胡骏:“防水通用规范”中设计和施工的重要规定【防水通用规范专题报道之三】
从设计与施工的角度对《建筑与市政工程防水通用规范》中特别重要的内容以及不同于以往防水规范的内容进行介绍,主要包括:1)采用工程防水类别与防水环境类别相结合的方法确定防水设防等级;2)建立了防水设计工作年限的总体目标,设计、材料、施工、运维等均围绕总体目标制定具体规定;3)采用增加防水设防道数和增加防水层厚度为主要手段,提高工程防水质量和防水使用年限;4)采用按工程防水类别,作为防水工程质量合格判定标准。
GB 55030—2022《建筑与市政工程防水通用规范》(以下简称“防水通用规范”)的发布,开辟了中国工程防水技术的新篇章,是防水行业今后很长一段时间内最为重要的技术文件,其全部条文具有强制执行的法规性作用。防水通用规范在防水材料耐久性和防水工程技术等方面实现了与国际水平接轨,是国际上第一部包含防水材料、防水设计、防水施工、工程验收和运行维修全方位的技术规范,必将对我国的防水材料生产和防水工程质量起到至关重要的作用,本文将从设计与施工的角度对其中特别重要的内容以及不同于以往防水标准的内容进行重点解释。
01
设计
1.1 防水等级的确定
GB 50345《屋面工程技术规范》和GB 50108《地下工程防水技术规范》中,防水等级的确定是根据建筑的重要性或渗漏水对使用影响程度的大小进行划分。JGJ/T 235《建筑外墙防水工程技术规程》和CECS 196《建筑室内防水工程技术规程》没有划分防水等级,原则上以单道防水为主。同时,以往的防水技术标准没有考虑气候环境因素和地下水位环境因素,由于我国地域辽阔,东西、南北自然环境差异较大,在执行过程中存在过度设防或设防要求偏低的情况。
防水通用规范从根本上改变了防水等级的确定原则,规范从“工程防水重要性类别”和“环境对防水影响严重程度类别”两个维度,按工程重要性与环境影响程度双重叠加,确定防水设防等级。以建筑工程为例,工程防水类别划分见表1,工程防水使用环境类别划分见表2,工程防水等级划分见表3。
表1 建筑工程防水类别
表2 建筑工程防水使用环境类别
表3 工程防水等级
1.2 防水设计工作年限规定
“设计工作年限”是根据标准GB 50068《建筑结构可靠性设计统一标准》的“设计使用年限”引用而来,二者意义相同。“防水设计工作年限”是指工程防水系统在不需进行大修即可按预定目的使用的年限,但并不意味着超过该年限后就不能使用了。“防水设计工作年限”是工程防水设计的重要参数和性能目标,影响着防水材料选用和工程防水做法。
在结构设计中,设计使用年限由可靠度、失效概率等计算得出。防水设计工作年限主要根据工程防水部位的可维修性、相关部位常规翻修周期、防水系统的预计耐久年限等综合因素确定。
需要明确的是防水设计工作年限是指防水系统共同工作的年限,而非其中一道防水的工作年限。例如,“地下工程防水设计工作年限不应低于工程结构设计工作年限”,一般地下工程结构设计工作年限为50年,重要结构为100年,该规定所指“防水”为防水系统,包括了混凝土结构防水和外设防水层防水。当外设防水层性能随着使用年限的延长逐渐下降后,可能会出现局部失效情况,由于防水混凝土具有很好耐久性,不会出现大面积渗漏水,只需要采取化学注浆等局部维修即可维持正常使用。因此,建筑地下工程防水设计工作年限不应低于工程结构设计工作年限是可以实现的。
1.3 地下防水工程
1.3.1 明挖法现浇混凝土结构地下工程防水等级
防水通用规范将防水混凝土结构作为1道防水,这是首次明确明挖法地下工程防水系统由结构防水混凝土与外设防水共同组成。同时,对一级防水,要求应至少有1道柔性防水层,明确指出了柔性防水层在高设防要求地下防水工程中使用的必要性,见表4。
表4 建筑地下工程主体结构防水做法
1.3.2 地下工程结构混凝土要求
地下工程迎水面主体结构应采用防水混凝土,防水混凝土应满足抗压、抗渗和抗裂要求,防水混凝土结构厚度不应小于250 mm。
混凝土抗裂性能是防水混凝土的最重要指标,防水通用规范和GB 50108《地下工程防水技术规范》都提及了“混凝土抗裂要求”,但都没有给出具体的规定和检测方法。
防水混凝土构件的抗渗能力由混凝土厚度和混凝土密实性共同提供,因此规范除了规定防水混凝土抗渗等级外,构件厚度统一规定“不应小于250 mm”,实际工程中大部分“顶板厚度在180 mm~200 mm”的现象将会改变。
