地下工程結構自防水的設計
發布時間:2014-08-09
摘要:新修訂的《地下工程
防水技術規範》對常用
防水方法和材料進行了修改,明確了必須嚴格執行的強製性條文,體現了以結構自防水(含外加劑)為主的主導思想。本文主要從結構設計方麵討論合理確定防水等級;選用合理結構形式及構造節點設計;zhutijiegoushejijigangjinbuzhi。zaijielunbufentichuledixiagongchengyouqishirenfangdixiashiherenfanggongchengzaijiegouzifangshuishejizhongyingzhuyidejigewenti,kegongcongshirenfangkeyanheshejigongzuozhecanyue。
關鍵詞:地下工程 結構防水 1 前 言yan防fang水shui對dui於yu地di下xia工gong程cheng來lai說shuo是shi非fei常chang重zhong要yao的de,這zhe是shi因yin為wei地di上shang建jian築zhu都dou是shi以yi排pai為wei主zhu,雨yu水shui在zai屋wu麵mian上shang停ting留liu的de時shi間jian短duan,能neng通tong過guo有you組zu織zhi或huo無wu組zu織zhi的de排pai水shui方fang法fa,從cong落luo水shui管guan或huo簷yan口kou排pai入ru下xia水shui道dao,對dui
防水層xingchengbuletoushuiyali。erdixiagongchengchangqizhiyudixiashuidebaoweizhizhong,ruguomeiyoufangshuicuoshi,huozhejinyoucuoshierxiaoguobuhao,dixiashuijiuhuishenrujiegouneibu,budanyingxiangdixiagongchengdeshiyong,erqiehuishihunningtufushi,gangjinshengxiu,dijixiachen,shenzhiyanmeigouzhuwu,zhijieweijidixiagongchengdeanquan。yincixiujiandixiagongchengshi,bixurenzhenkaolvhezuohaofangshuichuli,fouzewufashiyong。tiqifangshui,chuantongshangrenweishijianzhuzhuanyedeshieryujiegouzhuanyewuguan,qishiburan。xinxiudingde《地下工程
防水技術規範》將原《規範》中的“宜采用防水
混凝土結構”改為“應采用防水
混凝土結構”,可見體現了以結構自防水(含外加劑)為主的主導思想,其重要性已越來越受到結構設計工作者的重視。2 合(he)理(li)確(que)定(ding)地(di)下(xia)工(gong)程(cheng)的(de)防(fang)水(shui)等(deng)級(ji)合(he)理(li)確(que)定(ding)工(gong)程(cheng)的(de)防(fang)水(shui)等(deng)級(ji)是(shi)確(que)保(bao)工(gong)程(cheng)使(shi)用(yong)功(gong)能(neng)的(de)前(qian)提(ti),也(ye)是(shi)進(jin)行(xing)防(fang)水(shui)設(she)計(ji)的(de)準(zhun)則(ze)和(he)依(yi)據(ju)。地(di)下(xia)工(gong)程(cheng)的(de)防(fang)水(shui)等(deng)級(ji)確(que)定(ding)過(guo)低(di),輕(qing)者(zhe)會(hui)影(ying)響(xiang)整(zheng)個(ge)工(gong)程(cheng)的(de)正(zheng)常(chang)使(shi)用(yong),重(zhong)者(zhe)則(ze)使(shi)整(zheng)個(ge)防(fang)水(shui)設(she)計(ji)失(shi)敗(bai),造(zao)成(cheng)地(di)下(xia)工(gong)程(cheng)的(de)報(bao)廢(fei)。