地下室超前止水做法在沈陽(yáng)裕景工程中實(shí)際運(yùn)用

【摘要】常用的地下室底板和側(cè)壁的施工后澆帶構(gòu)造做法，施工期間不能防止地下水進(jìn)入地下室內(nèi)，在地上主體結(jié)構(gòu)竣工、后澆帶封閉之前，需要進(jìn)行降水，造成水資源和財(cái)力的極大浪費(fèi)。本工程通過(guò)在底板后澆帶位置下先設(shè)置較小厚度的鋼筋混凝土板，板上鋪設(shè)薄鋼板，利用混凝土板的剛度和鋼板的延性，即使后澆帶兩側(cè)產(chǎn)生較大的不均勻變形，只要鋼板不拉斷，仍能起到有效的防水作用；在地下室側(cè)壁后澆帶位置外側(cè)立放鋼板，鋼板上隔一定間距焊接角鋼，增加鋼板的平面外剛度，做到地下室側(cè)壁后澆帶處防止地下水進(jìn)入。采用防水后澆帶后，地下室施工完后即可停止降水，節(jié)省水資源，降低工程造價(jià)。

【關(guān)鍵詞】防水后澆帶；補(bǔ)償收縮混凝土；延性；伸長(zhǎng)率

1.引言

沈陽(yáng)裕景一期工程地上主體結(jié)構(gòu)為8棟超B級(jí)高度辦公、居住建筑。塔樓結(jié)構(gòu)形式為框架-剪力墻結(jié)構(gòu)及框架-核心筒結(jié)構(gòu)，其余地下室采用框架結(jié)構(gòu)。該8棟超高層結(jié)構(gòu)底盤為4層無(wú)縫整體地下室，長(zhǎng)約380m，寬300m。塔樓基礎(chǔ)形式采用平板式筏形基礎(chǔ)，厚度為3.5m～4.5m，其余地下室基礎(chǔ)采用柱下獨(dú)立基礎(chǔ)加構(gòu)造底板，獨(dú)立基礎(chǔ)厚度為1.3～1.5m，構(gòu)造底板厚度為0.80m，底板范圍內(nèi)均布抗拔樁抗浮。基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C40，抗?jié)B等級(jí)為P10。塔樓基礎(chǔ)以及地下室結(jié)構(gòu)底板頂標(biāo)高為-18.750m。本工程穩(wěn)定地下水位標(biāo)高為-5.550m，抗浮設(shè)計(jì)水位高14m。本工程地下室底板、外墻及頂板均不設(shè)永久縫，形成整體地下結(jié)構(gòu)。不僅超長(zhǎng)，而且主樓與裙房及地下室部分的豎向荷載相差懸殊，易產(chǎn)生不均勻沉降。所以，在主樓與地下室之間設(shè)防水沉降后澆帶，待主樓和地下室沉降穩(wěn)定后再澆注沉降后澆帶混凝土，解決不均勻沉降產(chǎn)生的應(yīng)力；其余部位長(zhǎng)、寬每隔30m～40m左右設(shè)一道溫度后澆帶，待兩側(cè)混凝土澆注兩個(gè)月后再澆注溫度后澆帶混凝土，解決混凝土收縮產(chǎn)生的應(yīng)力。

按照業(yè)主要求，本工程地下室全面開挖，整體同時(shí)施工。從開挖時(shí)期就已開始降水，地下室抗拔樁施工工期也很長(zhǎng)，這期間由于降水產(chǎn)生的費(fèi)用已達(dá)上千萬(wàn)。由于地下室面積龐大，基礎(chǔ)筏板厚度也較大，而且塔樓墻、柱均采用型鋼混凝土混合結(jié)構(gòu)，這種情況下，后期施工周期必然很長(zhǎng)，可能長(zhǎng)達(dá)好幾年。 在塔樓沉降穩(wěn)定前，沉降后澆帶不能封閉，這樣就需要一直進(jìn)行降水，降水費(fèi)用可能上億元，造成水資源和財(cái)力的極大浪費(fèi)卻不能產(chǎn)生任何效益。在此基礎(chǔ)上，我們?cè)O(shè)計(jì)了能提前停止降水的防水后澆帶。

