新旧地下室无缝连接设计初探

新旧地下室无缝连接设计初探

周健能

梁黄顾建筑设计（深圳）有限公司518048

摘要：一些大型的房地产项目由于建筑面积及体量巨大，出于对资金、销售等问题的考虑，会采取分期开发的办法来应对。但同时又因为使用功能及规划的原因，要求分期工程的地下室必须相互贯通不留缝隙，形成整体地下室，即要求新旧地下室无缝连接。本文结合惠州某住宅项目的地下室设计，对新旧地下室无缝连接的土建设计及施工进行探讨。

关键词：新旧地下室无缝连接，新旧混凝土连接，防水措施

1、工程概况

惠州某住宅项目（下称该项目），占地27万多平方米，总建筑面积84万多平方米，共分八期开发。每期建筑面积在8万~18万平方米不等，分布有高层住宅和多层别墅。每期均设置地下室，有分期连通的也有不连通的。首期开工在2011年，至今已7年多。目前该项目一~五期已投入使用，六期及七期正在施工，八期施工图设计正在进行。

2、边界的构件计算

该项目五期为长条形地块，四栋高层住宅一字均匀分布，全地块满布两层地下室。该地块的南半区存在钉子户，到施工开始时仍未解决，导致当时只能先施工北半区，这就等于人为把地下室断成两半，分界处形成边跨。这个情况在施工图设计过程中是没有考虑到的。如果仍然按当初的施工图设计（把人为分界作为连续梁板考虑）来施工，显然是有问题，势必会造成了边界跨的梁板跨中底筋以及边跨相邻支座负筋配筋不足，边界柱也会因为缺少计算本有的边跨梁弯矩对其的影响而存在安全隐患。现很多项目地下室顶板上覆土都很厚，1.5m、1.8m随处可见，若边界跨考虑不周，安全隐患就更严重了。因此，遇到这种情况，我们必须谨慎的处理，应分别按两种受力情况计算（连续和不连续的两种不同状态）的结果取包络设计，使其在无论如何都能处于安全状态。

3、新旧混凝土连接

混凝土构件长时间的间隔施工，不可避免会存在新旧混凝土连接的问题。新旧混凝土连接涉及到钢筋连接、混凝土连接和施工缝防水三个方面，而这三个方面又是相辅相成的。钢筋连接不好影响新旧混凝土结合度，从而影响混凝土施工缝防水效果；反过来，施工缝防水做不好，水渗入影响使用功能的同时腐蚀连接钢筋，长此以往会使钢筋连接失效，水渗入室内变得不可控制。对于地下室来说，由于地下水的长期存在，新旧混凝土的连接处理效果就显得更加重要了。

3.1钢筋连接

新旧混凝土构件的钢筋连接一般有三种情况。第一种是前期预留与后期连接的钢筋。此时，只需要把包裹预留钢筋的低强度混凝土凿去，露出预留钢筋，然后与新增钢筋焊接即可。这种情况是最常见的，也是连接效果最好的。第二种是前期没预留后期连接钢筋，但交界处梁板有部分凸出边界，此时可以敲去凸出部分的保护层，露出原钢筋，然后与新增钢筋连接。此种情况因混凝土强度较高，凿除困难，另外由于施工空间的要求，比如地下室底板等构件，施工可能性受限制。此外，原结构配置钢筋是否符合要求也不一定，所以这第二种连接的连接效果不错，但施工有一定困难，且存在较大的偶然性，适用范围较小。第三种就是植筋。这种方法适用性广，效果与施工质量有直接关系，施工时严格按植筋工艺步骤执行，保证植筋强度，妥善管理，也可以达到很好的效果。

该项目五期出现临时分界的情况，因为甲方的及时反馈，我们可以及时的把预留钢筋的节点大样给到施工现场，得以采用上述的第一种方法。其中的底板节点如下图。

该地块北半区施工到二十几层的时候，南半区的土地归属问题才得以解决，南半区施工随即开始。C15保护混凝土凿除，焊接钢筋，混凝土连接面处理等等，整个施工过程顺利。工程现已投入使用，交界连接处理效果不错。

3.2新旧混凝土连接

新旧混凝土的连接质量关键在结合面的处理。混凝土的胶结力来源于水泥化学变化形成水泥胶体的过程。旧混凝土水化作用已经很弱，与新混凝土的胶结力很小，新旧混凝土结合面的抗拉强度（粘结强度）远远低于混凝土本身具有的抗拉强度，结合面连接非常薄弱。因此必须采取有效措施增强结合面连接，才能保证连接质量

加强新旧混凝土结合面连接，须增加结合面的咬合力、胶结力和摩擦力。首先对旧混凝土界面进行严格清理，去除风化、变质、蜂窝、麻面和疏松部分，并凿成凹凸面。凿成凹凸面可以增加其接触面面积及咬合力，对于增加摩擦力等也是很有帮助的。这种做法对抵抗结合面剪力破坏产生裂缝有很直接的帮助。表面机械处理后，必须用压力水将碎屑、粉末彻底冲洗干净，因为这些粉屑的存在严重影响结合面连接，将使一切连接工作前功尽弃。

为避免旧混凝土把水分吸走影响接缝处水泥的水化作用，浇筑新混凝土前，旧混凝土必须浸水润湿，达到干饱和状态。然后在交界面涂抹混凝土界面剂，增结合面胶结力。涂抹界面剂后应及时浇筑新混凝土，若时间间隔过久，界面剂固化后，起不到使新旧混凝土密切结合的作用。新浇筑混凝土须采用微膨胀混凝土，且混凝土强度应比旧混凝土强度等级高一级。微膨胀混凝土可以避免新旧混凝土因新混凝土收缩而在交界面产生裂缝，且由于其后期具有一定的膨胀量，能使新旧交界面结合得更加紧密。

3.3结合面的防水措施

新旧混凝土结合的防水，首先是以混凝土结构的自防水为主。上述的加强钢筋连接及结合面粘结力的措施都是在提高混凝土结构的自防水能力。把上述的措施都做好了，那后续的其他防水措施就有了一个坚实的基础和保障。自防水措施之外，按照“以防为主，刚柔结合，多道防线，因地制宜、综合治理”的防水原则，还需要更多的防水措施来保障防水效果。比如在结合面预埋遇水膨胀止水条或者止水钢板，连接缝下增加一层混凝土板（如上面结构大样）等。一般预埋止水钢板的效果比止水条会更好一些。这些预埋预留措施必须是设计时有准备的，无预留后做的效果则难以保证。在防水效果难保证，可能渗水的情况下，需要在结合面旁边设置排水措施作为最后一个措施，例如排水沟等，但这是最无奈的做法了。

该项目八期的地下室与其他一期四期七期的地下室都有连接，且都为无缝连接。经查，这些分期图纸设计中并没有为与八期的连接预留施工缝防水措施。在此条件下，多道防线的施工难度较大，施工质量难以保证。这种情况在该项目的其他一些分期连接也经历过，由于施工质量的参差不齐，防水效果并不好。经与业主沟通，确定在地下室底板沿连接缝位置设置一道排水沟，以防万一。

结束语

新旧地下室无缝连接设计，其构件计算与设计等问题与普通结构差异不大，重点注意地下室分界构件受力的不同情况，按需设计保证安全。而连接缝的防水措施则是整个设计的重点环节。防水措施的效果与设计前期的准备，业主与设计方、施工方的沟通，甚至整个项目的规划布置等都有很大的关系。这是一个需要不断探索和总结的课题。