群體建筑地下室后澆帶設(shè)置的優(yōu)化及施工

楊祖強

（長春建工集團有限公司廈門湖里分公司，福建 廈門 361000）

0 引言

群體建筑結(jié)構(gòu)施工過程中，由于地下空間利用和開發(fā)面積大、體量大，往往伴隨后澆帶設(shè)置及施工問題。設(shè)置后澆帶的作用是防止混凝土收縮產(chǎn)生裂縫，防止建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不均勻沉降等。后澆帶貫穿整個地下、地上結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)混凝土澆筑時會形成施工縫。后澆帶施工工序繁多，給施工帶來很多不便,且時間跨度長，影響施工進度。若施工時處理不好，在后澆帶兩側(cè)結(jié)構(gòu)施工縫部位極易形成貫穿性裂縫，造成結(jié)構(gòu)滲漏。如何對后澆帶設(shè)置進行優(yōu)化，對控制混凝土收縮變形、溫度應(yīng)力變形，提高施工便利性及提高后澆帶施工質(zhì)量，降低地下室滲漏風險等具有重要意義。

基于此，以群體建筑首開龍湖·璟宸府工程A1地塊項目地下室施工為例，對地下室伸縮后澆帶設(shè)置進行優(yōu)化分析，對施工要點及注意事項進行闡述，為相關(guān)施工人員提供參考。

1 工程概況

首開龍湖·璟宸府工程屬群體建筑，由A1、A2、A3三個地塊組成，各地塊均設(shè)地下室二層，主要為人防、設(shè)備用房及停車庫。地下二層層高3.6m，地下一層層高4.5m，地下建筑面積為100643m2。其中A1地塊地下室單層建筑面積28568m2，地下地上建筑面積合計140728m2。A1地塊1#樓為2層商業(yè)，2#和3#樓為10層商業(yè)，4#和5#樓為33層住宅，6#、7#、10#和11#樓為8層住宅，8#和9#樓為6層住宅。基礎(chǔ)采用直徑500mmPHC管樁，為摩擦端承樁，主樓基礎(chǔ)樁端持力層為砂礫狀強風化花崗巖，樁端持力層端阻力特征值為5500kPa，地下室副樓基礎(chǔ)樁端持力層為殘積砂質(zhì)粘性土層，樁端持力層端阻力特征值為2250kPa。高層為剪力墻結(jié)構(gòu)，多層為框架剪力墻結(jié)構(gòu)。地下室底板厚度500mm，地下室頂板采用有梁板樓蓋結(jié)構(gòu)，板厚分別為180mm、250mm、400mm，頂板上覆土1.2m；地下一層結(jié)構(gòu)板采用帶柱帽無梁板結(jié)構(gòu)，人防區(qū)板厚300mm，非人防區(qū)板厚250mm。地下室防水等級為二級，其中種植性頂板、設(shè)備用房為一級。在地下室基礎(chǔ)底板、地下室外墻、地下一層板、地下室頂板設(shè)置伸縮后澆帶，止水帶采用300mm×3mm中埋式止水鋼板。

2 后澆帶設(shè)置優(yōu)化

2.1 原后澆帶設(shè)置

原設(shè)計施工圖中A1地塊地下室結(jié)構(gòu)總長263.8m，寬度為109.7m，設(shè)置橫向二道、縱向六道后澆帶，平面布置如圖1所示。后澆帶最大間距45.7m，沿縱向穿過多棟主樓中間結(jié)構(gòu)，且貫穿高層建筑大型筏板基礎(chǔ)，將主樓結(jié)構(gòu)分割成二個施工段，導致上部主體結(jié)構(gòu)梁板施工時，均在同一位置斷開留置后澆帶，此做法增大了施工縫數(shù)量，加大結(jié)構(gòu)滲漏隱患，也提高了工程造價，總之是弊大于利。

