

自防水混凝土技術是一種通過在混凝土拌合物中添加特殊的防水材料提高混凝土本身防水性能的技術［1］。通過調整混凝土配合比及外加劑等方法，來提高混凝土本身的密實性、抗?jié)B性、抗裂等性能，使其兼具承重、圍護和抗?jié)B的能力，能滿足一定的耐凍融及耐侵蝕的要求。近年來，隨著材料科學的進步，自防水混凝土的應用越來越廣泛，尤其是在地下室工程中應用較多。根據行業(yè)報告，截至目前，超過60%的新建地下室工程采用了自防水混凝土結構技術。數據顯示，在這些工程中，自防水混凝土能有效減少滲漏質量缺陷近80%，顯著提高了工程質量和耐久性。

無縫施工技術是指在施工過程中，通過優(yōu)化設計及施工方案和加強現場管理，減少混凝土澆筑中的接縫，從而減少滲漏點和提升結構整體性能［2］。據統(tǒng)計，應用無縫施工技術的地下室工程比例在過去5年里有了顯著上升，目前大約有40%的地下室工程采用了這種技術。無縫施工的工程項目中，由于接縫的顯著減少，其維護成本相比傳統(tǒng)施工方法平均下降了15%。

3 地下室混凝土結構自防水及無縫施工技術的應用問題

3.1 自防水混凝土結構的應用問題

（1）均勻性問題。自防水混凝土要求各種添加劑均勻分布。若攪拌不充分，可能導致水泥漿料和防水添加劑分離，影響防水性能［3］。據調查，由于外加劑投加方法、攪拌和運輸不當，約有10%～15%的現場澆筑自防水混凝土工程可能存在均勻性問題，特別是有添加抗裂纖維時，會導致砼局部開裂。

（2）微裂縫控制。自防水混凝土雖然具有一定的自愈能力，但是在惡劣環(huán)境下或是受到較大結構負荷時，可能出現無法自愈的微裂縫。根據一項研究，大約有5%的自防水混凝土結構在使用期間出現了無法自愈的裂縫。

3.2 無縫施工技術的應用問題

（1）施工精度。無縫施工對工藝和施工要求極高。如果施工團隊對技術掌握不夠熟練，可能會導致不均勻地澆筑和養(yǎng)護，從而影響無縫效果。例如，一些工程項目中，由于施工工藝問題，仍有約5%～10%的澆筑面出現冷接縫。

（2）時間管理。在無縫施工過程中，必須在特定的時間窗口內完成連續(xù)澆筑，任何延誤都可能導致接縫的形成。據統(tǒng)計，在實際工程中，約20%的無縫施工受到了施工延期影響，導致了不必要的接縫產生。防水添加劑或混凝土原材料的質量不一，也會影響混凝土的整體性能。

（3）工程監(jiān)管。不充分的現場監(jiān)管和質量過程控制，可能導致施工過程中的問題被忽視。

4 提高地下室混凝土結構自防水及無縫施工技術水平的策略

4.1 策略分析

為解決地下室混凝土結構自防水及無縫施工中的問題，提高施工技術水平，可以采取以下措施。

（1）施工前的充分準備。提高施工方案設計精度，確保設計方案的科學性和可行性；選擇合適的材料，對混凝土和添加劑進行質量控制，以確保其滿足自防水的性能要求；對施工人員進行專業(yè)培訓，要確保其理解材料特性和施工工藝［4］。

（2）優(yōu)化混凝土配合比。通過試驗確定最佳的配合比，需保證混凝土具有足夠的流動性以保證充填性，還要有良好的自密實能力和自愈能力；使用防水添加劑時，須嚴格按照制造商的推薦進行試驗確定，以確保其效果。

（3）改進施工工藝。采用機械化施工，如使用混凝土泵送技術，來提高混凝土澆筑的均勻性和效率；采用模板振搗和內部振搗等方法，確保混凝土密實，減少氣泡和孔洞；對澆筑的混凝土進行適當養(yǎng)護，以防止出現裂縫，并提高自愈能力。

（4）精確的施工管理。實施嚴格的工程質量控制體系，確保每一個施工環(huán)節(jié)都符合標準；使用先進的施工監(jiān)測設備，如混凝土溫度監(jiān)測、應力監(jiān)測等，來實時監(jiān)控混凝土狀態(tài)，并及時調整施工策略。

（5）實時監(jiān)督與質量檢測。施工現場應有專職的質量監(jiān)督人員，對施工過程中的關鍵步驟進行監(jiān)控，以確保施工質量；定期進行混凝土強度、防水性等方面的檢測，以及時發(fā)現問題并采取措施。

