地下室顶板和外墙后浇带超前封闭施工技术

曾志辉 邱 茂 易志宇

1. 湖南省第四工程有限公司 湖南 长沙 410119； 2. 湖南省第六工程有限公司 湖南 长沙 410015

目前在地下室等大体量的混凝土施工中，常设置后浇带用于防止钢筋混凝土结构因沉降、温度及收缩不均匀而产生有害裂缝，减少对结构整体性的破坏。根据相关标准要求，后浇带必须达到一定条件后方可进行施工。但目前越来越多的项目受到施工工期的限制，需要将地下室回填、室外管网、道路等工序提前进行，传统后浇带施工方法受到施工时间的制约，极大地影响了后续工作的开展。国内的一些学者也就这一难题进行了一定的研究分析，提出了一些解决措施。吕善勇等[1]、徐成荣等[2]、程伟等[3]分别提出了利用钢板进行地下室顶板和外墙后浇带超前封闭的方法，但钢板易在混凝土和回填土体的挤压下变形，同时施工过程中的热胀冷缩极易造成表面防水卷材起鼓甚至脱落，对后浇带节点处的防水处理产生不利影响；王伟导[4]提出了采用一种自带卡槽和止水橡胶条的封闭板对后浇带进行封闭的方法，但该装置节点结构相对复杂，在施工现场实施中存在一定的困难。为解决以上方法的不足，结合本工程的实际情况，研究并提出了一种新型的地下室顶板和外墙后浇带超前封闭施工方法。

1 工程概况

星城天地项目施工总承包工程一标段施工范围内地下室长约330 m、宽110 m，为了解决大体积混凝土因收缩不均和沉降不均而产生裂缝的问题，设计图纸中设置了大量伸缩后浇带和沉降后浇带，伸缩后浇带总长约330 m，沉降后浇带总长约680 m，宽度均为800 mm。根据设计要求，伸缩后浇带需在两侧混凝土浇筑完毕45 d后才可进行封闭，而沉降后浇带需在主体结构和填充墙全部施工完毕后才能进行封闭。

但工程用地红线紧沿四周人行道路，北向基坑边至用地红线（莲湖二路边）最短距离仅3.5 m，南向主体结构与另一施工单位施工的二标段分界后浇带最短距离仅2.15 m，场地十分狭小，临时用地规划困难。

为解决钢筋、模板等材料临时加工的用地需求和管理人员、工人的住宿等生活需要，项目已临时占用北向用地红线外侧1 400 m2的市政道路作为材料的临时加工区，并临时租用了距离施工现场约1 km的4 600 m2空地作为管理人员和工人的生活区。但随着地下室主体结构完工、塔楼主体结构不断向上推进，二次结构和精装修工程将逐步展开，后续还将需要大量空地作为材料堆场和加工区，而现有的施工场地条件已无法满足后续的施工要求。因此，需要提前封闭伸缩和沉降后浇带并进行土方回填，室外管网、道路等工序提前进行穿插，为后续施工提供场地。

2 顶板后浇带超前封闭技术要点

2.1 工艺原理

预留竖向钢立管作为混凝土浇筑口，并利用预制的混凝土板和膨胀止水条封闭地下室顶板后浇带，为地下室顶板后浇带超前封闭以及土方提前回填创造条件；待后浇带达到设计浇筑条件后，通过预留的竖向钢立管灌注自密实混凝土，实现后浇带的最终浇筑。

地下室顶板后浇带超前封闭节点如图1所示。

图1 地下室顶板后浇带超前封闭节点三维

2.2 工艺流程

后浇带部位清理→预制板制作、定位、铺设→压入膨胀止水条→竖向钢立管焊接→预制板端部封浆→防水施工→下部支撑架体检查→土方回填→灌注自密实混凝土→下部支撑架体拆模检查

2.3 操作要点

2.3.1 顶板后浇带部位清理

将顶板后浇带处的垃圾和薄膜清理干净，凿除后浇带两侧松散的石子，并将地下室顶板处与后浇带相交部位的混凝土面层凿毛，需凿出混凝土坚实粗骨料为止；用水冲洗干净并充分湿润，且不得积水；沿钢筋表面和后浇带接槎处涂刷1层水泥素浆。

2.3.2 预制混凝土板制作、定位及铺设

1）根据顶板后浇带的长度和宽度定制相应尺寸的预制混凝土板，预制混凝土板长度和宽度均为1 200 mm，确保安装后两边与地下室顶板搭接宽度不小于100 mm；同时，为保证预制混凝土板抗压能力，厚度取为200 mm。预制混凝土板的平整度偏差、尺寸偏差控制在±3 mm以内。