而(er)防(fang)水(shui)等(deng)級(ji)確(que)定(ding)過(guo)高(gao),又(you)會(hui)造(zao)成(cheng)不(bu)必(bi)要(yao)的(de)浪(lang)費(fei),得(de)不(bu)償(chang)失(shi)。規(gui)範(fan)規(gui)定(ding)的(de)防(fang)水(shui)等(deng)級(ji)劃(hua)分(fen)為(wei)四(si)級(ji),除(chu)一(yi)級(ji)外(wai),其(qi)它(ta)各(ge)級(ji)都(dou)給(gei)出(chu)了(le)定(ding)量(liang)指(zhi)標(biao)。在(zai)設(she)計(ji)時(shi),可(ke)根(gen)據(ju)規(gui)定(ding)的(de)定(ding)量(liang)指(zhi)標(biao),結(jie)合(he)工(gong)程(cheng)的(de)實(shi)際(ji)情(qing)況(kuang)合(he)理(li)確(que)定(ding)地(di)下(xia)工(gong)程(cheng)的(de)防(fang)水(shui)等(deng)級(ji)。如(ru)指(zhi)揮(hui)工(gong)程(cheng)屬(shu)極(ji)重(zhong)要(yao)的(de)戰(zhan)備(bei)工(gong)程(cheng),應(ying)定(ding)為(wei)一(yi)級(ji);而人員掩蔽工程屬重要的戰備工程,應定為二級。隻有合理確定地下工程的防水等級,才能準確製定
防水方案,做到有的放矢。3 選用合理結構形式、優化構造節點設計3.1 選用合理的結構形式結構自防水(含外加劑)為主的防水主導思想在《地下工程
防水技術規範》中得到了充分體現,結構自防水法是利用結構本身的密實性、zengshuixingyijigangdu,tigaojiegoubenshendekangshenxingneng,tongchangbeichengweigangxingfangshui。tayaoqiujiegoubenshenbixujubeiyidingdegangdu,erhelidejiegouxingshiqiaqiashitigaojiegouzhengtigangdudeguanjian。yinci,shejizhongzaijiegouxuanxingfangmian,yinggenjufanghuyaoqiu、平時和戰時使用功能、工程地質和水文地質條件等因素綜合確定,能方的不長、能整的不散,避免結構突變(或斷麵突變),盡量使結構選型規則、整齊,借以提升結構的整體剛度,減少裂縫開展及變形縫的設置。
3.2 構造節點設計變形縫、施工縫和其它(例如穿強孔、陰角等)構造節點的設計在地下工程防水設計中占有重要的位置,同時也是防水薄弱環節,在設計中應盡量不設或少設。⑴ 長期以來就有“十縫九漏”deshuofa,suiranyouxiekuazhang,queyechongfenbaoluchubianxingfengfangshuicunzaidewenti。jiejuezheyiwenti,chulejiejuebianxingfengdefangshuiwentiwai,jinliangjianshaobianxingfengdeshezhiyeshijianshaozheyigangaxianxiangdeyouxiaotujing。bianxingfengde
滲漏問(wen)題(ti)是(shi)地(di)下(xia)工(gong)程(cheng)的(de)通(tong)病(bing)之(zhi)一(yi),已(yi)越(yue)來(lai)越(yue)受(shou)到(dao)工(gong)程(cheng)界(jie)的(de)重(zhong)視(shi),解(jie)決(jue)好(hao)它(ta)們(men)的(de)防(fang)水(shui)設(she)計(ji)是(shi)鏟(chan)除(chu)這(zhe)一(yi)病(bing)害(hai)的(de)根(gen)本(ben)。十(shi)縫(feng)九(jiu)漏(lou),究(jiu)其(qi)原(yuan)因(yin),除(chu)變(bian)形(xing)縫(feng)
