根据《证券发行上市保荐业务管理办法》的相关规定，以下情形需要联合一家无关联保荐机构共同保荐：

1. 保荐机构持有发行人股份超过7%；

2. 保荐机构的实际控制人持有发行人股份超过7%；

3. 保荐机构的重要关联方持有发行人股份超过7%；

4. 发行人持有保荐机构股份超过7%；

5. 发行人的控股股东持有保荐机构股份超过7%。

当出现上述任一情形时，保荐机构在推荐发行人证券发行上市时，应联合1家无关联保荐机构共同履行保荐职责，且该无关联保荐机构为第一保荐机构。

需要注意的是，联合保荐的上限是2家，且通常适用于发行规模较大或存在关联关系的情形。例如，融资金额超过100亿元的IPO项目或融资金额超过200亿元的再融资项目可以按照相关规定实行联合保荐。