沉降后澆帶下撐上蓋預封閉施工技術

章海彬

（南通新華建筑集團有限公司，江蘇 南通 226300）

0 引言

隨著城市土地供應量的持續緊張，住宅項目中高層建筑占比越來越大，而且開發周期短，施工工期緊，施工過程中如何在保證質量的前提下，實現各工序高效穿插、縮短工期是當前面臨的新挑戰；傳統的高層建筑周邊通常設置沉降后澆帶，高層結構主體封頂且沉降穩定后方可封閉，后續土方回填和市政施工無法實現提前穿插，影響整體施工工期。NO.2017G22 地塊房地產開發項目采用快速建造體系，要求各工序高效無縫穿插，市政園林先行施工，如按照常規的沉降后澆帶封閉流程無法滿足現場整體施工部署，通過多方調研和論證，沉降后澆帶下撐上蓋預封閉技術在沉降后澆帶未封閉、不影響主體結構沉降的前提下，可實現市政園林提前穿插和地下室提前止水，大大縮短了施工工期，徹底解決了高層建筑沉降后澆帶封閉等待時間長而市政園林無法提前穿插施工的難題。

1 工程概況

NO.2017G22 地塊房地產開發項目位于南京市江寧區東山街道萬安東路以北，萬安北路以東，由 8 棟高層住宅和 1 棟配套公建組成，效果圖如圖 1 所示，工程采用裝配整體式鋼筋混凝土剪力墻結構體系，總建筑面積102 629 m2，地下 1 層，地上 23/24 層。

圖1 工程整體效果圖

工程采用鋁模、全鋼爬架、井道式電梯等快速建造施工體系，合同工期緊，要求室外市政先行。為了在不影響主體結構沉降的前提下，實現市政園林提前穿插，采用沉降后澆帶下撐上蓋預封閉技術，通過在沉降后澆帶下設圓鋼柱獨立支撐受荷，上鋪預制蓋板擋土預封閉，達到封閉條件后通過鑄鐵澆筑導管澆筑自密實混凝土，從而實現土方回填和市政先行。

2 工藝原理

沉降后澆帶下撐上蓋預封閉施工技術就是地下室頂板結構施工時，在沉降后澆帶梁板兩側下設臨時圓鋼柱獨立支撐。圓鋼柱支撐主要承受頂板自重、覆土重量以及施工荷載，圓鋼柱底澆筑混凝土柱墩，柱頂焊接端部鋼板和吊鉤與頂板進行有效固結。當頂板達到設計強度后，沉降后澆帶上鋪預制蓋板預封閉，預制蓋板分為帶澆筑孔預制蓋板和標準預制蓋板二種，規格尺寸均為 1.2 m×1.2 m×0.15 m，安裝時按照“1 塊澆筑孔蓋板+2 塊標準蓋板+1 塊澆筑孔蓋板”的順序進行，蓋板間通過拼接企口咬合封閉，澆筑孔內插入鑄鐵澆筑導管，導管間距不宜大于 3.5 m，導管高出土方回填面 0.2 m。當主體結構封頂、沉降穩定達到封閉條件后通過澆筑導管澆筑自密實混凝土封閉沉降后澆帶，并做好封口措施；后澆帶混凝土強度達標后，拆除臨時圓鋼柱獨立支撐，從而實現市政先行和地下室止水。沉降后澆帶下撐上蓋預封閉構造如圖 2～4 所示。

