黃漢林HUANG Han-lin

（廣東義方致遠(yuǎn)科技有限責(zé)任公司，廣州 511455）

0 引言

地下室工程一般為超長結(jié)構(gòu)，為了防止地下工程和上部高層建筑在施工期間因地基不均勻沉降、溫度應(yīng)力、收縮變形等對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不良影響，每座高層建筑周圍的地下室外墻一般都采用垂直留在地下室外墻后澆帶[1]。這樣，主體結(jié)構(gòu)與地下工程整體分離，待建筑主體完工后即可進(jìn)行后澆帶封閉。但地下室外墻后澆帶二次封閉時間間隔較長，會導(dǎo)致防水層施工、肥槽土方回填、室外管網(wǎng)、道路、景觀綠化等工序不能緊密搭接，不利于施工工期的節(jié)約；且如果肥槽長期不回填，就會增加大量的邊防設(shè)施，增加不必要的成本投入，增加安全隱患。因此，需要采取相應(yīng)的技術(shù)措施，對地下室外墻后澆帶進(jìn)行提前封閉，以減少因后澆帶二次澆筑的等待時間對后續(xù)工序的影響[2]。

1 技術(shù)原理

根據(jù)后澆帶的功能特性、施工特點以及后澆帶后續(xù)工序要求，采用具備一定柔性和彈性的2mm 厚45°梯形波紋鋼片對后澆帶實現(xiàn)提前封閉，使后續(xù)工序能夠盡快開展。當(dāng)后澆帶兩側(cè)混凝土結(jié)構(gòu)硬化收縮、溫度收縮或產(chǎn)生不均勻沉降時，波紋鋼片能夠如同彈簧一般拉伸，實現(xiàn)后澆帶提前封閉的同時，確保后澆帶兩側(cè)混凝土自由形變，不阻礙后澆帶發(fā)揮其自身作用。波紋鋼片采用內(nèi)嵌形式封閉，貫穿后澆帶寬度，兩側(cè)延伸進(jìn)入兩側(cè)混凝土結(jié)構(gòu)，與兩側(cè)鋼筋焊接，除了對后澆帶起到提前封閉的作用，還相當(dāng)于在后澆帶處多增加了一道止水帶，與后澆帶原止水帶共同發(fā)揮止水作用，為后澆帶抗?jié)B漏提供雙重保障。此外，使用PTB 乳液改性砂漿填充波紋鋼片凹槽，提高了材料韌性能、粘結(jié)性能、抗?jié)B性能，保證后續(xù)防水層粘貼牢固，確保后續(xù)工序提前穿插施工，節(jié)約工期。

該技術(shù)具有以下優(yōu)勢：①施工周期短：采用快速施工方法，可以大大縮短施工周期，提高工程效率。②防滲效果好：通過密封的后澆帶處理，可以有效地防止地下室外墻的滲漏問題。③適用范圍廣：該技術(shù)適用于各種類型的地下室工程。

2 封閉材料的選擇

波紋鋼片通過卷邊增加面外變形，以提供幾何剛度，從而不易發(fā)生自身屈曲。波紋的形狀提高了鋼片的穩(wěn)定性，相較于傳統(tǒng)的平板，相當(dāng)于在傳統(tǒng)平板的基礎(chǔ)上設(shè)置加勁肋，從而增加了抗剪強度。由于波紋鋼片呈波紋幾何形狀，當(dāng)其受兩端向外的拉力時，類似于后澆帶兩側(cè)混凝土結(jié)構(gòu)的硬化收縮。波紋狀的鋼片如同彈簧拉伸一般，具有一定的柔性和彈性，不會限制后澆帶兩側(cè)混凝土結(jié)構(gòu)的自由收縮[3]。

本文針對常用的波紋鋼片截面形狀，SW（正弦形）、TW（梯形）、TRW（三角形），建立Abaqus 有限元模型，模擬了波紋鋼片與后澆帶兩側(cè)鋼筋網(wǎng)的焊接情況。在模型中，我們假設(shè)連接是可靠的，并且加載過程中不會發(fā)生破壞。波紋鋼片的厚度為2mm，波峰與波谷之間的垂直距離為35mm，寬度為1440mm，高寬比為1.92。通過這個模型，我們可以對波紋鋼片的受力和變形情況進(jìn)行分析[4]。

