淺談超長地下室后澆帶設計常見問題及構造措施

蔣錦蘭

關鍵詞： 超長地下室 后澆帶）

隨著社會經濟的發展，大型的建筑項目日趨增多，超長地下室工程也越來越普遍。從筆者近十幾年來參與的建筑項目來看，在大型的多棟（多）高層組成的住宅小區和多棟高層公共建筑群中普遍設置了大型的地下車庫，建筑設計師為充分利用地下空間滿足建筑功能的需要，解決地下停車、設備用房和人防地下室設置問題，均采用（多）高層建筑的地下室與地下車庫（一層或多層）連成整體，長度達到100米至300多米，并要求盡量不設永久伸縮縫。

根據《混凝土結構設計規范》GB50010-2010第八章構造規定8.1伸縮縫表：現澆擋土墻、地下室墻壁等類結構在室內或土中環境下的最大伸縮縫間距是30米，此規定在大型地下室工程中很難執行，混凝土規范8.1.3條也規定當有可靠依據和措施時，伸縮縫間距可以放大。地下室設置永久伸縮縫對抗震不利給工程施工和后期使用均會造成困難，使用中永久伸縮縫的漏水問題很難解決，一些工程最后又把伸縮縫做永久封閉處理。

我們在實際工程設計中對長度200以下的地下室一般作不設永久伸縮縫處理；長度大于200至300米的地下室實際工程中有的設永久伸縮縫，有的不設永久伸縮縫，設計中采用伸縮后澆帶和沉降后澆帶結合設置控制混凝土早期收縮裂縫和主樓與裙房或地下車庫之間的不均勻沉降，從建成情況看不設永久伸縮縫的地下室混凝土結構能滿足設計要求，沒有出現影響結構安全的裂縫和嚴重漏水的現象，實際使用效果良好。這些項目的建筑處理上室外地下室頂板上方均布置了庭院綠化，有較深的覆土厚度也對地下室起到了很好的保溫保濕作用，有利于使用期地下室混凝土構件的保護。在這里主要結合規范要求介紹筆者在超長地下室設計中對后澆帶設計的一些體會：

一、后澆帶的設計原則

1.1后澆帶的相關規范和規定

《高層建筑混凝土結構技術規程》JGJ3-2010第12.2.3條規定 高層建筑地下室不宜設置變形縫。當地下室長度超過伸縮縫最大間距時，可每隔30～40米設置貫通頂板、底板及墻板的施工后澆帶。

《建筑地基基礎設計規范》GB50007-2011第8.4.20.2帶裙房的高層建筑筏形基礎應符合：當高層建筑與相連的裙房之間不設置沉降縫時，宜在裙房一側設置用于控制沉降差的后澆帶，當沉降實測值和計算確定的后期沉降差滿足設計要求后，方可進行后澆帶混凝土澆筑。

1.2后澆帶的作用

從工程經驗看，地下室混凝土裂縫大部分均為混凝土收縮裂縫，很多裂縫為混凝土早期裂縫，包括溫度應力裂縫和早期收縮裂縫，結構長度對溫度應力裂縫影響很大，通過設置后澆帶，把結構分成多段，每段長度控制在30～40米，可以有效減少早期裂縫。后澆帶的主要作用是釋放混凝土凝結硬化過程中的溫度收縮應力，減少和有效控制混凝土的初始裂縫。

1.2.1伸縮后澆帶和沉降后澆帶

后澆帶分伸縮后澆帶（也叫施工后澆帶）和沉降后澆帶，沉降后澆帶設置位置在主樓與裙房或地下車庫之間，距離主樓邊柱第一跨或第二跨；沉降后澆帶應從基礎開始，直至裙房或地下車庫屋頂每層均設；沉降后澆帶目的是為了控制主樓與地下車庫之間基礎應力水平不同引起的差異沉降，沉降后澆帶的澆筑時間一般要求在主樓主體混凝土澆筑完畢且沉降觀測穩定以后，有些情況下如主樓采用嵌巖樁基礎根據沉降觀測記錄表明主樓的沉降在主體結構全部完工之前已經趨于穩定則可以允許提前澆筑沉降后澆帶，方便施工；其他位置均按收縮后澆帶設置，收縮后澆帶的封閉時間一般要求在60D以后；伸縮后澆帶和沉降后澆帶帶寬一般取800～1000mm。

