文／陸應(yīng)龍 中國建筑第五工程局有限公司 湖南長沙 410000

引言：

居民們對人居生活環(huán)境質(zhì)量要求水平的持續(xù)提高，促使環(huán)保工程及建設(shè)的技術(shù)取得快速穩(wěn)定發(fā)展，現(xiàn)階段最常見的建筑就是超長超寬結(jié)構(gòu)(超過100m)。以往傳統(tǒng)的以放為主、抗放兼具的設(shè)計(jì)模式，在經(jīng)過了整改以后澆帶可以讓混凝土整體結(jié)構(gòu)應(yīng)力中的約束收縮應(yīng)力大部分得以釋放，而這部分殘余的約束收縮應(yīng)力也主要可依靠膨脹預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件來有效抵消與對抗，讓超長鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)力收縮后開裂嚴(yán)重的實(shí)際問題將逐漸解決。本課題研究以善新苑安置房工程項(xiàng)目為背景，項(xiàng)目地下室連通，東西方向長度達(dá)354m，屬于超長型地下室。本次實(shí)驗(yàn)的目的是改善地下室的防水滲漏問題，同時提高結(jié)構(gòu)防滲漏措施，增強(qiáng)結(jié)構(gòu)實(shí)體質(zhì)量，為項(xiàng)目優(yōu)質(zhì)結(jié)構(gòu)工程提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，力爭對以后的類似工程起到指導(dǎo)型作用。

1、超長混凝土結(jié)構(gòu)連續(xù)支護(hù)施工新技術(shù)及在建筑地下室的應(yīng)用現(xiàn)狀中前景的研究分析

1.1 超長預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)連續(xù)支護(hù)施工新技術(shù)地下室工程應(yīng)用技術(shù)中主要存在什么樣的關(guān)鍵技術(shù)問題

近年來，我國的城市化規(guī)劃建設(shè)進(jìn)程的發(fā)展腳步似乎從未停止，已出現(xiàn)我國城市中心區(qū)可用耕地面積越來越偏少的情況，這就不得不要求利用更少的地來獲取更大的面積，需要在設(shè)計(jì)和建造時做到“借天入地”，讓高層建筑和地下建筑同時兼?zhèn)?。與此同時隨地下室總量在逐漸地增加，其中必然出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)性問題，例如地下室的防水等問題，對于整個地下高層建筑設(shè)計(jì)來說地下室即是整個結(jié)構(gòu)基部，也是所有建筑構(gòu)件中的必不可少考慮的重要部分，因此必須要保證在保證滿足其功能需求的前提同時，讓地下室建筑基部結(jié)構(gòu)本身的長期耐久性可以得到保證。故此，地下室如何防水處理就會顯得十分尤為之重要，但各地建筑設(shè)計(jì)方式不同而對各類地下室材料的處理防水性要求往往也都不同，主要是按照其功能進(jìn)行設(shè)計(jì)，必須有多道防水設(shè)計(jì)，最低也需要剛?cè)嵯嗥ヅ涞脑O(shè)防方式。經(jīng)過專家多年研究實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)和經(jīng)驗(yàn)證明，想要墻體防水隔熱保溫節(jié)能效果持續(xù)得到長期良好，設(shè)計(jì)、施工及技術(shù)管理和最終建筑材料安裝使用全過程之間又是必須的都是要互相溝通有關(guān)聯(lián)，好的整體工程系統(tǒng)設(shè)計(jì)、好的墻體建筑材料安裝選用工藝以及對后期工程完整和有效保障的后續(xù)技術(shù)及施工、后期系統(tǒng)設(shè)備安裝維護(hù)與保養(yǎng)都缺一不可，是一個有高度綜合性、系統(tǒng)性工程。所有材料都是有應(yīng)用期限的，針對超長地下室結(jié)構(gòu)，首先需要做好的就是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)防水，因?yàn)槠涫褂媚晗薜脑黾?，可能出現(xiàn)地基的不均勻沉降，從而引起結(jié)構(gòu)開裂滲漏，是十分常見的問題之一。因此，展開超長地下室的混凝土結(jié)構(gòu)防滲漏的施工技術(shù)專項(xiàng)研究十分有必要。