圖2 沉降后澆帶下撐上蓋預封閉平面圖（單位：mm）

圖3 沉降后澆帶下撐上蓋剖面圖1（單位：mm）

圖4 沉降后澆帶下撐上蓋剖面圖2（單位：mm）

3 施工工藝技術

3.1 施工流程

施工流程如圖 5 所示。

圖5 施工流程

3.2 操作要點

3.2.1 圓鋼柱設計及制作

1）綜合考慮地下室頂板自重、覆土重量以及施工荷載，合理選擇圓鋼柱獨立支撐規格和間距，繪制圓鋼柱平面布置圖和構造節點，與主體結構一次現澆成型，嚴禁后頂施工。

2）根據平面布置圖綜合考慮梁板高度計算圓鋼柱下料長度，并復核基礎底板標高；圓鋼柱獨立支撐宜采用整根切割下料，避免對接；如局部采用對接，每根圓鋼柱僅允許出現一個對接焊縫，且相鄰圓鋼柱不允許出現對接。對接采用焊條電弧焊連接，坡口單面焊，焊縫坡口根部間隙 1.0～1.5 mm，對接焊縫應成形均勻，不得有錯位、氣孔、焊瘤等缺陷。

3）圓鋼柱端部鋼板根據設計尺寸預先在工廠加工成型，吊環現場選用圓鋼制作，吊環與端部鋼板通過塞孔滿焊連接，焊腳尺寸 4 mm；吊環采用ф12 圓鋼，端部鋼板尺寸 250 mm×250 mm，厚 4 mm，圓鋼柱端部鋼板與吊環連接構造如圖 6 所示。

圖6 圓鋼柱端部鋼板與吊環連接構造示意圖（單位：mm）

4）圓鋼柱進場時應對圓鋼柱直徑、壁厚等進行嚴格驗收，外觀應順直無彎曲，不得有孔洞等缺陷；圓鋼柱按照設計高度采用切割機切割精準下料，做到切口平直，保證與端部鋼板間貼合緊密。

5）圓鋼柱與端部鋼板采用焊接連接，四周滿焊，焊縫采用角焊縫，焊腳尺寸 4 mm；焊接前精準定位，確保端部鋼板構建的形心與圓鋼柱圓心重合。

3.2.2 圓鋼柱獨立支撐安裝

1）圓鋼柱在沉降后澆帶兩側對稱設置，主要沿后澆帶在框架梁和現澆板區域設置，圓鋼柱中心距后澆帶邊緣 250～300 mm，沿后澆帶方向中心距≤2 m。圓鋼柱平面布置示意圖如圖 7 所示。

圖7 圓鋼柱平面布置示意圖（單位：mm）

2）在底板上彈出圓鋼柱十字中心軸線，圓鋼柱獨立支撐采用塔吊吊運，緩慢落在基礎底板上，按照十字軸線進行精準就位，垂直度校正完成后底部采用 4 個膨脹螺絲與底板進行臨時固定。

3）圓鋼柱端部鋼板底標高與模板上表面平齊，模板上表面緊貼端部鋼板，側面緊貼圓鋼柱管壁，交接部位貼泡沫膠帶防止漏漿；當主梁或板筋與吊鉤沖突時，梁板筋穿過吊環并用扎絲固定。模板與端部鋼板節點圖如圖 8 所示。

圖8 模板與端部鋼板節點圖

4）模板支撐體系驗收合格后，對圓鋼柱定位和垂直度進行二次校核，發現偏差及時調整到位，驗收合格后方可進行混凝土澆筑；混凝土振搗時振動棒應避開圓鋼柱獨立支撐，避免直接接觸引起圓鋼柱偏位。

5）圓鋼柱底部澆筑 250 mm×250 mm×200 mm（h）混凝土柱墩，柱墩中心與圓鋼柱圓心吻合，混凝土強度等級同地下室頂板，可采用頂板澆筑時零料澆筑。混凝土柱墩不但防止圓鋼柱底部銹蝕，而且有效保障頂板荷載通過圓鋼柱有效傳遞到地下室底板上。

