高層住宅小區新增地下車庫關鍵施工技術研究與應用

徐亨輝，包德軍，孫建明，任盼龍，包國臻

蘭州蘭石建設工程有限公司，甘肅 蘭州 730000

1 工程概況

某高層住宅小區設計有主樓5棟，地上有23～32層不等、地下有1層，結構主體高度為71.5～98.5m不等，地下室結構高度均為4.2m。采用樁筏基礎，筏板厚度為1.5m，端承樁樁身長度平均為40m。此項目在主樓所有施工內容完成后重新調整規劃設計，在小區紅線范圍內增加設計施工了整體地下車庫。新增地下車庫設計與北側11#、12#、13#樓地下室外墻連接，南側距離9#、10#樓分別為8.22m、9.73m，車庫整體呈啞鈴狀布置，如圖1所示，建筑面積約為8000m2，層高4.2m，為框架結構、樁基礎。

圖1 新增地下車庫平面圖

2 施工重點與難點

2.1 對鋼筋混凝土結構植筋技術的應用

設計新增車庫頂板和外墻與北側主樓地下室外墻連接，底板與主樓筏板連接。按設計要求在新舊混凝土連接部位采用《混凝土結構加固設計規范》（GB 50367—2013）中的植筋技術連接。該項目存在大量的墻、梁、板、柱新舊混凝土植筋連接，植筋質量是影響項目結構安全的重要因素。

2.2 對預備注漿系統施工技術的應用

預備注漿系統是地下建筑工程混凝土結構接縫防水施工技術。該工程新增車庫主體的施工與原有主樓未能同期施工，在混凝土接縫部位雖有沉降后澆帶及微膨脹混凝土改善結構不均勻沉降帶來的結構裂縫，但由于該工程在接縫部位大量使用了鋼筋混凝土結構植筋，為避免接縫部位后期出現結構裂縫，該工程在植筋部位采用預備注漿系統。該系統通過設置PN膩子型遇水膨脹止水條和埋設QDM-ZT注漿管兩種方式來滿足地下建筑工程混凝土結構接縫防水需求。

3 解決方案

3.1 鋼筋混凝土結構植筋技術的應用

（1）鋼筋混凝土結構植筋深度計算。該工程植筋內容包括新建車庫構造底板與原有主樓筏板連接植筋，新建車庫頂板與原有主樓外墻連接植筋，新建車庫外墻與原有主樓外墻連接植筋，主樓地下室外墻新增扶壁柱與原有外墻、筏板連接植筋。這四種結構連接均屬于承重結構植筋，均需要經設計計算確定（新建車庫連梁與原有主樓外墻連接機械錨固不在文章討論范圍之中）。這四種結構植筋連接涉及普通熱軋帶肋鋼筋（HRB400E）C12、C14、C16、C18這4種規格，植入混凝土結構基材強度為C35。以C18為例，植筋深度計算如下：

式中：Ls為植筋的基本錨固深度，mm；αspt為防止混凝土劈裂引用的計算系數（現場所需植筋鋼筋直徑均小于C20），取1；d為植筋公稱直徑（以C18為例）；fy為植筋用鋼筋的抗拉強度設計值，該項目植筋所用鋼筋均為HRB400E，fy=360N/mm2；fbd為植筋用膠黏劑的連接抗剪強度設計值，現場使用A級膠，植筋間距S1≥7d=7×18=126mm，植筋邊距S2≥3.5d=3.5×18=63mm，現場植筋間距、邊距均滿足要求，按內插法確定fbd=4.75N/mm2。故Ls=0.2×1×18×360÷4.75=272.84mm。

式中：ΨN為考慮各種因素對植筋受拉承載力的影響而需加大錨固深度的修正系數；Ψbr為考慮結構構件受力狀態對承載力影響的系數，當為非懸挑的重要構件接長時，Ψbr取1.15；Ψw為混凝土孔壁潮濕影響系數，取1.1；ΨT為使用環境溫度T的影響系數，當T≤60℃時，ΨT取1。故ΨN=1.15×1.1×1=1.265。

