时间:2022-04-09 05:47:50
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1)在地下结构施工阶段,应根据施工期间的抗浮设计水位和抗力荷载进行抗浮验算[3],特别应考虑暴雨的影响,采取可靠的降、排水措施,满足抗浮稳定要求。
2)在地下结构使用阶段,应根据设计基准期抗浮设防水位进行抗浮验算。
3)抗浮验算的公式。抗浮验算除有关现行国家或行业规范规定外一般采用以下公式进行验算。G/S≥K(1)式中:G为结构自重及其上作用的永久荷载标准值的总和,不包括活荷载;S为地下水对地下结构的浮力标准值;K为地下结构抗浮安全系数,一般取1.05。
常用的地下结构抗浮措施
当地下结构抗浮验算不满足公式(1)要求时,必需采取适当的抗浮措施,保证地下结构的安全。常用的方法有:加大结构自重法、利用顶盖覆土、底板外挑、设置抗拔桩、布置抗浮锚杆、底板下释放水浮力的方法。常用的抗浮措施一般设计与施工结合不是很紧密,安全可靠,但未考虑施工阶段必要的一些措施,经济性较两者结合考虑要差,同时工期相对更长。
地下结构特殊方法抗浮工程案例
1)利用基础基坑支护进行抗浮设计。地下结构的施工通常需要开挖较深的基坑,在无法放坡开挖的情况下,往往需要进行基坑支护。基坑支护常常采用挡土挡水结构,有桩基础、有土钉墙;形成了很强的挡墙,通常作为施工阶段一次性使用,将基坑支护结构与地下结构结合考虑,用作抗浮经济效益十分可观。广东韶关某冶炼厂污水零排放工程关键项目,10m深的全厂雨水收集池,就是设计时考虑到施工过程必须采用嵌岩排桩基坑支护,利用在排桩中植入抗剪钢筋,并利用嵌岩排桩基坑支护作为污水池侧板外模,把抗剪钢筋与侧板浇为一体,通过抗浮验算,完全满足抗浮要求,节省了巨额的配重抗浮费用。工程已经投入使用6年,安全可靠。
2)利用施工过程形成的隔水层进行抗浮。在地下结构基坑回填方案和材料会直接影响地下结构的抗浮能力,尤其表现在以隔水层土质如粘性土和粉土为基础底板持力层的地下结构,而且地下潜水位低于基础底板。在地上室外墙与基坑侧壁间采用三、七灰土等不透水材料进行回填,地表排水良好,而且在一定范围内做好隔水层,地下室可不做抗浮设计。否则,同样要考虑上层滞水浮力作用。江西德兴某矿山的原料库为地下结构,地上有钢结构顶盖,建设在半山腰上,原料库的底板大大高于地下水位,并全部在挖方区。设计未考虑抗浮设计,施工过程中,在底板、侧板施工完成后,施工方未按设计回填不透水材料,恰逢大雨,山上的雨水涌入施工场地,造成地板和侧板开裂漏水。通过现场查勘分析,上层滞水浮力作用是破坏结构的主要原因,混凝土浇筑质量是次要原因。因此,采用在侧板四周进行注水泥浆形成不透水层施工,地表一定范围内进行硬化,并做截水沟进行处理,处理后效果良好。
2康复景观
2.1康复景观的概念
康复景观或称康复花园,是近40年来兴起于美国的一类带有康复功能或者治疗功效的景观类型,主要是指与治疗或恢复身体健康有关联的各种类型环境所包围的场所,这类景观以能够实现身体、精神与心灵的协调健康而闻名。
2.2康复景观相比普通景观的特色
普通景观类型可能具备改善环境,优化生态,促进人的公共交流活动等多种功能,而康复性景观自始至终以具有康复作用为先,当康复景观的一般功能与康复功能发生冲突时,优先景观的康复功能。康复性景观的主体服务人群具备特殊性,在养老地产景观设计中植入康复景观设计非常适合老年人生理和心理的特征,除了满足老年人的安全、审美需求以外,还能够让老年人在每天的生活接触中维护身心健康,预防疾病,缓解身体不适。
3康复景观设计在老年地产中的应用
3.1借鉴中国传统养生理论
中国传统养生的门类丰富,各臻其妙,简捷适用,如:针灸、推拿、按摩、食疗食补等,每种养生门类都有其各自的妙处,如帮助老年人坚固牙齿、延缓老年人视力衰退、改善老年人听力,促进老年人镇静安神等功效,老年人都很喜闻乐见。传统的中医养生学综合了阴阳、五行等学说,强调在养生中环境的重要性,遵从天人合一,尊崇自然的原理。康复景观的设计应借鉴中国古典园林在传统养生文化方面的手法,汲取在建筑营造、筑山理水等方面的养生思想,根据中医五行把景观各要素与人的身心联系起来,使养老地产中的康复景观更加符合老年人的文化背景,更好的调节老年人的身心健康。
3.2利用植物的药用价值
基于大众认知,药用植物是指具备强健身体、医治疾病等医疗功效的植物。药用植物在景观中具有营造景色、展示文化内涵和保健康复的作用,人们融入到用药用植物打造的环境中,可以达到恢复身心,保持健康的效果。药用植物的保健、药用价值系统归纳并积极探索药用植物在康复景观设计中的应用,将药用植物有意识地融入康复景观的设计中,将营造一种新型的融艺术、保健、传统文化、科学为一体的养生康复景观。按照药用植物在景观中的不同用途及其自身特征可将药用植物分为以下几类:嗅觉型的药用植物,外疗型的木本植物,内疗型的中草药,综合型的中草药。药用植物在康复景观设计中的运用,能够起到弘扬中草药文化的效果。
3.3注重植物的形态影响
一般来讲老年人的生理上会表现出新陈代谢放缓、抵抗力下降、生理机能下降等特征,老年人对环境的依赖感也会越来越强,研究发现:1)自然型植物景观,舒张压显著降低,心脏速率显著降低,收缩压降低但不显著;2)几何型植物景观,舒张压和收缩压显著降低,而心脏速率略有升高;3)在主观评价中自然型植物景观舒适性较好,观赏后呈现正性情绪状态,植物几何型植物景观促进作用相对较小,不适宜缓解紧张情绪。结果综合表明,不同形态类型的植物景观环境对人生理和心理产生不同影响。
3.4强调参与性、体验性
老年人怀旧、怕孤单、返老还童、喜欢参与式活动,从老年人与自然、老年人与科学知识、老年人与家庭、老年人与邻里四个方面增强康复景观互动性,如:种植劳作活动、家庭亲子活动、科普教育活动、农作物产品交换活动和其他生活互助活动。增强老年人与环境中的晴雨变化、土地更新、植物生长等自然过程的全面体验和互动,增强对社区环境的主人翁意识和认同感,增强老年人对亲自动手改善生活环境主动性和合理的途径,满足老年人的各类心理需求。
3.5公共设施适老化
老年地产的康复景观设计要创造老年人喜爱甚至热爱的环境场所,让老年人喜欢走到室外,体验自然,沐浴阳光,实现轻松愉悦交流的场所。康复景观设计要充分考虑老年人的体能状况,增设户外休憩模块,设计时要充分考虑老年人看护者视线的顺畅,设计尺度上符合残障老人的活动,同时注意考虑四季节气变换对自然条件的改善。考虑到老年人对子女、小孩的亲情交流需求,将老人活动区与儿童活动区临近设置,全程实行无障碍设计。
中图分类号:S611 文献标识码:A 文章编号:
一、前言
近些年来,在城市建筑设计中,经常会伴随着各种功能的地下室或者是地下车库,很多高层建筑为了充分利用建筑空间,将一些设备或者是消防池等设置在地下室,不仅仅更大程度的利用了建筑空间,节省了相关的成本费用,更大大深埋了地基,加强了整体建筑结构的稳定性,增强了建筑的抗震性能,确保了建筑的安全性,同时,也使得整个地下室的功能得到了最大程度的挖掘,避免了建筑价值的浪费。在建筑地下室结构设计中,设计人员要综合分析整体建筑结构的具体情况,综合考虑到建筑的防火,防震,通风,采光等各个方面的的因素,在满足建筑基本功能的的前提下,做出创意设计,选择合理的结构方案。
二、地下室结构设计存在的问题
地下室工程涉及到的专业领域非常广泛、专业知识相对复杂。在对建筑工程的地下室进行结构设计时,要综合考量到使用功能、防火功能、人防需要,还要顾及到管道、通风、摊水、采光等各个专业的相互联系配合。对于拥有大底盘的建筑群体来说,一般来讲,在塔楼部分的使用时期,基本不会发生抗浮问题。但是地下室以及裙房部位却会有抗浮不能满足实际要求的毛病。
其设计上的主要问题表现在:
(1)结构平面的设计。
(2)抗震设计。
(3)地下室抗渗、抗浮设计。
(4)地下室的结构超长。
(5)外墙的结构设计。
三、地下室结构平面设计
