高層住宅小區(qū)新增地下車庫關(guān)鍵施工技術(shù)研究與應(yīng)用

徐亨輝，包德軍，孫建明，任盼龍，包國臻

蘭州蘭石建設(shè)工程有限公司，甘肅 蘭州 730000

1 工程概況

某高層住宅小區(qū)設(shè)計有主樓5棟，地上有23～32層不等、地下有1層，結(jié)構(gòu)主體高度為71.5～98.5m不等，地下室結(jié)構(gòu)高度均為4.2m。采用樁筏基礎(chǔ)，筏板厚度為1.5m，端承樁樁身長度平均為40m。此項目在主樓所有施工內(nèi)容完成后重新調(diào)整規(guī)劃設(shè)計，在小區(qū)紅線范圍內(nèi)增加設(shè)計施工了整體地下車庫。新增地下車庫設(shè)計與北側(cè)11#、12#、13#樓地下室外墻連接，南側(cè)距離9#、10#樓分別為8.22m、9.73m，車庫整體呈啞鈴狀布置，如圖1所示，建筑面積約為8000m2，層高4.2m，為框架結(jié)構(gòu)、樁基礎(chǔ)。

圖1 新增地下車庫平面圖

2 施工重點與難點

2.1 對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)植筋技術(shù)的應(yīng)用

設(shè)計新增車庫頂板和外墻與北側(cè)主樓地下室外墻連接，底板與主樓筏板連接。按設(shè)計要求在新舊混凝土連接部位采用《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計規(guī)范》（GB 50367—2013）中的植筋技術(shù)連接。該項目存在大量的墻、梁、板、柱新舊混凝土植筋連接，植筋質(zhì)量是影響項目結(jié)構(gòu)安全的重要因素。

2.2 對預(yù)備注漿系統(tǒng)施工技術(shù)的應(yīng)用

預(yù)備注漿系統(tǒng)是地下建筑工程混凝土結(jié)構(gòu)接縫防水施工技術(shù)。該工程新增車庫主體的施工與原有主樓未能同期施工，在混凝土接縫部位雖有沉降后澆帶及微膨脹混凝土改善結(jié)構(gòu)不均勻沉降帶來的結(jié)構(gòu)裂縫，但由于該工程在接縫部位大量使用了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)植筋，為避免接縫部位后期出現(xiàn)結(jié)構(gòu)裂縫，該工程在植筋部位采用預(yù)備注漿系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過設(shè)置PN膩子型遇水膨脹止水條和埋設(shè)QDM-ZT注漿管兩種方式來滿足地下建筑工程混凝土結(jié)構(gòu)接縫防水需求。

3 解決方案

3.1 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)植筋技術(shù)的應(yīng)用

（1）鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)植筋深度計算。該工程植筋內(nèi)容包括新建車庫構(gòu)造底板與原有主樓筏板連接植筋，新建車庫頂板與原有主樓外墻連接植筋，新建車庫外墻與原有主樓外墻連接植筋，主樓地下室外墻新增扶壁柱與原有外墻、筏板連接植筋。這四種結(jié)構(gòu)連接均屬于承重結(jié)構(gòu)植筋，均需要經(jīng)設(shè)計計算確定（新建車庫連梁與原有主樓外墻連接機械錨固不在文章討論范圍之中）。這四種結(jié)構(gòu)植筋連接涉及普通熱軋帶肋鋼筋（HRB400E）C12、C14、C16、C18這4種規(guī)格，植入混凝土結(jié)構(gòu)基材強度為C35。以C18為例，植筋深度計算如下：

式中：Ls為植筋的基本錨固深度，mm；αspt為防止混凝土劈裂引用的計算系數(shù)（現(xiàn)場所需植筋鋼筋直徑均小于C20），取1；d為植筋公稱直徑（以C18為例）；fy為植筋用鋼筋的抗拉強度設(shè)計值，該項目植筋所用鋼筋均為HRB400E，fy=360N/mm2；fbd為植筋用膠黏劑的連接抗剪強度設(shè)計值，現(xiàn)場使用A級膠，植筋間距S1≥7d=7×18=126mm，植筋邊距S2≥3.5d=3.5×18=63mm，現(xiàn)場植筋間距、邊距均滿足要求，按內(nèi)插法確定fbd=4.75N/mm2。故Ls=0.2×1×18×360÷4.75=272.84mm。

式中：ΨN為考慮各種因素對植筋受拉承載力的影響而需加大錨固深度的修正系數(shù)；Ψbr為考慮結(jié)構(gòu)構(gòu)件受力狀態(tài)對承載力影響的系數(shù)，當為非懸挑的重要構(gòu)件接長時，Ψbr取1.15；Ψw為混凝土孔壁潮濕影響系數(shù)，取1.1；ΨT為使用環(huán)境溫度T的影響系數(shù)，當T≤60℃時，ΨT取1。故ΨN=1.15×1.1×1=1.265。

