建筑工程地下結(jié)構(gòu)后澆帶提前封閉施工技術(shù)及應(yīng)用

0 引言

隨著城市建設(shè)快速發(fā)展，大型住宅小區(qū)在城市建設(shè)中的規(guī)模也逐漸擴(kuò)大。為了增加住宅小區(qū)地面綠化面積，就必須減少小區(qū)內(nèi)的地上停車位，那么高層住宅小區(qū)下部修建整體地下車庫就成為現(xiàn)今的主要設(shè)計理念。為了防止整體地下車庫和上部高層建筑施工期間地基不均勻沉降對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不利影響，一般設(shè)計會在每棟高層建筑周圍采用沉降后澆帶將其與整體地下車庫進(jìn)行分隔，待高層建筑主體完成后方可封閉。為了達(dá)到總體工期目標(biāo)，施工期間各道工序之間必須快速銜接，以流水作業(yè)和平行作業(yè)相結(jié)合的形式組織施工。那么，地下車庫主體結(jié)構(gòu)完成后需及時封閉外墻豎向后澆帶，然后進(jìn)行肥槽回填，使場內(nèi)道路能夠貫通至車庫頂板上，并將所有材料運(yùn)至主樓各施工層，方可進(jìn)行下道工序施工。傳統(tǒng)方法一般待主體封頂后再對后澆帶進(jìn)行封閉，或采用水泥磚在外墻豎向后澆帶外側(cè)砌筑200mm厚的墻體作為臨時擋墻，并在擋墻外側(cè)用水泥砂漿抹面找平后施作防水層。此方法工序繁瑣，作業(yè)時間間隔較長，需要等待抹面砂漿干燥后方可進(jìn)行防水層施工，并且在墻體強(qiáng)度達(dá)到規(guī)定要求后才能進(jìn)行土方回填。但由于墻體較薄，導(dǎo)致強(qiáng)度偏底，通常土方回填碾壓時因土的側(cè)壓力較大，會造成臨時擋墻開裂及坍塌導(dǎo)致防水層破壞的現(xiàn)象，從而影響整體施工效果。若加大擋墻厚度會造成經(jīng)濟(jì)成本增加，就會失去經(jīng)濟(jì)效益的意義。若不采用臨時封閉技術(shù)，就要等建筑主體結(jié)構(gòu)封頂后才能正式封閉后澆帶，這樣就會影響下道工序的銜接，從而無法實現(xiàn)平行施工，導(dǎo)致整體工期延長。而采用鋼板對地下車庫外墻豎向后澆帶進(jìn)行臨時封閉，既確保地下車庫外墻防水層不受破壞，又有足夠的剛度抵抗肥槽土方回填產(chǎn)生的側(cè)壓力，為后續(xù)砌筑及裝飾等工程的提前施工起到關(guān)鍵性作用，而且還能提前免去基坑的臨邊防護(hù)設(shè)施，避免由深基坑產(chǎn)生的安全隱患，降低安全風(fēng)險。

本技術(shù)以中鐵九局集團(tuán)有限公司承建的河南省鄭州市裕華城書香苑工程作為研究和應(yīng)用對象，該工程施工體量大，周期長，工期緊，為了確保每道工序銜接順暢，順利完成既定總工期目標(biāo)，經(jīng)多方論證及實踐驗證，確定了該工藝的實用性。該工藝圍繞后澆帶臨時封閉技術(shù)作為中心，以提前進(jìn)行肥槽回填作為研究目標(biāo)，充分分析了封閉材料及施工工藝的重要性，研究發(fā)現(xiàn)采用不同材料及工藝對臨時封閉技術(shù)產(chǎn)生的影響，通過土方回填碾壓對其產(chǎn)生的破壞及雨后觀察外墻的滲漏情況得出最終結(jié)論。

