实例探讨建筑工程中地下室施工技术应用

文／许蓓 江西建工第二建筑有限责任公司 江西南昌 330000

引言：

众所周知，随着当前城市人口的不断增加，与城市土地资源日益短缺之间的矛盾日益严重，在这种背景下，越来越多的建筑物正在向更高的高度发展，同时也加大了地下空间的发展。各种高层、超高层、综合体等建筑都设有大型地下室，它可以充分利用建筑内部空间，节约城市建设用地资源，因此，在当前的建设中，地下室的重要性逐渐增加，直接关系到建筑物的使用性能。

1.建筑工程地下室的概述

地下室作为现代建筑的重要组成部分，往往位于水平面以下的地下空间，然后由于地下室往往位于复杂的地下环境中，而且地下室也位于地基部分，往往面临着巨大的竖向荷载压力，特别是目前建筑物的高度、体积的增长趋势对地下室的施工技术也提出了更高的标准和要求。同时，在地下室施工中，消防、排水、防水、防震等都是施工的关键和难点，稍后不慎，就容易影响地下室功能的正常发挥，而且也会给高层建筑物留下隐患。而且由于在地下室结构的施工中，其所涉及的专业性广、设计专业性强，每个部分都有不同的专业方向，所以需要找到不同方向的工程师来指导施工，例如抗震系统是土建工程师需要指导的，而排水系统属于给排水工程师的专业内容。因此，施工过程中，技术人员必须明确地下室的使用宗旨，全面分析建筑物的地理位置、地质、地下水特征，科学制定地下室的施工方案[1]。

2.强化建筑地下室施工技术应用的重要性

地下室作为建筑工程中的地下建筑部分，主要由钢筋混凝土、砖石等构成，已成为当前建筑工程中最常见的结构形式，其一般由顶板、底板、侧墙、楼梯、门窗、采光井等部分构成，其中，顶板部位主要采用现浇或预制混凝土楼板，钢筋提高墙板的硬度，混凝土提高墙板的韧性，所以具有一定的承载力和抗压强度，通常对于板厚度，根据首层楼的施加荷载计算，在特殊情况下，如防空地下室顶板需按其防护等级荷载计算，当顶板处于地下水之下时，施工中不仅要考虑荷载力，还要考虑地下水的浮力效应，要保证地板具有足够的强度、刚度、抗渗透和抗浮能力；对于地下室侧墙的施工，不仅要承受上部的竖向荷载，还要承受土壤、地下水和土壤冻结引起的侧向压力，所以其厚度需要按照设计计算来进行确定，是裂缝出现频繁的区域。采光井也是地下室结构的一个常见部分，顾名思义，主要是为了进行照明功能的结构，能够改善地下室的照明问题，主要是由侧墙、地板、避雨设施或铁栅栏构成。地下室是由这些常见的结构部件组成，它的应用可以充分发挥建筑的内部空间，实现建筑功能的最大化利用。在实际施工中，由于复杂的地下地质环境，受到土壤、地下水等因素的影响，不仅容易影响地下结构的施工，而且还会影响建筑物上部结构的施工，从而降低建筑物的性能。因此，搞好地下室施工技术的应用非常重要，其重要性主要体现在结构强度的有效提高上，特别是在目前高层、超高层等复杂建筑背景下，施工过程中有许多影响因素，只有合理应用施工技术，才能有效避免外部因素的影响，从而提高工程本身的强度[2]。此外，加强地下室施工技术的应用可以有效地减少工程缺陷的影响，主要是由于现代工程的发展，混凝土的应用越来越广泛，这种材料本身强度低、易产生变形、抗温性差等缺陷，加之施工工作量大、施工周期长，因此，地下室施工技术的应用需要缓解建筑工程缺陷，提高施工效率。

3.实例分析建筑地下室施工技术应用

某地区一综合体建筑工程，集商业店铺、办公楼、住宅等功能为一体的综合建筑，地上二十一层，一、二层为商业用房，三层以上为办公和住宅用房，地下两层，主要用于地下停车和设备房，地基基础设计等级为甲级，建筑抗震设防烈度为七度；地下室防水等级为二级，下面对该建筑的地下室施工部分进行探讨。

