论文部分内容阅读
【摘要】地下室是建筑工程中重要的结构形式,而地下室性能的好坏直接影响到建筑物的安全性。本文介绍了地下室施工技术要点，探讨了其防水和裂缝处理。
【关键词】地下室 施工 技术
中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：
前言
随着地下室的工程越来越多，地下建筑的施工问题也日益突出，因地下防水的需要，地下室的混凝土一般为抗渗混凝土，而由于地下室的结构特点，很容易产生混凝土裂缝。地下室混凝土有如下特点：混凝土强度高，水泥用量大，因而收缩变形大几何尺寸大，内部热量积聚迅速，温升快，而外部却散热快，易形成高温差：工程量大，施工连续性强，不易控制。
一、工程实例
某建筑带有地下室车库,四周状况具体为:北面3 m为在建设中的高大写字楼,西面为15 m的建设公路,南、东两面为居民小区。南面小区的道路和地下车库之间的边距离5 m,路面与地下室原土面高差为1.5m,在地下室边线外2 m处的小区用的变压器。地下室车库共2层,底板面标高-7.4 m,面积占1900 m2,东西长99.5 m,南北宽18.6 m。车库基坑属于1级基坑。基础桩使用钻孔桩Φ800 mm,总数62支,承台情况为17个单桩承台;21个两桩承台;1个三桩承台。施工时由于受到空间限制,且地质条件复杂,而周围小区存在供电设施,对于基坑支护安全要求很高, 给施工带来了较大的难度。车库施工总平面图见图1 。
一、建筑过程地下室施工的技术要点
1、深层搅拌桩施工
由于周边施工用地少,不可能采用格栅式深层搅拌桩作基坑支护,只能钻两排Φ800搅拌桩以部份稳定土层,基坑分段开挖时作挡土作用。深层搅拌桩采用两搅两喷方法,即下沉和提升各两次,下沉分为预搅下沉和重复下沉,从预搅下沉至喷浆结束,连续输送水泥浆液,下沉至设计孔深后在原位搅拌喷浆1min～2 min后开始提升。喷浆下沉速度≤1.2 m /min,提升速度≤1.0 m /min,喷浆施工参数为:浆压0.4MPa ～0.6MPa,浆量30 L/min～40 L/min,提升速度0.75 m /min～1.0 m /min。在强透水层中,适当提高水泥用量,掺入速凝外加剂,水泥掺入比在淤泥质土时不少于15%,砂层不少于12%,掺合料为二级磨细粉煤灰,掺量为10%～15%(按试件抗压强度值确定)。每条桩施工完毕,即预埋插入Ф22钢筋6m长,桩顶用冠梁和拉板固定。
2、基础桩施工
由于环境因素影响,基础桩施工仅可按照原来的场地进行。工程基础桩选择Φ800钻孔桩,共62支,主要包括了单、双、三桩承台,因此施工不得有Ⅲ类以上不合格桩出现。考虑到整个基坑支护的安全因素,地下施工时需尽可能减短施工周期,对于钻孔桩施工要严格安全工程标准施工, 以保證桩的质量达到理想标准。
3、土方开挖
在高层建筑地下室的土方开挖中需要注意的是基坑开挖中选用大型机械，在一次性开挖到建筑地下室设计的深度后，桩头要凿出，开挖土方的时候要注意不能碰到桩头，避免基桩的损坏。对于一些机械不能工作的各个基坑边缘地区，需要采用人工操作，施工人员要进行手动清坡，在基坑开挖的过程中为了防止由于下雨导致基坑周围出现积水的现象要在基坑的挖掘范围之外建设一条明沟，方便及时将雨水排出。最重要的一点是在基坑的挖掘中要对基坑内部的环境进行详细的检查，一旦在挖掘中发现出现坑底涌水的现象要及时进行技术处理，用潜水泵将积水抽出。为了防止基坑边坡在遭受大规模的雨水冲击后产生滑坡或者是损坏，需要在基坑挖掘中进行科学合理的护坡工程，在基坑开挖的时候需要开挖一段基坑就进行一段的护坡。
3、底板施工