GB 50108《地下工程防水技术规范》中混凝土抗渗等级根据结构埋深进行分级,防水通用规范中改为以防水设防等级为分级标准,不仅考虑了水压因素,同时也考虑了工程防水类别的因素,见表5。
表5 防水混凝土最低抗渗等级
1.3.3 关于高分子自粘胶膜防水卷材的使用
GB 50108《地下工程防水技术规范》中,一级防水可采用单层高分子自粘胶膜防水卷材,由于该规定有利于工程进度和降低造价,该材料在地下防水工程中得到了普遍使用。预铺反粘卷材很好地改善了地下工程防水层的窜水问题,但随着大量工程应用,厂商相互竞争激烈,很多产品质量发生了明显下降,单层防水的渗漏率明显上升。经综合考虑,防水通用规范不再支持一级防水中采用单层预铺反粘防水卷材的做法。新规范并未说明预铺反粘卷材在一级防水中如何设置两道防水层,原则上凡是符合防水层厚度要求且两种防水材料可相容设置时都可选用,但从工程可操作性分析,“自粘防水卷材+预铺防水卷材”的方案相对比较合理。
1.3.4 矿山法地下工程复合式衬砌防水
在矿山法地下工程防水做法中,由于受防水施工工艺的限制,一级防水与二级防水没有采用增加防水层道数的方法,而是根据实际情况,采取增加防水层厚度的方法提高防水系统的防水性能和耐久性,其中喷涂施工的防水涂料主要指丙烯酸盐喷膜防水材料,见表6。
表6 矿山法地下工程复合式衬砌的防水做法
1.4 屋面工程防水
1.4.1 平屋面工程
平屋面工程防水设防比原GB 50345《屋面工程技术规范》提高了要求,一级防水不应少于3道,二级防水不应少于2道,其中一级防水和二级防水至少有1道卷材防水层。由于屋面受气候温差影响较大,屋面结构有一定伸缩变形,因此防水砂浆等易开裂的刚性防水材料不在屋面防水工程选用之列,见表7。
表7 平屋面工程防水做法
1.4.2 瓦屋面工程
瓦屋面工程中,具有防水功能的瓦层可作为1道独立防水层,改变了原GB 50345《屋面工程技术规范》中“瓦+防水垫层”作为1道防水的规定。同时提高了防水的设防要求,一级防水由原规范的2道防水提高到3道防水。条文说明中还规定了坡度大于25%的陡坡瓦屋面工程,防水垫层可作为1道防水层,见表8。
表8 瓦屋面工程防水做法
1.4.3 单层防水卷材屋面
防水通用规范中没有直接提及“单层防水卷材屋面”,但在屋面设计章节中规定,当在屋面金属板基层上采用聚氯乙烯防水卷材(PVC)等外露型防水卷材单层使用时,防水卷材的厚度,一级防水不应小于1.8 mm,二级防水不应小于1.5 mm,三级防水不应小于1.2 mm。此款规定实际上是指单层防水卷材屋面的防水等级及做法。
1.4.4 采用水泥基材料搭接的卷材防水层长度限制
根据GB 50010《混凝土结构设计规范》中的规定,现浇框架结构和剪力墙结构的伸缩缝最大间距为30~55 m。屋面受温差带来的热胀冷缩影响,刚性材料易出现脆裂现象,采用水泥基材料搭接粘结的卷材防水层,其接缝可视为刚性防水,因此,应将防水层的连续长度单元控制在45 m以内,超出时应进行分区处理,相邻区收头处理宜采用柔性防水材料进行衔接密封。此类防水层主要指聚乙烯丙纶防水层和采用水泥粘结铺贴和接缝处理的湿铺改性沥青卷材防水层。
1.5 外墙防水等级与做法
根据工程防水类别与降雨量工作环境类别,外墙防水共分为三级,防水通用规范中只列出了一级和二级的设防规定。三级防水设防时,可不设置整体外墙防水层,但门窗周边、穿墙管等节点部位应采取防水措施。经穿墙孔防水处理的现浇混凝土外墙、接缝防水处理的装配式混凝土外墙为1道防水,开放式幕墙防水设防要求与框架填充墙结构外墙相同,见表9。
表9 外墙工程防水做法
1.6 室内防水等级与做法
建筑室内防水部位主要是墙面和地面。地面一级防水要求设置2道防水层,其中有一道为柔性防水层。地面卷材防水主要用于工业厂房有水区域和大型厨房等大面积楼地面防水。墙面防水层的材料选用虽没有具体规定,但要考虑防水层表面抹水泥砂浆或粘贴面砖的粘结强度需要,通常以防水砂浆为主,并宜在防水层表面涂刷混凝土界面处理剂,以增强饰面层粘结力,见表10。
表10 室内楼地面防水做法
1.7 道桥与蓄水类工程
1.7.1 道桥工程防水
道桥工程主要指城市道路与桥梁工程,不包括公路与公路桥梁、城市轨道交通高架桥、铁路桥等。水的渗入是造成桥面破坏的直接和重要原因之一,要求各类防水等级的桥面铺装均应至少设置1道防水层。
道桥工程防水应采取“以防水混凝土为根本,以接缝防水为重点,多道防线,综合治理”的原则,采取相适应的防水措施。沥青混凝土铺装的桥面,应采用防水卷材或防水涂料等柔性防水材料;当面层为混凝土时,通常选用外涂型水泥基渗透结晶型防水材料,不应采用卷材防水。
