淺談超長(zhǎng)地下室后澆帶設(shè)計(jì)常見(jiàn)問(wèn)題及構(gòu)造措施

蔣錦蘭

關(guān)鍵詞： 超長(zhǎng)地下室 后澆帶）

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，大型的建筑項(xiàng)目日趨增多，超長(zhǎng)地下室工程也越來(lái)越普遍。從筆者近十幾年來(lái)參與的建筑項(xiàng)目來(lái)看，在大型的多棟（多）高層組成的住宅小區(qū)和多棟高層公共建筑群中普遍設(shè)置了大型的地下車庫(kù)，建筑設(shè)計(jì)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(shè)備用房和人防地下室設(shè)置問(wèn)題，均采用（多）高層建筑的地下室與地下車庫(kù)（一層或多層）連成整體，長(zhǎng)度達(dá)到100米至300多米，并要求盡量不設(shè)永久伸縮縫。

根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010-2010第八章構(gòu)造規(guī)定8.1伸縮縫表：現(xiàn)澆擋土墻、地下室墻壁等類結(jié)構(gòu)在室內(nèi)或土中環(huán)境下的最大伸縮縫間距是30米，此規(guī)定在大型地下室工程中很難執(zhí)行，混凝土規(guī)范8.1.3條也規(guī)定當(dāng)有可靠依據(jù)和措施時(shí)，伸縮縫間距可以放大。地下室設(shè)置永久伸縮縫對(duì)抗震不利給工程施工和后期使用均會(huì)造成困難，使用中永久伸縮縫的漏水問(wèn)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?cè)趯?shí)際工程設(shè)計(jì)中對(duì)長(zhǎng)度200以下的地下室一般作不設(shè)永久伸縮縫處理；長(zhǎng)度大于200至300米的地下室實(shí)際工程中有的設(shè)永久伸縮縫，有的不設(shè)永久伸縮縫，設(shè)計(jì)中采用伸縮后澆帶和沉降后澆帶結(jié)合設(shè)置控制混凝土早期收縮裂縫和主樓與裙房或地下車庫(kù)之間的不均勻沉降，從建成情況看不設(shè)永久伸縮縫的地下室混凝土結(jié)構(gòu)能滿足設(shè)計(jì)要求，沒(méi)有出現(xiàn)影響結(jié)構(gòu)安全的裂縫和嚴(yán)重漏水的現(xiàn)象，實(shí)際使用效果良好。這些項(xiàng)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(duì)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(gòu)件的保護(hù)。在這里主要結(jié)合規(guī)范要求介紹筆者在超長(zhǎng)地下室設(shè)計(jì)中對(duì)后澆帶設(shè)計(jì)的一些體會(huì)：

一、后澆帶的設(shè)計(jì)原則

1.1后澆帶的相關(guān)規(guī)范和規(guī)定

《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ3-2010第12.2.3條規(guī)定 高層建筑地下室不宜設(shè)置變形縫。當(dāng)?shù)叵率议L(zhǎng)度超過(guò)伸縮縫最大間距時(shí)，可每隔30～40米設(shè)置貫通頂板、底板及墻板的施工后澆帶。

《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50007-2011第8.4.20.2帶裙房的高層建筑筏形基礎(chǔ)應(yīng)符合：當(dāng)高層建筑與相連的裙房之間不設(shè)置沉降縫時(shí)，宜在裙房一側(cè)設(shè)置用于控制沉降差的后澆帶，當(dāng)沉降實(shí)測(cè)值和計(jì)算確定的后期沉降差滿足設(shè)計(jì)要求后，方可進(jìn)行后澆帶混凝土澆筑。

1.2后澆帶的作用

從工程經(jīng)驗(yàn)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(yīng)力裂縫和早期收縮裂縫，結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度對(duì)溫度應(yīng)力裂縫影響很大，通過(guò)設(shè)置后澆帶，把結(jié)構(gòu)分成多段，每段長(zhǎng)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(jié)硬化過(guò)程中的溫度收縮應(yīng)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(shè)置位置在主樓與裙房或地下車庫(kù)之間，距離主樓邊柱第一跨或第二跨；沉降后澆帶應(yīng)從基礎(chǔ)開始，直至裙房或地下車庫(kù)屋頂每層均設(shè)；沉降后澆帶目的是為了控制主樓與地下車庫(kù)之間基礎(chǔ)應(yīng)力水平不同引起的差異沉降，沉降后澆帶的澆筑時(shí)間一般要求在主樓主體混凝土澆筑完畢且沉降觀測(cè)穩(wěn)定以后，有些情況下如主樓采用嵌巖樁基礎(chǔ)根據(jù)沉降觀測(cè)記錄表明主樓的沉降在主體結(jié)構(gòu)全部完工之前已經(jīng)趨于穩(wěn)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(shè)置，收縮后澆帶的封閉時(shí)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(gòu)造要求