1.3 后澆帶的構造要求

1.3.1后澆帶混凝土要求采用比主體至少高一級的補償收縮混凝土，后澆帶混凝土強度等級應比兩側混凝土高一級（C5）.限制膨脹率（水中14d）為3.0x10-4。后澆帶范圍內，板墻梁鋼筋一般貫通不截斷，后澆帶兩側應采用鋼筋支架加鋼板網隔斷，有利于新舊混凝土結合。

1.3.2底板后澆帶下宜留設落深100～150的抗水板利于施工垃圾清理和抵抗施工期間水位變化引起的水浮力；建議在外墻處后澆帶的兩端也建議采用混凝土的抗水板，目前施工單位習慣采用磚墻封堵兩端后澆帶，實際磚墻抗側強度低容易被破壞導致外側水土涌入后澆帶，給后澆帶的清理工作帶來很大麻煩，影響后澆帶混凝土的澆筑質量。

二、后澆帶設置位置

《高層建筑混凝土結構技術規程》JGJ3-2010第12.2.3條規定后澆帶可設置在柱距三等分的中間范圍內以及剪力墻附近，其方向宜與梁正交，沿豎向應在結構同跨內；

2.1 底板后澆帶

2.1.1底板后澆帶設置時應盡量避開基礎承臺，避開集水坑和落深的設備用房基礎，這些位置底板標高底，如果留設后澆帶會增加施工難度。

2.1.3人防區應避開人防門和人防封堵處，以免切斷鋼門框。

2.1.4后澆帶盡量拉直線在同一跨內布置，減少轉折，便于止水鋼板留設。

2.1.5底板和側墻在后澆帶迎水一側附加防水卷材，側墻后澆帶外側另加設防水護墻。

2.2頂板后澆帶

2.2.1頂板后澆帶應通過外墻后澆帶和底板后澆帶位置連續拉通，其他位置頂板后澆帶應根據梁，板跨位置情況設置，后澆帶應盡量位于構件內力較小截面處，可以和底板后澆帶位置有錯位.

2.3主樓周邊裙房或地下室外墻距主樓邊柱小于一跨或兩跨時（距離小于等于20米）可不設沉降后澆帶，結構整體澆筑處理。

三、后澆帶設計和施工中存在的問題

3.1有些設計人員在劃分頂板后澆帶時為了和底板后澆帶位置對齊，出現頂板后澆帶沿縱向剖斷梁的情況，給后澆帶施工造成很大難度.

3.2主樓外裙房僅為一跨時設置后澆帶形成單柱懸挑結構，增加施工難度且存在安全隱患，如果施工單位沒有及時做好支撐使外側裙房或地下車庫的擋土墻失穩有可能導致傾覆事故發生。

3.3主要交通位置如坡道、樓梯間設置后澆帶不利于施工交通組織。

3.4設計圖紙應該明確要求施工單位應將后澆帶兩側的構件做好妥善支撐，充分考慮由于留設后澆帶導致相鄰結構的承載力變化和結構安全穩定問題。

3.5施工人員對后澆帶兩側的支撐不重視，后澆帶兩側梁、板處于懸臂工作狀態。

3.6后澆帶混凝土澆搗前施工人員對后澆帶位置清理工作不徹底，導致后澆帶混凝土與兩側原有結構之間出現裂縫；后澆帶混凝土澆搗前應對裸露松動的石子、浮漿及其他垃圾鑿除清理干凈，并用高壓水沖洗干凈，清理鋼筋浮銹并沖洗干凈，后澆帶兩側的斷面須作套漿處理。

影響超長地下室混凝土完成質量的因素還有很多，如結構長度，環境溫差，混凝土原材料質量，外加劑質量，混凝土強度和混凝土早期強度控制，配筋率和鋼筋直徑和間距控制，振搗質量和養護條件等等，也有專家提出地下室可以采用不設后澆帶而采用跳倉法混凝土施工可以獲得良好的裂縫控制效果和經濟效益，對此筆者還沒有實際項目的經驗有待在今后的設計中探索運用。

以上是筆者根據規范要求結合完成的建筑項目的設計經驗談的對超長地下室后澆帶設計的一點體會，不足之處懇請同行專家批評指正。

注：參考書目

1：《混凝土結構設計規范》GB50010-2010

2：《高層建筑混凝土結構技術規程》JGJ3-2010

3：《建筑地基基礎設計規范》GB50007-2011

4：《全國民用建筑工程設計技術措施》2009結構（地基與基礎）

5：《多高層鋼筋混凝土結構設計優化與合理構造》李國勝