3.1 地基基础施工

本工程中，地下室承台标准高度为-5.5m，其它部位标准高度分别为-1.2m、-1.4m、-1.55m，进过综合分析，决定对基础施工采用钻孔灌注桩基础的方式进行施工，其桩基深度在11-13 m 间，同时选用泥质粉砂岩作为桩基顶部的承载层材料。

3.2 土方的开挖与基坑降水

土方开挖是地下室施工的起始环节，通常需要大型机械开挖和运输工具，如装载机、自卸车等进行基坑开挖工作。在本工程基坑开挖过程中，由于施工场地有限，开挖过程中没有土方堆放的地方，因此，在土方运输场地外用装载车开挖的指定区域配备了装载车，此外，大型挖掘机应根据需要开挖到地下室设计的深度和大小，及时修正地下室的平坡，从内向外开挖，同时凿出桩头，避免对基桩造成损坏，操作时必须小心不要触及桩头。对于大型机械不能正常工作的边缘区域，需要人工操作清理边坡。其次，由于土方工程的深基坑开挖，需要对土质、开挖深度及现场地质条件进行测量，确定合适的基坑边坡，并在开挖过程中随时进行修改，以最大限度地保证基坑边坡的稳定性，同时进行基坑支护、降水工作，避免开挖引起地下水进入基坑的情况，不仅影响开挖的顺利进行，同时也容易造成滑坡。对于基坑降水，当基坑底部发生突水时，应及时采取技术措施进行纠正[3]。

3.3 基坑支护施工

在建筑地下室基坑施工中，支护施工也是一个重要环节，主要是由于地下室基坑开挖，在复杂的地下水环境中，加上施工场地有限，往往导致开挖的坡度较陡，加上常受地下水的影响，进而容易出现边坡结构的滑坡和倒塌现象，一旦出现，不仅影响工程进度，而且容易影响施工人员的生命，因此，为了保证施工顺利进行，通常需要采用合理的支护形式进行保护边坡，通常主要有土钉墙支护、锚杆支护、深基坑支护等，其中最常用的是土钉墙支护形式。本工程采用土钉墙支护方法，其施工程序为: 土方开挖-土钉支护施工-喷射混凝土层。土钉支护施工前，技术人员需深入施工现场，详细检查现场地质条件和土层条件是否符合设计内容，避免实际情况不符合设计方案的情况，影响后期施工进度。其次，根据地质条件和设计要求制定合理的成孔施工工艺，同时确保原材料、型号和加工品质及杆件符合设计要求。施工前必须对边坡残积物进行清理，选用水泥浆作为土钉灌浆材料。水泥浆的水灰比为0.5，水泥浆应均匀混合，另外，根据施工情况，合理采用分段分层喷射施工，在喷射时按照自上而下的顺序，把控每次喷射的厚度，一般不大于40mm。

3.4 施工缝的处理

在建筑施工中，地下室往往位于基础部分，承担着上部建筑的竖向荷载，往往需要大体积、大面积的施工，因此，在实践中，必须根据工程条件合理设置施工缝，在浇注混凝土前确定施工缝的准确位置，必须严格按照设计图纸的要求进行保留，要尽量留在便于施工并且受剪力较小的位置上，没有规定时一般留置墙面300mm 以上的位置。施工缝设置时，如果水平施工缝标高不一致，则在高低施工缝处留一个台阶，台阶宽高比小于1，水平缝一般要做成凸形，中间设止水带。在浇筑混凝土之前，为了确保混凝土的抗压强度大于13N/mm，必须清除施工缝隙中的杂质，并冲洗干净充分湿润，不留水，在施工缝中先铺一层水泥浆，然后对混凝土进行振动，使混凝土与水泥浆充分融合。