（6）后期維護與評估。定期對結構進行檢查和必要的維護，確保長期的防水性能；對完成的工程進行性能評估，總結經驗，為未來的工程提供參考。

通過上述措施的實施，可以有效提高地下室混凝土結構自防水和無縫施工的技術水平，降低潛在風險，增加結構的耐久性和使用壽命。

4.2 案例分析

4.2.1 地下室混凝土結構自防水施工技術的應用

4.2.1.1 材料選擇與配合比設計

對于地下室的混凝土結構，自防水的關鍵在于混凝土的密實性和耐久性，結構滲水往往又是因為混凝土的開裂所引起。因此，必須優(yōu)化混凝土的配合比，選擇高品質的水泥和細骨料，以及適合的外加劑來優(yōu)化混凝土的防水性能，如硅灰、煤灰、礦渣粉及防水劑等外加劑可以提高混凝土的密實性和抗?jié)B性。防水外加劑如高性能膨脹劑也是提高混凝土自防水性的關鍵材料。配合比的設計需通過試驗確定，以保證混凝土的工作性和自密實能力，同時滿足強度和耐久性的要求。如水灰比通?？刂圃?.4～0.5之間，以確?；炷劣辛己玫目刹僮餍?、自密實性以及防開裂。

在匯川科技大樓項目中，為提高結構的防水性能，地下室的底板、外墻設計采用了C30P8混凝土。在滿足強度要求后，進行混凝土配合比優(yōu)化。

（1）水化熱方面。在滿足強度要求的前提下，應盡可能減少膠凝材料用量，可采取大摻量粉煤灰技術（摻量30%～40%），以減少混凝土的水化放熱量，降低混凝土結構溫度裂縫風險。

（2）收縮方面。因礦粉后期干縮較大，要少用或者不用礦粉（摻量≤10%），水灰比控制在0.45左右。針對該項目區(qū)域氣候水文、混凝土特點、溫度變化情況，采用了由武漢三源特種建材有限責任公司生產的“源錦牌”FQY 高性能膨脹劑（GB23439-2017 I型）和聚丙烯纖維（GB/T21120-2018）作為添加劑。經試驗測定，本項目高性能膨脹劑的投加量為30kg/m3，聚丙烯纖維的投加量為1.2kg/m3，可增強混凝土的抗裂性能，實現混凝土收縮各個階段予以有效膨脹。在混凝土早期硬化收縮劇烈時予以較大的補償收縮；在混凝土中后期收縮平穩(wěn)時予以穩(wěn)定的補償收縮；全面補償混凝土各時段的收縮，實現了混凝土結構膨脹與自身收縮的協(xié)調發(fā)展，可以滿足混凝土的工作性、自密實能力以及所需的強度和耐久性。

4.2.1.2 施工準備

施工前的準備工作包括對施工人員的培訓、施工方案的審核及施工設備的準備。施工方案應考慮地下水位、地質條件、氣候條件、建筑負荷等因素，從而為地下室防水提供詳盡的計劃。在案例工程中，施工前，對施工人員進行了專業(yè)的培訓以及詳細的施工方案技術交底，并準備了適宜的施工設備，使整個施工過程能夠連續(xù)、有效地進行。

4.2.1.3 施工工藝

（1）模板和支撐系統(tǒng)。使用高質量的模板和支撐系統(tǒng)，可確保施工過程中模板的穩(wěn)定性和密封性，防止混凝土澆筑時的漏漿、脹模現象。

（2）混凝土澆筑。采用連續(xù)澆筑方法來減少施工縫的產生，使用泵送技術確?；炷猎谀０逯械木鶆蚍植?。在案例工程中，底板采用沿長邊一端向另一端推進澆筑，中間增加一道2m寬加強帶，高性能膨脹劑（GB23439-2017 I 型）和聚丙烯纖維（GB/T21120-2018）的添加量增加20%，加強帶內混凝土抗壓強度可提高一個等級；外墻采用連續(xù)澆筑，中間增設2個后澆帶。

（3）振搗。依次振搗密實，不能漏振、欠振，也不可過振，振搗時間和力度需根據混凝土的流動性和模板情況調整。在案例工程中，采用高頻振搗器，以確?；炷撩軐?；每層混凝土振搗深度不超過600mm，以達到無明顯氣孔和蜂窩狀況。

（4）養(yǎng)護?；炷翝仓尚湍０宀鸪螅鈮κ荜柟庵鄙淙菀赘稍锾飚a生開裂，應避免墻體暴露。需根據溫控數據，待中心溫度與環(huán)境溫度之差≤25℃時再拆除模板，拆模后要在側墻覆蓋噴灑養(yǎng)護劑或灑水養(yǎng)護。灑水保濕養(yǎng)護應不少于14d；混凝土在澆筑完終凝后，開始對底板進行灑水養(yǎng)護，并覆蓋薄膜或者毛氈進行保溫保濕養(yǎng)護，養(yǎng)護期不少于14d。