根據(jù)后澆帶提前封閉的施工需求，既需要實現(xiàn)對后澆帶的提前封閉，滿足后續(xù)防水層等工序的施工要求，不能因后澆帶兩側(cè)不均勻沉降或收縮導(dǎo)致防水層等變形破壞，具備一定的剛度，又要使后澆帶兩側(cè)混凝土結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)自由收縮，具備一定的柔性、延性[5]。為此，對上述三種模型進(jìn)行加載分析，以尋求最佳的波紋鋼片截面形式，分析結(jié)果如表1 所示。

表1 各截面波紋鋼片的變形能力及延性分析結(jié)果

由表1 可知，三者在正方向的極限層間位移角為1.0%-1.8%之間，負(fù)方向為0.9%-1.7%，說明結(jié)構(gòu)變形能力較好，但三者的層間位移角各不相等，表明截面類型對結(jié)構(gòu)的變形能力有較大的影響，SW 屈服后的變形能力較差，TRW 在達(dá)到峰值荷載后，表現(xiàn)出延性特征，變形能力較好，而TW 的變形能力位于兩者之中。SW、TW 及TRW正加載方向的延性率依次為2.9，4.4 和5.3，說明TRW 和TW 的延性比SW 好，其中TRW 更是略高于TW。

綜合模型分析結(jié)果，正弦形截面剛度較大，但其延性差；三角形截面的波紋鋼片的變形能力和延性最佳，但剛度最?。惶菪谓孛嫖挥谇皟烧咧g，延性略低于三角形截面，但剛度較高?？紤]到后澆帶提前封閉的施工需求，要求一定的延性和剛性。進(jìn)一步對梯形截面的波紋角進(jìn)行對比分析研究，以選出最合適的尺寸。波紋角設(shè)置為45°、60°、75°和90°，依次對應(yīng)模型名稱TW-A45、TW-A60、TWA75 和TW-A90。計算結(jié)果顯示改變波紋角對梯形波紋鋼片的剛度、變形能力以及延性沒有顯著影響。為了后續(xù)工序能夠在波紋鋼片上順利開展，且便于波紋鋼片于后澆帶兩側(cè)的連接、抹面整片方便以及方便鋼片加工，選用波紋角為45°，厚度2mm 的梯形波紋鋼片。

為了給內(nèi)嵌波紋鋼片提供更強的連接作用，并且能夠為波紋鋼片提供可靠的后背支撐，將波紋鋼片兩側(cè)內(nèi)嵌入后澆帶兩側(cè)結(jié)構(gòu)，與兩側(cè)鋼筋固定，波紋鋼片背靠后澆帶面筋，與面筋固定，略內(nèi)嵌于后澆帶一側(cè)。這樣既能有利于波紋鋼片助力完成后澆帶使命，提前封閉的同時，封閉面又不會凸出于兩側(cè)結(jié)構(gòu)表面。另外，為確保波紋鋼片與混凝土粘結(jié)牢固，波紋鋼片兩側(cè)表面都進(jìn)行打磨粗糙。

相較于磚砌提前封閉，后澆帶處波紋鋼片通長不斷開，不僅能夠有效提前封閉后澆帶，方便后續(xù)工序開展，還能利用鋼材的致密性，確保后澆帶位置不發(fā)生滲漏，同時，波紋鋼片延長嵌入后澆帶兩側(cè)結(jié)構(gòu)的長度，與鋼板止水帶等長，相當(dāng)于在后澆帶接縫處設(shè)置兩道鋼材質(zhì)止水結(jié)構(gòu)，提高后澆帶兩側(cè)接縫的抗?jié)B防漏效果。