建筑工程的地下室结构设计,需要多个部门的共同配合,要坚持在满足基本的使用功能基础上,综合分析建筑的防火,抗震,设备用房,管道铺设,排水通风等多个方面因素,并促使多个专业领域人员通力协作。设计人员在设计过程中,可以选择使用设计后浇带或者是混泥土外加剂,也可以选择地上设缝或者地下不设缝等方式,这些方式,都可以满足不设缝的目的,在地下室的设计施工过程中,很容易出现地下室过长的问题,这时候,仅仅依靠后浇带的设计难以解决问题,可以再实地测量勘察的基础上,将地下室平面做出科学的调整,并进行严密分割,根据需要,设计一些比较窄的通道,使得管道可以相连。为了让接缝变得更少,且最大程度的减少接缝的受力,方便维修补救。可以将变形缝设计安装在通道的外部。最后,要充分考虑采光井的位置,做出科学的采光设计。
四、地下室外墙结构设计
地下室外墙的设计是整个建筑工程地下室结构设计的关键环节,对整个建筑工程地下室结构的合理性有着十分重要的影响。在设计时候,要综合考虑到水,土压力因素,并通过这些因素来验算外墙的抗裂性能。总体而言,要在综合考虑多种因素的基础上,从以下几个方面做出科学合理的设计。
(一)荷载
地下室外墙在整体的荷载中占据着重要地位,其承受的荷载总体而言分别有水平荷载和来自建筑主体和地下室楼盖的传重和自重的竖向荷载。地下室外墙水平的荷载一般都包括侧向的土压力,地下水侧向压力等。在地下室外墙结构设计中,竖向荷载和地震等作用所产生的内力一般而言不会起到控制的作用,在此过程中,要充分重视水平荷载,当水平荷载垂直于墙面时候,会产生弯矩,这对墙体的配筋有着十分重要的意义。
(二)地下室外墙截面设计
土压力引起的效应为永久荷载效应。地下室外墙承受的土压力宜取静止土压力,静止土压力宜由试验确定。当不具备试验条件时,砂土可取0.34~0.45,黏性土可取0.5~0.7。水位稳定的水压力按永久荷载考虑,分项系数可取1.2;水位急剧变化的水压力按可变荷载考虑,分项系数宜取1.3。有人防要求的地下室外墙的永久荷载分项系数,当其效应对结构不利时取1.2,有利时取1.0;抗爆等效静荷载分项系数取1.0。
(三)地下室外墙的配筋计算
实际设计时,配筋的计算,对于带扶壁柱的外墙,不是根据扶壁柱的尺寸大小进行计算,而是均按双向板计算配筋;扶壁柱则按地下室结构的整体电算分析结果进行配筋,不按外墙双向板传递荷载验算扶壁柱配筋。根据外墙与扶壁柱变形协调的原理,这种设计将使得外墙竖向受力筋配筋不足、扶壁柱配筋偏少、外墙的水平分布筋则有富余量。
五、抗渗抗浮设计与抗震设计
1、抗渗抗浮设计分析
如果是在地下水位浅,或者在雨水相对较多的地区进行施工,那么,对于地下室层数为一到二层的建筑来讲,常规都要考虑到使用阶段的抗浮问题。纯地下室的部位,以及裙房部位有可能存有抗渗抗浮不符合要求的情况出现。均对这种实际情况,应当采取下面的几个措施来应对:
(1)在设计条件允许的前提下 ,尽可能地提高基坑底设计标高,这样可以起到降低抗浮设防水位的目的。高层建筑基础底板应当应用梁板筏板基础或者是平板阀板基础。
(2)倡导应用无梁楼盖与宽扁梁。常规宽扁梁截面高在跨度的十六分之一和二十二分之一中间。宽扁梁可以有效降低地下部分高度。这样,在降低抗浮水位上就占有一定的优势。
(3)强化抗渗抗浮设计的另一个有效办
法是增大地下室自重。这个办法大体有三种情况:其一是基板加载,其二是边墙加载,其三是地下室的顶板加载。这种办法的特点是设计与施工都相对简单。但是不足之处在于当建筑物需要抵挡较大的浮力时,因为混凝土和相关的增重材料需求量太大,而使施工费用增加。
(4)设抗拔桩。此办法是抗渗抗浮设计加很常用的方法之一。抗拔均一般情况都要嵌入到埋藏浅嵌入坚硬的基岩之内。因为受施工条件和造价因素的制约,抗拔桩入岩一般不深,这就需要施工过程中对桩端进行灌浆处理。若上覆土层厚度太大,抗拔桩进不到基岩处,那就需要在桩下部设扩大头,提高抗拔桩的抗拔能力。
2.地下室抗震设计问题
地下室结构设计对整个建筑工程的抗震性能有着十分重要的影响,结构设计的是否合理,不仅仅关系到整个高层建筑的工程造价,也会密切的关系到整个建筑的稳定性和安全性,因此,在进行高层建筑地下室结构设计中,要严格把握施工图纸的审核要点,地下室整体结构埋置的深度一般都要大于地面建筑的高度,同时,总体的建筑高度要从地下室外部的地面开始算。地下室的墙柱同地面建筑主体的墙柱设计之时,要通过科学的处理,保持协调一致。
3. 人防地下室的结构设计
由于人防的要求, 高层建筑的地下室常兼作人防地下室。普通民用建筑的防空地下室人防等级一般以五、六级居多。人防地下室和非人防地下室相比, 由于增加了核爆动荷载以及对辐射等方面的要求,二者在结构设计上有较大区别, 主要体现在荷载及荷载组合、材料强度、内力计算和构造规定等方面。人防底板的荷载控制问题。人防地下室位于主体结构部分时,人防底板一般是平时荷载起控制作用;人防地下室位于纯地下室部分时, 当仅有一层地下室且顶部有覆土时, 人防底板一般是战时荷载起控制作用, 当有两层或两层以上的地下室且顶部有覆土时, 人防底板一般是平时荷载起控制作用。
六、结束语
总之,加强对建筑工程地下室结构设计的分析,可以不断的提高建筑工程的地下室结构的质量,保证整个建筑工程的安全性和可靠性。
参考文献:
[1]吴仲平 基于高层建筑地下室结构设计的分析 [期刊论文] 《广东建材》 -2012年5期
高层建筑是社会生产的发展和人类物质生活需要的产物,是现代社会工业化、商业化和城市化的必然结果。科学技术的进步、经济的发展则为高层建筑的发展提供了坚实的物质基础。地下室的结构设计过程错综复杂我们应以遵循安全、适用和合理的原则,及合理的设计为前提,进行全面考虑,把问题减小至最低或消除,以使建筑地下室结构设计工作发挥其最大的经济作用和社会效益、战备效益,最后达成设计要求。
一、地下室的抗裂问题
地下室的抗裂措施由于地下室的混凝土体量较大,而有些地下室长度超过了结构伸缩缝的最大间距,混凝土的干缩和施工期间的水泥水化热将会导致墙体及楼板的裂缝。设计过程中一般可采用以下措施:
(1)设置施工后浇带后浇带作为混凝土早期释放约束力的措施已得到广泛应用。
(2)采用补偿收缩混凝土在混凝土中掺入UEA等微膨胀剂,以混凝土的膨胀值抵消其收缩值,从而达到控制裂缝的目的。
(3)提高构件的抗拉性能增加外墙水平分布钢筋的配筋率,减小钢筋间距。
二、地下室外墙的结构设计问题
地下室结构设计的重中之重是地下室外墙的设置,设计时以下几个问题需特别注意。①静止土压力系数。根据试验确定静止土压力,当无法进行试验时,粘性土可取 0.5~0.7,砂土可取0.34~0.45。②荷载。地下室外墙的荷载包括两部分,一部分是水平荷载;一部分是竖向荷载。水平荷载一般是效静荷载主要包括:侧向土压力、地面荷载和人防等。竖向荷载则由地下室本身的重量及楼层的传重。在实际应用中,竖向载荷和风载荷以及地震产生的力是难以控制的。墙体配筋则是由垂直于墙面的水平载荷形成的弯矩决定的,并且竖向载荷的压弯作用一般不予考虑。③地下室外墙的配筋计算。实际设计应用时,在带扶壁柱的外墙配筋计算方法是按双向板计算配筋,而不是根据扶壁柱的尺寸大小来计算。
而扶壁柱不是按外墙双向板传递荷载算其配筋,而是根据地下室结构的整体电算分析结果来配筋。这样设计会使外墙竖向受力筋配筋偏少、扶壁柱配筋不足,而外墙的水平分布筋过多。在计算地下室外墙的配筋时,除了垂直于外墙方向部分有钢筋混凝土的,内隔墙之间有相连的外墙板块或者扶壁柱横截面积较大的外墙板块需要用双向板计算之外,其他形式的外墙通常都按竖向单向板计算配筋。竖向载荷小的外墙扶壁柱,无论是外墙转角处还是内外侧的主筋部分都需做适当的加强。扶壁墙的截面积的大小则是界定外墙水平分布筋的依据。在计算地下室外墙时底部支座应固定,并且它的厚度要和配筋量匹配。侧壁的抗弯能力比底板的大,而弯矩则和底板相等。
三、混凝土浇注问题
墙板混凝土浇注一般采用赶浆法,混凝土的流向是不可控制的,可能在这里施工时,混凝土已经流到十几米之远,特别是顶板和墙板同时浇注,此现象更为严重,等浇注到那儿,可能已经初凝已过;还有顶板和墙板一起浇注,必须先浇注墙板,等墙板混凝土全部完成后,再进行顶板浇注,应该没有多大的问题。