圖1 A1地塊優(yōu)化前的后澆帶平面示意

2.2 后澆帶設(shè)置優(yōu)化原則

針對此問題，在地下室基礎(chǔ)承臺底板結(jié)構(gòu)施工前進行研究，對后澆帶設(shè)置優(yōu)化。后澆帶設(shè)置應(yīng)該遵循“抗放兼?zhèn)洌苑艦橹鳌钡脑瓌t，將超長的平面分割成小塊，先使結(jié)構(gòu)在較短的時間內(nèi)將大部份約束應(yīng)力釋放，減少應(yīng)力對結(jié)構(gòu)影響，在后期利用后澆帶微膨脹混凝土封閉填充抗衡殘余應(yīng)力，使原先分割的小塊結(jié)構(gòu)聚合成整體。《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》[1（]JGJ3-2010）中提到高層建筑地下室結(jié)構(gòu)不宜設(shè)置變形縫，高層建筑地下室后澆帶可設(shè)置在結(jié)構(gòu)框架柱距中間1/3范圍內(nèi)以及剪力墻附近，方向宜與結(jié)構(gòu)梁正交，豎向應(yīng)處于同跨結(jié)構(gòu)內(nèi)。后澆帶部位在結(jié)構(gòu)中實際形成了二道施工縫，對結(jié)構(gòu)應(yīng)力有些影響，應(yīng)設(shè)在應(yīng)力較小部位，如梁板跨中1/3范圍內(nèi)，連梁跨中等部位。《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50010-2010）中提到鋼筋混凝土剪力墻現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)的伸縮縫在室內(nèi)或土中最大間距為45m，在采用低收縮混凝土材料，采取跳倉澆筑、后澆帶等施工方法情況下，伸縮縫最大間距可適當增大。《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》[2（]GB50108-2008）中提到后澆帶應(yīng)采用補償收縮混凝土澆筑，其抗?jié)B抗壓強度等級不應(yīng)低于兩側(cè)混凝土。即在混凝土中加入一定量的膨脹劑，使混凝土產(chǎn)生微膨脹，從而補償混凝土收縮，提高混凝土抗裂性的抗?jié)B性能。

2.3 后澆帶設(shè)置的優(yōu)化

根據(jù)相關(guān)技術(shù)規(guī)程、設(shè)計施工規(guī)范規(guī)定，項目部對后澆帶設(shè)置進行優(yōu)化，利用混凝土SY-K膨脹纖維抗裂外加劑補償收縮的原理，對原穿過主樓的后澆帶采用膨脹加強帶（連續(xù)式）替代方案，減少后澆帶數(shù)量，膨脹加強帶寬度為2m，將后澆帶的最大間距延長至70m，實現(xiàn)長距離鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)無縫施工。該工程部分地下室中間區(qū)域承臺基礎(chǔ)與后澆帶位置沖突，采取繞開承臺基礎(chǔ)，在底板彎折設(shè)置，上部梁板則仍取直設(shè)置。設(shè)置優(yōu)化后的后澆帶平面布置如圖2所示。

圖2 A1地塊優(yōu)化后的后澆帶平面示意

2.4 膨脹加強帶的設(shè)置

補償收縮混凝土限制膨脹率的大小，一般與單位膨脹劑用量關(guān)系最為密切，大致成正比，應(yīng)通過混凝土配合比試驗來確定膨脹劑摻量。混凝土配合比設(shè)計時，應(yīng)注意膨脹劑與水泥、化學外加劑的比例問題。該工程膨脹加強帶混凝土限制膨脹率的設(shè)計值為不小于0.05%，加強帶以外混凝土限制膨脹率的設(shè)計值為不小于0.03%，膨脹加強帶混凝土強度等級比兩側(cè)混凝土提高5MPa。微膨脹混凝土澆筑形成中間大兩側(cè)小的膨脹區(qū)間，從而補償相應(yīng)的收縮應(yīng)變。該工程膨脹劑選用SY-K膨脹纖維抗裂劑，加強帶兩側(cè)混凝土摻量為膠凝材料總量（外摻法）的8%，加強帶內(nèi)混凝土SY-K膨脹纖維抗裂摻量為膠凝材料總量（外摻法）的12%。

該工程膨脹加強帶寬度為2m，梁、板、墻鋼筋貫通不斷，在梁側(cè)面及墻、板與膨脹加強帶垂直方向增設(shè)附加鋼筋，加強帶兩側(cè)設(shè)置止水鋼板（同后澆帶），居中垂直止水鋼板安裝鋼筋支架，綁扎封堵鋼絲網(wǎng)，防止兩側(cè)混凝土澆筑時流入膨脹加強帶內(nèi)。