2）预制混凝土板内配φ12 mm@150 mm双层双向钢筋，采用C25混凝土。

3）根据预制板的宽度沿后浇带两侧进行通长定位弹线后，铺装预制的混凝土板。

4）预制混凝土板对接及转角连接部位用防水砂浆黏结。

预制混凝土板设计及制作见图2和图3。

图2 预制混凝土板三维示意

图3 预制混凝土板现场预制

2.3.3 压入膨胀止水条

1）依次撬动预制混凝土板，在预制板的两侧塞入膨胀止水条。

2）膨胀止水条的截面尺寸不应小于40 mm×40 mm，并在预制混凝土板板底两侧边沿后浇带通长设置。

2.3.4 竖向钢立管焊接

1）位于顶板后浇带混凝土浇灌口处的预制混凝土板制作前预埋钢套管，为便于混凝土灌注和钢立管连接，钢套管面标高高于预制混凝土板面标高不小于100 mm，钢套管直径不应小于300 mm。

2）在预埋钢套管处焊接竖向钢立管，钢立管直径与钢套管相同，钢立管最终焊接高度根据地下室顶板回填土高度确定，确保钢立管顶部高出回填土面1 m；钢立管布置间距为3.6～4.8 m。

3）为确保后浇带混凝土浇筑质量，在每个后浇带转角部位另外增设1个钢立管。

4）钢立管焊接完成后，为避免杂物通过立管口落入后浇带内，应及时采用盖板覆盖立管顶部。

2.3.5 预制混凝土板端部处理、防水施工、土方回填

1）在预制混凝土板两侧端部用水泥砂浆进行处理，形成类三角形的缓坡，便于后期防水卷材的铺设。

2）预埋钢套管和钢立管与预制混凝土板交接部位用水泥砂浆做圆弧倒角。

3）每个钢立管与预制混凝土板交接部位均设置防水附加层，防水卷材上翻高度不小于300 mm。

4）每块预制混凝土板两侧端部均设置防水附加层，附加层总宽度不小于400 mm，两侧搭接长度均不小于200 mm。

5）防水附加层施工完毕后，在预制混凝土板面满铺防水卷材。

6）防水卷材采用虚铺的形式，以避免土方回填过程中对防水卷材扰动而产生破坏。

7）防水施工完毕后，按图纸设计要求进行土方回填。

8）土方回填时需注意对后浇带预制混凝土板和立管进行保护，应避免土方回填过程中机械、车辆直接碾压、碰撞预制混凝土板和立管，土方回填完成至设计覆土高度后，方可允许机械、车辆穿越通过后浇带。

9）钢立管1 m范围内应采用人工回填并分层夯实的作业方法，严禁机械作业，避免立管受挤压，破坏防水层。

2.3.6 灌注自密实混凝土

1）待后浇带达到浇筑混凝土的设计要求后，采用比地下室顶板高一等级的自密实膨胀防水混凝土，通过各钢立管直接进行灌注，灌注方向应有序合理，可从后浇带一端向另一端进行，或从两端向中间进行，也可从中间向两端进行。

2）混凝土灌注孔的相邻钢立管充当排气孔、观察孔及测量孔。如浇筑过程中长时间未见混凝土从相邻立管通过，或因混凝土瞬间浇筑量过大，灌注孔内混凝土快速上涌，说明此时混凝土未形成有效流动，此时应立即停止灌注，用插入式振捣棒从灌注孔插入，进行振捣，必要时也可在后浇带下部模板相应区域用平板振捣器进行辅助振捣。

3）混凝土浇筑过程中采用在钢立管内用尺量测混凝土高度的方法控制混凝土浇筑高度，确保混凝土浇筑完成后，所有钢立管内混凝土顶面至预制板面的高度不大于100 mm。

4）后浇带混凝土浇筑及土方回填完成后，切除高出设计地面以上部位的立管，使立管顶部与压实后的地面标高基本一致。

5）立管内剩余部分空间用松软土体进行填充灌实处理。

2.3.7 支撑架体搭设与拆模检查

1）支撑架体的搭设和拆除均应满足相关规范、设计和施工方案的要求，后浇带混凝土的拆模时间，需满足28 d标准养护条件下的混凝土试块抗压强度达到100%。

2）由于采用顶板后浇带超前封闭施工技术，后浇带混凝土的质量检验无法采用常规在地下室顶板表面观察的方法，只能在后浇带底模拆除后，从下部观察混凝土的外观质量和平整度等情况，具体检查标准与普通混凝土结构完全相同。

3 外墙后浇带超前封闭技术要点

3.1 工艺原理

利用定制的预制混凝土板封闭地下室外墙后浇带，并经过多道防水处理后，进行保护层施工，实现地下室外墙后浇带超前封闭和土方提前回填；待后浇带达到浇筑条件后，通过上层的浇筑口灌注自密实混凝土，实现后浇带的最终浇筑。

