一、任务来源
随着城市的发展，城市土地资源日益紧张，交通拥堵、停车困难等问题也日益突出。地下空间的开发和利用对地面空间不足进行弥补，已成为必然趋势。城市地下道路的建设，对解决城市交通拥堵、停车难等问题以及对土地资源整合和优化等都起着重要的作用。
大跨径箱式混凝土地下道路，结构跨度大、顶板厚，顶板自身重量大，混凝土使用量大，结构的稳定性得不到保证；因地下道路结构长时间深埋于地下，周边地下水丰富，所以对结构的防水以及自身的抗渗性能要求较高。因此如何降低顶板自重荷载，提高结构整体的防水性与抗渗性能，提高大跨度箱式混凝土地下道路结构的施工质量，是目前急需解决的问题。
课鉴于以上问题我公司成立课题组，在针对上述问题开展研究，总结形成采用大跨径多仓室地下通道混凝土现浇及空心顶板施工技术，该技术顶板空仓设计，柱式泡沫芯模间断摆放，形成空心顶板，降低顶板自重，保证结构自身的稳定性；浇筑混凝土结构时，通过加入缓凝剂与抗渗剂，提高结构的自身的抗渗性能，再通过1.2mmHDPE高分子（非沥青基）自粘胶膜防水卷材的施工，加强结构外部的防水效果。
二、应用领域
适用于地下箱式混凝土结构顶板施工，包括地下通道、综合管理等地下工程。该技术顶板空仓设计，柱式泡沫芯模间断摆放，分层浇筑混凝土，形成空腔式隔墙顶板，降低顶板自重，分层浇筑混凝土，浇筑过程中适量添加抗渗剂与缓凝剂，施工缝处埋置FUKO管，混凝土完成浇筑后，即进行注浆处理。注浆完成后，再铺贴SBS改性沥青防水卷材，同时采用水泥基渗透结晶型防水涂料、钢板止水带与聚氨酯止水胶进行防水施工。提高了结构整体的稳定，还提高了混凝土结构整的防水、抗渗性。具有很好的推广价值。
三、技术原理
空心顶板双仓地下通道主体采用现浇钢筋混凝土结构。地下通道底板垫层施工完成后，进行底板防水施工与底板侧墙钢筋绑扎，安装内模，以每层50cm的厚度分层浇筑底板、侧墙混凝土至腋角以上0.5米（弯矩最小值处），顶板空仓设计，间断摆放柱式泡沫芯模于底部弧形枕筋，纵向竹篦骨架密贴泡沫芯模外围箍筋固定，提高芯模刚度。芯模固定后，安装上部弧形帽筋，纵向间隔为1m，绑扎顶板上层钢筋，同样以50cm的厚度分层浇筑混凝土，形成空心顶板，降低顶板自重，提高了混凝土整体结构的稳定性。分层浇筑过程中，添加适量的缓凝剂与抗渗剂，提高了结构自身的抗渗强度，配合外贴防水与钢边止水带的施工，提高了结构整体的抗渗以及防水性能。
1.顶板空仓设计降低顶板自重、弯矩，梁、柱节点荷载，提高了箱式混凝土地下通道结构整体的稳定性。
2.纵向竹篦骨架密贴泡沫芯模外围箍筋固定，提高芯模刚度。
3.泡沫芯模设置底部弧形枕筋，上部弧形帽筋，增加抗浮措施。
4.柱式泡沫芯模间断摆放，分层浇筑混凝土，浇筑过程中添加适量缓凝剂与抗渗剂，后形成空腔式隔墙顶板，降低顶板自重，增强结构自身的稳定性，加强整体结构的抗渗性。
5.底板浇筑完成后，底板与侧墙施工缝位置安装模板前采用水泥基渗透结晶型防水涂料、钢板止水带与聚氨酯止水胶进行施工缝处的防水施工。
6.在施工缝位置，居中预埋设FUKO管待后浇混凝土养护周期达到7-8天后，加压0.2-0.4Mpa注浆以加强封闭施工缝的防水性能。
四、性能指标
1.芯模施工
芯模表观密度设计值为为15.0-500.0kg/m³，抗震动冲击设计指标为φ30mm振动棒紧贴内置面，振动1min，未出现贯通性裂纹及破损。
