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摘要：本文通過對(duì)基礎(chǔ)防水混凝土、地下室墻體、施工縫后澆帶采取科學(xué)合理的技術(shù)措施及對(duì)防水施工的精心管理、嚴(yán)格控制，確保地下室工程質(zhì)量。...
高水位下超長(zhǎng)地下室施工技術(shù)
趙雁清
陜西省第三建筑工程公司
西安交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院第二附屬醫(yī)院醫(yī)療綜合樓工程位于西安市西五路157號(hào)，建筑面積：61048m2，地下二層、地上十二層，工程地下水位-4米，基坑開挖深度12.2米，基底標(biāo)高-11.9m，地下室東西長(zhǎng)101.4m，南北寬44.4m，設(shè)計(jì)為超長(zhǎng)無(wú)縫結(jié)構(gòu)。樁基采用CFG灌注樁（樁長(zhǎng)10米，直徑400），局部采用鋼筋混凝土抗拔樁（樁長(zhǎng)10.5米，直徑500），基坑周邊采用復(fù)合土釘墻支護(hù)及護(hù)坡樁支護(hù)技術(shù)，開挖前采用井點(diǎn)降水技術(shù)，共設(shè)置14個(gè)降水井。施工完后的地下二層完全位于地下水中，地下一層1/2部位位于地下水中，施工要求高、難度大。
1．基礎(chǔ)防水混凝土施工
工程基礎(chǔ)為梁板式筏基，筏板厚度為800mm，基礎(chǔ)梁為1000×2000mm；900×2000mm； 800×2000mm三種，基礎(chǔ)梁、筏板混凝土標(biāo)號(hào)C40抗?jié)B等級(jí)S12。
1.1防水混凝土配制
采用32.5R普通硅酸鹽水泥、Ⅱ級(jí)粉煤灰、5~31.5mm碎石、霸橋中砂及高效外加劑。預(yù)拌混凝土配合比如表1所示。
表1 基礎(chǔ)預(yù)拌混凝土配合比
|
水泥 |
砂子 |
石子 |
摻合料 |
外加劑 |
水 |
水膠比 | ||
|
P.042.5R |
中砂 |
卵石 |
碎石 |
粉煤灰 |
SNF |
AEA-CH |
自來(lái)水 |
0.32 |
|
1.0 |
2.26 |
2.15 |
1.16 |
0.273 |
0.02 |
0.097 |
0.49 | |
|
325 |
734 |
700 |
378 |
135 |
9.9 |
35 |
158 | |
1.2施工技術(shù)措施
1）施工段的劃分及澆筑原則
按設(shè)計(jì)后澆帶劃分為三個(gè)施工段。
澆筑原則：一個(gè)方向，一個(gè)坡度，循序推進(jìn)、一次到頂。
2）混凝土澆筑
（1）采用商品混凝土，布設(shè)3臺(tái)混凝土輸送泵車。同時(shí)坑內(nèi)架設(shè)12米手動(dòng)布料機(jī)配合澆筑，保證在局部不出現(xiàn)施工冷縫。泵送砼初凝時(shí)間延長(zhǎng)到8--10h，砼坍落度控制為160±20mm。
（2）工程位于市中心交通擁擠，澆筑前經(jīng)過了精心組織與演練。首先澆筑一段（1300m3），其次二段(3000m3)，最后澆筑三段(1300 m3)，總量為5600m3，澆筑時(shí)間安排：一段、三段計(jì)劃48小時(shí)完成；二段計(jì)劃72小時(shí)完成。
砼罐車自廠家到工地單趟時(shí)間為40分鐘，往返時(shí)間90分鐘，砼澆筑計(jì)劃每小時(shí)30m3，砼罐車計(jì)劃10輛。在交通高峰期（早7-9點(diǎn)，晚6-8點(diǎn)）提前增加車輛5臺(tái)，保證砼連續(xù)澆筑。
（3）由于混凝土坍落度比較大，會(huì)在表面鋼筋下部產(chǎn)生水分，或在表層鋼筋上部的混凝土產(chǎn)生細(xì)小裂縫。為了防止出現(xiàn)這種裂縫，在混凝土初凝前和混凝土預(yù)沉后采取二次抹面壓實(shí)措施。