地下室外墙后浇带超前封闭节点如图4所示。

图4 地下室外墙后浇带超前封闭节点

3.2 工艺流程

后浇带部位清理→预制板制作、定位→预制板底及板侧防水处理→预制板安装铺设→预制板端部封浆及找平层施工→防水加强层施工→外墙防水层施工→保护层施工→土方回填→外墙后浇带内侧单侧支模→自密实混凝土浇筑→拆模检查

3.3 操作要点

3.3.1 后浇带部位清理

与顶板后浇带清理要求相同。

3.3.2 预制板制作、定位

1）根据地下室外墙后浇带的长度和宽度并经受力验算后，定制相应尺寸的预制混凝土板，预制混凝土板长度均为1 000 mm，确保安装后两边与地下室外墙搭接宽度不小于100 mm；最底层预制混凝土板的宽度为350 mm，其余各块宽度均为300 mm；为保证预制混凝土板竖向拼装的稳固性，最底层预制混凝土板的厚度为50 mm，其余各板厚度均为40 mm。预制混凝土板的平整度偏差、尺寸偏差控制在±3 mm以内。

2）最底层预制混凝土板内配φ12 mm@150 mm双层双向钢筋，浇筑C30混凝土而成；其余各块内配φ10 mm@150 mm双层双向钢筋，用C25混凝土浇筑。

3）根据预制混凝土板长度沿后浇带两侧进行通长弹线定位。

预制混凝土板设计及现场应用情况见图5和图6。

图5 后浇带超前封闭和预制混凝土板示意

图6 预制混凝土板现场预制

3.3.3 预制板底及板侧防水处理

预制混凝土板安装前，在板内侧及上下接口部位满涂一道合成高分子防水涂料，在板内侧和各接口部位形成一道连续的防水涂膜，有利于细部防水；在地下室外墙外侧与预制混凝土板接触面处涂刷一道云石胶，有利于预制混凝土板铺装牢靠。

3.3.4 预制板安装铺设

按照定位线自下而上逐层安装外墙后浇带预制混凝土板，板与板对接部位采用防水砂浆黏结。

3.3.5 预制板端部封浆及找平层施工

1）在预制混凝土板两侧端部用水泥砂浆进行封堵，形成完全密封的结构体系。

2）采用1∶2水泥砂浆对预制混凝土板表面进行找平处理，并在混凝土板与外墙交界处采用1∶2水泥砂浆抹成圆弧角。

3.3.6 防水层、保护层施工和土方回填

1）在预制混凝土板处设置防水附加层，进行防水加强处理，附加层总宽度不小于1 200 mm，两侧搭接宽度均不小于100 mm。

2）根据设计要求，沿地下室外墙满铺防水卷材，防水卷材采用满粘法施工。

3）防水层施工完成后，外侧砌筑砌体保护墙，待防水保护层施工完成后，按照图纸设计要求进行土方回填。

4）土方回填时需注意对后浇带预制混凝土板进行保护，应避免土方回填过程中机械直接碰撞，在距离地下室外墙后浇带1 m范围内不得机械作业，应进行人工回填并分层夯实。

3.3.7 外墙后浇带内侧单侧支模

严格按照施工方案进行外墙后浇带内侧单侧支模。外墙后浇带内侧单侧支模示意如图7所示。

图7 外墙后浇带内侧单侧支模示意

3.3.8 自密实混凝土浇筑

1）待后浇带达到浇筑混凝土的设计要求后，采用比地下室外墙高一等级的自密实膨胀防水混凝土，通过上层浇筑口（外墙后浇带与楼板交界处）灌注混凝土封闭下层外墙后浇带的方法，逐层施工，实现了地下室外墙后浇带的封闭。

2）混凝土浇筑过程中应随时关注浇筑过程，必要时可用插入式振捣棒从上层浇筑口插入或在后浇带内侧单侧支模处用平板振捣器进行辅助振捣。

3.3.9 拆模检查

与顶板后浇带拆模检查要求相同。

4 结语

地下室顶板和外墙后浇带超前封闭施工技术实现了地下室顶板和外墙后浇带提前封闭，地下室土方回填、室外管网、道路、景观绿化等工序得以提前穿插，极大地节约了工期，以较小的经济代价赢得了总工期的节约，并为后续施工提供了大量场地，解决了场地狭小情况下场地布置的难题，效益极其显著。同时在施工过程中，采用预制混凝土板覆盖、端部设置遇水膨胀止水条或多道防水涂料、自密实混凝土浇筑层层设防，极大降低了后浇带渗水隐患的出现，防水效果极其显著，具有较高的推广价值。