3 后澆帶施工要點及注意事項

3.1 后澆帶預留施工階段

（1）基礎(chǔ)底板后澆帶構(gòu)造的一般做法主要體現(xiàn)在墊層、防水層、保護層（如有）下落50mm，為垃圾清理不凈、結(jié)構(gòu)凈尺寸留有余量。基礎(chǔ)底板埋深大的地下室，一般地下水位大多高于基礎(chǔ)底板底部標高，該做法中的防水層、保護層對水壓力的抵抗作用極為有限，可能會因為意外的地下水位升高、急劇降雨造成的肥槽積水等原因而出現(xiàn)拱破、冒水情況且難以妥善處理。故對于此類情況，需考慮設(shè)置后澆帶抗水壓墊層構(gòu)造。實際上此構(gòu)造對底板結(jié)構(gòu)而言是墊層，對于防水層來說是加厚、有配筋的、能抵抗提前到來的水壓力的混凝土保護層，如圖3所示。

圖3 后澆帶下抗水壓墊層構(gòu)造

（2）止水鋼板安裝應(yīng)注意迎水面方向，不可反向安裝。采用平行搭接，搭接長度不得小于20mm，一般取搭接長度50mm，必須采用雙面焊接，均應(yīng)滿焊封閉，中間不得留斷點，焊縫高度不低于鋼板厚度。焊接之前應(yīng)進行試焊，調(diào)試好電流參數(shù)：電流過大易燒傷甚至燒穿鋼板；電流過小又起弧困難，焊接不牢固。

止水鋼板遇到墻柱箍筋、拉筋時，將原有箍筋、拉筋分離成2個，分別與止水鋼板焊接牢固，如圖4所示。

圖4 外墻止水鋼板處柱箍筋做法

（3）后澆帶兩側(cè)止水鋼板部位應(yīng)封堵密實，安裝牢固。可以將封堵鋼筋支架及鋼絲網(wǎng)先預制好，待基礎(chǔ)底板底層鋼筋綁扎好后，開始安裝止水鋼板下側(cè)鋼筋支架。后澆帶的兩側(cè)接縫封堵位置，所安裝的鋼筋支架應(yīng)與止水鋼板和底板上下層鋼筋分別點焊牢固。鋼絲網(wǎng)應(yīng)采用雙層（內(nèi)側(cè)一層密目網(wǎng)，外側(cè)一層鋼板網(wǎng)），緊貼鋼筋支架，在先澆混凝土側(cè)與底板上下面縱橫筋每個交點位置滿扎固定，避免漏漿。其中鋼筋支架的直徑、間距等參數(shù)，根據(jù)斷面實際大小而定。墻體及頂板后澆帶可采用鋼絲網(wǎng)+小碎塊膠合板，碎拼法支模，背后支頂木方加固。

（4）在編制后澆帶模板支撐施工方案時，應(yīng)經(jīng)過計算獨立設(shè)置，確保受力和穩(wěn)定。必須為分離式獨立體系，兩側(cè)支撐立桿不少于二排，排距不大于1m，后澆帶部位模板主次楞也需斷開。后澆帶兩側(cè)同一跨度梁板結(jié)構(gòu)在后澆帶封閉前處于懸臂狀態(tài)，即使強度達到設(shè)計要求，梁底支撐也應(yīng)保留不得拆除，待后澆帶混凝土澆筑后，與后澆帶模板支撐一同拆除。保留的支撐立桿應(yīng)加強拉結(jié)，以防失穩(wěn)。

必須嚴格實施頂板后澆帶獨立支撐體系，可考慮在該部位采用不同架體材料進行強制獨立，若先拆后搭回頂，難以恢復至拆除前支撐狀態(tài)，必定會造成兩側(cè)結(jié)構(gòu)下垂變形產(chǎn)生裂縫。

（5）后澆帶混凝土未澆筑前，應(yīng)做好鋼筋保護措施。在后澆帶兩側(cè)采用水泥砂漿磚砌擋水帶，面上覆蓋膠合板全封閉保護，防止后澆帶內(nèi)鋼筋變形、銹蝕以及建筑垃圾落入后澆帶內(nèi)。為了防止地下室底板后澆帶處積水銹蝕鋼筋，在底板后澆帶內(nèi)設(shè)置抽水井抽水，保持底板后澆帶內(nèi)無積水。

3.2 后澆帶混凝土澆筑階段

（1）后澆帶封閉施工時間應(yīng)按規(guī)定時間進行，該工程伸縮后澆帶設(shè)計要求在兩側(cè)混凝土齡期達到45d后進行澆筑。在后澆帶澆注前，應(yīng)對鋼筋進行除銹處理，除銹沖冼后要立即澆筑混凝土。若有鋼筋出現(xiàn)壓彎，應(yīng)進行調(diào)正，有出現(xiàn)斷開的，應(yīng)采取焊接或搭接連通。應(yīng)加強對鋼筋安裝施工質(zhì)量隱蔽驗收。