1.7.2 蓄水类工程防水
蓄水类工程主要包括各类水池、园林景观水体、填埋场等,不包括水利蓄水工程的水库、水坝和塘堰。混凝土蓄水类工程除了规定了混凝土厚度和抗渗等级外,各防水等级的防水层设置见表11。
表11 蓄水类工程主要防水做法
对水质有卫生要求的地下混凝土结构蓄水类工程,应在池体外壁至少增加1道防水层。大型混凝土蓄水类工程设置的变形缝和节点防水做法与明挖地下工程相同。
02
施工及验收
2.1 进场材料复验
防水材料及配套辅助材料进场时应提供产品合格证、质量检验报告、使用说明书、进场复验报告。防水卷材进场复验报告应包含无处理时卷材接缝剥离强度和搭接缝不透水性检测结果。其中“使用说明”、“卷材接缝剥离强度和搭接缝不透水性检测”是新增的重要规定。
卷材防水层搭接边数量多,搭接边质量对卷材防水层的防水功能有决定性的影响,接缝剥离强度和搭接缝不透水性是评价搭接边质量的重要指标,因此,将此两项指标作为进场复验项目。这两项指标从表面上看是施工质量要求,实质上是针对防水卷材性能的要求,将对我国防水卷材的品质提高起到重要作用。
2.2 防水基层要求
防水施工前应确认基层已验收合格,基层质量应符合防水材料施工工艺要求。基层质量是保证防水层质量的关键因素之一,由于工程项目赶工期,要求在不合格基层上进行防水施工的情况经常发生。本规定对基层质量提出了强制性要求,如果总包或业主方强行要求在不合格基层上进行防水施工,质量后果不应由防水施工方负责。
2.3 关于中埋式橡胶止水带接头
地下工程变形缝中埋式橡胶止水带应采用热硫化连接。施工现场中埋式橡胶止水带接头通常采用胶粘搭接或用钢板固定连接,接头很容易漏水。本规定明确了橡胶止水带应采用热硫化连接,确保止水连续防水功能。热硫化连接可在厂家生产时完成,也可由厂家在现场采用专用模具、接头填加生橡胶料,经电加热连接成整体。
2.4 防水工程质量判定
防水工程质量判定,除了检验批验收、分项工程验收、分部或子分部验收应符合规定外,各工程类型尚应根据渗漏水情况进行合格判定,见表12。
表12 建筑工程防水工程质量检验合格判定标准
2.5 防水隐蔽工程验收
防水隐蔽工程验收应留存现场影像资料,包括照片和录像资料。摄像或录像时,每一部位应有清楚的标识或标牌显示部位、检查验收内容、验收人员和日期。防水工程除了外露防水层外,绝大部分处于隐蔽状态,质量缺陷应在隐蔽前处理完成。
2.6 地下防水工程质量检验时间
地下工程应在停止降水3个月后进行防水工程质量检验。地下工程防水施工完成后,渗漏情况检查只有在回填土完成和停止降水后才能显示,停止降水3个月后,结构混凝土变形、地下水位上升和回填土沉降过程趋于稳定,可以充分体现防水层在正常工作状态下的防水性能。
2.7 墙体防水质量检验
JGJ/T 235《建筑外墙防水技术规程》规定在雨后或淋水试验后进行墙体防水质量检验,防水通用规范规定建筑外墙、室内墙面防水层和节点防水完成后应进行淋水试验,持续淋水时间不应少于30 min,雨后检查不再作为外墙防水质量检验方法。整体外墙防水设防时,应对全部墙体进行淋水检验;门窗等局部防水设防时,仅需要对局部进行淋水检验。
2.8 水池防水质量检验
混凝土结构蓄水类工程在防水和安装全部完工后,应进行满池蓄水试验,蓄水时间不应少于24 h。
结语
GB 55030—2022《建筑与市政工程防水通用规范》为我国工程防水技术确立了新的质量保障体系,倡导性地提出或改变以往工程规范的重要规定主要体现在以下几个方面:
1)科学地采用工程防水类别与防水环境类别相结合的方法确定防水设防等级;
2)建立了防水设计工作年限的总体目标,设计、材料、施工、运维等各项技术和管理活动均围绕总体目标制定具体规定,实现全生命周期质量保障。
3)以提高防水材料耐久性为主要方法,提高我国防水材料的整体质量。
4)采用增加防水设防道数和增加防水层厚度为主要手段,提高工程防水质量和防水使用年限。
5)采用按工程防水类别,作为防水工程质量合格判定标准。
本规范为首次编制,部分规定可能存在不完整或不合理现象,将在今后实施过程中不断总结完善。在随后的《地下工程防水技术规范》等多部工程标准修编时,应将防水通用规范的规定和精神进一步深化和改进,形成更具体、更具有操作性的规定以指导工程应用,切实贯彻本强制性防水规范在建设工程中的全面落实。
(来源:中国建筑防水杂志社)