式中：Ld為植筋錨固深度設計值，mm；Ψae為考慮植筋位移延性要求的修正系數，當混凝土強度高于C30時，Ψae取 1。故Ld≥1.265×1×272.84=345.14mm。

根據以上以C18鋼筋為例進行的植筋深度計算，并結合現場實際操作中有可能產生的不穩定因素，將設計植筋深度增加10%的富余量，確定C18鋼筋的現場植筋深度為380mm（即Ld′≥ 345.14×1.1=379.654mm，取 380mm）。

通過以上計算方式得出C12、C14、C16的植筋深度，如表1所示。

表1 植筋深度及孔徑設計值表 單位：mm

（2）鋼筋混凝土結構植筋施工方案。為保證新舊混凝土結合面黏結牢固、傳力可靠，植筋前需對原有混凝土基材進行鑿毛處理，鑿毛深度約為4～5mm并涂刷界面劑。按工序定位放線、鉆孔、清孔、注膠、植筋。施工前應確認植筋錨固膠的產品合格證、出廠檢驗報告，各項性能指標應符合有關標準的規定。嚴格按照產品說明書使用植筋錨固膠，應按配合比準確計量，配膠由專人進行，攪拌均勻，配好的膠要在規定的時間內用完。植筋錨固膠配置時稱量、攪拌用的容器應保持清潔。鉆孔深度、孔徑、鋼筋處理、配膠等均要按設計要求及材料、工藝要求進行，由專人驗收，合格后方可進行下一步工序施工。此外，還要確保養護質量，養護期間嚴禁擾動植埋好的鋼筋，要按規范規定進行現場取樣復試。

3.2 預備注漿系統施工技術的應用

（1）PN膩子型遇水膨脹止水條設置。該工程新舊混凝土連接部位有頂板、底板、外墻，均為后期與土壤接觸部位，因此按設計要求在此部位設置遇水膨脹止水條。按設計要求，該工程采用PN膩子型遇水膨脹止水條，止水條體積膨脹率≥220%，高溫試驗（80℃×5h）無流淌、低溫試驗（-20℃×2h）無脆裂。

在該工程混凝土頂板、底板、外墻等部位的混凝土鑿毛過程中，在混凝土截面居中剔鑿一道30mm深V型槽，使用膠黏劑將止水條連接在槽內，待新結構混凝土澆筑后，止水條在48h后逐漸膨脹，與硬化中的混凝土形成壓應力，滿足防水要求。止水條在混凝土中具有較強的自愈功能，在結構出現新的細小裂隙而導致滲水時，會遇水持續膨脹而自行封堵裂隙。

（2）QDM-IT注漿管埋設。在橡膠止水條側50～100mm迎水面混凝土中埋設注漿管，注漿管內徑為8mm、外徑為12mm，每回路長度≤4m，通過連接扣連接PVC注漿導管，注漿導管引出至新澆筑混凝土外表面，并封口保護，注漿時打開使用，相鄰注漿管回路搭接20～30mm，注漿導管引出不可穿越止水條閉環。新增地下車庫底板預備注漿系統如圖2所示。

圖2 新增地下車庫底板預備注漿系統

該工程完工后注漿導管留置于構造底板地面、車庫頂板下表面、外墻內表面，均通過建筑裝飾隱蔽，目前無滲漏水現象，如出現滲漏水現象可及時打開注漿導管進行注漿封閉。

4 結束語

該工程于2020年9月經過竣工驗收后投入使用，結構工作情況良好，滿足使用要求。隨著城市化進程的不斷深入，對于城市地下空間的開發項目逐漸增多，該工程便是在原有住宅小區內新增地下車庫。文章通過對混凝土結構受力鋼筋植筋深度的計算，以及對施工重點內容的分析和新舊地下混凝土結構接縫防水施工技術要求的詳細闡述，希望對同類型其他工程有一定的參考價值。