鋼筋混凝土結構地下建筑防水施工應用

【摘 要】鋼筋混凝土結構地下建筑防水，不僅是滿足地下建筑使用要求，同時防止滲水也是防止鋼筋銹蝕，避免酸堿鹽溶液對混凝土內部浸蝕，增加結構耐久性的重要措施。由于防水問題極為重要，而涉及的問題包括設計、原材料、施工、宏觀表現、微觀機理等諸多方面。本文結合工程實踐證明，底板和頂板采用加強帶取代后澆帶，有利于滿足工程質量要求，簡化了施工工序、縮短了工期，降低了工程成本。

【關鍵詞】地下室；施工技術；措施

1.工程概況

某工程總建筑面積118200m2，地上主樓四棟樓高32層，為剪力墻結構；地上裙樓（商業）四棟為3層框架結構。地下室一層為人防工程和商場，長162.8m，寬143.2m，建筑面積為23312m2。主樓基礎采用人工挖孔灌注樁，其余部分樁基采用高強預應力混凝土管樁基礎，地下室基礎底板、外墻、頂板混凝土強度等級為C35，抗滲等級為S8，地下室剪力墻、柱為C40，地下室底板伐板厚300mm，其中高層部分聯合承臺厚度1.80m，純地下室外墻厚250mm，地下室頂板厚為200mm，中庭頂板覆土1.0m，地下室底板伐板和頂板加強帶設置按主樓、裙樓進行分隔設置，東西向設置3條加強帶，南北向設置2條加強帶，寬度為2m。

2.施工難點

(1)本工程于2007年10月15日開工，地下室結構于2008年5月完工，該工程于2010年3月17日竣工，工期很緊。

(2)本工程原設計地下室底板、頂板、墻為后澆帶，后澆帶施工工序繁多，封閉時間長，施工成本高，而且難以保證混凝土整體質量，后澆帶砼和原砼相接處常出現開裂、滲漏等質量問題。

(3)本工程體量之大，質量要求高，若遇雨期，將給施工帶來嚴重的工期延誤影響。

3.采取的措施

3.1改后澆帶為預加應力加強帶

(1)技術原理:溫度后澆帶是為了將超長結構砼人為斷開， 從而減少或消除砼因內部溫度變化及收縮引起拉應力、致使砼開裂的情況發生。本工程是在后澆帶部位設置2m寬的加強帶， 加強帶內采用比相鄰砼強度高一等級、膨脹系數提高一級的砼和周邊砼同時澆筑， 從而使該部位的砼產生預加應力以抵消超長結構的溫度及收縮內應力。這樣使原筏板由兩次澆筑改變為一次性整體澆筑，即無縫施工， 從而減少地下室防水施工隱患， 加快了施工進度。

(2)加強帶的設置與做法：膨脹加強帶分別沿縱、橫向每隔40～60m左右設置一條，寬度2m。設置在溫度收縮應力較大的部位，如截面、鋼筋變化等部位，其構造措施如圖1。在加強帶兩側設置一層孔徑4mm×4mm的鋼絲網，上下設2?16mm水平筋，并與豎向?16mm鋼筋間距300mm予以焊接成片，其上下均應留有保護層，鋼筋與鋼絲網、上下水平鋼筋及豎向加固筋必須綁扎牢固，不得松動，以免澆筑混凝土時被沖開，引起兩種混凝土混合，影響加強帶的效果。

3.2施工要點

3.2.1加強帶的位置與HEA膨脹劑摻量

本工程在原設計后澆帶處設置預應力加強帶，加強帶內混凝土強度等級比兩側提高一級為C40。采用的HEA膨脹劑是一種抗裂防水劑摻量按膨脹率要求控制，膨脹加強帶內采用大膨脹混凝土，膨脹率為4～5×104， 加強帶外采用小膨脹混凝土，膨脹率為2～3×104。筏板、墻板、頂板砼施工時加強帶外用小摻量HEA膨脹劑， 摻量為混凝土中水泥用量的8%；加強帶內改用大摻量HEA膨脹劑， 摻量為混凝土中水泥用量的12%，混凝土強度等級提高5Mpa。混凝土中并摻入聚丙烯抗裂纖維0.6kg/m3和Point-400型緩凝高效減水劑1.9％。

經大量研究試驗與施工實踐證明， HEA膨脹劑在混凝土中內摻6～8%時減水率可達到12～25％，保水保塑性好，易于流動、緩凝、坍落度損失小，特別適用商品混凝土和現場泵送混凝土。抗壓強度與基準相比7d≥115%，28d≥105%；抗滲指標與基準相比可提高300%以上，可配制S40以上高抗滲砼。這一預應力基本上可抵消砼在硬化過程中因溫度和干縮產生的拉應力， 從而防止砼收縮裂縫。