浇筑混凝土应合理安排施工计划及工序,合理留置施工缝,浇捣混凝土应连续进行,当必须间隙时应缩短时间,并应在前层混凝土凝结前将上层混凝土浇捣完毕。混凝土运输、浇筑和间歇允许时间如下:混凝土强度等级
另外,混凝土一次下料不能过厚、不均匀、不对称。混凝土下料不均匀、不对称,影响混凝土的振捣顺序,尤其是混凝土墙板的门洞口处,如果下料不对称,混凝土的侧压力不均匀,容易将内模挤压偏位,同时混凝土一次下料过多,浇筑层过厚,振捣作用长度、半径不够,混凝土容易漏振、不密实,产生蜂窝、孔洞。
四、 地下室抗震设计问题
高层建筑的抗震性能好坏与否与地下室的设计关系重大。提高高层建筑的抗震要求,地下室与地上部分的筑墙必须相一致。而且地下室的埋深也有要求,地下室的埋深要大于地上部分的高度时,其层数可不予考虑,这时算高度时才可从上部地面开始算。为了提高抗震性能,顶板必须要求可作为上部结构的嵌固部位。若地下室顶板为无梁楼盖和顶板内外板标高超过梁高变化引起错层这两种情况时,必须进行一定的处理使其能够作为上部结构的嵌固部位。
五、抗浮、抗渗及控制问题
地下室结构设计中尤其需注意只有地下室部分和地面上楼层较少时的抗浮计算,采用桩基时需计算桩的抗拔承载力。根据《荷载规范》相关规定计算强度和计算抗浮是荷载分项系数的取值是不一样的,计算强度时取1.0,计算抗浮时去0.9。地下室抗浮设计影响的因素很多,主要依据是地下水位及其变幅,并且实际设计中往往只考虑其极限状态,而施工过程中出现抗浮不够导致局部破坏,往往是对施工过程及洪水期不够重视引起的。
对于那些地下空间很大的高层建筑而言,塔楼部分的抗浮一般不会有问题,出问题的往往是其裙房和纯地下室部分。针对这种情况,通常有以下解决措施:①确定科学合理的抗浮设防水位;②通过某些方法间接降低抗浮设防水位,如尽量提高基坑坑底的实际标高;③设置一些抗浮桩;④尽可能增加地下室的本身的重量。
地下室设计是一项复杂的工程,除了满足受力要求外,抗渗技术也是一个非常重要的要点,如若设置不当,可能造成地下室成。由于钢筋混凝土结构不是致密的往往外有裂缝,抗渗效果不是很理想,要想完成抗渗的目的,通常还需采取以下措施:①设置膨胀带。混凝土中本身具有膨胀剂,但其早期变形收缩仅靠其本身的膨胀剂变形不能达到理想效果,通常大于60m时就需设置一定长度的膨胀带来补偿,才可达到混凝土的无缝施工;②加强钢筋混凝土的抗拉能力。在浇筑混凝土时要使用抗变形的钢筋。由于侧壁受底板和顶板约束,上下部所承受的力不一样,使得混凝土上下膨胀收缩不一致,为了抵消这部分差异,要在侧壁增加水平温度筋强化混凝土面层,或者墙的中央设置一道暗梁增加其抗拉能力。除了这些措施之外,对混凝土的养护也格外重要;③设置后浇带。混凝土早期膨胀收缩时需释放约束力,后浇带技术很好的解决了这个问题。同时后浇带技术也已经可以很好的解决长久性的变形缝,并且已经得到了广泛的应用。
六、结语
总之,建筑地下室的设计是一项专业性极强的工作,涉及到的工序和领域较多,具有复杂性。因此,设计要坚持在满足基本功能的基础上,做到安全稳定,经济合理。既可以满足高层建筑地基深埋的要求,也可以防止地下室的渗漏,有助于地下室功能的更好发挥。
参考文献:
目前随着国民经济的发展,各地均出现了体量大、投资多、标准高的高层建筑,有时为了功能的需要和解决高层主体与裙房间的沉降差异。钢筋混凝土的收缩变形以及混凝土的温度应力等问题,往往在现浇混凝土结构中,引入后浇带的施工,是最近几年结构设计和施工中的一项新生事物。为了做好现浇混凝土结构的后浇带施工,笔者着从后浇带的形式,正确理解后浇带的途径及设计要点、施工要点几个方面进行简要阐述。
一、形式分类及特点。
1、平直型:其特点是施工时模板安装与拆除较方便,常作为事故性处理方法或应用于厚度较薄的工程中,值得注意的是渗水线路短,后浇带的界面结合质量不好保证。
2、阶梯型:其特点是支模简单,拆除容易,抗渗线路长。混凝土结合面垂直于水压方向。界面结合质量容易保证,抗渗性好,后期施工容易。
3、企口型:其特点是混凝土结合面也垂直于水压方向,界面结合较好,抗渗线路延长。但这种后浇带形式支模较费工,浇筑时有不易密实的死角,而且拆模清理困难,成型后还应保护边角,稍有疏忽就影响后期施工质量。
4、V字型:其特点是抗渗线路延长,界面结合较好。但也存在支模、拆模较费工的问题,成型后应注意保护边角。
后浇带具体形式选择,应视具体工程结构形式而定。
二、正确理解后浇带的用处及设计特点。
所谓后浇带是指在现浇整体钢筋混凝土结构中,只在施工期间留存的临时带型缝起到消化沉降与收缩变形以及防水的作用。根据工程需要,保留一定时间后,再用混凝土浇筑密实成连续整体的结构,后浇带的位置应视工程具体结构形状而定。应选择于受力和变形较小的部位,尽量避开地下水。后浇带的用途不尽相同,例如:
1、为解决高层建筑主楼与裙房间的沉降差而设置的后浇带,应明确按“沉降后浇带”进行设计。
2、为防止混凝土因温度变化拉裂而设置的后浇带,应明确按“温度后浇带”进行设计‘
3、为防止混凝土凝结收缩开裂而设置的后浇带,应明确按“收缩后浇带”进行设计。
4、为防止结构因温度变化和混凝土收缩开裂而设置的后浇带,应明确按“伸缩后浇带”进行设计。论文参考,后浇带施工。。
不同类型的后浇带其配筋特点各有不同,对于伸缩后浇带可采用直通加弯的形式,以消除混凝土因温度胀缩、干缩等引起的变形影响,待后期后浇带施工时可直接浇筑;对于沉降后浇带一般采用搭接方法或先采用搭接方式留出焊接位置,待结构沉降稳定以后,进行后浇带施工时再焊接施工的方法,将沉降变形影响降低到最小程度。另外还应在后浇带处附加长度500~600mm、φ12~φ16间距500mm的钢筋。后期采用焊接连接,同一截面的钢筋焊接连接率不得大于50%。
三、施工要点
1、后浇带的保护,基础底板的后浇带留设后,应采取保护措施,防止垃圾杂物掉入。保护措施可采用木盖板覆盖在基础底板的上皮钢筋上,盖板两边应比后浇带各宽500mm以上;地下室外墙竖向后浇带可采用混凝土预制板保护。楼面后浇带两侧的梁底模及梁板支撑不得拆除。
2、后浇带的保护时间,应按设计要求确定,当设计无要求时,应不小于40天,在不影响施工进度的情况下,应保留60天。
3、浇筑结构混凝土时,后浇带的模板上应设一层钢丝网,后浇带施工时,钢丝网不必拆除。后浇带封闭前。必须仔细将整个混凝土表面的浮浆剔除,并凿成毛面,彻底清除后浇带中的垃圾及杂物并隔夜浇水湿润,满涂一道2-3mm厚的掺5%107胶(水泥重)的1:1水泥稀浆,确保后浇带与先浇捣的混凝土连接良好。
4、地下室底板和外墙后浇带的止水处理,要按设计要求及相应的施工验收规范进行。论文参考,后浇带施工。。后浇带的封闭材料应采用比先浇捣的结构混凝土设计强度等级提高一级的补偿收缩混凝土浇筑振捣密实并保持小于14天的保温保湿养护。
5、后浇带混凝土中使用的微膨胀剂,必须具有出厂合格证及产品技术资料,并符合相应技术标准和设计要求,使用前必须进行复试合格后方可使用。
6、后浇带混凝土中使用的微膨胀剂和外加剂的品种,应根据工程性质和现场施工条件选择,并事先通过试验确定掺入量。(UEA一般为水泥重量的10%-12%)起其称量应由专人负责,允许误差一般为掺入量的±2%。
7、混凝土应搅拌均匀,否则会产生局部过大或过小的膨胀影响混凝土质量。所以应对掺微量膨胀剂的混凝土搅拌时间适当延长。
8、后浇带的混凝土要拌制成低流动性混凝土,混凝土的塌落度控制在40mm以内,尽量降低水灰比以保证混凝土的膨胀率和混凝土强度不受损失。
9、后浇带混凝土应振捣密实,与先浇捣的混凝土连接牢固,受力后不应出现裂缝。论文参考,后浇带施工。。后浇带混凝土如有抗渗要求还应按规范规定制作抗渗试块。
10、在后浇带混凝土施工前,后浇带附近一定范围内不应允许施工堆放材料,限制施工荷载,并做后浇带两侧的临时支护。防止在拆除模板过程中,由于支撑松动,移位等造成结构开裂。
