高层建筑地下室有粘结预应力顶板设计与施工技术探讨

陈育

身份证号码：460033198609153293 海南省 570100

摘要：建筑防水的施工质量对提高建筑物使用功能、改善人居环境有着极其重要的作用。而地下室底板防水工程是建筑工程防水的一个主要组成都分。预应力砼无梁楼盖结构由于其良好的经济性能和实际使用效果现已在建筑工程中得到了广泛应用。

关键词：高层建筑；地下室；粘结预应力顶板设计；施工技术

引言：

近年来，随着我国经济的突飞猛进，在城市建设日益发展的情况下，建筑的渗漏问题及其危害性也越来越多的引起人们的注意。现代大型住宅小区为了更好地利用地下和地上空间，减少梁柱，增加净高，广泛采用了预应力无梁楼盖结构，以获得良好的小区景观和使用功能。因此，如何协调好技术与经济在建设工程中的相互关系问题，是每个设计人员应该认真考虑的。

1.工程概况

某住宅小区占地58600m2，其中小高层住宅共16栋，其余为6～7层多层住宅，框架结构，总建筑面积130000m2。其中室外地下室顶板采用预应力技术，以充分利用顶板带来的空间，平时室内为停车场，战时为5级防空地下室，并顶板上种植绿草、修造花园等公共设施，以营造舒适、生活休闲功能齐全的高尚社区。本工程柱网尺寸主要为8.0m×8.0m，地下室顶板上覆土1000mm，并且有人防要求。若施工道路设置无法避开后浇带部位，需对后浇带区域采取设置临时支撑、铺设走道板等措施，避免后浇带区域结构受破坏。

2.有粘结预应力预应力地下室顶板的设计验算

本工程地下室单层地面积较大，平面尺寸为 190m×170m，原状地面标高起伏较大，整个地盘最大高差近 7m。为降低设防水位，根据现场环境情况，利用地下室周边基坑与地下室侧壁之间工作面，混凝土并非等级越高抗渗效果就越好，设计时应选取合适的混凝土抗渗等級，提高混凝土结构的自防水能力。混凝土强度等级为C35，fc=16.7N/mm2，非预应力筋为Ⅱ级钢，fy=300N/mm2，预应力筋采用直径为Φs15.2，fptk=1860 N/mm2级低松驰钢绞线，张拉控制应力取0.7fptk=1302MPa。由于基坑支护桩之间，采用搅拌桩或旋喷桩作止水帏幕，加上地面采用混凝土板排走底地表水，因此，渗入支护桩与地下室侧壁之间的水量非常少；地下室侧壁背面及排水沟顶部贴专用疏水板，对于在消防车荷载及人防荷载条件下，可不用按上述条件要求计算，只需在强度条件满足的前提下，另外复算消防车荷载下的裂缝宽度为0.2mm以内即可。混凝土下料顺序不当，振捣不均匀，二次施工时前次施工缝未处理或未处理到位，地下室外墙的预埋套管外侧杂质较多，砌体灰缝不饱满等均会导致地下室渗漏的产生。施工次序或者施工方法不当：如本工程地库和住宅楼的基础开挖深度不一致，且由于结构的高度不一致，引起的两者之间的不均匀沉降。但可大幅度降低地下室的设防水位，减少承受地下水作用的构件（地下室底板、抗拔构件及侧壁等）的受力，从而降低成本，可取得较佳的经济效益。对于预应力楼板，裂缝控制条件往往是比较严格的，因此在抗裂控制条件满足的前提下，可以按规范的最小配筋率要求（人防要求0.3%）构造配置普通钢筋，预应力技术具有可有效降低梁的高度和构件的挠度，控制竖向荷载作用下梁的截面应力，防止出现受力裂缝的优点。