1.2 超長結(jié)構(gòu)連續(xù)施工技術(shù)發(fā)展趨勢以及國內(nèi)外技術(shù)對比

（1）據(jù)調(diào)查顯示，目前我國地下防水工程滲漏情況十分常見，在2013年全國建筑滲漏調(diào)查中提到，地下室滲漏率為57.51%，主要質(zhì)量問題為”有水跡，占比86.4%。在《中國建筑防水》有學(xué)者提到關(guān)于地下室底板柔性外防水的作用，并在施工中將新型防水材料應(yīng)用于其中，但其具體的防水效果還未給予反饋。而在《地下防水工程滲漏原因新認(rèn)識》中，有學(xué)者認(rèn)為:目前防水技術(shù)發(fā)展的方向需要讓施工工藝多樣化，并且簡單描述柔性防水的劣勢和功效；

（2）目前國外防水技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀分析:首先，其具備比較先進(jìn)且科學(xué)的防水材料，其次，關(guān)于防水的施工器材具有很大的突破，在防水設(shè)計(jì)方面也下了很大功夫，呈多樣化趨勢，更加注重新技術(shù)的整體價值；

（3）國外工程技術(shù)與我國相對比，整體來說國外是略勝一籌的，無論是管理中的問題還是技術(shù)問題，都還有一定的差距，現(xiàn)階段施工以及防水設(shè)計(jì)、機(jī)具、以及部分構(gòu)造的問題，在很多區(qū)域仍然是落后和無序的情況。

2、超長結(jié)構(gòu)施工技術(shù)簡析

2.1 地下室施工情況簡介

（1）在地下室處理中，如果要根據(jù)以往的常規(guī)混凝土的結(jié)構(gòu)施工的方式來處理，那么就還需要每間隔約20m-約40m 來進(jìn)行后澆帶的設(shè)置，解決混凝土結(jié)構(gòu)的收縮與裂開的情況。按照施工一般流程規(guī)定，需要施工人員在新混凝土的收縮情況基本達(dá)到穩(wěn)定階段以后開始(施工后42 天)開始再開始設(shè)置施工后澆帶，甚至?xí)诨炷镣瓿扇渴┕な湛s過程結(jié)束以后，直到砌體結(jié)構(gòu)的封頂，如此往往會導(dǎo)致建筑工期進(jìn)一步延長，加上混凝土后澆帶施工的灌結(jié)縫修補(bǔ)和接縫清理的工序會十分地繁雜，且老混凝土和新建后澆帶結(jié)構(gòu)之間往往有時間過渡差，所以導(dǎo)致新混凝土、老混凝土構(gòu)件之間的銜接點(diǎn)位置，有時會出現(xiàn)感到收縮現(xiàn)象以及產(chǎn)生塑性混凝土收縮裂縫；

（2）因此，考慮設(shè)置后澆帶的目的則是要為了有效防止可能發(fā)生在結(jié)構(gòu)裂縫處的結(jié)構(gòu)質(zhì)量問題，同時由于結(jié)構(gòu)裂縫現(xiàn)象一般也是出現(xiàn)在設(shè)置人工澆帶后會出現(xiàn)裂縫的，直接容易導(dǎo)致管道漏水、鋼筋柱腐銹，最終也影響關(guān)系到整體結(jié)構(gòu)運(yùn)行的質(zhì)量安全，沒有考慮采用任何相關(guān)措施方式予以解決時就很可能容易發(fā)生管道滲漏堵塞等工程質(zhì)量問題；另外，后澆帶混凝土與先現(xiàn)澆混凝土兩者間的結(jié)構(gòu)銜接關(guān)系也顯得比較薄弱，具有一定的安全隱患，同時沒有回填后澆帶，也不能停止降水，降水費(fèi)用也十分昂貴。因此如果想要大幅縮短整個施工及整體工期、使其整體進(jìn)度能夠加快，保證整體防水工程質(zhì)量穩(wěn)定和整個結(jié)構(gòu)整體的安全整體性，此次工程中主要將實(shí)施超長預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的自粘防水灌漿技術(shù)以及無縫防水施工等技術(shù)，主要是用膨脹混凝土加強(qiáng)鋼筋來調(diào)換后澆帶，從而達(dá)到無縫施工；