1 應(yīng)用范圍

本技術(shù)適用于所有建筑工程地下結(jié)構(gòu)及地下工程，尤其適用于地下水位低于地下結(jié)構(gòu)的工程。現(xiàn)階段全國各地住宅小區(qū)基本全部采用整體地下停車場，所以地下車庫后澆帶提前封閉施工技術(shù)的應(yīng)用較為普遍，前景較為廣闊。

2 工藝原理

建筑工程地下車庫，為減小施工期間地基不均勻沉降對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的不利影響，均設(shè)計沉降后澆帶，且車庫上部的每棟樓周圍全部采用沉降后澆帶進(jìn)行了分隔。沉降后澆帶需在高層結(jié)構(gòu)主體封頂后才能封閉。由于高層建筑施工周期較長，一般30層左右的高層建筑主體結(jié)構(gòu)封頂施工時間約為6個月左右。在此期間由于后澆帶不能及時封閉，導(dǎo)致肥槽無法回填，施工道路不通，材料無法運(yùn)至施工層，造成后續(xù)所有工序都要延遲，對施工總體進(jìn)度影響較大。長時間不進(jìn)行肥槽回填會增加大量的臨邊防護(hù)設(shè)施，從而增加不必要的費用投入，也加大了安全風(fēng)險。若現(xiàn)場施工用地狹小，還會造成材料設(shè)備堆碼緊湊，不利于施工現(xiàn)場規(guī)劃，影響整體文明施工，降低企業(yè)形象。綜上所述，在地下車庫主體完成后需盡快對肥槽進(jìn)行回填，使場內(nèi)道路貫通至車庫頂板，將所有材料通過主樓的施工電梯運(yùn)至各施工樓層，才能進(jìn)行下道工序施工。那么，要想回填肥槽必須先行封閉地下車庫外墻豎向后澆帶。由于后澆帶功能特殊性的限制，不能提前澆筑封閉，造成后澆帶防水層及肥槽回填等工序無法施工，這就導(dǎo)致部分建筑材料不能運(yùn)至施工部位，所有后續(xù)工作均無法快速銜接，以至于影響整個工期。采用該技術(shù)后可將地下車庫外墻豎向后澆帶在不澆筑砼的情況下提前進(jìn)行臨時封閉，防水層可在臨時封閉后澆帶的外側(cè)正常施工，隨后快速對肥槽進(jìn)行土方回填。將土方填到頂板標(biāo)高后，將道路連通至車庫頂板，才能使材料正常進(jìn)場施工。待主樓結(jié)構(gòu)主體封頂后，在地下車庫外墻后澆帶內(nèi)側(cè)安裝模板后澆筑砼進(jìn)行封閉，最后再封閉頂板后澆帶，所有地下結(jié)構(gòu)就此全部完成。

本技術(shù)利用4mm厚鋼板，對地下結(jié)構(gòu)外墻豎向后澆帶外側(cè)提前實施了臨時封閉，使外側(cè)防水層能夠正常施工，肥槽可以及時回填，為后續(xù)工作銜接打下基礎(chǔ)。后澆帶封閉鋼板每塊長1200mm，寬1000mm，經(jīng)過多次實踐，鋼板厚度需滿足4mm，并與兩側(cè)主體結(jié)構(gòu)砼搭接不小于200mm，這樣在肥槽回填時，土的側(cè)壓力才不會導(dǎo)致鋼板變形，才能有效保證后澆帶的幾何尺寸及防水層的完整性。安裝封閉鋼板前需對鋼板進(jìn)行加工制作，在每塊鋼板上預(yù)定位置焊接4個錨固拉筋，拉筋直徑為Φ12mm，安裝時需將鋼板緊貼后澆帶兩側(cè)外墻砼墻面，并用錨固拉筋鉤掛在后澆帶水平鋼筋上，然后再對其進(jìn)行綁扎加固，使其牢固不位移。為了加強(qiáng)鋼板的整體性，減少鋼板之間的縫隙，在鋼板全部安裝完成后將上下兩塊鋼板之間的接縫采用電焊進(jìn)行封閉連接。具體詳見圖1-圖4。