防水施工難(nan)度(du)較(jiao)大(da)外(wai),防(fang)水(shui)設(she)計(ji)中(zhong)的(de)單(dan)一(yi)防(fang)線(xian)也(ye)是(shi)原(yuan)因(yin)之(zhi)一(yi),這(zhe)就(jiu)要(yao)求(qiu)工(gong)程(cheng)設(she)計(ji)人(ren)員(yuan)在(zai)變(bian)形(xing)縫(feng)的(de)防(fang)水(shui)處(chu)理(li)上(shang)加(jia)強(qiang)重(zhong)視(shi),變(bian)單(dan)一(yi)式(shi)的(de)防(fang)水(shui)設(she)計(ji)為(wei)複(fu)合(he)式(shi)防(fang)水(shui)設(she)計(ji)。目(mu)前(qian),應(ying)用(yong)最(zui)廣(guang)的(de)複(fu)合(he)式(shi)防(fang)水(shui)設(she)計(ji)有(you)中(zhong)埋(mai)式(shi)止(zhi)水(shui)帶(dai)與(yu)外(wai)貼(tie)
防水層複合使用;中埋式止水帶與遇水膨脹橡膠條、嵌逢材料複合使用;中埋式止水帶與可卸式止水帶複合使用。⑵ 關於施工縫的防水設計,傳統的凹縫、凸縫、階梯縫、
鋼板(橡膠)止水帶,其原理都是延長
滲水xianlu,dengyujiadalehunningtudehoudu。zheyiyuanlichubenshenbuwanshanwai,shigongqilaiyebuhaochuli,yincibuzaitichangdandushiyong。jianyicaiyongwaitieshizhishuidaiyuzhongmai
鋼板(橡膠)複合使用,其中以遇水膨脹膠條或膩子條與中埋
鋼板(橡膠)複合使用最佳,但在防護結構中宜采用
鋼板,以確保工程的防護效果。⑶ 穿牆管、線、luoshuanyicaiyongzhishuihuanyuyushuipengzhangnizitiaofuheshiyong,qieyingcaiqufangzhizhuandongdecuoshi,rujiangzhishuihuanpingmianwaixinggaiweifeiyuanxing。zongzhi,gouzaojiediandefangshuishejiyingbimiandanyishi,jinliangcaiyongfuheshifangshuisheji,bingqiejinliangjianshaobianxingfeng、施工縫的設置,借以減少地下工程的
漏水概率。4 主體結構材料強度設計及鋼筋布置在地下工程防水設計中,合理的混凝土強度設計及材料選用、鋼筋及拉接筋的合理布置對減少和控製混凝土裂縫的開展至關重要。4.1 主體結構材料強度設計 地下工程特別是高抗力人防指揮工程,其頂、底板多為大體積混凝土。混凝土設計強度越高,水泥用量就越大,必然造成混凝土水化熱過高,當混凝土內外溫差超過30℃時,溫度應力容易超過混凝土的抗拉強度,產生開裂。因此,大體積混凝土強度等級宜在C20~C35範圍內選用,高抗力人防指揮工程可適當提高,但應控製在C40左右,避免設計上“強度越高越好”的錯誤觀念。在配置混凝土的材料選擇方麵,水泥應優先采用水化熱低的礦渣水泥配置大體積混凝土,用量控製在380kg/m3以內;采用5~40mm顆粒級配的石子和中、粗砂,控製含泥量小於1.5%;且配置的混凝土抗滲等級應在S6以上。筆者最近接觸了一例由於頂板裂縫而產生
滲漏水(shui)問(wen)題(ti)的(de)某(mou)地(di)下(xia)人(ren)防(fang)工(gong)程(cheng),雖(sui)然(ran)其(qi)產(chan)生(sheng)裂(lie)縫(feng)的(de)原(yuan)因(yin)還(hai)不(bu)完(wan)全(quan)清(qing)楚(chu),但(dan)從(cong)施(shi)工(gong)單(dan)位(wei)的(de)混(hun)凝(ning)土(tu)配(pei)合(he)比(bi)中(zhong)不(bu)難(nan)發(fa)現(xian),其(qi)水(shui)泥(ni)用(yong)量(liang)明(ming)顯(xian)偏(pian)高(gao),不(bu)能(neng)說(shuo)與(yu)頂(ding)板(ban)產(chan)生(sheng)裂(lie)縫(feng)沒(mei)有(you)關(guan)係(xi)。
