上海某大楼超长超大结构地下空间关键施工技术浅析

上海某大楼超长超大结构地下空间关键施工技术浅析

马俊

上海同济工程项目管理咨询有限公司  200092

摘要：伴随我国建筑工程建设规模的进一步扩大，就必须要保证地下空间超长混凝土结构的抗渗以及使用功能，基于此，本文结合上海某大楼超长超大结构地下空间想， 就其关键施工技术进行了一些分析和研究。

关键词：超长超大结构；地下空间；关键；施工；技术

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1、工程概况

背景工程（漕河泾某工业厂房及辅助用房项目一标段）地处闵行区虹桥925街坊1/3丘；分为03地块和09地块。本标段为03地块（图1），包括39#-44#楼及地下空间。场地西侧靠近合川路，北侧靠近田林路，东侧为在建四期五期项目，南侧为漕宝路。本项目总建筑面积约268743.16㎡，分为一、二两个标段，本工程为一标段。本标段总建筑面积约110388 ㎡。

图1：工程位置图

本工程地下空间为钢筋混凝土框架结构，标准柱网尺寸8.40×8.40m。基础为桩筏基础，桩基采用预应力高强混凝土管桩，管径400，桩长28~39m。

地库基础底板普遍厚度为 500mm（柱下设承台），号楼底板厚度 600mm，底板面标高为6.150。

本工程地下空间属于属超长、超大结构施工，设置温度及沉降后浇带，宽800mm。

2、针对本工程地下空间重难点分析及相应措施

1)难特点分析：

本工程地下空间规模大，属超长、超大结构施工，须从施工管理、技术措施方面着手，控制结构有害裂缝的产生。

另外地下空间设有大量后浇带，根据以往经验，后浇带部位往往会在后期封闭时容易引起结构渗漏，同时后浇带还影响到外防水及基坑回填，给施工造成困难。

超长超大结构地下空间上浮会带来地下空间剪力墙、框架柱、地下顶板、结构梁等结构的开裂、裂缝及破坏等危害，进而导致地下空间渗漏,严重时会影响到结构的安全和使用功能。

2)主要针对措施：

地下空间结构施工首先从混凝土配比和添加剂着手，选用合适的外加剂，考虑掺入适量的粉煤灰减少水泥掺入量，可以提高工程中混凝土的力学性能，控制裂缝的发展，使得混凝土后期强度有效增长。

在深坑区域布置降压观测和备用井，以应对⑤-2层承压水头周期性变化带来的不利影响。基坑开挖前基坑内地下水位须降至大开挖面以下1.0m左右，局部深坑水位应降至深坑底下0.5m～1.0m;降水施工应于开挖前15~20天左右进行，降水期间应密切监测基坑内外的地下水位。施工过程中应加强对5-2层水位的实时观测、结合安全水头埋深，视实际水头埋深决定是否按需减压降水。在基础及结构抗浮力和地下水头的顶托力平衡停止降水后才能进行封井。大部分疏干井考虑在底板垫层浇筑完成后、防水工程施工前拆除，并根据设计要求考虑留设若干口疏干井继续运行至地下空间结构出零，满足结构抗浮要求。降压井在底板施工完成后进行封堵。

3、现场施工措施

1)基坑降水

基坑降水布置：

本工程采用真空管井对基坑进行降水，每口井控制面积为250~300m²；基坑开挖前基坑内地下水位须降至大开挖面以下1.0m左右，局部深坑水位应降至深坑底下0.5m～1.0m；降水施工应于开挖前15~20天左右进行，降水期间应密切监测基坑内外的地下水位。施工过程中应加强对5-2层水位的实时观测、结合安全水头埋深，视实际水头埋深决定是否按需减压降水。

正式开挖之前，需专门进行群井抽水试验，验证降水井的降水能力是否满足基坑开挖的安全所需，同时检验止水帷幕对含水层的隔水效果是否满足设计要求。

封井措施：

在基础及结构抗浮力和地下水头的顶托力平衡停止降水后才能进行封井。

大部分疏干井考虑在底板垫层浇筑完成后、防水工程施工前拆除，并根据设计要求考虑留设若干口疏干井继续运行至地下空间结构出零，满足结构抗浮要求。降压井在底板施工完成后进行封堵。

2)基坑土方开挖

基坑开挖面积约3.4万m2，基坑开挖深6.55m，基坑总挖土方量约22.5万m3。

挖土部署：

根据设计要求，先开挖地下车库区域基坑，待连通道及坡道附近地下车库区域结构出零后，开挖连通道及坡道区域基坑（图2）。

图2：中心岛区域土方开挖、底板施工

图3：中心岛区域底板及抛撑完成后周边区域土方及底板施工

地下车库区域基坑挖土部署：

基坑局部竖向设一道支撑，支撑分为混凝土支撑，大面积采用斜抛撑形式，根据支撑形式，先行开挖中间区域底板，待底板牛腿强度达到设计强度后施工钢管斜抛撑，并进行留土区域土方开挖。