6）為避免材料運輸車輛碰撞到圓鋼柱獨立支撐，對通行道路上的圓鋼柱刷反光漆或表面張貼反光材料，亦可在圓鋼柱四周設置小型鋼管護欄，防止車輛撞擊圓鋼柱。

3.2.3 預制蓋板制作

1）預制蓋板分為兩種：I 型標準預制蓋板和 II 型帶澆筑孔預制蓋板，長寬均為 1.2 m，厚 0.15 m，內配16@200 雙層雙向鋼筋，C25 及以上混凝土澆筑；考慮吊運方便，每塊預制蓋板均預留 2 個吊鉤，ф10 鋼筋制作，吊鉤距蓋板邊緣 300 mm。同時在蓋板拼接邊留設36 mm×75 mm 拼接企口，保證預制蓋板間拼接咬合嚴密。I 型標準預制蓋板構造如圖 9 所示。

圖9 I 型標準預制蓋板構造圖（單位：mm）

2）II 型帶澆筑孔預制蓋板規格尺寸、拼接企口、吊鉤留設方式與 I 型標準預制蓋板相同，II 型預制蓋板在中心位置留設一個ф150 澆筑孔，孔口深 100 mm 位置預留 10 mm 插接企口，鑄鐵澆筑導管插入安裝時直接緊抵在插接企口上，確保澆筑導管不出現掉落后澆帶現象。II 型帶澆筑孔預制蓋板構造如圖 10 所示。

圖10 II 型帶澆筑孔預制蓋板構造圖（單位：mm）

3）預制蓋板在后澆帶兩側就近制作，澆筑完成后應及時覆蓋塑料薄膜養護，養護時間不得少于 7 d；混凝土表面應標明澆筑日期，方便直觀判斷混凝土強度，防止工人誤操作將未達強度的蓋板提前安裝。

4）預制蓋板安裝前在后澆帶兩側砌筑一皮標準磚擱置預制蓋板，保證蓋板與后澆帶鋼筋間有充足的距離，后續自密實混凝土可以充分流動、澆筑密實；標準磚外側距離應與預制蓋板寬度一致，上口應平齊，保證蓋板與標準磚間結合緊密。

3.2.4 預制蓋板及澆筑導管安裝

1）后澆帶測量應仔細鑿毛直至露出堅硬的石子為止，沖洗清理干凈，并經監理驗收合格后開始安裝預制蓋板。預制蓋板沿著沉降后澆帶從一側向另一側順序安裝，塔吊配合吊運至指定位置，人工調整就位。

2）沉降后澆帶轉角及框架梁區域優先設置 II 型帶澆筑孔預制蓋板，防止后期自密實混凝土澆筑時因拐彎處阻力增加和框架梁高度過大無法澆筑密實；當實際距離與預制蓋板模數不符時，適當加工一定數量的非標寬度的預制蓋板，保證后澆帶有效封閉。

3）預制蓋板安裝按照“1 塊澆筑孔蓋板+2 塊標準蓋板+1 塊澆筑孔蓋板”的順序進行，澆筑孔間距不宜大于 3.5 m，安裝時注意拼接企口方向，保證蓋板間拼接企口咬合嚴密，拼接企口間 1∶2 水泥砂漿嵌填密實。預制蓋板安裝構造如圖 11 所示。

圖11 預制蓋板安裝構造（單位：mm）

4）澆筑導管與預制蓋板安裝同步進行，澆筑導管采用ф150 mm×3 mm 鑄鐵圓鋼管制作，高度根據覆土厚度確定，宜高出覆土表面 200 mm；澆筑導管安裝完成孔口立即用專用保護帽封堵嚴實，防止雜物掉落后澆帶。鑄鐵澆筑導管直接插入 II 型預制蓋板澆筑孔內，以導管管端接觸孔內插接企口為準，導管四周與預制蓋板澆筑孔間用 1∶2 水泥砂漿嵌填密實。

