大型居住社区优质工程的技术创新与管控——以上海市航头基地21-05地块项目为例

洪建华 Hong Jianhua 方 荣 Fang Rong

大型居住社区优质工程的技术创新与管控
——以上海市航头基地21-05地块项目为例

洪建华 Hong Jianhua 方 荣 Fang Rong

1 项目概况

上海市大型居住社区新选址航头基地21-05地块项目位于上海浦东新区航头镇鹤雷路与航昌路交汇处。项目建设用地面积33 111m2，地块内主要由7栋高层住宅（地下1层，地上25～27层）和一座地下人防汽车库组成，总建筑面积98 557m2，1 205套安置房（图1）。本工程为初装修，首层公共部位采用防滑地砖（地砖踢脚板），底层电梯门套为墙砖，其余地坪为细石混凝土地坪。室内公共部位内墙、顶棚采用白色内墙涂料，外墙采用外墙涂料。

项目于2012年10月开工建设，2015年竣工交付入住，竣工实景见图2。地块内7栋高层住宅全部获得2015年度上海市建设工程优质工程“白玉兰”奖，成为上海市第一个“白玉兰小区”街坊。

2 PHC管桩基础

图1 项目鸟瞰图

PHC管桩是在工厂内采用先张法预应力和离心成型工艺，经蒸压养护而制成的一种空心圆筒体的等截面构件。桩身具有较高的预应力，其抗弯、抗裂性能良好；桩身混凝土强度等级为C80，单桩承载力高，其技术经济的优势体现在单位承载力的综合造价明显低于预制混凝土方桩和钻孔灌注桩。

本项目为25～27层的高层住宅，基桩选用高承载力的PHC管桩具有较高的性价比。项目用地原属农田和村庄，地面无建筑物和地下管线，四周为临时道路，环境条件适宜挤土性桩基的施工。

常规的桩基承载力设计计算一般是根据地质勘探报告中的土层数据确定，但地质报告中的数据又是通过土工试验的结果转换得出，不能充分体现原状土的土体承载力，一般取值比较保守[1]。

桩基的实际承载力取决于桩身强度与土体承载力的匹配。本项目在现场对各单体进行PHC管桩极限承载力的静载试验，依据试验成果对桩基工程进行二次设计，以防范地质条件不确定性的潜在安全质量风险，同时充分挖掘PHC管桩高承载力的特质。优化设计后的技术经济指标为：PHC-AB500(100)-33管桩设计的平均承载力为56.47kN/m，建筑面积平均含桩量0.328m/m2。与周边按常规设计施工的同类工程相比，桩基的承载力平均提高了32.09%。本项目7栋高层住宅共871根φ500的PHC管桩，施工完成后进行了13根桩的竖向承载力静载试验检测，检测数量为1.50%。检测结果显示：桩顶最大沉降量平均值14.87mm，变异系数0.144[2]。

PHC管桩在本项目高层住宅桩基工程的应用，通过技术管控，经济优势明显，工程的安全性有保证。高层住宅有效控制了房屋沉降量，为防治工程质量通病的开裂与渗漏奠定了基础。

图2 项目实景图

图3 地下汽车库基坑开挖

3 地下室自防水结构底板

本项目地下建筑面积共11 269m2，其中7栋高层住宅地下一层建筑面积3 320m2，地下一层人防汽车库建筑面积7 949m2，防水设计等级标准均为二级。基础设计为梁板体系，其受力体系为：建筑物荷载通过墙、柱、板传递到基础梁，由基础梁传递到桩基。为此，基础梁作为主要受力构件，结构底板成为架空板，形成非平底式筏板基础。本项目地下室基础梁宽600～1 300mm，高800～1 100mm；地下室结构底板厚度均为400mm。高层住宅地下室基础埋深为4.40m，地下人防汽车库基础埋深为5.95m。

本项目地下4.40～5.95m土层状况为：③号土层，系淤泥质粉质黏土，成因类型为滨海～浅海，湿度为饱和，状态为流塑，压缩性为高等；地下水PH值为7.03～7.23，地块原为农田和村庄，没有污染源。实际开挖情况与岩土勘察报告土层状况相符（图3）。

在基坑土方开挖过程中，由于土质和机械开挖等因素，板底的原土很难被原状保留，板底土方需要二次回填，回填土在地下水作用下会下沉，土体面上的素混凝土垫层会随土体下沉开裂，涂贴在混凝土垫层面上的防水层也随之破坏而失去防水作用。若结构底板的防水混凝土存在质量瑕疵和裂缝，地下室地面就会渗漏，甚至是大面积渗漏水。