11、因后浇带的收缩补偿,混凝土的浇筑时间与结构混凝土浇筑时间的间隔均较长,一般的在2-3个月以上,个别需要6个月或更长时间,为防止后浇带内的钢筋锈蚀,在结构层混凝土浇筑完成后及时清理模板内的浮浆杂物的同时,可用掺5%107胶(水泥重)的1:1水泥稀浆用刷子在裸露的钢筋表面上满涂一道以防止钢筋在这段时间内锈蚀。
四、结束语
中图分类号:TU3 文献标识码:A
当前城市的高层建筑越来越多,建筑设计根据本身的功能和结构特点在设计中开始逐步考虑建设地下室。城市建筑大型化、高层化的设计理念也促使地下结构朝着多层空间的方向发展,地下室的地下结构设计、地下室的施工及防水、支护工程成为了建筑工程首要考虑的问题。
1、地下室结构设计中的问题分析
地下室工程涉及到的专业领域非常广泛、专业知识相对复杂。在对建筑工程的地下室进行结构设计时,要综合考量到使用功能、防火功能、人防需要,还要顾及到管道、通风、给水、采光等各个专业的相互联系配合。对于拥有大底盘的建筑群体来说,一般来讲,在塔楼
部分的使用时期,基本不会发生抗浮问题。但是地下室以及裙房结构自重较轻部位却会有抗浮不能满足实际要求的问题。
1.1抗浮、抗渗问题分析。针对地下室的抗浮问题,要设定科学合理的抗浮设防水位,根据具体的地下水水位要求进行研究和实时勘查,采用平板式筏板基础、增加地下室的重量、设置抗浮桩等方式方法去解决地下室的抗浮问题。由于钢筋混凝土结构通常带裂缝工作,要达到抗渗目的,一般可采取以下措施:
提高钢筋混凝土的抗拉能力。混凝土应考虑增加抗变形钢筋,如侧壁增加水平温度筋,在混凝土面层起强化作用;侧壁受底板和顶板的约束,混凝土胀缩不一致,可在墙体中部设置一道水平暗梁来抵抗拉力。当然,在采取以上措施时,同时要注意混凝土的养护。
补偿收缩混凝土。在混凝土中掺微膨胀剂,以混凝土的膨胀值抵消混凝土的最终收缩值。当其差值大于或等于混凝土的极限拉伸时,即可控制裂缝。
1.2不均匀沉降问题分析。地下室的不均匀沉降问题可以采用人工处理地基的方法去降低地基处理的程度,主体结构采用桩基础、主体结构部分采用整体基础也能达到较小的最终沉降量,还能充分发挥不同基础形式的作用和优势,有利于工作人员进行相关的计算,确定最终的设计方法。
1.3人防地下室的问题分析。对于人防地下室的结构设计要特别注意人防构件的最小截面尺寸取值问题,按照国家的标准进行设计,使顶板的最小防护厚度、混凝土厚度都能实现建筑面层的防护作用。此外,人防构件的荷载取值问题、人防底板的荷载控制问题也是建设过程中必须要注意的设计问题。在考虑防空地下室在核爆动荷载作用下的动力分析时要采用等效静荷载法进行计算,人防地下室的设计还需要考虑人防底板的荷载起控制作用。
2、在设计中要注意的几个方面
地下室外墙的设计是整个建筑工程地下室结构设计的关键环节,对整个建筑工程地下室结构的合理性有着十分重要的影响。在设计时候,要综合考虑到水,土压力因素,并通过这些因素来验算外墙的抗裂性能。总体而言,要在综合考虑多种因素的基础上,从以下几个方
面做出科学合理的设计。
2.1抗震设计。通常来讲,地下室的抗震设计常遇到的问题有。一般来讲地下室抗震设计中较为常见的问题为:在多层建筑中,地下室的埋深不够。房屋的层数加上地下室在内已经达到八层,层数与高度都已经超过设计标准要求。地下室的顶板是上段结构嵌固,地下室的抗震等级应当和地上部分相同。若地上结构的抗震等级是二级,则地下部分的抗震等级也应当是二级。
2.2荷载。地下室外墙在整体的荷载中占据着重要地位,其承受的荷载总体而言分别有水平荷载和来自建筑主体和地下室顶板覆土荷载及消防车道活荷载的传重和自重的竖向荷载。地下室外墙水平的荷载一般都包括侧向的土压力,地下水侧向压力等。在地下室外墙结构设计中,竖向荷载和地震等作用所产生的内力一般而言不会起到控制的作用,在此过程中,要充分重视水平荷载,当水平荷载垂直于墙面时候,会产生弯矩,这对墙体的配筋有着十分重要的意义。
2.3地下室外墙的配筋计算。实际设计应用时,在带扶壁柱的外墙配筋计算方法是按双向板计算配筋,而不是根据扶壁柱的尺寸大小来计算。而扶壁柱不是按外墙双向板传递荷载算其配筋,而是根据地下室结构的整体电算分析结果来配筋。这样设计会使外墙竖向受力筋配筋偏少、扶壁柱配筋不足,而外墙的水平分布筋过多。在计算地下室外墙的配筋时,除了垂直于外墙方向部分有钢筋混凝土的,内隔墙之间有相连的外墙板块或者扶壁柱横截面积较大的外墙板块需要用双向板计算之外,其他形式的外墙通常都按竖向单向板计算配筋。竖向载荷小的外墙扶壁柱,无论是外墙转角处还是内外侧的主筋部分都需做适当的加强。扶壁墙的截面积的大小则是界定外墙水平分布筋的依据。在计算地下室外墙时底部支座应固定,并且它的厚度要和配筋量匹配。侧壁的抗弯能力比底板的大,而弯矩则和底板相等。
3、地下室结构设计
3.1地下室的基础设计。在进行地下室基础设计之前一定要做好工程地质的勘查工作,基础设计可以采用预应力管桩基础,为了能够满足沉降的要求,要加强岩层的承载能力,所以基于这一个要求,持力层应该要采用强风化岩和中风化岩层。
3.2地下室顶板的结构优化。地下室的顶板是地上整个高层建筑的水平约束支座,要想对地上结构有足够的约束作用,就必须有较大刚度。所以,在设计地下室时,对顶板有严格的要求,顶板的厚度要大于等于160mm,这样才能保证地下室较大刚度。
3.3地下室的侧壁设计。影响地下室侧壁设计的因素有很多,例如结构自重、地面堆载及活载、防核爆等效静荷载、侧向土压力、地下水压力等各种因素。地下室的侧壁由于情况比较特殊,会受到各种不同方向荷载的共同作用,受力情况比较复杂的情况下应该要对地下
室侧壁设计进行科学合理的简化。所以地下室侧壁的设计具体要求是,与土壤产生接触的侧壁混凝土保护层厚度要达到40 毫米,地下室侧壁的水平钢筋配置要在外侧,而竖向的钢筋配置就应该在侧壁的内侧。但是出于对侧壁设计成本的控制,在满足侧壁荷载要求的基础
上混凝土的强度也不适宜设置得过高,这样可以减小混凝土的收缩应力。
3.4优化选型。建筑物的结构设计除了有足够的承载力,还要使结构具有足够的抗侧力刚度,使结构产生的侧向移动在合理的规定的范围内。结构选型不单单是结构的问题,它是一个综合的复杂的过程,除了考虑地基的承载能力和结构的安全性外,还要考虑成本问题。
结束语:
在建筑地下室结构设计中,设计人员要综合分析整体建筑结构的具体情况,综合考虑到建筑的防火,防震,通风,采光等各个方面的因素,在满足建筑基本功能的前提下,做出创意设计,选择合理的结构方案。
参考文献:
[1]文华.《论述地下室结构设计存在的问题》,《建材与装饰》,2005 年10 期
1引言
一般情况下,地下水对主体工程的破坏主要包括局部破坏和整体破坏,其中局部破坏指的是地下结构底板因为受力不均匀导致局部出现了拱起和开裂,使地下水渗入到地下室中,影响地下结构的安全性。整体性破坏指的是地下结构出现了上浮,不仅会破坏底板,同时还会导致梁柱节点位置出现开裂。在地下工程的实际施工过程中,水浮力对建筑物造成的破坏一般是无法避免的。一旦地下结构受到地下水浮力的破坏,会导致地下工程结构的功能和作用无法正常发挥,当出现较大的事故时还会造成非常大的经济损失。所以,地下工程设计和施工过程中,进行抗浮设计是至关重要的一个环节,需要施工人员和设计人员足够重视。
2工程概况
某地下工程为地下明挖4层双跨架结构,工程标准段宽度为19.3m,长度为21.6m,埋设深度为26.7m。地下工程基础结构使用现浇钢筋混凝土筏板基础进行施工,工程设计人防等级为6级,支护桩使用钻孔灌注桩进行施工,并在基坑的四周布置,设计桩体直径为900mm,设计桩长为26.7m,桩中心距离为1400mm,使用C30混凝土。本文以此工程为例,对地下工程抗浮设计进行探讨。
3工程地质条件
本工程从下到上分别为全风化中强微风化层、硬质粉质黏土、可塑粉质黏土层、冲积黏性土层、冲积中粗砂层、冲击粉细砂层、人工填土层,地下水主要为层状基岩裂隙水和第四系松散岩类孔隙水,稳定水位埋设深度为1.8~5.2m,平均水位埋设深度为2.9m。地下水位的变化情况和地下水的补给、排泄等有紧密的联系。每年的5~10月份进入雨季,地下水水位会显著提升,水位最大值会达到15.5m,场地中的地下水不会对混凝土结构造成腐蚀,但是会对钢筋造成腐蚀。