5）預制蓋板及澆筑導管安裝完成后四周應設置警戒線，嚴禁閑雜人員通行和入內，養護不少于 7 d 后方可進行后續作業。

3.2.5 卷材防水及土方回填

1）防水材料進場見證取樣復試合格、防水基層處理完成、經監理驗收合格后方可進行。

2）用切割機將每塊蓋板表面吊鉤逐根割除，吊鉤嚴禁高出蓋板表面，確保卷材鋪貼時與蓋板間緊密貼合。

3）卷材基層與澆筑導管交接處采用 1∶2 水泥砂漿裹圓弧。圓弧半徑根據卷材種類確定，合成高分子防水卷材找平層圓弧半徑≥20 mm，高聚物改性瀝青防水卷材圓弧半徑≥50 mm［1］。

4）圓弧施工前，由測量工根據圓弧半徑大小彈出圓弧與基層交界線，根據分界線裹圓弧，確保圓弧整齊、平順、過渡自然。

5）沉降后澆帶區域設置防水附加層，附加層在平面和立面的寬度≥ 250 mm。

6）鑄鐵澆筑導管周邊土方回填采用人工分層對稱回填，嚴禁機械回填作業，避免回填時擾動澆筑導管。

3.2.6 自密實混凝土澆筑

1）沉降后澆帶在高層主體結構封頂、沉降穩定經設計院同意后方可封閉。封閉通過鑄鐵澆筑導管采用自密實微膨混凝土澆筑，自密實混凝土比頂板高一個強度等級，抗滲等級同頂板。

2）混凝土澆筑前，打開所有澆筑導管管口保護帽，通過澆筑導管注水濕潤混凝土基層及模板，防止自密實混凝土失水影響其流動性。

3）自密實混凝土進場后由專職人員逐車檢測自密實混凝土擴展度，控制擴展度在 650±50 mm，不符合要求的一律退場處理，確保混凝土大流動性。擴展度現場測量方法如圖 12 所示。

圖12 擴展度現場測量方法示意

4）混凝土澆筑應選擇白天連續進行，從轉角、端部和框架梁部位開始澆筑，中間不斷交換往復澆筑，同時輔以澆筑導管內插入振動棒輔助振搗，加快自密實混凝土流動順暢和確保混凝土密實度。