3）混凝土測(cè)溫
測(cè)溫設(shè)備采用JDC—2型建筑電子測(cè)溫儀。每段布設(shè)6-8個(gè)測(cè)溫點(diǎn)，其中7、8號(hào)點(diǎn)為按常規(guī)方法測(cè)溫點(diǎn)。詳見測(cè)溫點(diǎn)布置圖。采用電子測(cè)溫儀測(cè)溫的1-6號(hào)點(diǎn)，其埋設(shè)方法詳見電子測(cè)溫儀測(cè)溫布置圖。
測(cè)溫方法、測(cè)溫要求：
（1）測(cè)溫內(nèi)容及要求：應(yīng)測(cè)混凝土澆筑溫度、環(huán)境（大氣）溫度，混凝土表面溫度和混凝土中心溫度。混凝土澆筑3d內(nèi)，2h測(cè)溫一次，7d內(nèi)4h測(cè)溫一次，7d后6h測(cè)溫一次，晝夜不間斷，并做好記錄。
（2）對(duì)全部測(cè)溫點(diǎn)進(jìn)行編號(hào)并做明顯標(biāo)記，并做好測(cè)溫記錄，測(cè)溫及養(yǎng)護(hù)不少于14d。
（3）7、8號(hào)點(diǎn)為按常規(guī)測(cè)溫方法測(cè)溫，使用普通玻璃溫度計(jì)。測(cè)溫管端用軟木塞封堵，
只允許在放置或取出溫度計(jì)時(shí)打開。溫度計(jì)應(yīng)系線繩垂吊到管底，停留不少于3分鐘后取出迅速查看溫度。在測(cè)溫過程中，讀數(shù)要快，眼睛必須與溫度計(jì)的液柱頂面相平；光源要平照讀數(shù)。測(cè)溫完成后應(yīng)將砼內(nèi)測(cè)溫預(yù)埋管，采用木楔封堵，并做好保溫覆蓋工作。
（4）其他測(cè)溫點(diǎn)使用建筑電子測(cè)溫儀，附著于鋼筋上的半導(dǎo)體傳感器應(yīng)與鋼筋隔離，保護(hù)測(cè)溫探頭的插頭不受污染，不受水浸，插入測(cè)溫儀前應(yīng)擦拭干凈，保持干燥以防短路。
（5）測(cè)溫記錄必須真實(shí)、準(zhǔn)確、完整，字跡工整，不得涂改。測(cè)溫員必須經(jīng)過培訓(xùn)，了解混凝土的性質(zhì)、測(cè)溫要求，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)覆蓋不嚴(yán)、溫差過大、混凝土溫度過高或過低等不正常現(xiàn)象要有很靈敏的反應(yīng)，并及時(shí)向項(xiàng)目經(jīng)理部有關(guān)人員和技術(shù)負(fù)責(zé)人反映實(shí)際情況。每次測(cè)溫完，要立即把簽字完整的測(cè)溫記錄表報(bào)技術(shù)負(fù)責(zé)人和項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)管理人員審核，審核后在技術(shù)部歸檔（逢夜間交值班負(fù)責(zé)人）。
4）混凝土養(yǎng)護(hù)
經(jīng)熱工計(jì)算混凝土內(nèi)部中心溫度將達(dá)到65℃，保溫采用兩層棉氈、一層塑料薄膜蓄熱養(yǎng)護(hù)方法。
（1）大體積混凝土澆筑完成，在二次抹面壓實(shí)后，立即進(jìn)行覆蓋，進(jìn)行保溫保濕法養(yǎng)護(hù)。先在混凝土表面蓋一層棉氈（含水率較大）然后再在上面覆蓋塑料薄膜一層，最后再在其上覆蓋一層棉氈。
（2）新澆混凝土水化速度較快，為防止脫水而形成開裂，要隨著混凝土水化，不斷地向第一層棉氈下加水，使混凝土表面始終處于濕潤(rùn)狀態(tài)。
（3）底板上插筋、柱插筋等外露鋼筋處，是混凝土養(yǎng)護(hù)的難點(diǎn)，此處仍要采取措施，加蓋棉氈，避免混凝土表面形成較大的溫差而裂縫。