4.2 鋼gang筋jin布bu置zhi由you於yu地di下xia工gong程cheng多duo為wei雙shuang向xiang雙shuang麵mian配pei筋jin,除chu滿man足zu結jie構gou應ying力li外wai,還hai承cheng受shou因yin水shui泥ni水shui化hua熱re引yin起qi的de溫wen度du應ying力li及ji控kong製zhi裂lie縫feng的de開kai展zhan。因yin此ci,上shang下xia鋼gang筋jin的de布bu置zhi應ying盡jin可ke能neng采cai用yong小xiao直zhi徑jing、小間距。普通地下室主筋采用直徑14~20mm的鋼筋和100~150mm間距是比較合適的,構造筋直徑宜為10~14mm,間距100~150mm,人ren防fang地di下xia室shi和he人ren防fang指zhi揮hui工gong程cheng鋼gang筋jin直zhi徑jing可ke適shi當dang提ti高gao。另ling外wai,在zai混hun凝ning土tu內nei部bu加jia入ru一yi定ding量liang的de鋼gang纖xian維wei,對dui控kong製zhi混hun凝ning土tu裂lie縫feng的de開kai展zhan效xiao果guo更geng佳jia。由you於yu人ren防fang地di下xia室shi和he人ren防fang指zhi揮hui工gong程cheng需xu要yao設she置zhi大da量liang的de拉la接jie筋jin,如ru果guo不bu能neng很hen好hao的de控kong製zhi其qi保bao護hu層ceng厚hou度du,勢shi必bi會hui形xing成cheng一yi定ding數shu量liang的de
滲水通道。這就要求我們在設置拉接筋時,采用“梅花型”布置、盡量少而精(用Φ8或Φ10鋼筋);同時雙麵配筋要采用統一的模數確定鋼筋間距,保證雙麵鋼筋交叉點連線垂直於鋼筋網;有可能的話,可在拉接筋中間焊接止水環;最重要的一點是必須嚴格保證砼迎水麵50mm的鋼筋保護層厚度。5 結 語地下工程的防水是多方麵的,涉及的領域和專業非常廣泛,它需要各專業密切配合;同時對於整個工程的建設前期準備、設計、施(shi)工(gong)及(ji)使(shi)用(yong),各(ge)單(dan)位(wei)都(dou)應(ying)該(gai)密(mi)切(qie)關(guan)注(zhu)地(di)下(xia)工(gong)程(cheng)的(de)防(fang)水(shui)問(wen)題(ti),一(yi)旦(dan)發(fa)現(xian)問(wen)題(ti)立(li)刻(ke)采(cai)取(qu)措(cuo)施(shi)。這(zhe)裏(li),作(zuo)者(zhe)隻(zhi)就(jiu)結(jie)構(gou)設(she)計(ji)方(fang)麵(mian)對(dui)地(di)下(xia)工(gong)程(cheng)防(fang)水(shui)作(zuo)了(le)簡(jian)要(yao)論(lun)述(shu),並(bing)提(ti)出(chu)如(ru)下(xia)在(zai)結(jie)構(gou)自(zi)防(fang)水(shui)設(she)計(ji)中(zhong)應(ying)注(zhu)意(yi)的(de)幾(ji)個(ge)問(wen)題(ti),供(gong)結(jie)構(gou)設(she)計(ji)者(zhe)參(can)閱(yue)。⑴ 合理確定工程的防水等級是確保工程使用功能的前提,也是進行防水設計的準則和依據。⑵ 選擇規整的結構形式,做好構造節點的防水設計。⑶ 破除設計上“強度越高越好”的錯誤觀念,采用合理的材料強度設計值。⑷ 優先采用水化熱低的礦渣水泥配置大體積混凝土;合理布置鋼筋和拉接筋。