4地下工程抗浮设计
通常情况下,地下工程结构上浮主要是因为水浮力大于地下工程侧壁摩擦力和结构重力值,地下室上浮有可能在各种类型的地层中出现,例如比较稳定的卵石层和透水性非常小的黏土层中等。一旦地下水浮力大于结构物重力和侧壁摩擦力便会出现上浮的情况,为了保证建筑的安全性,需要及时采取相应的处理措施。在设计过程中,需要根据工程的地质情况、工程特点、场地因素、环境情况等进行全面、详细的考虑,结合工程的具体情况选择合理的抗浮方案。4.1抗浮方案的选取本地下工程结构底板以微风化岩层作为持力层,对于地面埋深大、地下水位高的地下工程,如果只靠覆土荷载和结构自重是无法达到抗浮要求的。因此,需要结合工程的具体情况设计抗浮措施。常用的抗浮措施主要包括抗浮锚杆和抗拔桩。因为当前抗浮锚杆的耐久性得不到控制,并且底板和锚杆结构位置防水比较薄弱,而地下工程设计使用年限为100a,使用抗浮锚杆不能满足该地下工程的抗浮要求,因此,本工程使用抗拔桩来解决该地下工程的抗浮问题,并选用人工挖孔桩作为围护结构,在围护桩上布置压顶梁和主体结构结合到一起,使支护结构也成为抗浮的一部分。按照地质勘测结果,将设计水位地面以下1m(城建标高15.6m)作为抗浮设计水位,并以此为标准进行抗浮验算[1]。4.2布置抗拔桩本地下工程主体结构以底板支撑到弹性地基平面框架分析结构内力,使用弹簧模拟底层作用。由于该地下工程为双跨设计,在底板跨中会纵向对抗拔桩进行布置。在计算抗浮时,主体结构会承担所有的水压力,为了对抗拔桩所承受的抗拔力进行计算,对地下室纵向1m范围中的长度进行分析。根据《建筑地基基础设计规范》中的规定要求,在验算地下室抗浮稳定性时要可以达到下述公式的基本要求:(1)式(1)中,W为地下室上部作用荷载和地下室自重的和值;F为地下水浮力。在不对结构侧摩擦阻力大小进行考虑时,(2)式(2)中,R为抗拔桩需要提供的抗拔力特征值。标准段上部荷载总重W=覆土重+围护桩自重+(装修层+柱+侧墙+各层楼板)=4343.6kN/m。水浮力:F=258×1×19.4+π×1.352÷4×15×10÷1.35×2=5323.2kN/m(3)R≥1.05F-G=1.05×5323.2-4343.6=1245kN/m(4)一般情况下,抗拔桩都是在柱下布置的,受力模式也是一致的,因此,可以将计算简化为:单根抗拔桩的抗拔力=柱跨长度×每延米需要的抗拔力,但是,对于该工程来说,柱跨9~10m,抗拔桩单根需要承受的抗拔力不会太大。因此,抗拔桩桩距取值为柱跨的一半。(5)式(5)中,up为桩的周长,up=πd,对于桩底桩(扩地直径为D),在桩长/桩径≤5时,up=πD;qsia为桩侧土摩阻力特征值,微风化岩qsia=400kPa;λi为抗拔桩的摩擦阻力折减系数,微风化岩λi=0.7;li为抗拔桩长度;G0为桩自重,地下水位取有效重度。本地下室工程设计扩地直径为1.8m,抗拔桩直径为1.3m,桩长为5.5m,经计算,单桩抗拔承载力特征值大小为:Rω=π×1.8×0.7×400×5+0.9×119=8020kN(6)在布置抗拔桩时,本工程采用两种方式进行布置,一种布置在两柱中间梁下以及柱子下,见图1a;另一种是均匀布置在两柱之间的梁下,见图1b。4.3计算地下工程抗浮情况使用壳单元对各层楼板进行模拟,底板、柱子、抗拔桩和梁使用杆单元进行模拟,因为本工程抗拔桩底部做了扩大,使用抗拔桩底部对边界条件进行固定和约束,在结构四周布置土弹簧模拟约束周围土体结构。水浮力分项系数取值为1.05,结构自重分项系数值为1.0,以围护桩自重作为荷载在顶板侧墙进行加载。使用这种方式进行模拟,不仅考虑了底纵梁和抗拔桩共同受力下变形协调性,同时也考虑了抗拔桩混凝土弹性模型,不会出现传统计算方法中将抗拔桩作为底梁不动支座的情况,计算后得到的底纵梁内力和抗拔桩拉力和实际情况更加符合。4.4计算结果分析根据计算结果可以证明,在使用图1a的方式进行布置时,桩下和桩间抗拔桩的抗拔力分别为4400kN和7000kN,后者为前者的1.6倍,这两种桩型配筋存在非常大的差异。底纵梁柱下负弯矩大约为4600kN•m。如果使用图1b的桩基布置措施,那么抗拔力为5700kN,抗拔桩可以均匀受力,底纵梁柱下部的负弯矩为3100kN•m,受力更加的合理。4.5抗拔桩配筋在进行配筋时,要保证抗拔配筋的受力度可以达到要求,此外,由于桩身长时间位于地下水位下,地下水会对钢筋造成一定的弱腐蚀。因此,要求桩身裂缝宽度不能超过宽度限制,以免桩身钢筋被腐蚀[2],因此,接缝的宽度要控制在0.2mm以内。经过计算证明,桩身配筋主要是为了控制裂缝,因此,配筋量一般情况下会比较大。一般可以根据桩径的3倍确定桩距,尤其是当抗拔桩处在底纵梁下部时,在确定桩截面后需要对钢筋笼的具体情况进行考虑,为了防止底纵梁和抗拔桩之间产生冲突,需要控制好配筋率。
5结语
综上所述,在进行地下工程设计时因为水位变化比较大,一般会将抗浮桩布置在纵横墙交叉处、柱子下面等位置,同时,抗拔桩也会发挥承压桩的效果。本工程在进行抗浮设计时,在柱距比较大且抗拔力比较大时,抗拔桩一般对称分布在柱子的两边,以保证抗拔桩可以受力均匀,在对抗拔桩裂缝进行控制时,需要将单根桩的抗拔力控制好,防止配筋密度过大。
【参考文献】
随着我国经济的迅猛发展,现今的高层建筑日益增多,在城市工程建设中出现了非常多的地下室和地下车库。将高层建筑的设备用房、地下消防水池和汽车停车位等等设置在地下室,不仅能够充分地发挥地下室的作用,而且又满足了基础埋深的要求,同时地下停车场还可以用作人防地下室,以满足战时需要。因此,在高层建筑的设计中,如何合理地设计地下室的结构这个问题显得异常重要,现简要地探讨地下室在结构设计中常见的几个难点问题。
一、高层民用建筑地下室结构设计难点
由于在高层民用建筑地下室结构设计过程中存在诸多难点,比如不能有效确定地下室结构设计的嵌固部位,不能有效设计地下室结构设计的抗震等级等都是设计中存在的要点。因此,这就需要在进行高层民用建筑地下室结构设计中,应不断加强对于上部嵌固的抗震能力的重视, 严格遵守地下室结构设计中的要求,合理设计好剪切的刚度比,这样才能有效确保高层民用建筑地下室结构的质量。具体分析如下。
(一)合理确定上部结构的嵌固部位
上部结构嵌固部位的合理选取,在高层民用建筑地下室结构设计中的计算模型占有重要位置。而地下室的设计本身由墙、桩本身和承台本身、 柱等都具有重要作用, 都需要进行承载力的计算。部结构的嵌固部位主要指结构预期塑性铰出现的位置,它能直接限制构件在两个水平方向的转动位移,即平动位移和扭转位移,在这个过程中能够将地震作用传递到上部结构。上部结构嵌固部位的选取,具体包括以下几点要求。
1、加强对于上部嵌固的抗震能力的重视。由于上部嵌固部分主要是地下室顶板位置,而地下室一层的抗震等级会根据上部结构的实际情况进行测定,这就要求加强对于上部嵌固的抗震能力的重视。 首先地下一层的抗震等级不应低于上部结构的抗震等级。其次由于地下室顶板的厚度,对承受荷载有着极其重要的作用,其中,包括地下室顶板所承受的侧向荷载和垂直荷载,这就要求在顶板进行开洞过程中应尽量减少或避免开洞,如果必须要进行
开洞时,要适当减少洞口的面积大小,同时还要适当加强洞口周边的构造,从而避免或减少因刚度突变或强度降低,影响结构的竖向侧力构件的连续,导致地下室不适宜作为上部结构的嵌固端。
2、严格遵守地下室结构设计中的要求。依据JGJ3-2010《高规》,在地下室结构设计中,对于地下室顶板的厚度有着一定要求,其厚度应超过160mm,而上部嵌固部位的地下室的楼板需达到180mm,地下室防水规范要求如果作为车库顶板接触地下水需要板厚增加为250mm;为了保证地下室做为嵌固端,配筋率要求达到0.25%并且双层双向布置,混凝土强度也不应小于C30.