3 填充材料的選擇

由于后澆帶所用的鋼片為梯形波紋鋼片，鋼片表面存在凹凸?fàn)畈ǚ迮c波谷，為了給后續(xù)工序（如防水層施工）提供平整、符合要求的表面，需要對封閉面上波紋鋼片的凹凸面進(jìn)行填充找平。為了保證波紋鋼片一定的柔性和彈性，以滿足后澆帶兩側(cè)混凝土自由收縮，填充材料需具備一定的彈性。同時后澆帶還需抵抗回填土和澆筑混凝土?xí)r所產(chǎn)生的側(cè)向應(yīng)力，填充材料需具備一定的抗壓能力。本文采用PTB 乳液改性砂漿對凹凸?fàn)畈ǚ迮c波谷進(jìn)行填充，PTB 乳液改性砂漿是一種利用PTB 乳液作為改性劑的砂漿材料。PTB 乳液是一種聚合物乳液，主要由聚丙烯酸酯類樹脂、助劑和水等組成。通過添加PTB 乳液，可以改善砂漿的變形能力和回彈性，使其在受到外力作用時能夠更好地吸收和分散應(yīng)力，減少砂漿的開裂和破壞。PTB乳液中的聚合物能夠與砂漿顆粒形成牢固的粘結(jié)，使砂漿的粘結(jié)強度得到提高，從而增加了砂漿的抗拉強度和抗剪強度。提高砂漿的柔韌性和延展性，減少砂漿的開裂和斷裂。改善砂漿的施工性能，提高施工效率和質(zhì)量。PTB 乳液中的聚合物能夠形成一層保護膜，阻止水分滲透到砂漿內(nèi)部，從而提高了砂漿的防水、耐水性能[6]。

4 施工工藝流程

圖1 工藝流程圖

5 操作要點

5.1 波紋鋼片加工

①根據(jù)后澆帶的寬度加工制定相應(yīng)寬度的波紋鋼片，如圖紙設(shè)計后澆帶寬度為800mm，即波紋鋼片的寬度為1200mm。（內(nèi)嵌波紋鋼片兩側(cè)各伸出200mm）

②使用1200mm（寬）×1000mm（高）梯形波紋鋼片，鋼片厚度為2mm，波峰與波谷垂直高度為35mm，波紋角為45°，如圖2 所示。

圖2 波紋鋼片立面圖

圖3 后澆帶兩側(cè)混凝土完成

5.2 波紋鋼片與鋼筋骨架焊接

為防止鋼片安裝偏位，鋼片安裝前先進(jìn)行放線定位，波紋鋼片從下往上逐片安裝。為方便工人安裝，每塊鋼片高度為1m，波紋鋼片之間搭接20-30mm，每片鋼片兩側(cè)先點焊固定，再密封焊接。為了加強鋼板的整體性，減少鋼板之間的間隙，鋼板全部安裝完畢后，采用手工氬弧焊將上下鋼板之間的接縫一側(cè)進(jìn)行滿焊。鋼板焊接后，上部用模板硬封閉，防止其他雜物、垃圾落入后澆帶內(nèi)，影響混凝土澆筑質(zhì)量。

5.3 后澆帶兩側(cè)混凝土施工

后澆帶兩側(cè)混凝土施工前，必須對止水鋼板以及波紋鋼片進(jìn)行隱蔽工程驗收，及時糾正位置偏差。后澆帶兩側(cè)混凝土澆筑振搗過程中，應(yīng)設(shè)專人看護波紋鋼片，防止?jié)仓蛘駬v施工過程對波紋鋼片產(chǎn)生碰撞甚至破壞。[7]

5.4 后澆帶兩側(cè)混凝土清理與波紋鋼片沖洗

①后澆帶兩側(cè)混凝土養(yǎng)護完成拆除模板后，對兩側(cè)混凝土表面垃圾、雜物進(jìn)行清除。用電鎬將松動混凝土以及快易收口網(wǎng)鑿除，將整個混凝土表面的浮漿鑿成粗糙面，露出下面密實的混凝土層，用壓力水沖洗，使混凝土表面新鮮、毛面、干凈無油污。

②將施工過程中被壓彎、踩彎的后澆帶鋼筋進(jìn)行恢復(fù)，按設(shè)計圖紙有關(guān)大樣進(jìn)行搭接或加密處理，并墊好保護墊塊?；謴?fù)完成后，報甲方以及監(jiān)理單位進(jìn)行隱蔽工程驗收。

③后澆帶兩側(cè)混凝土清理以及后澆帶鋼筋恢復(fù)的過程中不能對波紋鋼片造成碰撞或破壞，并對波紋鋼片進(jìn)行沖洗，控制沖洗水壓，不能沖彎鋼片，沖洗鋼片表面飛濺的浮漿。