3.5 地下室地板施工技术

地下室底板施工是整个地下室施工的重要组成部分，因为地下室底板施工必须在密实的土层中进行。如果施工环境不致密土，在软土的情况下，首先需要对地基进行夯实处理，通常可以在地基上铺设碎石，提高地基的固结强度，对于剪力墙底板必须站立在300～500 mm 的底板上，而且需要一次性操作。地下室楼盖、楼梁及周围区域应采用砂浆模板和砖模板。模板上应设置防护层和防水层。为了达到防水的效果，可以采用水环封头，并对墙体的固定加厚起到积极的作用。在地下室楼板模板施工中，楼板位置安装钢筋，盖板和楼板位置采用砖模板。在地板加固施工过程中，根据地下室地板标出加固位置线，将加固体系绑在地梁盖上，在地板下铺设一层加固体，并合理设置加固体的保护层。在地下室底板混凝土浇筑过程中，应根据图纸设计要求控制混凝土配合比，在混凝土中适当添加吸水剂，避免混凝土离析，做好混凝土振捣施工，控制模板和模板温度，防止温度裂缝，严格控制混凝土施工质量。对于同一区域的楼面混凝土浇筑，首先采用竖向浇筑法，然后采用水平浇筑法，如有混凝土间歇浇筑的原因，施工缝应留出，并进行间歇浇筑记录。

3.6 地下室顶板、墙施工技术

在地下室结构施工中，顶板、墙、梁的施工至关重要，通常需要采用抗渗混凝土进行施工，对于浇筑的模板采用防水木胶合板，可以自行进行裁剪，达到要求的尺寸，本工程模板计划采用18mm 厚夹板模，50mm×100mm木方、Ф48 的脚手架管及钢支顶为模板支撑体系。对于模板尺寸过大的区域，为了避免引起变形，通常需要采用止水环撑头，起到了防水效果又对墙面起到了固定加厚，其次，地下室墙体主要采用18mm 厚的夹板模，采用50-1000mm 木杭做模板竖楞，横楞采用钢管作为支撑，对调整好的墙模用对拉螺栓和斜撑固定牢固，墙厚由对拉螺栓套管把控，避免后期施工浇筑过程中出现爆模、漏浆等通病。为了严格检查模板的垂直度和间隙是否填充，墙体的垂直度由悬挂垂直度控制，水平方向由水平拉线控制，以防止浆液渗漏现象的浇注过程。同时，在墙体施工中，往往需要设置穿墙管，通常采用预埋管的方式，严格按照规范做好预埋管通过墙体的接缝处理，预埋管在浇筑混凝土之前应进行再次检查。

3.7 地下室工程防水层施工技术

在地下室施工中，主要采用的都是钢筋混凝土结构，处于地表之下，易受到地下水和积水的影响，进而容易发生结构渗漏，不仅容易造成混凝土耐久性下降，地下室的钢筋结构腐蚀，同时也容易给后期用户造成不便。因此，防水是地下室施工中的一个关键环节，直接关系到地下室的质量和安全。通常可用于地下室墙体的垂直防水或地板的防水处理，常用防水薄膜和防水涂料的防水施工。该工艺首先清理底部和侧面标高，确保无水，然后先用108 颗水泥砂浆浇种在地面上，侧面标高表面，调平施工后固化，卷材施工后，采用特殊胶粘剂处理基面上搭接的全粘接卷材，搭接宽度为100mm,侧立面防水卷材采用 BPS 硅橡胶钉头钉悬挂全粘结施工方法，由下向上的顺序进行铺贴，立面墙体应采用满贴法进行施工，底板面应条铺方式进行施工，地下室墙面应覆盖水泥砂浆，或涂上一层冷基础油或两层热沥青，以确保搭接钉无渗漏通道，而且还要求处理底部的防水膜和顶部的防水膜搭接宽度，在地下室侧墙需要使用毡浆进行平整前，需要用水泥砂浆进行平整，以确保平整层的平整度，并涂上冷基础油、防水膜浆。此外，为了提高防水混凝土的防水效果，必须把控混凝土原材料的品质、优化混凝土配合比、通过集料级配及掺入外加剂，以此来提高混凝土的密实性和抗渗性能；同时严格按照相关浇筑流程做好浇筑工作，正确处理施工缝与变形缝的正以及穿墙管道埋设后的防水工作（如图1）。