(二)确定地下室结构设计的抗震等级
针对高层建筑的大底盘,且地下室上有许多塔楼,同时每一个塔楼之间都是相互独立的,当高层地下室作为上部塔楼的嵌固端时,地下室的抗震等级应与上部结构相同,地下室一层以下的抗震等级可逐层降低,但不应小于四级。
二、高层民用建筑的地下室结构设计的施工条件的影响
业主关注着高层民用建筑地下室的经济效益,而高层民用建筑的地下室结构设计的施工条件对于整个工程的工期和质量有着重要影响。从而要求设计技术人员进行高层民用建筑地下室结构设计时,要多加考虑施工条件的影响。通常情况下,应从以下几个角度考虑。
首先,合理节省施工工期提高经济效益。由于施工工期在整个高层民用建筑过程中占有重要地位,而工期的长短将直接影响着业主及施工单位的经济效益。对于施工单位来说,缩短施工工期可以节省人员工资、固定资产折旧等建筑安装工程费用。一方面,对于业主方来说,缩短工程施工工期,有利于提前还清贷款,降低工程项目的投资成本。另一方面,受传统设计材料限制,地下室这种以大体积混凝土为主的结构施工周期过长,施工时遇到问题也较多,而目前越来越多的工程采用了新技术新材料,加快了施工周期,虽然增加了投资成本,但是节省了人工费用,模板费用等。
其次,结合高层民用建筑的地下室结构设计的施工条件,优化设计结构。高层民用建筑的地下室结构设计的初步设计阶段,主要确定结构形式、主要构件尺寸及主要结构材料等。由于高层民用建筑的地下室结构初步设计阶段对整个工程的结构造价影响约占70%。因此设计人员就要选择符合当地施工资源的结构材料,采用符合当地工业、经济情况的施工技术,这样才能控制好工程的可行性和经济性。
三、高层建筑地下室结构设计的常见问题和措施
通常情况下,高层民用建筑地下室结构设计的常见问题主要体现在防水底板的设计,顶板的设计,外墙的设计、荷载的设计和抗浮和抗渗的设计等多个方面,而高层民用建筑地下室结构设计要求又是整个高层民用建筑中的关键部分,因此,在对高层民用建筑地下室结构进行设计的过程中,要严格按照建筑设计行业的相关规范制度,严格要求,全面统筹考量,确保高层民用建筑地下室结构的设计质量,具体分析如下:
(一)顶板的设计
根据建筑结构设计的相关标准,对于地下室顶板作为上部结构的嵌固端时, 地下室的顶板上不易开洞, 而对于顶板的厚度要求,要大于180mm,同时在配筋方面的要求也有严格控制,需采用双层双向配筋的方式,按照合理的配筋率进行设计【3】。
(二)外墙的设计
由于高层民用建筑的地下室结构的外墙设计有严格要求,这要求外墙不仅防水,防渗漏,还要起到挡土墙作用,这就要求外墙设计中不仅要考虑挡土作用,还要从裂缝来考虑抗渗防水,这样才能正确的对裂缝宽度进行合理计算。
(三)荷载的设计
对于荷载的设计要求,根据建筑需要,特别是消防车通道的荷载考虑及折减,这需要结构人员精确考虑地下室顶板荷载,特别在高层地下室车库项目中尤为突出,这关乎地下室整体结构安全及经济效应。
(四)抗浮和抗渗的设计
由于地下水位的变幅和地面种植浇灌水的影响,在进行地下室设计的过程中要全面考虑抗浮和抗渗因素,一旦抗浮和抗渗设计没有得到良好的进行,将会直接影响到高层民用建筑的质量。
1、抗浮设计
抗浮设计主要分为局部抗浮和整体抗浮两种,结合若干抗浮桩与抗浮锚杆的实际工程经验发现,目前地下室抗浮设计主要面临着地下水浮力计算理论不成熟、地勘报告不精准等问题。
2、抗渗设计
在进行地下室的设计过程中,还应考虑地下水位变幅和施工技术等方面的因素所造成的抗渗问题,建筑结构抗渗问题直接威胁高层民用建筑的使用寿命。因此,在设计过程中,要对影响抗渗的因素做一个全面考量 。设计时可采用外加膨胀剂、设置伸缩后浇带、加入合成纤维等方法予以控制。
四、结语
综上所述,高层民用建筑的地下室结构设计是一项工作量巨大的且难度较大的工程,为了更好的满足人们对于高层民用建筑的地下室的需求,这就要求在设计过程中,要严格遵守建筑设计行业的相关规范制度,以加强高层民用建筑的地下室结构质量为首要任务,同时全面统筹和考量设计过程中影响地下室结构的因素,有效解决设计过程中遇到的问题,从而确保高层民用建筑的质量。
参考文献:
一、 基础设计方面的问题
1、 建造在斜坡上或边坡附近的建筑物和构筑物,未验算其稳定性。论文写作,结构设计。。当设有一侧或多侧开口的地下室时,主体设计未考虑土压力影响进行受力分析,并验算整体建筑的抗倾覆和抗滑移稳定性。当地下水埋藏较浅,建筑地下室或地下构筑物存在上浮问题时,未进行抗浮验算。
2、 建筑物地存在液化土层时,未对桩基础抗震承载力进行验算。未根据具体工程情况考虑桩侧负摩阻力对基桩承载力的影响。
3、 桩基础设计中,仅按竖向荷载作用进行布桩,未验算弯矩作用下承台底部边桩的反力。尤其是框剪结构的剪力墙及剪力墙结构核心筒底部弯矩和剪力对基础承载力的影响较大,不应遗漏。对于水位较高的地下室和短肢剪力墙、大跨度结构等弯矩较大的承台底部桩基尚应验算是否存在向上的抗拔力。
4、 抗拔桩设计时,桩身配筋量仅按强度要求进行计算,缺少裂缝宽度验算,按裂缝宽度控制计算结果的配筋量远大于按强度要求计算的配筋量,在设计中往往缺抗拔桩静载试验及其配筋做法等要求说明。有抗拔要求的承台按一般桩基受压的承台进行配筋,承台顶部受拉区未配筋,筏基基础梁或地下室底板梁的受力方向与一般楼屋面梁板不同,其梁配筋设计也采用平法表示但未附加图示说明,存在安全隐患。
5、 目前建筑工程大量采用截面尺寸较小的预应力管桩,且在多层建筑中采用单柱单桩或一柱两桩基础,柱底弯矩由基础梁和桩共同承受。单柱单桩或垂直于两桩连线方向的基础梁设计中,未考虑平衡该方向柱脚在水平风荷载或地震作用下所产生弯矩因素,基础梁两端箍筋未按框架梁抗震构造要求设置箍筋加密区,基础梁的上下主筋在桩台内锚固长度与构造做法要求未加说明。论文写作,结构设计。。桩身考虑承受上部结构传来的弯矩作用时也未进行抗弯承载力计算,存在着抗震薄弱环节,给工程留下潜在的隐患。
6、 天然地基扩展基础持力层或桩基持力层下面存在软弱下卧层,有的工程既不进行沉降验算,又不作软弱下卧层地基承载力验算。
7、 天然地基独立基础带梁板式的地下室底板设计中,地下室底板与柱下独立基础埋置于同一持力层上,结构计算中仅按上部结构荷载全部由柱下独立基础承担,而地下室底板仅按一般地下室底板受荷情况进行设计,实际上整个地下室底板与柱下独立基础在上部荷载作用下,将会一起发生沉降变形共同受力,按上述计算原则进行设计,对底板而言是偏于不安全的,有可能会导致地下室底板承载能力不足而开裂。按照变形协调受力的原理,应当将地下室底板与独立基础连为一体按弹性地基有限元受力分析。也可以采取如下模式:除了柱下独立基础之外,其地下室底板与持力层之间采取褥垫处理措施。这时,底板可不参与独立基础分担上部荷载,而按底板本身承受底板与疏水垫层自重、地下水上浮力、人防等效荷载(有人防时考虑)等进行设计。
二、 地下室外墙设计存在的问题
1. 地下室外墙配筋计算:有的工程外墙配筋计算中,凡外墙带扶壁柱的,不区别扶壁柱尺寸大小,一律按双向板计算配筋,而扶壁柱按地下室结构整体电算分析结果配筋,又未按外墙双向板传递荷载验算扶壁柱配筋。论文写作,结构设计。。按外墙与扶壁柱变形协调的原理,其外墙竖向受力筋配筋不足、扶壁柱配筋偏少、外墙的水平分布筋有富余量。建议:除了垂直于外墙方向有钢筋砼内隔墙相连的外墙板块或外墙扶壁柱截面尺寸较大(如高层建筑外框架柱)之间外墙板块按双向板计算配筋外,其余的外墙宜按竖向单向板计算配筋为妥。竖向荷载(轴力)较小的外墙扶壁桩,其内外侧主筋也应予以适当加强。外墙的水平分布筋要根据扶壁柱截面尺寸大小,可适当另配外侧附加短水平负筋予以加强,外墙转角处也同此予以适当加强。
2. 地下室外墙计算时底部为固定支座(即底板作为外墙的嵌固端),侧壁底部弯矩与相邻的底板弯矩大小一样,底板的抗弯能力不应小于侧壁,其厚度和配筋量应匹配,这方面问题在地下车道中最为典型,车道侧壁为悬臂构件,底板的抗弯能力不应小于侧壁底部。地下室底板标高变化处也经常发现类似问题:标高变化处仅设一梁,梁宽甚至小于底板厚度,梁内仅靠两侧箍筋传递板的支座弯矩难以满足要求。地面层开洞位置(如楼梯间)外墙顶部无楼板支撑,计算模型和配筋构造均应与实际相符。车道紧靠地下室外墙时,车道底板位于外墙中部,应注意外墙承受车道底板传来的水平集中力作用,该荷载经常遗漏。