總之，在基礎(chǔ)大體積砼施工中采用電子測(cè)溫儀，并結(jié)合常規(guī)溫度計(jì)進(jìn)行溫度監(jiān)控，施工期間大氣環(huán)境溫度最高31.5℃，最低溫度9℃，砼內(nèi)部最高溫度達(dá)65℃，施工中采取地有效保溫措施（即模板、塑料薄膜、棉氈及蓄水法等保溫措施）使內(nèi)外溫差均控制在25℃范圍內(nèi)，完成砼方量5600m3，基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)無(wú)一裂縫出現(xiàn)，經(jīng)實(shí)體檢測(cè)及觀感質(zhì)量效果非常好，符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。
2．地下室墻體施工
1）模板選型：地下室墻體混凝土為C45抗?jié)B等級(jí)S12，墻體厚度300mm，模板采用60中型組合鋼模板。對(duì)拉螺栓采用Φ14鋼筋，中間焊40×40mm 、3mm厚止水鋼板。
2）施工縫留設(shè)：地下室外墻水平施工縫按三道留設(shè)，每道施工縫設(shè)3mm厚鋼板止水帶閉合交圈。如下頁(yè)圖。
3）混凝土澆筑
施工季節(jié)為4月份，外界環(huán)境溫度逐步趨于上升，混凝土標(biāo)號(hào)C45抗?jié)B等級(jí)S12，如何科學(xué)組織嚴(yán)格控制是確保工程質(zhì)量的前提。
混凝土澆筑原則：指定澆筑區(qū)域，由內(nèi)向外，整體平行推進(jìn)。
操作要求：
（1）、澆筑混凝土?xí)r，考慮施工的連續(xù)性及混凝土質(zhì)量效果，商砼廠家的連續(xù)供應(yīng)是先決條件，要求施工前做好充分準(zhǔn)備。內(nèi)墻、外墻坍落度為180±20mm，緩凝時(shí)間初為8～10小時(shí)，具體視氣溫情況并適當(dāng)延長(zhǎng)。
（2）、由于該工程單層建筑面積大，雖設(shè)計(jì)有后澆帶，但一次澆筑量也較大，為確保混凝土澆搗連續(xù)，不出現(xiàn)施工冷縫，施工中充分考慮塔吊、泵車、布料桿等施工機(jī)具同時(shí)使用。
（3）、不同標(biāo)號(hào)混凝土澆筑要求：外墻C45 S12，內(nèi)墻C45，位于內(nèi)外墻相交處從內(nèi)墻向內(nèi)500mm處采用雙層圓孔鋼板網(wǎng)堵隔，按各自標(biāo)號(hào)同時(shí)澆筑，不留施工縫。
4）、混凝土養(yǎng)護(hù)
（1）、外墻澆筑完畢后，12小時(shí)開始澆水養(yǎng)護(hù)。并考慮晚脫模（推后兩天）充分利用模板保溫。
（2）、脫模后及時(shí)覆掛棉氈，并使棉氈始終保持濕潤(rùn)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于7天。
5）、施工縫處理
混凝土澆筑完成后及時(shí)鑿除混凝土表面浮漿及松動(dòng)石子，使表面堅(jiān)實(shí)粗糙，并用水沖洗干凈。下道工序施工中嚴(yán)格檢查嚴(yán)禁雜物進(jìn)入。
3．后澆帶施工
工程后澆帶分為A、B帶，A帶為地下兩層與地上主體十二層之間的伸縮縫，要求主體封頂后42天澆筑。B帶為主樓之間伸縮縫，要求每層結(jié)構(gòu)板施工完后42天澆筑。后澆帶砼標(biāo)號(hào)要求：采用比該部位同結(jié)構(gòu)砼提高一級(jí)微膨脹砼澆筑（原為抗?jié)B砼的保持其抗?jié)B等級(jí)）。
1）、后澆帶外模設(shè)置：位于后澆帶處向外側(cè)再加設(shè)800寬凈空，240普通磚胎模，該磚胎模內(nèi)側(cè)防水采用外防內(nèi)貼法施工，在具備后澆帶砼施工時(shí)，該800空間內(nèi)設(shè)置Φ10鋼筋籠并澆筑C50S12微膨脹砼。如下圖。
2）、后澆帶施工：
（1）、后澆帶清理：主體施工階段應(yīng)對(duì)基礎(chǔ)后澆帶采用多層板全封閉保護(hù)，嚴(yán)禁雜物進(jìn)入。