3.有粘结预应力地下室顶板施工技术要点

3.1预应力筋布置

预应力筋布置应严格按图施工，钢筋数量及种类必须符合图纸要求，严格按设计要求曲线布筋，保证在垂直方向上各控制点的高度达到设计要求，在混凝土中添加纤维以增加混凝土的耐磨和抗裂性能，在地下室外板墙设计中，可以增加钢筋网片，以提高混凝土的抗拉强度，孔道采用金属波纹管留孔，管径为70。接管采用大一号的波纹管，采用一端张拉。对于本工程跨度为16.6m，梁高取1.1m，在保证净空高度的前提下，节省基坑工程费用，经济效益明显。故每隔20～30m 侧壁采用诱导缝的做法，控制侧壁在该指定位置开裂，加强该位置的防水措施，使到裂而不漏。该构造措施在多个工程中应用，效果良好。

3.2波纹管埋设及预应力筋穿束

由单榀框架的结构布置图可知，预应力框架梁边支座为地下室外墙，本工程地下室外墙厚度为300mm，以这样厚度的外墙为预应力框架梁的支座就只能采取铰接方式，减小分配干支座上的弯矩。支模板过程中，梁的侧模板先不封，以便于金属波纹管和预应力筋的埋设。在非预应力钢筋绑扎好后，根据设计的预应力筋曲线坐标，将波纹管固定支架焊接在大梁相应位置和标高处的箍筋上。为保证地下室的防水质量，施工前应建立健全项目的质量保证体系，制定详细的施工方案并严格审查，与此同时应做好施工技术交底和过程控制，尤其是关键部位施工的过程控制。短向不设置，同时预应力钢筋可替代部分支座面筋及跨中底筋，并可减少大跨度梁的挠度，此项措施可获得更高的抗裂要求。支架采用Φ10钢筋，间距为800mm。定位钢筋固定好后，即可安装金属波纹管，波纹管逐根穿入，与定位支架用20号铁丝十字交叉绑扎牢固，要特别注意最高点、反弯点和梁跨中处的位置准确。为保证预应力尽早张拉，结构设置后浇带时应在后浇带上单独设置跨过后浇带的预应力连接短筋，确保每一施工段内预应力钢筋能够尽早张拉；波纹管所有连接处用防水胶带缠裹严实防止漏浆。安装好波纹管后，即可进行钢绞线穿束。

3.3混凝土浇筑和养护

地下室顶板的变形缝两侧各留40～60cm，这块范围以外的防水应先施工，将变形缝内部清理干净按照节点大样，用30mm厚浸乳化沥青木丝板塞缝，上侧再用20mm厚高聚物材料嵌缝，混凝土浇筑过程中，要在波纹管的两侧对称下料，振捣时，振动棒不得碰到波纹管、锚具等，以免损坏波纹管而引起漏浆堵塞孔道和保证顶应力筋的束形和锚具的位置准确。张拉的实际伸长值不应大于计算伸长值的 6%或小于-6%，若发现实际伸长值超出此范围，应停止张拉，查明原因可继续张拉。但是楼板的伸缩对柱子的影响不容忽视，特别是靠近端部的柱子，变形大，附加弯矩大，在计算柱子的承载力的时候，应充分考虑施加预应力，温度应力和混凝土收缩等的影响。并注意控制波纹管的上浮现象发生，浇筑好后要注意养护，以确保混凝土有足够的承压力，以免张拉时发生事故。

4.结语

综上所述，预应力技术经过了多年的工程实践和不断发展，已经是比较成熟的一项工程技术，在今后的发展应用中，还将日臻完善。将刚性防水和柔性防水相结合，提高薄弱环节的防水能力，减少地下室渗漏，满足建筑物的使用要求，降低工程的维修成本。一定会在未来的工程实践中得到更加广泛的应用。

参考文献：

[1]徐金声，薛立红.现代预应力混凝土楼盖结构.北京.中国建筑工业出版社，1998.

[2]混凝土结构设计规范.GB50010-2002[S].北京，中国建筑工业出版社，2002.

[3]陆鸿燕，地下室防水工程施工技术措施探讨，中国科技博览，2011。

备注：

1.题目改为：高层建筑地下室顶板有粘结预应力设计与施工技术探讨

2.主要是写有粘结预应力设计和施工技术方面的联系和处理方法

3.不用写地下室底板的防水要求