圖1 地下車庫外墻豎向后澆帶平面圖

圖2 地下車庫外墻豎向后澆帶提前封閉平面圖

圖4 隔離鋼板

3 施工工藝流程及操作要點

3.1 施工工藝流程

圖3 A-A

后澆帶兩側(cè)結(jié)構(gòu)完成—加工封閉鋼板—安裝封閉鋼板—加固封閉鋼板—驗收—防水層施工—保護(hù)層施工—肥槽回填—主樓封頂—清理后澆帶—后澆帶內(nèi)側(cè)模板安裝—隱蔽驗收—澆筑后澆帶砼。

施工工藝流程見圖5。

圖5 施工工藝流程

3.2 操作要點

①首先對地下車庫外墻豎向后澆帶兩側(cè)200mm范圍內(nèi)的墻體進(jìn)行檢查，用2m靠尺檢查墻體垂直度及平整度，若發(fā)現(xiàn)偏差或墻面凹凸不平處，先對該部位進(jìn)行局部剔鑿及修補(bǔ)找平等處理，同時對后澆帶接縫處按要求進(jìn)行鑿毛處理，避免后期處理作業(yè)困難，待以上部位全部處理合格后方可進(jìn)行下一步施工。

②加工封閉鋼板—封閉鋼板采用長1200mm，寬1000mm，厚4mm的鋼板，并在每塊鋼板上特定位置焊接4個“┖┑”形錨固拉筋，焊接前需將焊接位置用記號筆畫在鋼板上。為了符合強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)，單面焊需滿足10d，雙面焊需滿足5d（d為錨固拉筋鋼筋直徑）。

③封閉鋼板安裝—鋼板安裝前需在后澆帶兩側(cè)砼墻面上彈好鋼板位置線，并在后澆帶內(nèi)外兩側(cè)提前搭設(shè)腳手架作為操作平臺以方便施工。安裝時應(yīng)從下向上依次進(jìn)行，安裝時外墻后澆帶內(nèi)外各設(shè)1人，外側(cè)人員負(fù)責(zé)搬運(yùn)鋼板、安裝鋼板、鋼板兩側(cè)對齊位置線，內(nèi)側(cè)人員負(fù)責(zé)配合及輔助工作，并使錨固拉筋鉤掛在后澆帶的水平鋼筋上，包括綁扎拉筋。安裝時必須將鋼板緊貼于外墻后澆帶兩側(cè)墻面上，防止縫隙過大造成澆筑砼時漏漿。

④加固封閉鋼板—安裝后要及時對其進(jìn)行綁扎加固，使其牢固不產(chǎn)生位移。為了加強(qiáng)鋼板的密封性及牢固性，上下兩塊鋼板的接縫處采用焊接進(jìn)行封閉。

⑤驗收—封閉鋼板加固需及時進(jìn)行驗收，主要驗收砼墻面的基層處理，封閉鋼板與鋼板的接縫，鋼板與墻面的縫隙，鋼板安裝固定的牢固程度等。

⑥防水層施工—本工程地下車庫外墻防水采用3厚SBS改性瀝青防水卷材，防水施工前應(yīng)在墻面及封閉鋼板上均勻涂刷冷底油，并在鋼板兩側(cè)先粘貼500mm寬防水附加層，最后再與外墻統(tǒng)一進(jìn)行防水層施工。

⑦肥槽回填—防水層施工完畢后應(yīng)及時進(jìn)行驗收，并進(jìn)行保護(hù)層粘貼及土方回填施工，以防止防水層暴露時間過長造成破壞。

⑧清理后澆帶—當(dāng)結(jié)構(gòu)主體封頂后，根據(jù)沉降觀測記錄，由設(shè)計單位確認(rèn)，便可對后澆帶進(jìn)行正式封閉。封閉前要對后澆帶內(nèi)進(jìn)行清理，將后澆帶內(nèi)的雜物、建筑垃圾等清理干凈，并將后澆帶鋼筋表面浮銹清除干凈。