（3）同時還可多從基礎(chǔ)材料的選擇角度上多考慮，注意盡量保證基礎(chǔ)混凝土原材料自身的內(nèi)在質(zhì)量，不應(yīng)該采用太高易收縮性的水泥材料，例如高滲減釋水處理的混凝土外加劑、砂石級配合處理、含混泥量系數(shù)較水泥低許多的砂石混凝土等，減少了水泥料和水處理的消耗總量，可以做到讓基礎(chǔ)混凝土材料自身的收縮力更的小，注意如果在基礎(chǔ)混凝土澆筑早期處理時還想要有效減少基礎(chǔ)表面裂痕的產(chǎn)生，就特別需要嚴(yán)格掌握好基礎(chǔ)最后一遍工序的抹壓，在其終凝時是最佳時機(jī)。另外這種不對稱均勻的沉降也需要通過結(jié)構(gòu)措施來加以處理。

2.2 地下室防水模式簡析

（1）眾所周知，目前國內(nèi)比較成熟常見的建筑防水施工模式中包含有剛性結(jié)構(gòu)的自適應(yīng)防水、柔性建筑外漏防水施工和剛?cè)峤ㄖY(jié)合式防水施工三種技術(shù)模式，已有很多研究表明，柔性防水其施工比較復(fù)雜且在操作時很容易因?yàn)殇摻顡p傷而達(dá)不到想要的效果，加上應(yīng)用周期較短，所以不能和結(jié)構(gòu)的應(yīng)用周期同步，不僅金額昂貴，其防水的效果也不盡人意，因此目前已經(jīng)很少有公司選擇。而混凝土剛性屋面防水通常是會根據(jù)其結(jié)構(gòu)及自身特性的密實(shí)性或者是會通過用剛性材料等作為屋頂防水層料來有效實(shí)現(xiàn)屋頂防水保溫作用等的，一般通常情況下都是需要應(yīng)用混凝土摻拌合金料再加一些外加劑等來實(shí)現(xiàn)使屋頂混凝土屋面的保溫抗?jié)B流能力、抗裂破壞能力進(jìn)一步提升的。此外，剛性防水的施工操作比較簡單，所以整體的施工時間也較短，從而提高結(jié)構(gòu)耐久性，相比柔性防水性價比更高，是目前各大建筑中常見的防水模式。剛?cè)峤Y(jié)合防水其實(shí)從實(shí)際角度出發(fā)也沒有什么特別之處，針對本身結(jié)構(gòu)有缺陷的情況，其實(shí)也就相當(dāng)于柔性防水，倘若結(jié)構(gòu)自身是可以防水的，那么也不再需要柔性防水，因此增加柔性防水其實(shí)并無多大意義；

（2）想要讓地下室實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)自防水，就需要混凝土自身達(dá)到下述中兩個要求，要保證混凝土配比合理，才能振搗得更加緊密，同時還得滿足設(shè)計(jì)要求的抗?jié)B等級。其次就是要盡量有效的杜絕結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的裂縫，特別是貫穿性裂縫，就算是混凝土構(gòu)件自身結(jié)構(gòu)的整體抗?jié)B流效果要超過P12，而如果一旦發(fā)現(xiàn)有裂縫現(xiàn)象產(chǎn)生，那其內(nèi)部結(jié)構(gòu)可能就完全不具備整體防水能力。如果僅僅需要考慮到混凝土的抗?jié)B壓等級，其實(shí)都是可以很簡單地就能夠達(dá)到需求，但是若想要能夠讓混凝土完全不存在收縮與開裂，就更需要通過各個工作階段的有機(jī)配合才能最終實(shí)現(xiàn)，例如施工與澆筑、原材料選擇、混凝土的配比、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、混凝土振搗以及養(yǎng)護(hù)等，最終呈現(xiàn)完美的結(jié)果。

“也因?yàn)槲矣肋h(yuǎn)忘不了，我們剛認(rèn)識的那年夏天，我得了傳染病，所有人都離開了我，只有你留在我身邊，為了照顧我，三天三夜沒合眼，每次我口渴時，你都會及時遞上一杯甘甜的清水……”

