国内建筑地下室基础底板防水设计常采用防水混凝土及柔性防水层 (如2道3mm厚SBS卷材) 作为防水措施, 但受施工工艺及现场条件的制约或影响, 后期使用中依然存在渗漏水情况, 且维修十分困难, 严重影响建筑的正常使用。此外, 柔性防水层的设置对环境也存在一定污染。

为此, 本工程地下室基础底板打破传统设计防水封闭理念, 提倡一种将地下水疏导进来并予以利用的设计理念。基础底板应用疏水层排水系统, 将地下水限量存储在一定高度的疏水层内, 多量的水通过中水系统收集泵走并加以利用。以此不仅解决渗漏水隐患, 且环保节能, 也响应国家绿色施工要求的号召。

沈阳新世界中心项目位于沈阳市和平区王家庄地区, 地处沈阳金廊最南端, 东邻青年大街、南依浑河、西接沈阳新世界花园用地、北靠南二环路, 与沈阳标志性建筑盛京大剧院交相呼应。工程占地面积19.6万m², 总建筑面积103万m², 是集会展中心、商业办公、服务式公寓、五星级酒店、餐饮、娱乐、艺术中心等于一体的现代化、国际化的亚洲最大城市综合体之一。

沈阳新世界中心项目作为香港新世界中心的姊妹场馆, 更加提倡绿色环保、品质价值。本工程地下室主要作为停车场及机房, 防水设计等级为一级, 共3层, 埋深15.2m, 单层面积约11万m², 紧邻浑河不到200m, 对地下室整体防水封闭质量提出严峻挑战。

工程地下结构紧邻浑河, 地下水量大, 地下常年水位高出基础底板8m。根据GB50108—2008《地下工程防水技术规范》要求, 地下室主体结构防水应采用全封闭防水设计, 将地下水完全隔离在结构外, 达到一级防水要求。但考虑到此设计做法很难在施工中保证防水施工质量, 且不环保, 难以满足港资建设单位的要求。

鉴于此, 全封闭的设计做法无法100%保证防水施工质量, 势必会存在渗漏水现象, 影响建筑后续正常使用功能。因此, 将地下水的有效疏导及利用作为设计的核心进行思考, 地下室基础底板应用疏水层排水系统应运而生。

地下室结构采用P8防水抗渗混凝土, 外墙外设置2道柔性防水层, 而底板下部不设置防水层, 底板上部设置一定高度的卵石疏水层, 在疏水层高度内设置鱼骨状疏水管道。疏水管道根据集水井平面布置沿其四边辐射4条疏水管干道, 疏水管干道两侧按一定间距设置疏水支管, 形成鱼骨状方式进行布置。卵石疏水层表面铺设防水胶布及钢筋混凝土楼板, 楼板底部设置纵横向砖墙作为支座。渗入地下室的水通过外墙内侧的排水沟及底板顶的卵石疏水层空间内的疏水管道导入集水井。根据集水井内水位高低, 控制系统智能启动相应数量泵将水泵走并用于厕所冲洗、园林浇灌等 (见图1, 2) 。

地下室集水井呈网格分布, 集水井沿其四边辐射4条疏水管干道, 疏水管干道两侧按一定间距设置支管, 形成鱼骨状方式进行布置。疏水管采用U-PVC双壁波纹疏水管 (ϕ100) 。管道连接采用专用接头 (或者三通) 。管体采用宽20～30cm土工布带均匀地包裹缠绕, 布面要平整, 并适当留有变形余量。土工布的安装搭接宽度一般≥0.1m。疏水管两端用尼龙扎带 (或不锈钢丝等) 扎实, 疏水管管体也分段 (0.5～0.8m间距) 扎实, 然后便可用专用卡扣安装固定到基础底板上。