3.2.2砼運輸與澆筑

(1)砼運輸。砼全部采用預拌商品砼，由罐車運至現場后，選用一臺砼拖式泵和一臺汽車泵配合，膨脹加強帶處混凝土采取塔吊吊斗吊運和混凝土輸送管泵并用，加強帶內改用提高一級大摻量膨脹劑砼澆筑， 加強帶內砼澆筑完之后， 再澆筑另一側砼。在施工過程中要精心組織，協調一致， 盡量縮短施工時間，要求確保砼連續澆筑，避免出現施工冷縫，做到砼連續供應，使帶內外砼同時澆筑，達到無縫施工要求。

(2)砼澆筑。砼全部采用預拌商品砼，砼進場時隨車檢查砼的坍落度，凡出現坍落度超標，砼有離析、泌水者均不得使用。澆筑砼前， 在施工縫處嚴格按同配合比去掉一半石子的砼接漿。澆筑時按斜面分層從兩個方向開始，施工時，按計劃開始從一側澆筑混凝土，分層梯式前進，每層混凝土振搗密實，加強帶外混凝土采用小膨脹混凝土澆筑，當澆筑到加強帶時采用上述配合比的混凝土施工，澆筑至另一側時又改用小膨脹混凝土澆筑，如此循環下去，振搗時嚴格按操作工藝進行，直至連續澆筑完畢最后合攏，在混凝土澆筑至膨脹加強帶附近時，應注意使振動棒插搗點與密目快易收口網保持距離不小于30cm，并不得漏振或過振。

砼澆筑“按一個坡度、二個方向、分層澆筑、循序推進、一次到頂、不出冷縫”的原則進行。砼上層澆筑完后插入下層50～100mm 振搗，振搗時間15～30s。振搗棒的水平移動距離控制在500mm以內， 應快插慢拔，布點均勻。為提高砼自防水效能，提高砼密實度，防止裂縫，在施工過程中，應設專人負責，要求在砼初凝前適時實行“二次振搗，二次壓抹”的施工工藝。

3.2.3 砼測溫與養護

(1)測溫。聯合承臺厚度達1.80m。施工中對承臺內外溫差進行了監測，監測采用混凝土專用測溫儀24小時專人間歇性監測，記錄和分析報警。砼施工過程中，對不同部位的溫度進行測控，控制混凝土內外溫差在25℃以內，溫度陡降不超過10℃/日。控制砼內外溫差變化及時掌握溫度變化規律的依據，應詳細記錄，繪制溫度變化曲線圖反映砼溫度變化真實情況。

(2)砼養護。混凝土的收縮變形主要發生在早期，而混凝土膨脹在水中7d內能達到80%，因此前期養護工作至關重要，砼澆筑15h 后開始進行保溫保濕養護，控制相對濕度在80%以上，以減少混凝土干縮。設立專職養護人員，建立嚴格的混凝土養護制度。混凝土收平后，即應灑水潤濕，再用塑料膜嚴密覆蓋，并用麻袋濕水覆蓋保溫保濕養護，在養護期噴灑霧狀水保持養護不少于14d，其目的是隔離了外界灑水和大氣溫度變化對砼溫度的直接影響。

3.3施工縫的處理

底板施工中沒有留置施工縫，地下室四周墻體在底板反上500處及頂板下200處設置施工縫，施工縫采用遇水膨脹止水條，施工縫處均設置了遇水膨脹止水條，遇水膨脹止水條放置在迎水面，且搭接嚴密，在砼澆筑時預留凹槽，并用射釘固定。( 見如圖2)。

4.實施效果

4.1工程質量

工程結束后，對全部結構進行了觀察，目前地下室超長無縫結構未發現可見的結構裂縫和滲水等情況。實踐證明采用膨脹混凝土無縫施工技術，既達到了結構一體化的初衷，又避免了裂縫出現，同時簡化了施工過程，是一種可行的結構施工方法。

4.2經濟效益分析

膨脹加強帶與板同時澆筑，不僅省去了后澆帶的清理工作，基礎伐板后澆帶底部的200厚鋼筋混凝土配筋帶亦可取消，并且，頂板每道膨脹加強帶與板同時澆筑，加快模板和鋼管支撐的周轉，從而可簡化施工過程、降低了工程造價。經綜合測算，由于采用加強帶工藝，本工程降低造價24.5萬元左右。

4.3工期對比

按常規設計要求，每40～60m設一道后澆帶，等地下室主體結構混凝土澆注后60天再澆注后澆帶處膨脹混凝土，將延長工期60天左右。本工程采用超長無縫混凝土結構后，混凝土實現連續澆筑施工，縮短了工期，僅用了80多天時間就完成了21134平方米的混凝土結構施工。

5.結束

無縫混凝土結構是以HEA補償收縮混凝土為結構材料，以加強帶取代后澆帶連續澆筑無縫施工技術是一種有效的新型施工工藝。實踐證明，在一定的條件下，混凝土結構后澆帶取消可以為今后的施工提供方便，加快工期。 [科]