针对上述问题，本项目采用地下室结构底板混凝土自防水的设计与施工[3]，结构底板防水混凝土设计标号为C30～C35，抗渗等级为P6，由上海建工材料有限公司供应。按照新实施的《地下防水工程质量验收规范》（GB 50208—2011）研制了低热量的防水混凝土，其配比的主要材料为：胶凝材料用量360～380kg/m3，其中水泥含量220kg/m3，粉煤灰等活性掺合料140～160kg/m3，水胶比、砂率、灰砂比等均符合验收规范的要求，坍落度为120±30mm。

该配比与2002年版验收规范中关于“防水混凝土水泥用量不得少于280kg/m3”的规定相比，水泥用量减少了20%，相当于本项目防水混凝土的水泥水化热量比过去防水混凝土水泥水化热量减少了20%，这对于大面积防水混凝土浇筑工程来说，能有效防止其开裂，并可减少混凝土内部裂缝的缺陷。

地下室基础梁由砖胎模成型，结构底板由土体回填，C15素混凝土垫层，整个模体表面用防水砂浆找平压光（图4），有利于模内混凝土成型表面密实光滑，可减少混凝土表面开口毛细孔。选用防水砂浆找平，可增加模体表面的憎水性，以降低混凝土内水分向模体渗透的速率，提高模内混凝土保水性，有利于水泥的充分水化形成水泥凝胶，不断填充于原来的水泥浆絮凝结构的毛细管通道中；毛细管通道逐渐被堵塞，形成不通连的毛细孔，从而提高防水混凝土的密实度和抗渗能力。

防水混凝土浇筑的质量控制，是保证地下室大面积防水混凝土结构底板自防水是否有成效的关键。施工单位按规定程序施工，监理人员严格监督，以保证混凝土的施工质量。在完成基坑土方回填后，地下水位逐渐回升，定期检查，若无渗漏点再进行地面找平层施工。结果表明：地下室400mm厚结构底板迎水面未涂贴防水层，依靠防水混凝土的自防水技术，均达到设计和使用的要求，同时工期缩短，成本降低。

竣工后的地下车库实景图见图5。

图4 地下汽车库板底胎膜

图5 地下车库实景图

4 三角形抗裂钢筋网片

上海位于长江三角洲入海口东南前缘，属三角洲冲积平原，其特征属软土地基，客观存在着房屋的自然沉降。高层住宅无约束外墙阳角处的现浇钢筋混凝土楼板，在施工阶段及竣工交付使用过程中，房屋的不均匀沉降，致使板面的应力集中，易造成楼板面开裂。传统的技术措施是在无约束外墙阳角处的现浇钢筋混凝土板面上增加放射性的钢筋（图6），以增强板面的抗拉强度，防止板面裂缝的发生。

具有自主知识产权的三角形抗裂钢筋网片技术（专利号ZL2014205680524），是对放射钢筋的传统技术进行改良，利用冷拔钢丝的低塑性能和焊接成网片的整体性，提高了混凝土楼地面抗应变能力，可有效防治混凝土楼地面的开裂（图7）。本项目采用φ4 b@75的1 500×1 500三角形钢筋网片，置放在高层住宅无约束外墙阳角楼板面上排钢筋处，绑扎固定。7栋高层住宅楼共2 222个网片，由工厂集中加工，现场施工方便，节省人工，受到了施工单位的认可和欢迎。

经济成本经造价部门测算：φ4 b@75的1 500×1 500三角形抗裂钢筋网片的用钢量为2.90kg/片，原设计放射钢筋φ8@100的用钢量4.20kg/角区，数据对比可见，三角形抗裂钢筋网片比原设计放射钢筋用钢量降低30%，工程造价相应降低5%～15%[4]。

图6 墙角放射钢筋

图7 三角形钢筋网片

表1 三个方案性能比较

5 加气混凝土保温楼面

本项目7栋高层住宅楼，楼高73.35～78.95m ，混凝土剪力墙结构。为了结构的安全性，地下室钢筋混凝土结构顶板面设计标高为-0.30m，地上一层地面建筑标高为±0.00m，结构与建筑高差300mm。

按照上海市《居住建筑节能设计标准》（DGJ 08—205—2011），要达到节能率为65%的要求，高层住宅地下室顶板即地上一层的楼面要进行保温层设计。有3种方案可供选择：①方案一按常规设计地下室钢筋混凝土顶板底，刷一道混凝土界面剂，粉刷25mmⅢ型水泥基无机保温砂浆，护面浆料复合一层耐碱玻纤网格布。板面300mm高差，用C20混凝土填充。②方案二板面300mm高差，用C20轻质陶粒混凝土浇筑。③方案三板面300mm高差，其中200mm用A3.5蒸压粉煤灰加气混凝土砌块填充，100mm厚C20混凝土找平。

