地下室超前止水做法在沈陽裕景工程中實際運用

【摘要】常用的地下室底板和側壁的施工后澆帶構造做法，施工期間不能防止地下水進入地下室內，在地上主體結構竣工、后澆帶封閉之前，需要進行降水，造成水資源和財力的極大浪費。本工程通過在底板后澆帶位置下先設置較小厚度的鋼筋混凝土板，板上鋪設薄鋼板，利用混凝土板的剛度和鋼板的延性，即使后澆帶兩側產生較大的不均勻變形，只要鋼板不拉斷，仍能起到有效的防水作用；在地下室側壁后澆帶位置外側立放鋼板，鋼板上隔一定間距焊接角鋼，增加鋼板的平面外剛度，做到地下室側壁后澆帶處防止地下水進入。采用防水后澆帶后，地下室施工完后即可停止降水，節省水資源，降低工程造價。

【關鍵詞】防水后澆帶；補償收縮混凝土；延性；伸長率

1.引言

沈陽裕景一期工程地上主體結構為8棟超B級高度辦公、居住建筑。塔樓結構形式為框架-剪力墻結構及框架-核心筒結構，其余地下室采用框架結構。該8棟超高層結構底盤為4層無縫整體地下室，長約380m，寬300m。塔樓基礎形式采用平板式筏形基礎，厚度為3.5m～4.5m，其余地下室基礎采用柱下獨立基礎加構造底板，獨立基礎厚度為1.3～1.5m，構造底板厚度為0.80m，底板范圍內均布抗拔樁抗浮。基礎混凝土強度等級為C40，抗滲等級為P10。塔樓基礎以及地下室結構底板頂標高為-18.750m。本工程穩定地下水位標高為-5.550m，抗浮設計水位高14m。本工程地下室底板、外墻及頂板均不設永久縫，形成整體地下結構。不僅超長，而且主樓與裙房及地下室部分的豎向荷載相差懸殊，易產生不均勻沉降。所以，在主樓與地下室之間設防水沉降后澆帶，待主樓和地下室沉降穩定后再澆注沉降后澆帶混凝土，解決不均勻沉降產生的應力；其余部位長、寬每隔30m～40m左右設一道溫度后澆帶，待兩側混凝土澆注兩個月后再澆注溫度后澆帶混凝土，解決混凝土收縮產生的應力。

按照業主要求，本工程地下室全面開挖，整體同時施工。從開挖時期就已開始降水，地下室抗拔樁施工工期也很長，這期間由于降水產生的費用已達上千萬。由于地下室面積龐大，基礎筏板厚度也較大，而且塔樓墻、柱均采用型鋼混凝土混合結構，這種情況下，后期施工周期必然很長，可能長達好幾年。 在塔樓沉降穩定前，沉降后澆帶不能封閉，這樣就需要一直進行降水，降水費用可能上億元，造成水資源和財力的極大浪費卻不能產生任何效益。在此基礎上，我們設計了能提前停止降水的防水后澆帶。

2.傳統后澆帶與防水后澆帶

高層建筑及與其相連的多層裙房重力荷載相差較大，引起地基不均勻沉降，嚴重的不均勻沉降會造成高層與裙房連接部位結構構件破壞。為了消除不均勻沉降對結構的影響，施工期間通常在與高層相鄰一跨的裙房結構構件內預留一定寬度不澆混凝土，待兩側的結構竣工、沉降基本穩定后，再后澆筑預留部位的混凝土，將結構連成整體。預留一定寬度的部位稱為施工后澆帶。在施工期間，通常的地下室底板和外墻后澆帶從基礎底板至裙房頂板將結構分成兩個獨立的部分，這種后澆帶構造可做到兩側的結構豎向變形互不影響，但后澆帶內的防水卷材不能適應過大的變形，產生撕裂破壞，對于地下水位位于地下室底板以上的工程，這種后澆帶構造不能防止地下水進入地下室內，因此，上部結構施工期間不能停止降水，造成水資源和財力的極大浪費。

本工程通過在地下室底板后澆帶位置下先設置300mm厚度的鋼筋混凝土板，板上鋪設3mm厚的薄鋼板，利用混凝土板的強度和鋼板的延性，鋼板的延伸率一般大于20%，即800mm寬的后澆帶，鋼板可以拉伸至960mm而不拉斷，即使后澆帶兩側產生較大的不均勻變形，只要鋼板不拉斷，仍能起到有效的防水作用（見圖1）。在地下室外墻后澆帶位置外側立放6mm厚鋼板，鋼板上隔一定間距焊接角鋼，增加鋼板的平面外剛度，抵抗地下室外的水、土壓力，做到地下室側壁后澆帶處防止地下水進入（見圖2）。采用防水后澆帶后，地下室施工完后即可停止降水，繼續施工上部結構，節省水資源，降低工程造價。

3.其他構造措施

1）、地下室的梁、樓板及混凝土墻采用添加單絲聚丙烯纖維（1kg/m3?）和HEA高效膨脹劑的補償收縮混凝土（800厚筏板C40，其余層C35.限制膨脹率≥2.5×10-4?、限制干縮率≤1.5×10-4?），后澆帶采用C40微膨脹混凝土限制膨脹率≥3.5×10-4?、限制干縮率≤1.5×1 0-4?）。外加劑HEA的參量應通過試驗室確定。基地下室頂板溫度后澆帶達到設計強度后，立即回填側壁及頂板上覆土層，免受大氣溫差變化影響。回填土壓實系數不應小于0.94，不得使用淤泥、耕土、凍土、膨脹土以及有機質含量大于5%的土。

2）、 采用保溫隔熱、保水養護、延長養護期等減小溫度變化或者減小混凝土收縮的有效措施。

3）、大體積混凝土的設計強度等級可采用60d或者90d齡期的強度。

4）、后澆帶可以設置在因收縮變形或者溫度影響可能引起應力集中、結構構件產生裂縫可能性較大的部位。

4）、選用水化熱底的水泥，在滿足混凝土強度等級的前提下，盡量用低標號、低細度、少用量。水泥中C3A含量小于8%；水泥細度小于350m2/kg；水泥的含堿量（按Na2O當量計）小于水泥質量的0.6%。混凝土的最小膠凝材料用量不得小于320kg/m3，同時膠凝材料總量不宜高于500kg/m3。

5）、粉煤灰采用一級粉煤灰，摻量為膠凝材料總量的25%左右。

6）、細骨料選用含泥量小于2%的級配良好的中砂（河砂或人工砂）。

7）、粗骨料控制含泥量小于1%，進行人工級配優化。

8）、混凝土水膠比控制在0.4左右，不宜過小；塌落度控制在160mm±20mm。

9）、混凝土的含堿量小于3kg/m3；混凝土各組分（含外加劑）中氯離子含量小于膠凝材料重量的0.06%。

10）、拌制水的質量應符合《混凝土拌和用水標準》（JGJ63-89）。

4.結語

本工程從2010年開始施工至今，仍有4棟主塔樓未施工完畢，沉降后澆帶未封閉，但地下室已經實現了提前降水，地下室未有漏水等情況發生，使用良好，經實踐驗證，本工程防水后澆帶的做法是成功的。該做法不僅大大地節約了寶貴的水資源，還為業主節省了相當可觀的降水費用，大大節省了工程造價，贏得了業主及業界的一致好評。