理论上来说, 若滤水层中卵石含泥量为0, 即卵石足够洁净, 滤水层中卵石由于空隙存在自身会有较强疏水作用。但在施工中, 卵石不可能达到完全洁净的无泥标准, 再加之对卵石粒径控制的偏差等因素, 滤水层的自疏水能力会较理论有所降低。为保证滤水层的实际疏水能力而设置鱼骨状输水管, 其主要目的是将泥砂阻隔在输水管之外, 降低存水在卵石间的疏浚路径, 提高疏水效率。所以, 鱼骨状疏水管的设置为一额外保证措施, 并无规范强制构造要求或合理合规的排水计算。沈阳新世界中心滤水层中疏水管选用管径为100mm, 支管间距控制在3.5～4m, 从而通过鱼骨状排布覆盖整个平面 (见图3) 。

包裹缠绕于管体的防渗土工布是该系统中的关键材料, 其应具有如下优异性能:①具有良好的透气性和透水性, 仅使水流能通过, 从而有效截留砂土;②具有良好的导水性能, 它可在疏水层内部形成排水通道, 将多余的液体和气体排出;③能防止上下层砂石、土体及混凝土之间混杂;④能防止网孔堵塞 (因不定型纤维组织形成的网状结构有应变性和运动性) ;⑤能在土和水的压力下仍保持良好的透水性;⑥应以丙纶或涤纶等化纤为原料, 耐酸碱, 不腐蚀, 不虫蛀且抗氧化;⑦应质量小, 使用方便, 施工简单。

施工准备→基层清理、建筑找坡→疏水管敷设→砖墙支架施工→卵石回填→铺设黑色胶布→钢筋绑扎→混凝土浇筑、养护。

1) 考虑到疏水管敷设的便利性、楼板厚度及荷载, 采用200mm厚、500mm高实心砖墙 (纵横向间距 3 000mm 设置) 作为楼板支座。

2) 在疏水层内的各种管道安装完毕后, 必须进行管道通球、灌水试验。试验合格后, 做好隐蔽记录, 才能进行砖墙支架砌筑及后续卵石回填。其中, 砖墙支架底部每1.5m设置1个200mm×200mm疏漏洞, 加设镀锌钢网, 保证过水要求。

3) 卵石的选用应符合相关指标要求:粒径10～25mm, 针片状含量<5%, 含泥量<1%, 压碎指标<16%。回填前将底板上积水及杂物清理干净, 现场施工时采用分层回填, 每次分层厚度250mm, 2次回填完毕。回填采用平板夯实机振动密实, 夯实3～4遍。压实完成后, 表面应拉线找平, 并且要符合设计规定标高。

4) 卵石回填完毕后, 在上面铺1层黑色胶布, 防止在浇筑混凝土时流入卵石层影响疏水效果。在绑扎钢筋时要小心, 避免钢筋头戳穿胶布, 如发现有破损现象应立即修补。

混凝土板采用 “分仓跳打”方式进行施工, 浇筑法采取隔一浇一, 浇筑顺序如1, 3, 5, …。偶数编号的块与奇数编号的块浇筑时间至少相隔1d (浇筑时根据各块分布灵活浇筑, 保证按照“品”字形进行浇筑) 。

采用15～20mm厚挤塑板进行分隔, 为了整体美观, 分隔缝依据柱中轴线设置。分隔缝也作为分段线。

通过实际过程的应用论证, 地下室采用“卵石疏水层+疏水管道”防排水系统, 不仅很好地解决渗漏水隐患, 并且提高工效、缩短工期、绿色环保。

防排水一体化系统在强调防水作用的同时, 也须设排水系统加以双重保障。无论从防水质量保证, 还是与传统防水做法相比, 均提供一种更广泛的解决思路。

本工程地下室疏水层排水系统自2014年完工使用至今未发现渗漏等现象, 整个地库区域常年保持干燥环境, 智能控制系统运转正常, 高水位时泵排的水通过中水系统处理用于外围园林浇灌及楼内卫生间冲洗等, 大大节约水资源。