(1)基坑排水:底板施工包括垫层、承台砌筑、底板钢筋绑扎捣砼防水措施等。基坑开挖至设计深度后,打掉桩头,并迅速按规定进行桩质量的检测,经检测,桩的质量全部符合质量要求。底板基层基本为灰黑色粉砂,且有大量地下水冒出,经用集水井(集水井比底板底1m以上,底部垫200mm～300mm厚3石～4石,井壁加护壁挡流砂,集水井沿基坑周边均匀设置,共12个)装滤沙网排走地下水后,粉砂沉积较为密实,但因为地下水量大, 用强排方法一刻都不能停止, 方可保证底板垫层施工。为保证底板垫层成形,使用C20快硬砼浇筑垫层。由于基坑周边亦有大量流砂涌出,可能会淘空基坑支护结构底部,使支护失稳发生坍塌,采用了厚砌360厚砖在外部用C20快硬砼封堵地下水和流砂,以巩固基坑支护,保证施工安全。
(2)承台捣C20速凝砼捣好垫层(承台周边用模板封好);
(3)钢筋绑扎,全部钢筋已按图纸尺寸提早备料,工人24小时抢工;
(4)底板砼C30、500 mm厚、抗渗等级1.2MPa;
(5)底板防水措施:由于实际条件的局限,车库底板防水不能按以往做法,因此决定用以下方法进行地下室的防水施工:防水混凝土,提高混凝土的抗渗等级;底板面整筑层施工前做纳米防水层; 后浇带用止水钢板加防水橡胶条。如图2所示。
4、地下室墙、柱、梁、顶板施工
（1）模板。在地下室的墙模板施工中要采用2240×1220×18mm的防水木胶合板，对于防水木胶合板的大小尺寸可以按照剪力墙的尺寸进行，在很多情况下，由于高层建筑物的地下室面积一般是很大的，所以在地下室墙模板的设置中要注意墙模板的长度，因为模板长度过长的话，在进行混凝土浇筑的时候就会形成膨胀变形。在已经发生模板长度过长的时候就需要采用止水环撑头做法，这样既能保证不发生膨胀变形，而且还能保证墙身的厚度以及满足墙身的防水要求。在地下室的管道穿墙设计中要采用预埋方式。在地下室的墙面进行全面的混凝土浇筑之前要对整个模板进行全面的检查，对模板的垂直度、支撑以及平直度都需要仔细的检查，从而保证地下室墙身的质量。
（2）钢筋。在地下室的墙、柱、梁等的施工中要将钢筋绑扎牢固，避免在以后进行混凝土浇筑中由于碰撞而造成钢筋捆绑松散、钢筋移位和漏筋的发生，这样就会造成钢筋的锈蚀，水也可以渗入墙身。在剪力墙双层钢筋的焊接中，尽量避免点焊在网片外侧路出钢筋头。对于地下室的剪力墙保护层中不能使用段钢筋头支垫。
二、高层建筑地下防水要点
1、底板和侧墙
均采用防水混凝土，抗渗等级要求大于B12级。底板C45 混凝土中还加设国家建材部、建设部推广的BS2 型无机铝盐防水剂。该防水剂同时具有防水剂、膨胀剂、减水剂、缓凝剂4 种外加剂的功能，防水效果好，寿命长，施工简单、工程造价低，属于比较理想的结构自身防水材料。从质检站的配方试验结果看，其抗渗等级均超过设计要求。侧墙原设计也为C45 防水混凝土，经过调查了解和认真分析研究，根据侧墙的受力特性，提请设计院修改设计，将C45 混凝土降为C35 混凝土。因为现场施工中竖向构件的养护条件较差，高标号的混凝土水化热降低比较困难，容易引起温度裂缝。而侧墙设计由于连续浇注的长度很大，关键是其水平钢筋设置的合理性，这样才能保证不出现竖向裂缝。
2、地下室底板采用材料内防水做法
施工中严格按照其施工操作规程施工，分两遍涂抹该防水胶2mm 厚，为了保证该防水层的质量和不被破坏，其上做了一层130mm 厚的混凝土垫浇层。从竣工后的使用效果看，没有出现渗水现象，质量很好。
3、侧墙、底板
凡是后浇带、施工缝等处，加设目前来看比较先进、防水效果很好的钢板止水带。对于需要与外界连接的预留洞孔更为重视，就连拉结侧墙内、外模板的穿墙螺杆都做防止水沿螺杆渗进的处理。总之，地下室工程的防水施工非常重要，要结合各工程的自身特点，选择适合的材料防水、刚性防水和构造防水方法，保证地下室建筑的正常使用。
