地下室超長結構無縫施工技術

韋世春 譚云飛

上海建工四建集團股份有限公司廣州分公司 廣東 廣州 510700

1 工程概況

東莞華為綠島花園（1號地塊）項目，由1#～10#高層住宅、沿街商業、社區配套、地下車庫組成。總建筑面積162 750.8 m2，總用地面積44 334 m2，地下2層，地下室2層層高3.8 m，地下1層層高4.3 m（塔樓高5.95 m）。經勘探，場地下伏基巖為侏羅系泥質砂巖，分為全風化、強風化和中風化砂巖，典型剖面如圖1所示。住宅塔樓筏板基礎厚度為1.5～2.1 m，純地下室基礎底板厚度為0.5 m，底板范圍大且厚度大，屬于超長結構大體積混凝土施工，防水質量要求高，施工工期緊，施工難度較大。因此，項目組研究出地下室超長結構無縫施工方法，解決了施工難題。

圖1 典型地質剖面示意

2 施工方案選擇與確定

2.1 地基檢測與地基處理

根據工程特點，主要采取鉆探、原位測試和室內試驗綜合勘察方法，其中原位測試主要為標準貫入試驗。室內試驗為物理力學參數測試及土和地下水腐蝕性分析。根據地質勘測報告，場地下伏基巖為侏羅系泥質砂巖。結合現場實際情況，對項目場地內不良地基進行相應處理。

2.2 施工方案選取

項目原設計在主樓與主樓之間、主樓與純地庫之間均設置沉降后澆帶，寬度為800 mm；純地庫之間為膨脹加強帶，寬度2 000 mm（圖2）。

圖2 原設計后澆帶、加強帶示意

根據樁基檢測及天然地基檢測結果，底下持力層為巖基，天然地基與樁基沉降差較小。綜合考慮施工工期、質量、成品保護等要求，經與設計溝通、現場實際復核，業主、監理、設計方均同意將地下室沉降后澆帶調整為膨脹加強帶，寬度由800 mm調整為2 000 mm，兩側各擴大600 mm。5#、6#樓，7#、8#樓，9#、10#樓之間增設膨脹加強帶（圖3）。

圖3 調整后膨脹加強帶示意

現場采用跳倉法施工，每個區域至少錯開7 d施工，避免因不均勻沉降及混凝土收縮等因素導致結構開裂、滲漏的情況。

3 地下室超長結構無縫施工

3.1 跳倉法施工

跳倉法充分利用了混凝土在5～10 d期間性能尚未穩定和沒有徹底凝固前，容易將內應力釋放出來的“抗與放”特性原理，并將建筑物地基或大面積混凝土平面劃分成若干個區域[1-5]。

3.1.1 跳倉法施工區段劃分

本項目地下室共分為A、B、C、D共4個大區19個區塊。A區分A1～A4共4個區塊，B區分B1～B6共6個區塊。C、D大區屬于純地庫區域，C區分為C1～C3共3個區塊，D區分D1～D6共6個區塊。各區段進行流水搭接施工，優先塔樓施工，放慢副樓施工。施工區段劃分如圖4所示。

圖4 施工區段劃分示意

3.1.2 跳倉遞推及綜合施工

整體上，先施工A、B塔樓大區，再施工C、D純地庫大區。地下室中板、頂板施工順序同底板，原則上進行跳倉施工，相鄰板塊澆筑時間至少相隔7 d。

地基壓板試驗按分區進行，完成后進行大底板基坑挖土施工。為保證施工進度、節省工期，具體施工流程部署如下：

1）A、B大區同時施工，由于下基坑坡道位于D1與A1之間，故B區整體上由西向東跳倉開挖，即B1、B3、B5→B2、B4、B6；A區整體由東向西退挖，即A4、A2→A3→A1，隨開挖流程分塊跳倉澆筑底板。

2）第一階段A1區施工時，D6區同時施工，優先完成靠近圍護結構的邊部底板，其余底板D區按D5→D1退挖，C區按C1→C3依次開挖施工。

3）地下室基坑二次開挖采用機械并配合人工進行，機械開挖面為承臺、底板設計底標高以上0.3 m，再用1.2 m3小挖機及人工挖掘、清底、修邊。若因設計變更造成局部超挖，則采用級配砂石回填或與墊層同強度等級的混凝土回填。

4）土方開挖完成24 h內，立即開始墊層及磚胎模砌筑施工，然后將磚胎模與模后的空隙進行分層回填，每次分層厚度不超過300 mm，采用場地黏土進行回填，對于土質不好的采用級配砂石回填。同時，底板鋼筋施工應及時跟進，確保底板在土方開挖完成后及時澆筑，形成穩定基礎。

3.2 膨脹加強帶施工處理措施

膨脹加強帶的定義：通過在結構預設的后澆帶部位澆筑補償收縮混凝土，減少或取消后澆帶和伸縮縫、延長構件連續澆筑長度的一種技術措施，可分為連續式、間歇式和后澆式3種。間歇式膨脹加強帶是指膨脹加強帶部位的混凝土與一側相鄰的混凝土同時澆筑，而另一側是施工縫。

本工程主要采用間歇式膨脹加強帶，加強帶與分區內的混凝土一同澆筑。相鄰2個施工分區間歇施工時間大于7 d，以達到混凝土內力釋放的條件。

膨脹加強帶內設止水鋼板帶、密目鐵絲網隔斷。為保證混凝土澆筑效果，減少或者防止出現溫度收縮裂縫，膨脹加強帶范圍的膨脹劑摻量提高為12%，混凝土強度等級提高一級至C40。