2.傳統(tǒng)后澆帶與防水后澆帶

高層建筑及與其相連的多層裙房重力荷載相差較大，引起地基不均勻沉降，嚴(yán)重的不均勻沉降會(huì)造成高層與裙房連接部位結(jié)構(gòu)構(gòu)件破壞。為了消除不均勻沉降對(duì)結(jié)構(gòu)的影響，施工期間通常在與高層相鄰一跨的裙房結(jié)構(gòu)構(gòu)件內(nèi)預(yù)留一定寬度不澆混凝土，待兩側(cè)的結(jié)構(gòu)竣工、沉降基本穩(wěn)定后，再后澆筑預(yù)留部位的混凝土，將結(jié)構(gòu)連成整體。預(yù)留一定寬度的部位稱為施工后澆帶。在施工期間，通常的地下室底板和外墻后澆帶從基礎(chǔ)底板至裙房頂板將結(jié)構(gòu)分成兩個(gè)獨(dú)立的部分，這種后澆帶構(gòu)造可做到兩側(cè)的結(jié)構(gòu)豎向變形互不影響，但后澆帶內(nèi)的防水卷材不能適應(yīng)過(guò)大的變形，產(chǎn)生撕裂破壞，對(duì)于地下水位位于地下室底板以上的工程，這種后澆帶構(gòu)造不能防止地下水進(jìn)入地下室內(nèi)，因此，上部結(jié)構(gòu)施工期間不能停止降水，造成水資源和財(cái)力的極大浪費(fèi)。

本工程通過(guò)在地下室底板后澆帶位置下先設(shè)置300mm厚度的鋼筋混凝土板，板上鋪設(shè)3mm厚的薄鋼板，利用混凝土板的強(qiáng)度和鋼板的延性，鋼板的延伸率一般大于20%，即800mm寬的后澆帶，鋼板可以拉伸至960mm而不拉斷，即使后澆帶兩側(cè)產(chǎn)生較大的不均勻變形，只要鋼板不拉斷，仍能起到有效的防水作用（見圖1）。在地下室外墻后澆帶位置外側(cè)立放6mm厚鋼板，鋼板上隔一定間距焊接角鋼，增加鋼板的平面外剛度，抵抗地下室外的水、土壓力，做到地下室側(cè)壁后澆帶處防止地下水進(jìn)入（見圖2）。采用防水后澆帶后，地下室施工完后即可停止降水，繼續(xù)施工上部結(jié)構(gòu)，節(jié)省水資源，降低工程造價(jià)。

3.其他構(gòu)造措施

1）、地下室的梁、樓板及混凝土墻采用添加單絲聚丙烯纖維（1kg/m3?）和HEA高效膨脹劑的補(bǔ)償收縮混凝土（800厚筏板C40，其余層C35.限制膨脹率≥2.5×10-4?、限制干縮率≤1.5×10-4?），后澆帶采用C40微膨脹混凝土限制膨脹率≥3.5×10-4?、限制干縮率≤1.5×1 0-4?）。外加劑HEA的參量應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)室確定。基地下室頂板溫度后澆帶達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，立即回填側(cè)壁及頂板上覆土層，免受大氣溫差變化影響。回填土壓實(shí)系數(shù)不應(yīng)小于0.94，不得使用淤泥、耕土、凍土、膨脹土以及有機(jī)質(zhì)含量大于5%的土。

2）、 采用保溫隔熱、保水養(yǎng)護(hù)、延長(zhǎng)養(yǎng)護(hù)期等減小溫度變化或者減小混凝土收縮的有效措施。

3）、大體積混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)可采用60d或者90d齡期的強(qiáng)度。

4）、后澆帶可以設(shè)置在因收縮變形或者溫度影響可能引起應(yīng)力集中、結(jié)構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)生裂縫可能性較大的部位。

4）、選用水化熱底的水泥，在滿足混凝土強(qiáng)度等級(jí)的前提下，盡量用低標(biāo)號(hào)、低細(xì)度、少用量。水泥中C3A含量小于8%；水泥細(xì)度小于350m2/kg；水泥的含堿量（按Na2O當(dāng)量計(jì)）小于水泥質(zhì)量的0.6%。混凝土的最小膠凝材料用量不得小于320kg/m3，同時(shí)膠凝材料總量不宜高于500kg/m3。

5）、粉煤灰采用一級(jí)粉煤灰，摻量為膠凝材料總量的25%左右。

6）、細(xì)骨料選用含泥量小于2%的級(jí)配良好的中砂（河砂或人工砂）。

7）、粗骨料控制含泥量小于1%，進(jìn)行人工級(jí)配優(yōu)化。

8）、混凝土水膠比控制在0.4左右，不宜過(guò)小；塌落度控制在160mm±20mm。

9）、混凝土的含堿量小于3kg/m3；混凝土各組分（含外加劑）中氯離子含量小于膠凝材料重量的0.06%。

10）、拌制水的質(zhì)量應(yīng)符合《混凝土拌和用水標(biāo)準(zhǔn)》（JGJ63-89）。

4.結(jié)語(yǔ)

本工程從2010年開始施工至今，仍有4棟主塔樓未施工完畢，沉降后澆帶未封閉，但地下室已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了提前降水，地下室未有漏水等情況發(fā)生，使用良好，經(jīng)實(shí)踐驗(yàn)證，本工程防水后澆帶的做法是成功的。該做法不僅大大地節(jié)約了寶貴的水資源，還為業(yè)主節(jié)省了相當(dāng)可觀的降水費(fèi)用，大大節(jié)省了工程造價(jià)，贏得了業(yè)主及業(yè)界的一致好評(píng)。