2.3 膨脹補(bǔ)償收縮混凝土的選擇

想要解決開裂的問題，膨脹混凝土是一個很好的選擇，其具備較強(qiáng)的抗?jié)B性，同時后期強(qiáng)度較高、早期快硬等優(yōu)勢，在使用的時候需要注意限制其自由膨脹，可以避免其因?yàn)閺?qiáng)度降低而引起的使用效果欠佳的情況。另外，倘若將膨脹劑慘進(jìn)無筋混凝土中，就需要延遲拆除模板。倘若在摻入以后混凝土的坍落度損失較多，則可以給予緩凝劑來處理，對于水泥不適應(yīng)的情況可以更換。而混凝土添加劑和水泥膨脹劑用量的精確配比、整體摻量和膨脹材料都得科學(xué)配比，并且通過實(shí)驗(yàn)確認(rèn)。進(jìn)行膨脹混凝土選擇以前，要確認(rèn)其是否需要應(yīng)用，有必要的時候再加入。而具體如何去選擇材料就還需要進(jìn)行觀察，根據(jù)材料所需達(dá)到的最大膨脹的速度、膨脹率、骨料、水泥、混凝土強(qiáng)度要求等情況來做選擇，并且可以在相同的養(yǎng)護(hù)和約束要求條件下再次開始進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，最終確認(rèn)所需要的種類以及劑量。所以實(shí)際施工的時候需要按照具體情況來選擇，切勿盲目應(yīng)用。通過對國內(nèi)外的諸多實(shí)際工程和實(shí)驗(yàn)結(jié)果已經(jīng)初步證明，將ZY 型的膨脹型混凝土防水劑料直接的加入到膨脹的混凝土材料體系中，通過一種生物化學(xué)的反應(yīng)的過程來實(shí)現(xiàn)逐步地讓這種膨脹的混凝土材料體系逐漸的實(shí)現(xiàn)膨脹。

2.4 膨脹混凝土施工技術(shù)要求

（1）設(shè)置膨脹加強(qiáng)帶

具體的需要是根據(jù)實(shí)際工程混凝土結(jié)構(gòu)上的殘余應(yīng)力分布來具體進(jìn)行綜合分析，再進(jìn)一步按照工程具體技術(shù)要求重新設(shè)計(jì)，保證后澆帶位置和施工圖設(shè)計(jì)時圖紙確定的位置保持相同，并且考慮采用2m 以上寬混凝土加強(qiáng)筋帶作為替換后澆帶，從而達(dá)到連續(xù)澆筑。另外，在混凝土施工進(jìn)行時膨脹劑的有效使用加量還應(yīng)能隨著兩側(cè)混凝土本身的相對強(qiáng)度增大而迅速增加，間歇式回填后澆膨脹加強(qiáng)帶則是個很好的補(bǔ)救選擇，回填一般需要先在完成兩側(cè)基礎(chǔ)混凝土基礎(chǔ)澆筑完畢后的下1 周才實(shí)施。將密孔鐵絲網(wǎng)設(shè)置于兩側(cè)膨脹混凝土加強(qiáng)帶之間的邊緣，其功能主要也是根據(jù)位置而避免了配比不同產(chǎn)生的膨脹混凝土流至加強(qiáng)帶。

（2）膨脹混凝土施工

首先是混凝土的配比和原材料的計(jì)算。膨脹混凝土的水、粉煤灰、石、水泥、砂、膨脹劑等都需要精密的計(jì)算出配比，才能放入攪拌機(jī)內(nèi)，其計(jì)量誤差需要和下述中的要求相符:石、砂±2%、水、外加劑、水泥、粉煤灰為±1%。

表1 膨脹混凝土配合比（kg/m3）

但是得特別注意澆筑以前，要將鋼筋間和模板清理干凈，在澆帶的前后兩端設(shè)置有兩道震動器，第一，在混凝土的卸料位置，避免上部有振實(shí)問題發(fā)生；第二，在混凝土坡角位置，讓下部更加緊密。避免混凝土出現(xiàn)堆積的問題，讓混凝土和出料口之間有一個坡度，再進(jìn)行整體振搗，按照具體需求進(jìn)行振搗整體時間的調(diào)整，注意振搗棒的移動間距和深度需適宜。施工前先進(jìn)行預(yù)估計(jì)量，調(diào)整泵送工藝、供料速度、結(jié)構(gòu)物尺寸等，以防止出現(xiàn)冷縫。