1.3.1后澆帶混凝土要求采用比主體至少高一級(jí)的補(bǔ)償收縮混凝土，后澆帶混凝土強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)比兩側(cè)混凝土高一級(jí)（C5）.限制膨脹率（水中14d）為3.0x10-4。后澆帶范圍內(nèi)，板墻梁鋼筋一般貫通不截?cái)啵鬂矌蓚?cè)應(yīng)采用鋼筋支架加鋼板網(wǎng)隔斷，有利于新舊混凝土結(jié)合。

1.3.2底板后澆帶下宜留設(shè)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(xí)慣采用磚墻封堵兩端后澆帶，實(shí)際磚墻抗側(cè)強(qiáng)度低容易被破壞導(dǎo)致外側(cè)水土涌入后澆帶，給后澆帶的清理工作帶來(lái)很大麻煩，影響后澆帶混凝土的澆筑質(zhì)量。

二、后澆帶設(shè)置位置

《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ3-2010第12.2.3條規(guī)定后澆帶可設(shè)置在柱距三等分的中間范圍內(nèi)以及剪力墻附近，其方向宜與梁正交，沿豎向應(yīng)在結(jié)構(gòu)同跨內(nèi)；

2.1 底板后澆帶

2.1.1底板后澆帶設(shè)置時(shí)應(yīng)盡量避開基礎(chǔ)承臺(tái)，避開集水坑和落深的設(shè)備用房基礎(chǔ)，這些位置底板標(biāo)高底，如果留設(shè)后澆帶會(huì)增加施工難度。

2.1.3人防區(qū)應(yīng)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(nèi)布置，減少轉(zhuǎn)折，便于止水鋼板留設(shè)。

2.1.5底板和側(cè)墻在后澆帶迎水一側(cè)附加防水卷材，側(cè)墻后澆帶外側(cè)另加設(shè)防水護(hù)墻。

2.2頂板后澆帶

2.2.1頂板后澆帶應(yīng)通過(guò)外墻后澆帶和底板后澆帶位置連續(xù)拉通，其他位置頂板后澆帶應(yīng)根據(jù)梁，板跨位置情況設(shè)置，后澆帶應(yīng)盡量位于構(gòu)件內(nèi)力較小截面處，可以和底板后澆帶位置有錯(cuò)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(shí)（距離小于等于20米）可不設(shè)沉降后澆帶，結(jié)構(gòu)整體澆筑處理。

三、后澆帶設(shè)計(jì)和施工中存在的問(wèn)題

3.1有些設(shè)計(jì)人員在劃分頂板后澆帶時(shí)為了和底板后澆帶位置對(duì)齊，出現(xiàn)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?jī)H為一跨時(shí)設(shè)置后澆帶形成單柱懸挑結(jié)構(gòu)，增加施工難度且存在安全隱患，如果施工單位沒(méi)有及時(shí)做好支撐使外側(cè)裙房或地下車庫(kù)的擋土墻失穩(wěn)有可能導(dǎo)致傾覆事故發(fā)生。

3.3主要交通位置如坡道、樓梯間設(shè)置后澆帶不利于施工交通組織。

3.4設(shè)計(jì)圖紙應(yīng)該明確要求施工單位應(yīng)將后澆帶兩側(cè)的構(gòu)件做好妥善支撐，充分考慮由于留設(shè)后澆帶導(dǎo)致相鄰結(jié)構(gòu)的承載力變化和結(jié)構(gòu)安全穩(wěn)定問(wèn)題。

3.5施工人員對(duì)后澆帶兩側(cè)的支撐不重視，后澆帶兩側(cè)梁、板處于懸臂工作狀態(tài)。

3.6后澆帶混凝土澆搗前施工人員對(duì)后澆帶位置清理工作不徹底，導(dǎo)致后澆帶混凝土與兩側(cè)原有結(jié)構(gòu)之間出現(xiàn)裂縫；后澆帶混凝土澆搗前應(yīng)對(duì)裸露松動(dòng)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(cè)的斷面須作套漿處理。

影響超長(zhǎng)地下室混凝土完成質(zhì)量的因素還有很多，如結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度，環(huán)境溫差，混凝土原材料質(zhì)量，外加劑質(zhì)量，混凝土強(qiáng)度和混凝土早期強(qiáng)度控制，配筋率和鋼筋直徑和間距控制，振搗質(zhì)量和養(yǎng)護(hù)條件等等，也有專家提出地下室可以采用不設(shè)后澆帶而采用跳倉(cāng)法混凝土施工可以獲得良好的裂縫控制效果和經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)此筆者還沒(méi)有實(shí)際項(xiàng)目的經(jīng)驗(yàn)有待在今后的設(shè)計(jì)中探索運(yùn)用。

以上是筆者根據(jù)規(guī)范要求結(jié)合完成的建筑項(xiàng)目的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)談的對(duì)超長(zhǎng)地下室后澆帶設(shè)計(jì)的一點(diǎn)體會(huì)，不足之處懇請(qǐng)同行專家批評(píng)指正。

注：參考書目

1：《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010-2010

2：《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ3-2010

3：《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50007-2011

4：《全國(guó)民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施》2009結(jié)構(gòu)（地基與基礎(chǔ)）

5：《多高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化與合理構(gòu)造》李國(guó)勝