（2）混凝土澆筑前應(yīng)提前進行配合比試配，試配時需特別注意混凝土限制膨脹率、強度和微膨脹劑的摻入量等技術(shù)指標。

（3）后澆帶混凝土澆筑前必須對兩側(cè)施工縫進行處理，兩側(cè)混凝土剔鑿應(yīng)在混凝土澆筑完成28d以后進行。剔鑿時要將后澆帶接縫夾渣模板、鋼絲網(wǎng)剔除，流出的混凝土需鑿除干凈，并鑿平直，裸露出完整粗糙石子面。剔鑿完成后，將混凝土渣等垃圾清理完成后，用高壓水槍將兩側(cè)施工縫沖冼干凈。接縫部位處理一定要到位，若處理不好就會在此部位極易形成貫穿性裂縫，造成結(jié)構(gòu)滲漏。

（4）地下室基礎(chǔ)底板后澆帶清理完成后，板底無需支模，對端部側(cè)板封閉后可直接澆筑混凝土。根據(jù)地下室外墻防水層與后澆帶施工時間的先后順序關(guān)系，將地下室外墻后澆帶分為防水后施工及防水先施工兩類。防水后施工時，地下室外墻后澆帶模板支設(shè)同原支撐方案，采用對拉止水螺桿、鋼管、模板組成支模體系。防水先施工時，先行在地下室外墻后澆帶兩側(cè)位置砌筑外墻磚胎膜或安裝預制板，并抹灰處理，在抹灰面上鋪貼防水卷材（后澆帶處不斷開）。外墻后澆帶外側(cè)墻面以磚胎膜或預制板作為模板，內(nèi)側(cè)墻面采取單側(cè)支模的方式進行施工。后澆帶模板與兩側(cè)混凝土墻面應(yīng)接縫嚴密、鎖緊加固，否則澆筑時易產(chǎn)生漏漿。

（5）控制混凝土養(yǎng)護時間對后澆帶達到設(shè)計強度和抗?jié)B性能、防止收縮裂縫的產(chǎn)生尤為重要。目前預拌商品混凝土配合比都會摻用緩凝高效減水劑，起到緩凝和大幅度減少拌和用水量的作用，用來改善混凝土流動性和和易性。一般混凝土的自收縮從初凝前就已開始，早期發(fā)展迅速，1d內(nèi)可完成大部分。摻用此類外加劑的混凝土在初凝后8h內(nèi)，是收縮急劇增加期，故在混凝土初凝（失表面水）前就應(yīng)采取塑料薄膜覆蓋養(yǎng)護措施。塑料薄膜與混凝土表面應(yīng)緊密貼合，并做好后期表面淋水養(yǎng)護，保持膜面濕潤及膜內(nèi)有凝結(jié)水。水平梁板薄膜覆蓋養(yǎng)護3d后可撤掉更換為土工布覆蓋澆水養(yǎng)護，以保證混凝土處于濕潤狀態(tài)，養(yǎng)護時間28d。

4 結(jié)束語

綜上所述，在該工程地下室結(jié)構(gòu)后澆帶設(shè)置中，采取了技術(shù)手段進行科學優(yōu)化，實踐證明，混凝土結(jié)構(gòu)收縮裂縫得到有效控制，結(jié)構(gòu)后澆帶及膨脹加強帶等部位無滲漏現(xiàn)象。

施工階段早期采用低收縮混凝土、加強澆筑后的養(yǎng)護、設(shè)置后澆帶等施工措施對控制混凝土收縮裂縫最為有效。后澆帶是控制施工期收縮裂縫的有效措施，膨脹加強帶是在結(jié)構(gòu)預設(shè)后澆帶部位澆筑補償收縮混凝土，起到減少或取消后澆帶，延長結(jié)構(gòu)連續(xù)澆筑無縫施工的一種技術(shù)措施。應(yīng)注意的是，膨脹加強帶是采取“抗”的方法，膨脹加強帶由于自身的作用原理，不適用于早期存在較大沉降差異的結(jié)構(gòu)，這也決定了其不能完全取代后澆帶。

綜上所述，采用膨脹加強帶取代后澆帶的連續(xù)澆筑無縫施工技術(shù)，不僅減少了因預設(shè)后澆帶產(chǎn)生的施工縫數(shù)量，提高了混凝土的整體性及抗裂防滲性能，同時還提高施工便利性，縮短施工工期，效果較為顯著，可在后續(xù)工程推廣使用。