3. 地下室外墙在计算中,有的工程漏掉抗裂性验算。外墙的厚度目前做得比较薄,外墙钢筋保护层比较厚,其裂缝宽度控制在0.2mm之内,往往配筋量由裂缝宽度验算控制。
三、 上部结构设计存在的问题
1. 《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)中对基本风压值未明确的地区较多,基本风压值的取值较乱, 50年一遇基本风压值不应小于30年一遇基本风压值的1.1倍,对于山区的建筑物,风压高度变化系数应考虑地形条件的修正。对于特别重要或对风荷载比较敏感的高层建筑,其基本风压应按100年重现期的风压值采用。论文写作,结构设计。。
2. 有的工程楼屋面板电算配筋时,对边梁的截面尺寸与跨度大小不加区分约束条件进行分析,一律按嵌固边支座约束条件计算,其结果有的边梁处板面支座负筋配的很多钢筋,而板跨中和内跨支座板面负筋配筋不够。设计跨度较大的悬挑板时,挑板所在的边梁和内跨板设计时未考虑挑板传来的弯矩作用也是常见的问题。
3. 非结构构件的抗震设计普遍被忽视。有的工程建筑因为造型需要,在屋面上用砖砌筑较高的女儿墙,仅在墙体内设置钢筋砼构造柱与压顶梁,也不进行抗风与抗震的验算,在台风或地震作用下,有倒塌砸人或砸坏屋面板的可能,虽然是非结构构件,但是结构设计未采取可靠措施,将给工程留下安全隐患。屋顶高大女儿墙采用钢筋砼结构按悬臂结构设计时,作为嵌固端的边梁未考虑女儿墙传来的扭矩作用,相邻的屋面板也未加强,同样存在安全隐患。
4. 地下室顶板室内外板面标高变化处,当标高变化超过梁高范围时则形成错层,未采取措施不应作为上部结构的嵌固部位,规范明确规定作为上部结构嵌固部位的地下室楼层的顶楼盖应采用梁板结构,地下室顶板为无梁楼盖时不应作为上部结构嵌固部位。结构计算应往下算至满足嵌固端要求的地下室楼层或底板,但剪力墙底部加强区层数应从地面往上算,并应包括地下层。
5. 抗震规范和高规对建筑物的平面不规则(包括扭转不规则、凹凸不规则和楼板局部不连续)和竖向不规则作出了明确的定义和限制。论文写作,结构设计。。其中凹凸不规则定义为结构平面凹进的一侧尺寸大于相应投影方向总尺寸的30%,楼板局部不连续定义为楼板的尺寸和平面刚度急剧变化,例如有效楼板宽度小于该层楼板典型宽度的50%,或开洞面积大于该层楼面面积的30%,并规定不应采用同时具有多项平面、竖向不规则以及某项不规则程度超过规定很多的设计方案。在实际工程中入口门厅、越层会议室和餐厅、立面开洞等设计方案根本做不到上述要求,所以凹凸不规则和楼板局部不连续应理解为大部分楼层不规则,局部楼层可不受该条文限制,但应采取有效加强措施。论文写作,结构设计。。
四、 结语
1 工程概况
某展览馆为一层混凝土框架结构,展厅面积9800平米,其地面做法为:基层采用压实度达到93%素土夯实,上面铺5公分厚的碎石,然后是1:2水泥砂浆灌浆,最后是10公分细石混凝土,原浆抹光后上铺地毯。平整度控制在1毫米,采用商业混凝土现场浇筑,混凝土设计强度C10。
由于本工程地面混凝土浇筑面积大,在施工过程中极易产生裂缝。为控制裂缝,缩短工期,节约成本,经专家现场研究论证决定采用浇筑无缝施工技术。
2 混凝士无缝施工设计
2.1 设计思路
大面积混凝土路面结构无缝施工设计,关键是对裂缝控制的设计。根据温度应力与结构长度呈非线性关系,且混凝土早期(7~10d)温差及收缩变形较大的特点,把大面积混凝土地面结构按垂直方向设置施工缝,分为若干小块,每一块为-仓,施工期间实行分块跳仓浇筑。这种跳仓浇筑采用了短距离释放应力的办法应对混凝土早期较大的收缩,待混凝土经过早期较大的温差和收缩后,各仓浇筑连接成整体,应对以后较小的收缩,即“先放后抗,抗防兼施,以抗为主”的辩证设计原则。
2.2跳仓间距的确定
根据地基上混凝土板的平均伸缩缝间距计算公式以及施工现场的情况,跳仓间距决定取17米。整个展览馆的平面尺寸为100米×98米,按垂直施工缝分仓,整个区域分成30个网格。
3混凝土施工工艺
施工时按网格的编号顺序进行跳仓浇筑,如图1所示。在每一网格内,混凝土必须一次性浇筑完毕,不允许出现冷接缝,相邻2块混凝土浇筑间隔时间不得少于7d。
3.1混凝土工程
控制混凝土的用水量及水泥用量,水泥用量越大,含水量越高,则收缩变形越大,且延续的时间越长。在地面施工中,经过试配、选择了配合比为1:1.82:4.07,水灰比O.43,水泥用量328kg/m。由于抗折混凝土的石子级配要求用石量较大,所以掺入了O.75%水泥用量的FDN减水剂,掺入减水剂不仅使混凝土的和易性有明显的改善,同时又减少了1O%左右的拌合水,减水后使混凝土回缩量减小。混凝土骨料中的砂子采用中、粗砂,根据有关试验资料表明,当采用细度模数为2.79,平均粒径为0.381的中、粗砂,比采用细度模数为2.12、平均粒径为0.336的细砂,每1m3混凝土可减少用水量20~25kg水泥用量可相应减少28~35kg。如用细度较低的砂子,可以加大高效减水剂的剂量,以减小混凝土的收缩。
如工期允许,也可以考虑掺加适量的粉煤灰(因掺入粉煤灰后早期强度较低),因为普通硅酸盐水泥混凝土的自生收缩是正的(缩小变形),而粉煤灰的自生收缩是膨胀变形,这对混凝土的抗裂性是有益的,另外也可以改善混凝土的和易性,以达到减少水和水泥用量的目的。
3.2主要技术措施
3.2.1混凝土的搅拌
搅拌在现场进行,为降低混凝土的入模温度,现场砂石采取遮阳降温(因为是夏季),必要时洒水降温,袋装水泥仓库保持空气流通,搅拌时搅拌机每2h浇水1次,混凝土输送管上覆盖麻袋,并洒水保湿。
3.2.2坍落度严格控制
坍落度控制在(12 2)cm,混凝土浇筑前应对水灰比、坍落度和入模温度进行测定,初始施工时坍落度应每1h检查1次,质量稳定后,2~4h检查1次。混凝土入模温度测试每工作班不应少于2次。
3.2.3混凝土振捣必须充分
混凝土入模后先用插人式振动棒振密振实,然后用振捣粱振至表面平整,后用Φ180的钢管(内装砂子),制成的提浆滚在混凝土表面来回滚压提浆,用人工抹平。
混凝土浇筑振捣完毕,立即采用塑料薄膜覆盖,进行保水养护7d以上。 注意混凝土所处的大气环境,在干燥季节或风口处应加强保水措施,防止混凝土水分蒸发速度过快,以控制其出现早期表面裂缝。
加强混凝土的养护,目的是要使混凝土保持或可能接近于饱和状态,使水化作用达到最大的速度,以得到更高强度的混凝土。在养护温度相同的情况下,连续湿养护(即盖草袋子、洒水养护)时混凝土强度在各龄期均为最高。 特别是混凝土在浇筑后内部处于升温阶段时要适时进行湿养护,以加强混凝土的水化反应。这样一方面可以降低混凝土内部的温度峰值,又可以防止后期的强度损失。尤其掺加减水剂后更需要保证养护时间。
混凝土在浇灌4~6h内可能在表面出现塑性裂缝,所以对表面应进行二次至多次压光。
3.3.4采用二次压光技术
在混凝土浇筑完成4h后进行二次压光,有效消除表层的早期塑性裂缝。二次压光后及时覆盖塑料薄膜及2层麻袋,喷水养护,养护时间不能少于15d。
4施工控制措施
4.1 要求搅拌站严格执行配合比,施工配合比可根据现场材料情况在允许范围内进行调整,以保证混凝土的工作性能。
4.2 混凝土出站前,要求测试坍落度,同时观察和易性,不得出现离析、分层等现象,不符合要求的混凝土不得出厂。
4.3 浇筑混凝土时,对到施工现场的每车混凝土都要求测坍落度,控制在160~180mm,并观察其和易性,不得存在离析、泌水现象。表观检查不符合要求的混凝土坚决退场。
4.4 混凝土振捣严格按操作规程进行,不能漏振、欠振和过振,更不得用振捣器拖赶混凝土,振捣时间掌握在以混凝土表面出现浮浆和不再下沉为准。