（3）混凝土養(yǎng)護(hù)

混凝土施工后期的防水及養(yǎng)護(hù)工作都是需要注意的，在后期的進(jìn)行混凝土表面防水澆筑與養(yǎng)護(hù)處理的時候，抹面及澆筑都完成了以后只需要在表面應(yīng)用一層塑料薄膜將混凝土的表面覆蓋，同時鋪上草席或者麻袋片，觀察其硬化程度，一般情況下是在4-5h 以后，可以開始在頂板筑堰蓄水3cm 左右的養(yǎng)護(hù)，注意養(yǎng)護(hù)期不能低于半個月。注意在混凝土終凝以后，可用手指用力往下壓(待其表面沒有凹痕即可)，就能夠淋水養(yǎng)護(hù)。此外，混凝土因?yàn)椴荒荛L時間耐高溫，所以還不能避免長時間太陽暴曬，得重新建立柔性保溫層系統(tǒng)和柔性的防水層。

（4）薄弱位置處理方式

針對施工縫要持續(xù)澆筑的地方，澆筑以前得清除表面的雜物和垃圾、浮粒，并且施工位置保持濕潤，按照混凝土接茬規(guī)范實(shí)施。將施工模板全部拆除了以后，在施工縫表面如果有一層砂石搓縫露出，這處就是施工很容易的出現(xiàn)滲水裂縫的位置，此時防水處理最主要的還是防水砂漿，也只需要先在施工縫的左右兩邊以及上下各3cm 深的中間位置進(jìn)行沿縫鑿上毛字并定期給予清洗或沖洗，其次再給予6%的水泥凈漿，表面涂刷12mm 左右，待稍干以后再刷上5mm 左右的水泥砂漿，最后壓實(shí)、收光。完成抹面以后8h 則可以開始實(shí)施灑水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)期不能低于一周。

（5）溫控措施

針對施工時期溫差較大的時候，需要做好蓄水和測溫等養(yǎng)護(hù)工作，保證混凝土的內(nèi)部溫度適宜。而混凝土構(gòu)筑物內(nèi)外的溫差不能超過25℃，環(huán)境溫度和表面溫度差不能＞15℃，不然開裂的幾率較高。而針對溫差超過15℃的時候，就需要實(shí)施混凝土蓄水養(yǎng)護(hù)措施。

（6）混凝土質(zhì)控與質(zhì)量檢測

注意每個生產(chǎn)班次原材料的檢查坍落度稱量最少應(yīng)＞兩次，一個生產(chǎn)班次原材料的檢查原材料稱量至少也應(yīng)超過兩次。并且混凝土必須要得先有二組留置的膠凝土試驗(yàn)或抗?jié)B凝試塊，在全部澆筑施工完成的現(xiàn)場立即開始制作混凝土試塊，一組要和全部澆注完現(xiàn)場的混凝土標(biāo)準(zhǔn)與養(yǎng)護(hù)的施工準(zhǔn)備條件相同，另還需有一組標(biāo)養(yǎng)。

結(jié)語：

總而言之，超長無縫結(jié)構(gòu)模板施工技術(shù)在城市地下室建筑中的廣泛應(yīng)用和與傳統(tǒng)砼后澆帶工藝相比也具有其很大技術(shù)優(yōu)勢，而利用此類技術(shù)工藝混凝土澆注到成型過程僅所需一次，有效地避免了施工縫隙的大量產(chǎn)生和以及容易出現(xiàn)各種有害結(jié)構(gòu)裂縫，底板混凝土的密實(shí)整體性進(jìn)一步得到大大提升，同時它也可讓其施工操作程序相對更加高效簡單，結(jié)構(gòu)工程的安全整體穩(wěn)定性要求也將更高，降低了混凝土結(jié)構(gòu)裂縫事故的出現(xiàn)。在施工完成該地下室經(jīng)過兩年應(yīng)用后狀況良好，外壁和底板均未發(fā)生滲漏、開裂的情況，則代表只要選擇性能良好的材料，并按照其性能需求進(jìn)行合理施工，是可以實(shí)現(xiàn)超長構(gòu)筑物的持續(xù)澆筑的，針對非防水現(xiàn)澆建筑模板的施工，也可以有效避免有害裂縫產(chǎn)生，縮短整體施工周期。