芯模按设计间距排放整齐，芯模固定方式采用直径12mm的箍筋，间距1m；底部与顶板下层钢筋网连接；芯模下侧采用直径16mm的钢筋加工为三分之一芯模外径的底座，间距为1m；芯模上侧同时采用直径16mm的钢筋加工为三分之一芯模外径的支座，与下侧底座钢筋对称分布；支座与底座钢筋分别固定于顶板上层与下层钢筋网上，高度为16cm；在箍筋与芯模接触位置，附加1000mm*100mm*5mm竹胶板，芯模上三分之二外径竹胶板间距为10cm，下三分之一外径竹胶板间距为15cm；箍筋底部改为135°弯钩，与下层钢筋焊接；箍筋与上层钢筋之间增加直径12mm的加强筋支撑，采用焊接连接。
2.钢筋施工
采用焊接接头的钢筋，焊接长度单面焊不得小于10d，双面焊不得小于5d。纵向受力钢筋接头连接区段的长度为35倍d且不小于500mm。钢筋遇到孔洞或与预埋件位置冲突时，应尽量绕过，不得截断。若必须截断时要根据设计文件规定采取加固或避让措施。钢筋采用扎丝绑扎，节点可间隔绑扎，绑扎牢固。钢筋保护层控制钢筋保护层厚度，采用预高强度水泥砂浆垫块，垫块要垫稳，布置间距为0.5m，呈梅花型布置，施工完毕后禁止在钢筋上践踏，以防止钢筋受力过重导致位移或垫块损坏。预留施工缝处的钢板止水带和预埋件应与主体钢筋同时安装，保证止水带、预埋件与主体钢筋连接稳固。
3.混凝土施工
混凝土浇筑施工时，以每层50cm的厚度进行分层浇筑，砼振捣用插入式振捣棒振捣，墙身外模安排 工人用木锤敲打模板。浇筑后立即进行振捣，下层砼未振捣密实前，不得浇筑上层砼。每个工作面安排四台振捣器，一台备用。顶板浇筑时从四角开始对称，斜向分段浇筑，并保持连续作业。振捣要密实，直到砼停止下沉、表面泛浆且不再冒出气泡为止。
腋角施工时，振捣时人员进入腋角上方施工，确保腋角位置能够振捣密实；底板模板及钢筋制作安装完成后，由监理及相关技术人员着重验收模板的垂直度、平整度，模板拼接及模板支固情况。
浇筑过程中根据实际情况，适量添加缓凝剂与抗渗剂，在保证大方量混凝土浇筑顺利进行的同时，提高浇筑完成后结构整体的抗渗性。
4.防水施工
施工缝处安装FUKO管的范围的基层保持平整，必要时采用防水砂浆进行局部找平，以确保FUKO管任何部位均与施工缝表面密贴，并确保FUKO管不得有悬空部位。 FUKO管的固定间距宜为200～300mm，固定应牢固、可靠。FUKO管采用搭接法连接，搭接宽度宜为20～30mm（即有效出浆段长度），搭接部位必须与基面牢固固定。FUKO管的转弯半径不宜小于150mm，转弯部位应平缓，不得出现折角。
注浆导管埋入混凝土内的部分至少应有一处与结构钢筋绑扎牢固；注浆导管引出混凝土外部的长度不小于0.2m；注浆导管引出端应设置在方便的，易于接近的部位。注浆导管任意部位均不得出现挤扁或直弯，以免影响浆液的流动，导管开孔端应临时封堵，以免异物进入。
结构主体采用C40P8防水混凝土，再增加5cm厚细石混凝土作为保护层敷设一层≥1.2mmHDPE高分子（非沥青基）自粘胶膜防水卷材。
基层处理剂涂刷，后边铺贴边排除卷材下面的空气，保证卷材与防水涂料粘结密实，搭接宽度不得小于100mm。卷材不得在阴阳角处接头，接头处应间隔错开。
铺贴上层卷材时，上下两层和相邻两幅卷材的接缝应错开1/3-1/2幅宽，且两层卷材不得互相垂直铺贴。在立面与平面的转角处卷材的接缝应留置在平面上，距立面应大于600mm，在转角、阴阳角及接缝等特殊部位应增贴一层同类卷材的加强层，加强宽度为500mm。
五、与国内外同类技术比较