图1 地下室防水施工图

3.8 地下室的回填施工

地下室施工完成后，需要进入土方回填环节，应及时进行，以避免因冷热温差引起的墙体混凝土干缩开裂，同时可起到一定的抗浮作用。因此，在回填施工前，必须充分考虑施工现场的地质和气候条件，同时根据工程实际情况，制定科学的回填方案，合理选择回填材料，土质必须符合设计要求，通常以机械回填为主，人工回填作为回填的补充方式。在回填过程中要做好防护工作，将底部杂物清洗干净，除去水分，防止施工过程中对防水层的破坏。充填过程应从基坑底部开始，从基坑的一端到另一端由底部到顶部缓慢地进行。在施工过程中，应设置指挥所，回填后，回填材料应手工或机械夯实，夯实工作应分层进行，通常层的厚度小于300 mm，同时，做好回填压实度的检测，以确保地下室结构的施工品质，以满足建筑设计的要求。

4.加强建筑地下室施工技术控制措施

4.1 建立健全施工管理制度

一直以来，质量就是建筑物的生命，尤其是对于处于复杂的地下环境的地下室施工而言，由于其具有较大的隐蔽性，加强其质量控制至关重要，这就要求施工企业在实践过程中，建立起行之有效的施工管理制度，可以给建筑企业的工程管理提供明确标准，来确保工程建筑中施工管理措施的有效应用，因此，要从多个角度进行施工管理，增强施工管理的主动性，明确每个人的管理责任，覆盖整个施工项目的所有细节，对每个工序都要有严格的要求，逐层影响各个环节的施工质量,负责人主要负责承担自身疏忽造成的质量问题，并建立有效的追溯管理责任制度，运用有效的方法对建设项目进行质量检查，提高管理效能，制定详细的管理措施，确保所有过程都能符合建设项目的检查标准，在一定程度上降低了建设项目出现质量问题的可能性，为优化建设管理奠定了坚实的基础[4]。

4.2 分析施工图纸，优化工序

在建筑物地下室施工中，面对复杂的地下环境，要求地下室施工的顺利进行，有关人员进入施工现场勘察时，要事先对施工图纸进行详细检查，在工程设计过程中要充分了解设计单位的设计意图，掌握图纸中记录的内容，明确其对工程施工的要求，参照基于气候、人员数量等具体规划，制定切实可行的方案，形成科学的施工流程。其次，根据施工现场的实际情况，做好前期施工计划和施工措施，不断优化现场施工计划，使施工更加方便，只有这样才能提高施工质量，从而降低工程的正常运行，确保工程质量和数量按时完成，节约施工成本。

4.3 做好地下室施工材料的把控

材料作为地下室结构施工的基础，严格把控材料的质量至关重要。通常，地下室施工的主要原材料为：水泥、钢筋、砂石等。在实践中，相关技术人员要严格材料检测的相关规定，在材料采购阶段就做好材料的检验工作，同时在进入施工现场前也需要做好材料复检，只有检验合格材料才能进入现场，严禁检验不合格的材料流入施工现场。在施工实践中，要加强对钢筋工程的隐蔽验收的把控，并加强检查梁柱钢筋节点和箍筋的粘结质量是否符合设计要求，同时，要检验混凝土主体结构的施工质量，在结构隐蔽前，组织单位有关人员将对其进行验收，以确认原材料和施工质量满足建设要求。

结语：

综上所述，随着城市土地资源日益短缺，越来越多的高层和超高层建筑加大了地下空间的开发，地下室已成为建筑工程的常见组成部分，它起着结构支撑的作用，并利用建筑的内部空间达到节约城市建设用地资源的目的。因此，在施工实践中，有关企业应重视地下室施工技术的应用，根据施工环境制定具体的施工方案，严格控制从原材料到施工工艺的施工工艺，科学应用施工技术，掌握施工技术要点，同时采用更好、更实用的新材料施工，做好基坑支护和地下室防水工作，认真分析工作中遇到的问题，及时处理，以提高地下室施工技术水平，最大限度地保证实用性和功能性地下室施工质量，从而确保人民生命安全。