3.3 補償收縮混凝土施工控制

3.3.1 配合比方案確定

為減少水泥水化熱應力影響，控制混凝土徐變和裂縫的產生，項目部與攪拌站密切配合，提出最佳配合比。按照一般規定及當地氣候、材料使用情況，確定大體積混凝土的配合比方案為：地下室范圍均采用補償收縮混凝土，底板、中板、頂板、外墻強度等級C35，柱C55，抗滲等級P8，膨脹加強帶范圍的膨脹劑摻量為12%，其余范圍的膨脹劑摻量為8%，由選定的預拌混凝土攪拌站進行預拌。

3.3.2 混凝土澆搗控制

1）在間歇式膨脹加強帶澆筑前，應將先期澆筑的混凝土表面清理干凈，并充分濕潤。

2）底板大體積混凝土澆搗時，應按泵管的操作半徑分批分段澆搗，采用斜坡薄層澆搗法，利用自然流淌形成斜坡，每層澆筑厚度不超過50 cm，增大散熱面積。為增加混凝土的密實度和提高抗裂性能，采用二次振搗方法。第1次振搗時，由于泵送混凝土坍落度較大，自然形成的坡度也較大，因此，應在坡頂、坡中和坡腳布置2道振搗器，一道布置在卸料處，主要解決上部混凝土的振搗問題，另一道布置在混凝土坡腳處，確保下部混凝土的密實。初凝前進行第2次混凝土振搗，直至混凝土表面不再明顯下沉、不再出現氣泡、表面泛出灰漿為止。

3.3.3 混凝土養護

澆筑完成后，將混凝土表面搓平。混凝土采用覆蓋養護。經導熱系數等計算，混凝土表面先覆蓋一層塑料薄膜，主樓底板混凝土表面需蓋土工織物。

電梯井、集水坑等混凝土構件澆筑前，在側模上覆蓋土工織物，在墻、柱插筋處也需采用土工織物覆蓋密實，不允許有混凝土外露情況的出現。

混凝土強度達到1.2 MPa前，不得在其上踩踏或安裝模板及支架。

混凝土養護應符合下列規定：

1）應由專人負責保溫養護工作，并應進行記錄。

2）保濕養護持續時間不少于14 d，應經常檢查塑料薄膜的完整情況，并應保持混凝土表面濕潤。

3）保溫覆蓋層拆除應分層逐步進行，當混凝土表面溫度與環境最大溫差小于20 K時，可全部拆除。

3.3.4 混凝土測溫

本工程住宅樓筏板基礎厚度為1.5～2.1 m，根據GB 50496—2018《大體積混凝土施工標準》，每棟塔樓均設置3處測溫點，每個測溫點處布置3根測溫軸。測溫軸分別位于板厚的底面、1/2及表面處，離鋼筋的距離大于30 mm，表面測溫點的高度為底板上表面下方100 mm處。

大體積混凝土施工溫度測量記錄由專人負責，每晝夜不少于4次，每測溫1次，應記錄、計算每個測溫點的升降值及溫差值，并做出測溫成果，即做出溫度變化曲線圖。混凝土內外溫差應控制在25 K以內，基面與大氣溫差控制在20 K以內，混凝土降溫速度控制在2.0 K/d以內。

3.4 基坑抗浮措施

項目后澆帶的取消保證了地下室結構的提前封閉，加快了工程進度，地下室結構封閉后即可開始在地下室四周回填覆土。此時上部結構未完成，頂板未覆土，考慮地下水對地下室結構抗浮安全的影響，對基坑外側的水位進行控制，防止水位過高對結構的影響。不考慮鋼管、模板等周轉材料在頂板上的荷載，樁基礎本身具有一定的抗拉摩阻力，根據最不利抗浮計算，施工期間需控制水位在室外地坪以下0.625 m。

項目部采取如下切實有效的措施，確保施工期間地下室的抗浮安全。

1）加強回填土質量控制，確保回填土密實度，減少土層中含水量對基坑上浮的影響。

2）在回填土施工期間，外墻每隔50 m設置1個降排水井，采用直徑400 mm波紋管，管底為基坑底標高，如圖5所示。

圖5 基坑降排水井示意

3）構造措施：波紋管四周開洞，并用濾網包裹波紋管，降排水井四周先填級配砂石，以便回填土中滯水滲透進管內。同時，安排專人進行管內水位觀測及降排水。

4 實施效果

地下室超長結構無縫施工技術，主要采用跳倉法和間歇式膨脹加強帶，結合補償收縮混凝土，施工方便高效，避免了后澆帶留置可能帶來的系列問題。實踐證明，該技術具有可行性，加快了整體施工進度，并且能明顯降低滲漏風險。

5 結語

本文以東莞華為綠島花園（1號地塊）為背景，結合具體的項目情況，先確定整體施工方案，再從跳倉法、膨脹加強帶施工、補償收縮混凝土施工、基坑抗浮4個方面闡述了地下室超長結構無縫施工技術。

通過本項目的探究與成功運用，證明地下室超長結構無縫施工技術適用于巖石地基或地質條件良好、沉降量小的情況。該技術可將傳統后澆帶調整為膨脹加強帶，能提前封閉地下室，達到降低滲漏風險、節約工期的目的，具有一定的推廣應用價值。