三、裂缝处理
1、混凝土水化热
众所周知，大量的水化热会在混凝土浇筑后的水泥的水化作用中释放出来，在常温环境中，这种水化热会使混凝土构件的表面的温度与构件中心的温度存在差异。一旦冷却构件的温度存在2O℃以上的差别时裂缝便会产生。具体的说就是，2O℃的温差存在干构件的表面与构件的中心，构件内部便会产生裂缝；20℃ 的温差存在于构件与构件所处环境中时，构件的表面便会产生裂缝。
2、混凝土结构施工期收缩
随着混凝土施工工艺由半机械化转到现代化泵送工艺后，由于水灰比大，含砂率高，水泥用量多，浇筑速度快，振捣方法不当、养护不及时都有可能造成混凝土产生干缩裂缝。
3、混凝土侧墙刚度差异
因混凝土侧墙存在较多的附壁柱，由于截面变化，侧墙刚度较小，而附壁柱的刚度较大，侧壁的收缩变形往往会受到柱的约束而产生应力。当应力超过混凝土的抗拉强度时侧墙产生裂缝，应力释放，在离柱子1m～2m范围内的墙体上易出现纵向收缩裂缝。
四、地下室外墙混凝土的养护
地下室外墙混凝土易出面收缩裂缝，除在配合比选定上采取积极的预防措施，在施工中采取外侧加密横向钢筋、严格控制坍落度等措施外，后期的养护也至关重要。我们在实际操作中常采用长期的带模养护，并根据实际情况进行后续的养护。长时间的带模养护，由于采用木模，故保持模板的完全濕润可以使得混凝土内部拌合水的水化过程中，保持湿润环境，补充水源。浇水养护基本上采取连续循环的方式，浇注面为外端的内外侧面。
结论
在不同的地质、环境下进行地下室施工,则需要根据不同的情况制定施工方法。这不仅能够达到施工标准的要求,还能降低工程的时间消耗, 为施工单位创造更多的经济利益。
【参考文献】
[1] 毛玉南.探讨建筑工程中地下室施工技术的应用[J]. 四川建材.2009(05)
[2] 覃荣.探讨建筑工程地下室施工技术[J]. 建筑知识. 2010(S1)
【关键词】地下室 施工 技术
中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：
前言
随着地下室的工程越来越多，地下建筑的施工问题也日益突出，因地下防水的需要，地下室的混凝土一般为抗渗混凝土，而由于地下室的结构特点，很容易产生混凝土裂缝。地下室混凝土有如下特点：混凝土强度高，水泥用量大，因而收缩变形大几何尺寸大，内部热量积聚迅速，温升快，而外部却散热快，易形成高温差：工程量大，施工连续性强，不易控制。
一、工程实例
某建筑带有地下室车库,四周状况具体为:北面3 m为在建设中的高大写字楼,西面为15 m的建设公路,南、东两面为居民小区。南面小区的道路和地下车库之间的边距离5 m,路面与地下室原土面高差为1.5m,在地下室边线外2 m处的小区用的变压器。地下室车库共2层,底板面标高-7.4 m,面积占1900 m2,东西长99.5 m,南北宽18.6 m。车库基坑属于1级基坑。基础桩使用钻孔桩Φ800 mm,总数62支,承台情况为17个单桩承台;21个两桩承台;1个三桩承台。施工时由于受到空间限制,且地质条件复杂,而周围小区存在供电设施,对于基坑支护安全要求很高, 给施工带来了较大的难度。车库施工总平面图见图1 。
一、建筑过程地下室施工的技术要点
1、深层搅拌桩施工