3)地下空间结构施工

施工流程：

土方至底（含深坑开挖）→浇捣垫层混凝土→放线→砌筑承台及基础梁砖代模→底板防水→绑扎基础底板钢筋和墙插筋→止水钢板施工→侧模板制作和安装（后浇带模板施工）→浇捣底板混凝土→底板（含传力带）养护至80%强度→第一道拆除→地下空间墙顶板施工→地下空间外防水→土方回填（图3）。

结构混凝土浇筑：

地下空间结构混凝土以汽车泵直接布料为主。原则上每一区块混凝土错开浇筑，布置汽车泵进行混凝土浇筑，先浇标号较高的柱墙混凝土，完成后再浇楼层混凝土，避免混乱使用。

浇捣时将振捣器插入下层混凝土50mm左右以便形成整体。

4)超长结构混凝土施工注意事项

本工程地下空间属于超长结构，为此在浇筑混凝土时，必须满足混凝土的耐久性、工作性能、强度要求以及应实现减缩抗裂的配合比优化要求，故混凝土应满足以下配合比要求：

（1）混凝土可以按60天龄期控制强度

（2）水泥应采用中热，低碱非早强性水泥

（3）采用低碱含量的混凝土砼膨胀剂，与水泥进行适应性匹配，控制混凝土的限制膨胀率为E=0.02%

（4）控制合理的水灰比，水胶比及入模塌落度

（5）掺入适量粉煤灰

（6）粗骨料：过筛连续级配的破碎石灰石，为减小孔隙率，石子粒径配比应经实验室确定。

（7）细骨料：选用细度模数不小于2.5，洁净，质地坚硬，级配良好、无碱活性成分的中粗砂，含水量不大于1%，在保证工作性能的前提下，选用较小的砂率，并应使其不大于40%

（8）规范施工，加强养护。

在超长混凝土结构的浇筑过程中，需要严格控制混凝土的入模温度，夏季天气过热时可以在早上或者晚上进行浇筑；冬季时可以适当在混凝土中掺入防冻剂。

在振捣过程中，需要按照相关规范进行，禁止过振或者漏振，在底板的大体积混凝土浇筑时，推荐采用二次振捣，充分提高混凝土的强度与密实度。混凝土浇筑完成需要及时进行养护，多采用浇水或者覆盖的措施，重点关注混凝土的内外温差，保证其不会差距过大。

5)地下空间防水施工

地下空间底板防水：4厚SBS改性沥青防水卷材（Ⅱ型）、1.0厚水泥基渗透结晶型防水涂料；

地下空间外墙防水：3厚高聚物改性沥青防水涂料、4厚SBS改性沥青防水卷材（Ⅱ型）；

地下空间顶板防水：4厚SBS改性沥青防水卷材（Ⅱ型）、3厚高聚物改性沥青防水涂料。

防水细部处理：

底板防水：做好桩头、集水井等部位的防水细部处理，重点部位增设附加防水层；后浇带处附加铺设一道厚防水卷材（共两层）；降水井、格构柱外围上下焊接二道止水钢板。

地下空间侧墙防水：选用合适的外加剂，以改善混凝土的性能。地下空间外墙模板的设置的穿墙螺栓采用专业可拆型防水穿墙螺栓，且焊接止水环，并加强对止水环焊缝的检查，杜绝渗水通道。

地下空间顶板防水：阴阳角转角处、施工缝、后浇带、穿墙管道根、预埋件以及突出水平面的相关部位增设附加防水层。

4、取得的效果

本工程施工也已基本结束，地下空间上部的荷载已达到设计要求，从目前监测情况看，地下空间未发生底板、墙板、顶板开裂及渗漏现象，地下空间结构稳定，达到了预期的目标，也得到了相关单位的好评。

5、结语

综上所述，在此类工程中，我们首先需要处理好其中的裂缝问题，找到问题的原因，然后提前制定针对性的措施，从而能够最大程度的保证工程的质量与安全，从而使其满足人们的使用需求。要保证地下空间的安全稳定，而且能节约成本，降低安全和质量风险，从而达到项目预期的目标。

通过精心组织和施工，严格控制施工工序，施工时全面考虑各个环节，按预定的方案进行严格控制，确保了地下空间在施工过程中，未发生异常情况，保证了施工质量，节约了工期，受到业主和监理单位好评。

参考文献

[1]侯兴宝. 超长结构地下空间施工阶段抗浮技术措施的分析与探讨[J]. 建材发展导向（下）, 2021, 019(012):121-123.

[2]许永坤, 朱仁兴, 姚继勇,等. 超长结构连续施工技术在地下空间中的应用[C]// 第七届全国混凝土膨胀剂学术交流会.

[3]王宁, 柴万先. 超长混凝土结构地下空间裂缝控制[J]. 工程建设与设计, 2010(1):4.

[4]方楷滨. 超长结构连续施工技术在地下空间中的应用[J]. 建筑工程技术与设计, 2016, 000(011):402.

[5]秦泽龙：施工期间预防地下空间上浮的技术措施探讨

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