4.2.1.4 施工監(jiān)控

施工過程中，需應用現場實時監(jiān)測技術，如混凝土溫度、應力監(jiān)測等，監(jiān)控混凝土的強度發(fā)展及變化，以確保施工質量。案例中，在地下室外墻混凝土內埋入VW-102A振弦式混凝土應變計，來測試混凝土應變和混凝土內部溫度。通過監(jiān)測內部不同位置溫度變化情況，可了解被測混凝土結構部位的受力狀態(tài)及混凝土內外溫差情況，從而針對性地進行養(yǎng)護拆模，并更好地控制混凝土的開裂。

4.2.1.5 質量控制

編制質量控制體系對混凝土材料的檢測、施工過程的監(jiān)督以及完成后的性能進行評估。例如，對混凝土的抗壓強度、抗?jié)B性能進行定期檢測，以確保其滿足設計要求。

4.2.2 地下室混凝土結構無縫施工技術的應用

4.2.2.1 工程設計與準備階段

設計過程中，著重融合無縫施工技術，減少施工縫，并優(yōu)化鋼筋布局。匯川科技項目原底板設計為中間一道1m寬后澆帶，經與設計充分研究核算后，后澆帶改為膨脹加強帶，寬度設為2m；膨脹加強帶位置增設溫度應力補償鋼筋，加強帶內混凝土抗壓強度提高5MPa；高性能膨脹劑和聚丙烯纖維的添加量增加10%，加強帶兩側采用密目鋼筋網進行攔截，采用連續(xù)澆筑。

4.2.2.2 混凝土澆筑

混凝土澆筑是無縫施工技術中一個關鍵環(huán)節(jié)，連續(xù)性澆筑工作可以有效避免冷縫產生，保證混凝土結構的完整性。此次工程中，采用沿長邊一端向另一端澆筑，外墻沿線依次斜面澆筑，達到一次性澆筑完成，保障了結構的連續(xù)性和整體性，混凝土澆筑工作得到了有效控制和高標準執(zhí)行。

4.2.2.3 振搗與壓實

混凝土的振搗工作對其內部質量至關重要，要依次振搗密實，不能漏振、欠振，也不可過振。使用高頻振搗器進行振搗，每個位置的振搗深度、時間控制良好，直至混凝土表面無氣泡出現，確保了混凝土的密實度和均勻性。在該項目中，通過這種細致的施工方法，確保了混凝土內部無氣泡和蜂窩，有效提高了結構的防水性能和耐久性。

4.2.2.4 養(yǎng)護

混凝土施工后的養(yǎng)護同樣重要，它直接影響到混凝土的最終性能。在案例中，施工團隊采用了覆膜濕潤養(yǎng)護法。根據VW-102A振弦式混凝土應變計對混凝土結構內應力、溫度的監(jiān)測結果，確定拆除時間及澆筑養(yǎng)護的頻次，保證了混凝土結構內部與環(huán)境的溫度差不大于25℃，并且確保了養(yǎng)護期不少于14d。

4.2.2.5 結構檢查與驗收

全部施工過程結束后，對混凝土結構進行了詳細檢查和評估。在匯川科技大樓項目工程中表明，C30混凝土在28d齡期的抗壓強度達到了設計要求的100%，抗?jié)B等級達到P8。底板及外墻面混凝土進行全數檢查結果，底板無裂縫，墻面裂縫長度＞1m的有 2條，＜1m的有5條，裂縫寬度均小于0.2mm。達到了預期結果，并滿足設計要求。

5 結語

綜上所述，本文全面分析了地下室混凝土結構自防水及無縫施工技術的實際應用。實踐證明，合理的材料選擇、精細的工藝控制和嚴格的質量監(jiān)控是確保工程防水效果的關鍵。展望未來，隨著新材料、新技術的不斷涌現，地下室工程防水技術將迎來更多創(chuàng)新與發(fā)展。此外，持續(xù)進行技術優(yōu)化和創(chuàng)新實踐，將為我國城市地下空間的安全利用保駕護航。

參考文獻：

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［2］張剛.探究新型混凝土外加劑在地下室結構自防水中的應用［J］.建材與裝飾，2020（18）：30，33.

［3］吳凡.深圳國際會展中心超長混凝土結構地下室防水要點剖析［J］.中國建筑防水，2019（12）：32-35.

［4］繆曙光，劉裕波，馮智勇.杭州英藍地下室混凝土結構自防水與柔性附加防水體系研究［J］.中國建筑防水，2018（21）：12-15.