5.5 批PTB 乳液改性砂漿

①施工順序按照先填充梯形凹槽，再抹凸出面，先上后下，先中間后兩邊的順序。砂漿分層抹平，每層厚度以10mm 為宜。并應(yīng)在上一層砂漿凝固后再施工下一層，以防止所涂砂漿內(nèi)部松動。對其表面進(jìn)行抹面找平，自下而上刮平、抹平、壓實。[7]

②批砂漿結(jié)束后2h 開始養(yǎng)護，養(yǎng)護不少于7d，且每天養(yǎng)護不少于兩次。

③養(yǎng)護完成后，清理表面雜物、油污、沙子、表面凸出的砂漿塊等，及時修補平整表面。

5.6 防水層及其保護層施工

①卷材鋪貼。定位測量，在地下室外墻上彈出卷材控制基準(zhǔn)線。對陰陽角部位進(jìn)行附加層施工，把已剪好的卷材剝?nèi)ジ綦x紙后，按照彈好的基準(zhǔn)線，翻轉(zhuǎn)和鋪貼防水卷材。卷材之間的搭接為平行搭接，待長、短邊搭接施工時再揭除上下卷材搭接隔離膜。[8]

②滾筒排氣。卷材鋪好后，用軟膠板從卷材搭接方向的中間向另一側(cè)刮擦排氣，使卷材充分粘合。搭接粘貼下一卷時，將下卷重疊處的隔離型紙?zhí)崞穑瑢⑸暇砼c搭接控制線對齊后粘貼在下卷上，刮去空氣，充分粘牢。

③搭接封邊，閉口密封。撕掉上下卷材搭接處的隔離膜，刮去搭接處的水泥漿，用水泥素漿密封抹平。

④卷材施工完畢后，用水泥漿將擠塑板粘貼在防水卷材之上，作為防水層的保護層，以防止回填土方時對防水卷材造成破壞。

5.7 基坑土方回填

防水層及其保護層施工完畢后，應(yīng)按設(shè)計圖紙要求進(jìn)行土石方回填?；靥钔?xí)r，應(yīng)注意保護后澆帶封閉部分。后澆帶必須用松軟優(yōu)質(zhì)的土覆蓋和保護，方可允許車輛通過。后澆帶區(qū)域內(nèi)不允許進(jìn)行機械搗固作業(yè)，必須采用人工分層回填夯實，避免封閉材料因擠壓而擾動，損壞防水層?；靥钸^程中應(yīng)有專人對后澆帶進(jìn)行檢查和保護。[9]

6 結(jié)語

為確保地下室外墻施工質(zhì)量以及安全穩(wěn)定性能，設(shè)置地下室外墻后澆帶，釋放地下室外墻結(jié)構(gòu)的應(yīng)力，防止地下室外墻開裂滲漏。傳統(tǒng)的地下室外墻后澆帶施工方法所需的施工時間較長，后續(xù)工序不能盡快開展，工期損耗較大，不利于節(jié)約有限的施工空間和施工工期。

本文采用波紋鋼片內(nèi)嵌后澆帶，結(jié)合批PTB 乳液改性砂漿，實現(xiàn)了地下室外墻后澆帶的提前閉合，減短后澆帶施工與后續(xù)工序的銜接等待時間，為后續(xù)工序的快速開展奠定了基礎(chǔ)，有效節(jié)省了工期，有利于緩解施工空間有限的問題，方便施工布局，大大提升文明施工形象。另外，在后澆帶提前閉合的同時，不會妨礙地下室墻體后澆帶兩側(cè)混凝土結(jié)構(gòu)的自由收縮，發(fā)揮了后澆帶本來的用途。又能夠與后澆帶原本設(shè)置的止水鋼板共同對保障后澆帶接縫抗?jié)B效果起到雙重保障的作用，對于保證地下室外墻施工質(zhì)量、提高施工效率具有重要意義。

該技術(shù)適用于建筑工程地下結(jié)構(gòu)及地下工程，尤其適用于施工場地狹小，工期進(jìn)度緊張，室外園建工程量大，需超前進(jìn)場進(jìn)行穿插施工，對地下室外墻后澆帶需提前封閉的工程?，F(xiàn)階段全國各地住宅小區(qū)基本采用整體地下室（地下停車場），地下室外墻后澆帶快速封閉防滲施工技術(shù)的應(yīng)用前景廣闊。