由于周边施工用地少,不可能采用格栅式深层搅拌桩作基坑支护,只能钻两排Φ800搅拌桩以部份稳定土层,基坑分段开挖时作挡土作用。深层搅拌桩采用两搅两喷方法,即下沉和提升各两次,下沉分为预搅下沉和重复下沉,从预搅下沉至喷浆结束,连续输送水泥浆液,下沉至设计孔深后在原位搅拌喷浆1min～2 min后开始提升。喷浆下沉速度≤1.2 m /min,提升速度≤1.0 m /min,喷浆施工参数为:浆压0.4MPa ～0.6MPa,浆量30 L/min～40 L/min,提升速度0.75 m /min～1.0 m /min。在强透水层中,适当提高水泥用量,掺入速凝外加剂,水泥掺入比在淤泥质土时不少于15%,砂层不少于12%,掺合料为二级磨细粉煤灰,掺量为10%～15%(按试件抗压强度值确定)。每条桩施工完毕,即预埋插入Ф22钢筋6m长,桩顶用冠梁和拉板固定。
2、基础桩施工
由于环境因素影响,基础桩施工仅可按照原来的场地进行。工程基础桩选择Φ800钻孔桩,共62支,主要包括了单、双、三桩承台,因此施工不得有Ⅲ类以上不合格桩出现。考虑到整个基坑支护的安全因素,地下施工时需尽可能减短施工周期,对于钻孔桩施工要严格安全工程标准施工, 以保證桩的质量达到理想标准。
3、土方开挖
在高层建筑地下室的土方开挖中需要注意的是基坑开挖中选用大型机械，在一次性开挖到建筑地下室设计的深度后，桩头要凿出，开挖土方的时候要注意不能碰到桩头，避免基桩的损坏。对于一些机械不能工作的各个基坑边缘地区，需要采用人工操作，施工人员要进行手动清坡，在基坑开挖的过程中为了防止由于下雨导致基坑周围出现积水的现象要在基坑的挖掘范围之外建设一条明沟，方便及时将雨水排出。最重要的一点是在基坑的挖掘中要对基坑内部的环境进行详细的检查，一旦在挖掘中发现出现坑底涌水的现象要及时进行技术处理，用潜水泵将积水抽出。为了防止基坑边坡在遭受大规模的雨水冲击后产生滑坡或者是损坏，需要在基坑挖掘中进行科学合理的护坡工程，在基坑开挖的时候需要开挖一段基坑就进行一段的护坡。
3、底板施工
(1)基坑排水:底板施工包括垫层、承台砌筑、底板钢筋绑扎捣砼防水措施等。基坑开挖至设计深度后,打掉桩头,并迅速按规定进行桩质量的检测,经检测,桩的质量全部符合质量要求。底板基层基本为灰黑色粉砂,且有大量地下水冒出,经用集水井(集水井比底板底1m以上,底部垫200mm～300mm厚3石～4石,井壁加护壁挡流砂,集水井沿基坑周边均匀设置,共12个)装滤沙网排走地下水后,粉砂沉积较为密实,但因为地下水量大, 用强排方法一刻都不能停止, 方可保证底板垫层施工。为保证底板垫层成形,使用C20快硬砼浇筑垫层。由于基坑周边亦有大量流砂涌出,可能会淘空基坑支护结构底部,使支护失稳发生坍塌,采用了厚砌360厚砖在外部用C20快硬砼封堵地下水和流砂,以巩固基坑支护,保证施工安全。
(2)承台捣C20速凝砼捣好垫层(承台周边用模板封好);
(3)钢筋绑扎,全部钢筋已按图纸尺寸提早备料,工人24小时抢工;
(4)底板砼C30、500 mm厚、抗渗等级1.2MPa;
(5)底板防水措施:由于实际条件的局限,车库底板防水不能按以往做法,因此决定用以下方法进行地下室的防水施工:防水混凝土,提高混凝土的抗渗等级;底板面整筑层施工前做纳米防水层; 后浇带用止水钢板加防水橡胶条。如图2所示。
4、地下室墙、柱、梁、顶板施工
（1）模板。在地下室的墙模板施工中要采用2240×1220×18mm的防水木胶合板，对于防水木胶合板的大小尺寸可以按照剪力墙的尺寸进行，在很多情况下，由于高层建筑物的地下室面积一般是很大的，所以在地下室墙模板的设置中要注意墙模板的长度，因为模板长度过长的话，在进行混凝土浇筑的时候就会形成膨胀变形。在已经发生模板长度过长的时候就需要采用止水环撑头做法，这样既能保证不发生膨胀变形，而且还能保证墙身的厚度以及满足墙身的防水要求。在地下室的管道穿墙设计中要采用预埋方式。在地下室的墙面进行全面的混凝土浇筑之前要对整个模板进行全面的检查，对模板的垂直度、支撑以及平直度都需要仔细的检查，从而保证地下室墙身的质量。