后澆帶施工前，對(duì)水平和豎向鋼板止水帶徹底除銹，徹底鑿除銹蝕的鋼絲網(wǎng)、浮漿等，并使混凝土表面堅(jiān)實(shí)粗糙和保持干凈。
（2）、施工原則：地下部位的后澆帶相對(duì)比較復(fù)雜，分為水平和豎向，內(nèi)墻和外墻。施工應(yīng)遵循先水平后豎向，先內(nèi)后外的原則。對(duì)于室內(nèi)豎向后澆帶應(yīng)按層完成，并先地下二層后地下一層。室內(nèi)豎向后澆帶與基礎(chǔ)相交處，采取位于基礎(chǔ)梁頂處、后澆帶寬度范圍內(nèi)鋪設(shè)一道多層板，在多層板上再鋪設(shè)一道擠塑板（與后澆帶同寬同長(zhǎng)）與基礎(chǔ)梁分離，待該層豎向后澆帶澆筑完成后及時(shí)取出該部位多層板及擠塑板。外墻后澆帶應(yīng)一次性澆筑。
（3）、外墻對(duì)拉螺栓：外墻采用T字形止水型螺栓，外側(cè)端鉤掛并焊于剪力墻外側(cè)鋼筋上，內(nèi)側(cè)端按正常長(zhǎng)度設(shè)置。
（4）、后澆帶養(yǎng)護(hù)工作非常重要，澆筑完成后應(yīng)及時(shí)覆蓋棉氈，澆水養(yǎng)護(hù)不少于14天。
4．防水施工
地下室防水設(shè)計(jì)按結(jié)構(gòu)自防水、涂刷1.5mm厚JS防水涂膜和粘貼1.5mm厚三元乙丙高分子防水卷材三道設(shè)防。
基層處理：地下室外墻結(jié)構(gòu)施工采用60中型鋼模板，墻面達(dá)到清水混凝土效果，經(jīng)與設(shè)計(jì)院溝通節(jié)省了20mm厚水泥砂漿找平層，僅對(duì)墻面接茬處進(jìn)行局部打磨處理，消除了基層空裂而影響防水效果，節(jié)約了費(fèi)用。
涂膜防水：1.5㎜厚JS水泥基復(fù)合防水涂膜按五遍成活控制，分層（3米）、分段施工。除嚴(yán)格規(guī)范施工外，在外墻施工縫位置處增加10×10㎜纖維布加強(qiáng)層一道，寬度為300㎜。采用針入法和實(shí)體取樣法相結(jié)合的方法進(jìn)行檢查。
卷材防水：三元乙丙高分子防水卷材施工前經(jīng)權(quán)威機(jī)構(gòu)檢測(cè)與JS防水涂膜的相融性，符合要求后方可進(jìn)行施工。該道防水施工按分層、分段進(jìn)行，即每3米為一層，分段按后澆帶自然劃分區(qū)段進(jìn)行。在施工縫位置處增加一道加強(qiáng)層，寬度為300㎜，縱橫向搭接寬度≥100㎜，并采用聚氨脂密封，相鄰兩副卷材頂面甩茬錯(cuò)開500～600㎜。
以上防水施工均嚴(yán)格按規(guī)范及工藝標(biāo)準(zhǔn)施工及驗(yàn)收，同時(shí)配備專業(yè)工長(zhǎng)和質(zhì)量員跟蹤管理，每道工序精心控制。
保護(hù)層：防水保護(hù)層采用35mm厚擠塑保溫板外砌120mm厚實(shí)心粘土磚，分層驗(yàn)收分層保護(hù)分層回填。
主體結(jié)構(gòu)自防水施工是關(guān)鍵，在此前提下進(jìn)行防水層的施工只要嚴(yán)格按規(guī)范施工即可達(dá)到最佳防水效果。
6．結(jié)語(yǔ)
該工程地下室自2007年3月20日停止降水至今經(jīng)過兩年半時(shí)間，情況良好，地下室無(wú)任何滲漏的現(xiàn)象。由此表明只要通過對(duì)基礎(chǔ)防水混凝土施工、地下室墻體施工、施工縫后澆帶及防水施工，采取科學(xué)合理的技術(shù)措施，嚴(yán)格組織施工，精心管理、嚴(yán)格控制，高水位下超長(zhǎng)地下室施工質(zhì)量完全可以得到有效控制，并可以建造出優(yōu)良工程。
(本文來(lái)源：陜西省土木建筑學(xué)會(huì) 文徑網(wǎng)絡(luò)：文徑 尹維維 編輯 劉真 審核)
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2024-3-24