大跨径混凝土结构从20 世纪 80 年代后发展起来，并在我国开始逐步试验与应用，特别在房屋结构与地下通道与基础建筑等方面得到广泛重视。大跨径混凝土结构指的是，跨度不小于18m的钢筋混凝土框架，主要形式有地下综合管廊、地下道路、隧道等。现浇混凝土结构的整体性好、延性好，适用于抗震抗爆结构，同时整体稳定性高、结构不易产生形变，适用于地下通道等运、传输结构，但随着跨径的增加，结构自身重量也在增加，当结构自身重量超过结构可承受的力的范围时，结构自身质量得不到保证；且结构长时间埋于地下，其自身的整体的抗渗性与防水要求也较高。通过查阅相关文献，发现安阳市和徐州市两处房屋施工应用了空心楼板钢筋混凝土结构施工，且整体防水效果同样较好。
而通过顶板柱式泡沫芯模间断摆放，分层浇筑混凝土，形成空腔式隔墙顶板的大跨径多仓室地下通道混凝土现浇及空心顶板施工技术，降低顶板自重，提高空腔顶板承压力，增加箱式混凝土结构的稳定性；混凝土分层浇筑时，添加适量的缓凝剂与抗渗剂，提高了结构自身的抗渗强度，配合外贴防水与钢边止水带的施工，加强了整体结构的防水效果。开拓了市政工程地下大跨径混凝土结构施工技术行业的新形势。因此，本施工技术在提高结构整体的稳定性与抗渗与防水性、节约成本等方面效果显著。该技术在国内市政行业中处于领先水平。
六、成果创造性、先进性
1.通过对泡沫芯模空心顶板、混凝土分层浇筑、结构自防水、刚柔双层防水层、注浆施工缝作用机理及地下通道施工质量影响因素分析，提出了大跨径多仓室地下通道混凝土现浇及空心顶板施工技术。
2.依据相关标准规范及设计要求，通过主体结构应力验算、顶板芯模抗浮验算，结合现场试验，确定了大跨径多仓室地下通道混凝土现浇及空心顶板施工技术最优施工方式及相应的施工参数。
3.形成了大跨径多仓室地下通道混凝土现浇及空心顶板施工成套技术。
该施工技术较好的满足了市政地下大跨度箱式混凝土工程工程跨度大、顶板厚与防水性能要求高的特点，降低了顶板自重，提高了结构整体的稳定，同时也提高了混凝土结构整的防水、抗渗性丰富了市政地下混凝土结构的施工形式，具有良好的推广应用前景。

一、推广应用前景
我国的城市化进程不断加快，与之相伴而生的是城市人口的急剧增加和城市规模的不断扩大，因此城市的土地空间日趋紧张，因此目前很多城市都积极进行地下空间的大规模开发和利用。市政地下混凝土结构工程具有结构跨度大、顶板厚的特点，本项目的推广可提高市政工程地下结构施工的效率、提高了结构整体的稳定，还提高了混凝土结构整的防水、抗渗性，从而加快施工进度，使得项目尽早的投入生产使用中去，方便市民出行，减缓城市交通压力，具有广泛的推广前景。
二、推广应用措施
1.济南新旧动能转换先行区黄河体育会展及科技智造园区基础设施（黄河大道一期）工程（1标段∶孙耿北路-横十二路）地道工程，地下道路混凝土主体结构施工中采用大跨径多仓室地下通道混凝土现浇及空心顶板施工技术不仅降低顶板自重，增加箱式混凝土地下道路稳定性与结构整体的抗渗、防水性能，同时节约了费用，更缩短了工期，创造了较高的的经济价值与社会效益。
2.新旧动能转换先行区智慧物流园区配套道路、管网及综合管廊二期工程施工二标段，其中道路桩号K0+167.4～K0+187、K0+277.0～K0+397.0地下管廊结构段，结构8米宽，4米高，涉及大跨径混凝土结构施工，采用大跨径多仓室地下通道混凝土现浇及空心顶板施工技术，有效保证了施工效率、施工安全，又起到了良好的质量管控效果，保证了的地道结构整体质量，减少后期维修处理的费用。同时也很大程度上减少了材料成本费用，具有较高的社会效益和经济效益。
通过在两个工地的应用，编制了大跨径多仓室地下通道混凝土现浇及空心顶板施工指导手册及工法在集团公司内进行应用。