5）混凝土澆筑時逐車過磅，通過重量與小票精確測算混凝土實際澆筑方量，并與預算理論計算量對比，輔助判斷后澆帶混凝土澆筑密實度。

6）沉降后澆帶混凝土澆筑完成后，應立即進行養護，可采取澆筑導管內注水輔助后澆帶底部模板表面噴水濕潤等措施，養護時間不得少于 14 d。

7）當澆筑導管內混凝土標高比室外回填土標高低150～200 mm 時停止澆筑；混凝土強度達到要求后，割除多余的澆筑導管，管口采用與頂板相同的防水卷材封堵嚴密。

3.2.7 圓鋼柱獨立支撐拆除

1）沉降后澆帶試塊經試壓達到 100 % 設計強度后，方可拆除后澆帶兩側圓鋼柱獨立支撐。

2）拆除時首先人工將圓鋼柱底部混凝土墩破除，破除時不得接觸圓鋼柱表面，然后用切割機緊靠板底沿圓鋼柱外徑表面環狀割除，拆除后刷漆保養，保證圓鋼柱可多次循環使用。

4 施工質量保證措施

1）持證焊工必須在其焊工合格證書規定的認可范圍內施焊，嚴禁無證焊工施焊［2］。

2）圓鋼柱應選用挺直無銹蝕的鋼管，壁厚≥3.0 mm；防水卷材、鋼筋等原材料進場時必須要有相應的質量證明材料，有復試要求的經監理見證取樣、復試合格方可使用。

3）圓鋼柱端部鋼板、吊鉤焊縫高度和焊接長度必須達到設計要求，焊縫飽滿，不得出現氣孔、夾渣、裂紋、焊瘤等缺陷。

4）角焊縫連接的部位應密貼，根部間隙不宜超過 2 mm；當角焊縫的端部在構件上時，轉角處宜連續包角焊［3］。

5）預制蓋板必須提前制作，達到混凝土設計強度后方可進行吊裝作業，嚴防強度不足產生斷裂現象。預制蓋板模具制作完成后可周轉使用，在使用過程中需注意對模具的成品保護。

6）預制蓋板封閉前，對沉降后澆帶側面進行鑿毛、清理，滿足后澆帶封閉條件后報請監理驗收，驗收合格后方可封閉。

7）預制蓋板吊裝過程中，在后澆帶上空 200～300 mm 處略作停頓，施工人員手扶蓋板調整方向，根據蓋板位置調整蓋板方向進行定位。預制蓋板放下時要停穩慢放，嚴禁快速猛放，以免吊裝就位時沖擊力過大導致板面損壞開裂。

8）鑄鐵澆筑導管應緩慢插入 II 型蓋板中間澆筑孔，插入深度 100 mm，導管端部緊抵插接企口即可，嚴禁下插時用力過猛，戳壞插接企口。

9）澆筑導管固定就位后，管口應立即安裝配套的保護帽將管口封閉，防止雜物掉落后澆帶內。

10）預制蓋板和澆筑導管安裝完成后應及時進行防水卷材施工，避免污水通過蓋板間縫隙流入后澆帶。

11）鋪貼卷材時應排除卷材下面的空氣，輥壓粘結牢固，做到平整順直，不得出現扭曲、皺折現象。

12）土方回填時，應及時攤平，渣土車等重型車輛嚴禁駛入地下室頂板，嚴禁局部土方堆放過高出現超載現象。

13）土方回填完成后，澆筑導管露出地表范圍刷黃黑相間警戒色，并對現場作業人員做好成品保護專項交底，避免破壞導管。當澆筑導管距離后期內部環路較近時，澆筑導管四周應砌擋墻圍護，防止碰撞。

14）混凝土澆筑時振動棒嚴禁接觸澆筑導管等重要構件，防止澆筑導管受力變形引起導管與預制蓋板和卷材間脫開產生滲漏現象。

5 施工安全保證措施

1）施工前對全體操作人員進行“三級安全教育”，做到教育內容充實，針對性強，切實提高工人的法治觀念和安全意識。

2）吊裝作業區域四周設置明顯標志，嚴禁非作業人員入內。夜間不宜作業，當確需夜間作業時，應有足夠的照明［4］。

3）圓鋼柱起吊時根部要墊實，保證在根部不離地的情況下，通過吊鉤的起升與變幅及吊臂的回轉，逐步將圓鋼柱扶直，待圓鋼柱停止晃動后再繼續提升。

4）吊運過程中，操作人員位于安全可靠位置，當吊裝構件（圓鋼柱和預制蓋板）的起吊地點與安裝地點距離較遠時，設二級指揮信號工。

5）吊裝作業實施前應核實現場環境、天氣、道路狀況滿足吊裝施工要求。6 級以上大風停止所有構件的吊裝作業。

6）圓鋼柱臨時支撐在地下室支撐體系基本成形、模板安裝前進行安裝，混凝土澆筑前與架體臨時拉結固定，澆筑后即可拆除拉結構件。

7）沉降后澆帶預制蓋板安裝時若存在交叉作業現象，蓋板施工時主樓嚴禁拆模等作業，嚴防材料墜落傷人。

8）從事焊接等動火作業時應提前辦理動火許可證，周圍配備滅火器材，設置動火監護人進行現場監護。

6 結論

1）通過應用沉降后澆帶下撐上蓋預封閉施工技術，在不影響主體結構沉降的前提下，實現了土方回填、市政施工提前穿插和地下室提前封閉止水，解決了高層建筑沉降后澆帶封閉等待時間長而市政無法提前穿插施工的難題，大大縮短了施工工期。

2）預制蓋板充分利用混凝土澆筑時剩余零料制作，節材、綠色環保。

3）獨立支撐現場加工制作，裝配化程度不高；組裝式支撐可以有效減少現場焊接工作量和材料損耗，施工便捷，是下一步研究發展方向。Q