（2）钢筋。在地下室的墙、柱、梁等的施工中要将钢筋绑扎牢固，避免在以后进行混凝土浇筑中由于碰撞而造成钢筋捆绑松散、钢筋移位和漏筋的发生，这样就会造成钢筋的锈蚀，水也可以渗入墙身。在剪力墙双层钢筋的焊接中，尽量避免点焊在网片外侧路出钢筋头。对于地下室的剪力墙保护层中不能使用段钢筋头支垫。
二、高层建筑地下防水要点
1、底板和侧墙
均采用防水混凝土，抗渗等级要求大于B12级。底板C45 混凝土中还加设国家建材部、建设部推广的BS2 型无机铝盐防水剂。该防水剂同时具有防水剂、膨胀剂、减水剂、缓凝剂4 种外加剂的功能，防水效果好，寿命长，施工简单、工程造价低，属于比较理想的结构自身防水材料。从质检站的配方试验结果看，其抗渗等级均超过设计要求。侧墙原设计也为C45 防水混凝土，经过调查了解和认真分析研究，根据侧墙的受力特性，提请设计院修改设计，将C45 混凝土降为C35 混凝土。因为现场施工中竖向构件的养护条件较差，高标号的混凝土水化热降低比较困难，容易引起温度裂缝。而侧墙设计由于连续浇注的长度很大，关键是其水平钢筋设置的合理性，这样才能保证不出现竖向裂缝。
2、地下室底板采用材料内防水做法
施工中严格按照其施工操作规程施工，分两遍涂抹该防水胶2mm 厚，为了保证该防水层的质量和不被破坏，其上做了一层130mm 厚的混凝土垫浇层。从竣工后的使用效果看，没有出现渗水现象，质量很好。
3、侧墙、底板
凡是后浇带、施工缝等处，加设目前来看比较先进、防水效果很好的钢板止水带。对于需要与外界连接的预留洞孔更为重视，就连拉结侧墙内、外模板的穿墙螺杆都做防止水沿螺杆渗进的处理。总之，地下室工程的防水施工非常重要，要结合各工程的自身特点，选择适合的材料防水、刚性防水和构造防水方法，保证地下室建筑的正常使用。
三、裂缝处理
1、混凝土水化热
众所周知，大量的水化热会在混凝土浇筑后的水泥的水化作用中释放出来，在常温环境中，这种水化热会使混凝土构件的表面的温度与构件中心的温度存在差异。一旦冷却构件的温度存在2O℃以上的差别时裂缝便会产生。具体的说就是，2O℃的温差存在干构件的表面与构件的中心，构件内部便会产生裂缝；20℃ 的温差存在于构件与构件所处环境中时，构件的表面便会产生裂缝。
2、混凝土结构施工期收缩
随着混凝土施工工艺由半机械化转到现代化泵送工艺后，由于水灰比大，含砂率高，水泥用量多，浇筑速度快，振捣方法不当、养护不及时都有可能造成混凝土产生干缩裂缝。
3、混凝土侧墙刚度差异
因混凝土侧墙存在较多的附壁柱，由于截面变化，侧墙刚度较小，而附壁柱的刚度较大，侧壁的收缩变形往往会受到柱的约束而产生应力。当应力超过混凝土的抗拉强度时侧墙产生裂缝，应力释放，在离柱子1m～2m范围内的墙体上易出现纵向收缩裂缝。
四、地下室外墙混凝土的养护
地下室外墙混凝土易出面收缩裂缝，除在配合比选定上采取积极的预防措施，在施工中采取外侧加密横向钢筋、严格控制坍落度等措施外，后期的养护也至关重要。我们在实际操作中常采用长期的带模养护，并根据实际情况进行后续的养护。长时间的带模养护，由于采用木模，故保持模板的完全濕润可以使得混凝土内部拌合水的水化过程中，保持湿润环境，补充水源。浇水养护基本上采取连续循环的方式，浇注面为外端的内外侧面。
结论
在不同的地质、环境下进行地下室施工,则需要根据不同的情况制定施工方法。这不仅能够达到施工标准的要求,还能降低工程的时间消耗, 为施工单位创造更多的经济利益。
【参考文献】
[1] 毛玉南.探讨建筑工程中地下室施工技术的应用[J]. 四川建材.2009(05)
[2] 覃荣.探讨建筑工程地下室施工技术[J]. 建筑知识. 2010(S1)