从表1的数据可知，3种保温材料的导热系数分别为：无机保温砂浆（Ⅲ型）0.10＜A3.5蒸压粉煤灰加气混凝土0.16＜粉煤灰陶粒混凝土0.70，导热系数越小表明材料的保温性能越好。3个方案的热阻计算值（地下室钢筋混凝土顶板不计）分别为：方案三1.33（1.25+0.08）＞方案一0.48（0.25+0.23）＞方案二0.43，热阻愈大表明节能效率愈高。

经比较，本项目按方案3实施：

（1）节能效率提高。加气混凝土保温楼面的热阻1.33m2K/W是常规设计热阻0.48m2K/W的2.77倍，楼面的节能效率显著提升。

（2）质量安全性提高。加气混凝土容重为混凝土的1/4，采用200mm厚A3.5粉煤灰加气混凝土砌块作为楼面填充材料比C20混凝土降低自重360kg/m2；加气混凝土替代无机保温砂浆保温材料，消除了板底无机保温砂浆保温层脱落的质量安全风险。

（3）绿色施工。本项目室内填充墙为100mm、200mm厚A3.5蒸压粉煤灰加气混凝土砌块，施工下来的边角料在楼面保温中得到利用，废料变为资源，成为施工企业的利润点，保护了环境。

（4）节省投资。A3.5蒸压粉煤灰加气混凝土砌块材料价格为250元/m3，换算成200mm厚为50元/m2；C20商品混凝土材料价格为350元/m3，换算成200mm厚为70元/m2；25厚（Ⅲ型）无机保温砂浆工程造价按60元/m2计，加气混凝土保温楼面比常规设计可节约80元/m2。7栋楼的地下一层建筑面积3 320m2，墙体面积按20%计算扣除，板面面积为2 656m2，节省投资212 480元[5]。

6 屋面工程

本项目屋面工程为倒置式屋面，施工顺序为：屋面基层→防水涂抹→找平层→APP防水卷材→屋面保温采用TPS保温板→找坡层→屋面地坪为原色细石混凝土（布设钢丝网片），防水卷材上翻泛水部位采用铝剂反光漆。

采用普通材料创精品就在于构思的新颖和“工匠”精神，做到精雕细刻、粗活细做，达到简洁美观和实用的效果，做出屋面工程的新亮点。如：天沟采用地砖铺贴，有利于排水畅通和清扫；分仓缝两侧设置条砖，有利于防止屋面面层的开裂；落水口地砖造型独特；水簸箕、透气孔选择样式新颖；水泥阳角设计塑料条，既顺直又起到保护作用；屋面设备基础、屋面钢构小墩子，水泥砂浆抹面施工中内高外低，并在阳角45°平面处设置一根“脊背”，线条清晰、色泽一致，顺直而不裂。屋面工程实景见图8。

图8 屋面工程实景图

7 结语

保障性住房是政府为中低收入困难家庭所提供的限定标准、限定价格或租金的住房。上海市大型居住社区新选址航头基地21-05地块项目通过技术创新成果的应用与全产业链的技术管控，有效控制工程成本，提升了保障房的品质和工程质量，获得了上海市建设工程优质工程首个街坊“白玉兰小区”奖，这对大型居住社区保障房建设具有引领和示范效果。

[1]黄立雄.高层住宅小户型设计优化研究与应用[J].建筑施工,2014(6):741-745.

[2]洪建华.PHC管桩在上海大型居住社区项目中的应用[J].住宅科技,2013(4):59-62.

[3]洪建华.大型居住社区地下室主体结构底板混凝土自防水工程设计与施工研究[J].混凝土世界,2014(3):68-72.

[4]王小东.三角形钢筋网片抗裂技术的研究与应用[J].建筑施工,2015(9):1077-1078.

[5]洪建华.蒸压粉煤灰加气混凝土保温楼面设计与施工的研究[J].加气混凝土,2014(2):18-20.

Technological Innovation and Management of High-qualified Projects in Large Residential Community --A Case Study on the 21-05 Plot Projects of Hangtou Base in Shanghai

文章以获得2015年度上海市建设工程优质工程首个“白玉兰小区”奖的上海市大型居住社区新选址航头基地21-05地块项目为例，介绍该项目在创优质工程过程中的技术创新与技术管控对项目的支撑。

保障性住房；技术创新；技术管控；工程质量

Taking the 21-05 Plot Projects of Hangtou Base, which is the new location of large residential community in Shanghai and awarded the first Magnolia Neighborhood of the 2015 high-qualified projects of Shanghai constructive projects, as an example, the paper introduces its technological innovation and management on supporting the project in the process of being the high-qualifi ed project.

affordable housing, technological innovation, technological management, project quality

2016-07-15）

洪建华，上海宏士达房地产开发有限公司总工程师，高级工程师；方荣，上海建工七建集团有限公司项目工程师。