式中：Ld為植筋錨固深度設(shè)計值，mm；Ψae為考慮植筋位移延性要求的修正系數(shù)，當混凝土強度高于C30時，Ψae取 1。故Ld≥1.265×1×272.84=345.14mm。

根據(jù)以上以C18鋼筋為例進行的植筋深度計算，并結(jié)合現(xiàn)場實際操作中有可能產(chǎn)生的不穩(wěn)定因素，將設(shè)計植筋深度增加10%的富余量，確定C18鋼筋的現(xiàn)場植筋深度為380mm（即Ld′≥ 345.14×1.1=379.654mm，取 380mm）。

通過以上計算方式得出C12、C14、C16的植筋深度，如表1所示。

表1 植筋深度及孔徑設(shè)計值表 單位：mm

（2）鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)植筋施工方案。為保證新舊混凝土結(jié)合面黏結(jié)牢固、傳力可靠，植筋前需對原有混凝土基材進行鑿毛處理，鑿毛深度約為4～5mm并涂刷界面劑。按工序定位放線、鉆孔、清孔、注膠、植筋。施工前應(yīng)確認植筋錨固膠的產(chǎn)品合格證、出廠檢驗報告，各項性能指標應(yīng)符合有關(guān)標準的規(guī)定。嚴格按照產(chǎn)品說明書使用植筋錨固膠，應(yīng)按配合比準確計量，配膠由專人進行，攪拌均勻，配好的膠要在規(guī)定的時間內(nèi)用完。植筋錨固膠配置時稱量、攪拌用的容器應(yīng)保持清潔。鉆孔深度、孔徑、鋼筋處理、配膠等均要按設(shè)計要求及材料、工藝要求進行，由專人驗收，合格后方可進行下一步工序施工。此外，還要確保養(yǎng)護質(zhì)量，養(yǎng)護期間嚴禁擾動植埋好的鋼筋，要按規(guī)范規(guī)定進行現(xiàn)場取樣復(fù)試。

3.2 預(yù)備注漿系統(tǒng)施工技術(shù)的應(yīng)用

（1）PN膩子型遇水膨脹止水條設(shè)置。該工程新舊混凝土連接部位有頂板、底板、外墻，均為后期與土壤接觸部位，因此按設(shè)計要求在此部位設(shè)置遇水膨脹止水條。按設(shè)計要求，該工程采用PN膩子型遇水膨脹止水條，止水條體積膨脹率≥220%，高溫試驗（80℃×5h）無流淌、低溫試驗（-20℃×2h）無脆裂。

在該工程混凝土頂板、底板、外墻等部位的混凝土鑿毛過程中，在混凝土截面居中剔鑿一道30mm深V型槽，使用膠黏劑將止水條連接在槽內(nèi)，待新結(jié)構(gòu)混凝土澆筑后，止水條在48h后逐漸膨脹，與硬化中的混凝土形成壓應(yīng)力，滿足防水要求。止水條在混凝土中具有較強的自愈功能，在結(jié)構(gòu)出現(xiàn)新的細小裂隙而導(dǎo)致滲水時，會遇水持續(xù)膨脹而自行封堵裂隙。

（2）QDM-IT注漿管埋設(shè)。在橡膠止水條側(cè)50～100mm迎水面混凝土中埋設(shè)注漿管，注漿管內(nèi)徑為8mm、外徑為12mm，每回路長度≤4m，通過連接扣連接PVC注漿導(dǎo)管，注漿導(dǎo)管引出至新澆筑混凝土外表面，并封口保護，注漿時打開使用，相鄰注漿管回路搭接20～30mm，注漿導(dǎo)管引出不可穿越止水條閉環(huán)。新增地下車庫底板預(yù)備注漿系統(tǒng)如圖2所示。

圖2 新增地下車庫底板預(yù)備注漿系統(tǒng)

該工程完工后注漿導(dǎo)管留置于構(gòu)造底板地面、車庫頂板下表面、外墻內(nèi)表面，均通過建筑裝飾隱蔽，目前無滲漏水現(xiàn)象，如出現(xiàn)滲漏水現(xiàn)象可及時打開注漿導(dǎo)管進行注漿封閉。

4 結(jié)束語

該工程于2020年9月經(jīng)過竣工驗收后投入使用，結(jié)構(gòu)工作情況良好，滿足使用要求。隨著城市化進程的不斷深入，對于城市地下空間的開發(fā)項目逐漸增多，該工程便是在原有住宅小區(qū)內(nèi)新增地下車庫。文章通過對混凝土結(jié)構(gòu)受力鋼筋植筋深度的計算，以及對施工重點內(nèi)容的分析和新舊地下混凝土結(jié)構(gòu)接縫防水施工技術(shù)要求的詳細闡述，希望對同類型其他工程有一定的參考價值。