⑨內(nèi)側(cè)模板安裝、澆筑砼—清理后澆帶完成后便可以進(jìn)行內(nèi)側(cè)模板安裝，內(nèi)側(cè)模板采用木模板進(jìn)行施工，由于豎向后澆帶外側(cè)采用封閉鋼板，無法使用對拉螺栓，所以需采用鋼管斜撐對內(nèi)側(cè)木模板進(jìn)行支頂加固。斜撐安裝要求必須牢固，防止?jié)仓艜r產(chǎn)生漲模現(xiàn)象，所有工序完畢后應(yīng)及時澆筑砼。

4 技術(shù)優(yōu)點

①采用該技術(shù)可有效地縮短工期，減少管理費及安全生產(chǎn)費的投入，減少安全隱患，降低安全風(fēng)險，且經(jīng)濟(jì)效益顯著。

②采用4mm厚鋼板作為臨時封閉材料，強(qiáng)度較高，不易變形，可以有效抵抗肥槽回填時回填土的側(cè)壓力。

③鋼板表面平整度高，安裝時相鄰兩塊鋼板的表面高低差較小，且鋼板與兩側(cè)砼墻體緊貼嚴(yán)密，縫隙小，完全可以滿足模板的驗收標(biāo)準(zhǔn)，保障了后期砼的澆筑質(zhì)量。

④采用封閉鋼板，施工方便靈活，速度快、效率高，對施工環(huán)境、氣候條件、場地要求無限制，并且安全可靠。

⑤鋼板與砼摩擦系數(shù)較小，安裝后即使后澆帶兩側(cè)產(chǎn)生不均勻沉降，也不會對臨時封閉結(jié)構(gòu)和外側(cè)的防水層造成影響。

⑥鋼板易與防水層粘貼牢固，可以避免后期主體發(fā)生沉降而導(dǎo)致的防水層脫落。

⑦采用鋼板封閉后澆帶環(huán)保無污染，避免了傳統(tǒng)木模板施工拆模后對環(huán)境產(chǎn)生的污染，還可以減少資源浪費，環(huán)保效益顯著。

5 經(jīng)濟(jì)效益及社會效益

采用傳統(tǒng)方法一般待主體封頂后再對后澆帶進(jìn)行封閉，或采用磚砌擋墻表面抹灰后再做防水層。采用前者會嚴(yán)重影響工期，采用后者其工序繁瑣，造價偏高，間隔施工時間過長，且成品后剛度小，容易在土方回填過程中發(fā)生坍塌損壞，從而造成返工修補(bǔ)，弊病較多。而采用鋼板臨時封閉后澆帶，材料及人工費用較低，安裝簡便，且鋼板剛度大，后續(xù)填土施工對其產(chǎn)生的破壞基本可以忽略不計，能夠確保防水層的完整，有效地避免了后澆帶處滲水及漏水現(xiàn)象。其次，采用此方法，較少使用水泥磚或燒結(jié)磚，減少了對環(huán)境的影響，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

6 結(jié)語

采用本技術(shù)后有效地加快了工程進(jìn)度，及時對基坑進(jìn)行了回填，減少了對安全生產(chǎn)的投入及環(huán)境的污染，降低了施工成本。快速回填避免了因場地狹小，材料及設(shè)備堆碼混亂而導(dǎo)致的文明施工臟亂差等現(xiàn)象，有效提升了企業(yè)的形象及現(xiàn)場整體品質(zhì)。目前該技術(shù)已經(jīng)在本企業(yè)承建的工程中廣泛推廣應(yīng)用，并取得了良好效果，得到了建設(shè)單位的高度認(rèn)可，樹立了企業(yè)的良好形象。