4.5 混凝土表面经耐磨处理并压光后立即覆盖塑料布进行保水养护,使混凝土表面一直处于潮湿状态。
4.6 表面防裂施工技术要点
4.6.1 泵送混凝土经振捣后表面水泥浆较厚,容易引起表面裂缝,首先,要求在振捣最上一层混凝土时,控制振捣时间,注意避免表层产生太厚浮浆层;
4.6.2 除了水泥水化作用影响,外界气温也会导致混凝土表面与内部产生温差,气温的骤降也会增加混凝土表层与内部温度差的梯度。在浇捣后,必须及时用2m长括尺,将多余浮浆层刮除,按施工员测设的标高控制点,将混凝土表面括拍平整。有凹坑的部位必须用混凝土填平,在混凝土收浆接近初凝时,混凝土面进行二次抹光,在混凝土收浆凝固施工期间,除了具体施工人员外,不得在未干硬的混凝土面上随意行走,收浆工作完成的面必须同步及时覆盖表面养护保护层。
5 现场监测与分析
为进一步了解大面积混凝土水化热大小及施工过程中早、中、后期温度升降和应力发展规律,根据本工程地面结构平面尺寸、形状以及厚度,在不同位置设置了温度监测器,在测点被覆盖、振捣、抹平后记录入模温度。依据大面积混凝土早期升温快,后期降温也较快的特 ,在温度收缩应力计算的基础上,确定测温时间为30d:1~3d每4h测读1次,3~14d每6h测读1次,以后每12h测读1次,若遇温度突变或温度过高应记录1次。
6 结语
地面结构的“分块跳仓浇筑无缝施工技术”,增强了地面结构的整体性,提升了地面的使用性能,有效地控制了大面积混凝土施工裂缝的产生,具有良好的社会效益和经济效益。跳仓施工通过合理的施工组织,缩短了施工工期,施工过程中无需特殊的施工措施,突破了规范要求的规定,实现了普通混凝土的高性能化。
参考文献
随着我国公路事业的不断发展,大跨径桥梁、高架桥、立交桥的大量兴建,桥梁结构防水技术的使用越来越广泛,但桥梁漏水对桥梁结构腐蚀十分严重,影响桥梁的使用寿命。由于不少桥梁不做防水或防水不力造成桥面渗水、钢筋锈蚀、铺装层剥落、碱骨料反应、钢筋锈蚀而引起的混凝土胀裂等严重的损坏问题,极大地影响了桥梁结构的耐久性和正常使用寿命,以及行车的舒适性和安全性。
我国现行规定,桥梁钢筋混凝土桥桥面是否另设防水层,视桥梁结构的型式而定:“桥面系产生负弯矩(悬臂梁、连续梁、刚架,及连续板和大挑臂板等),桥面顶面产生拉应力,则全桥面(包括车行道和人行道部分)均须设置柔性水层;若上部构造为双向预应力混凝土结构,在设计荷载下,主梁上缘及桥面板上缘(纵、横向)不产生拉应力,则可只设铺装,不另设防水层。规定具有钢筋混凝土桥面的钢梁,全桥面应设置柔性防水层,柔性防水层可用饱浸沥青料的卷材,以3~4层沥青料逐层粘贴构成”。
一般来讲柔性铺装的桥梁防水主要采用柔性铺装卷材类和涂料类防水材料;刚性铺装采用涂料类和防水砂浆,以及钢筋防腐防水等工艺。在实际工程应用中尤以柔性铺装卷材类和防水涂料类居多。
1.柔性铺装(沥青砼)防水卷材类的选材和工程应用
1.1主要评价指标
对于桥面柔性铺装防水材料的使用性能,其主要评价指标是抗剪性能和低温抗裂性。
(1)抗剪性能。防水层一般铺设在铺装层与桥面板之间,要承受车辆行驶时所产生的垂直压力和水平方向的剪力,其间必须具有足够的剪切强度,特别是在夏季高温状态下。
(2)低温抗裂性能。桥面铺装层一般主要承受压应力,但在连续梁桥等具有负弯矩的桥梁结构中,对防水材料及桥面铺装层要求应有一定的抗裂性,特别是一般防水材料在低温状态下具有脆性,更容易开裂,为此对防水材料的低温抗裂性提出较高的要求。
1.2防水卷材的技术指标
不少桥梁选用聚合物改性沥青防水卷材,使用效果良好,其性能与适用环境如下:
(1)适用于温度为-45~80℃的环境(热熔法施工应满足130℃的环境要求)。
(2)符合厚3~4 mm卷材防水层的主要技术性能。
卷材防水层应采用热熔法施工,其施工速度快,适用于工期紧的桥梁工程。由于有的桥面铺装基面的平整度较差,粘结率不能满足要求,易形成空鼓及搭接部位粘结质量不易保证,应予以充分注意。
1.3卷材防水层的设计、施工要求
(1)卷材防水层应选用抗菌性的橡胶、塑料和沥青等类卷材。
(2)对使用冷涂作业的卷材,应规定选用的相应粘结剂,确保其粘结强度。
(3)卷材防水层铺贴在整体浇筑施工的桥梁混凝土结构基面时,应防止防水层产生空鼓。
(4)细部构造要求
①桥梁机动车桥面与检修(人行)步道应设置防水层。
②在预制安装主梁的纵向缝、横向缝顶处设置加强防水层时,其缝宽两侧各在5~10 cm范围内不粘贴,以确保结构变形时,防水层有足够的变形量。
③钢筋砼预制梁安装后,桥面板间或主梁间出现“错台儿”,应在“错台儿”处用水泥砂浆抹成缓坡处理。
④应避免桥面泄水管口处雨水溢至桥面板结构层内,卷材应按剪切受力处理。
2.刚性铺装(水泥砼)涂料防水材料的选材和应用
2.1桥梁涂料防水材料的技术指标及特点
(1)阳离子乳化沥青氯丁胶乳防水材料与潮湿基面结合较好,成膜较快,施工简便、无毒,对周围环境无污染,分别与砼基面、顶面的沥青混凝土面粘结好,层间粘结性强,可用于-30~80℃的环境。
(2)聚合物改性沥青桥梁防水涂料(刚性或柔性铺装)是以特殊加工的乳化沥青为基料,选用优质高分子胶乳及合成树脂为复合改性剂,经科学配方合成为耐高温达160℃的沥青砼桥面专用涂料。
(3)聚氨酯防水材料主要适用于桥面为砼铺装的桥梁,可用于-30~80℃环境中的地下建筑、屋面、管道接缝和桥梁防水。
(4)JS复合防水涂料。此复合防水涂料在我国南方的一些桥梁广泛应用。要求基面应平整、牢固、干净、无明水,但不能在0℃以下或雨中施工,否则影响成膜。
2.2涂料防水层设计、施工要求
(1)应选用易在潮湿基面作业的湿固型涂料,如乳化沥青、阳离子氯丁胶乳化沥青等亲水性涂料。论文格式。
(2)选用延伸性好的防水涂料。
(3)选用的涂料层与层间应分别与桥面板和顶层粘结可靠。为增强防水效果,涂料应与玻璃丝布、土工布等纤维材料复合使用。涂料防水层的基面必须平整、清洁、无浮浆,基面应保持干燥。
(4)桥梁防水的细部构造。论文格式。桥梁机动车道桥面防水层应设置在混凝土找平层顶,检修(人行)步道防水层应设置在混凝土找平层下(也可设在找平层顶),在防护栏杆(道牙)、地袱侧顶用107水泥砂浆聚氨脂胶泥封严。
(5)防水涂料间玻璃丝布的技术规定为:玻璃丝布宜用中碱平纹玻璃纤维布;断裂强度要求经向不小于450 N,纬向不小于250 N;密度,经12根/cm,纬10~11根/cm;厚度,0.12~0.13 mm。
3.桥梁防水对策
3.1桥梁防水一般规定
(1)钢筋混凝土桥面板与铺装层之间应设置有效的防水和防溶解盐的不透水层,以避免发生水侵害锈蚀钢筋。
桥面板防水层顶可采用水泥混凝土或沥青混凝土桥面铺装层。
桥梁为承受振动荷载结构时,桥面防水层应采用柔性的涂料与卷材防水材料,涂料与卷材相比,应选用涂料防水层为最佳。
(2)水泥混凝土作铺装层时,厚度为1.5mm,沥青混凝土作铺装层时,厚度为2 mm,当桥梁纵向坡大于1.8%时,防水层厚度应适当减薄。
(3)混凝土桥面铺装时,保护层应抹425号以上硅酸盐水泥砂浆,厚0.8 mm,为使保护层与防水层间粘结,须在防水层顶撤均匀小豆石。
桥面防水层施工中,应对防水材料及施工工艺进行必要的抽检工作。
3.2桥面排水
桥梁桥面排水系是由桥面边沟排水和桥面泄水孔设备组成。桥梁行车道桥面排水是按不同类型桥面铺装设置1%~2.5%横向坡,形成边侧排水,如有人行道时,应设置向行车道倾斜1%的横向坡。桥梁较长时,桥面排水应由设置的纵向坡完成。论文格式。
泄水孔设在桥梁跨河桥上,并直接向桥下排水,跨线桥泄水孔应借助在下部结构墩柱侧面设置的落水管排至地面雨水口。
4.桥梁防水技术的发展
(1)桥梁防水技术的标准化工作将提到重要的日程,并逐步与国际接轨,国外的一些成功经验将被借鉴和采用。
(2)防水材料的研制、开发和生产将有极大的发展。科研、材料、设计、施工和管理等部门将加大合作力度,开发一批桥梁专用防水涂料将指日可待。
(3)将广泛采用塑料盲沟材代替传统的碎石盲沟。路基的防水也将提到日程上来。
(4)高性能砼(大于C60级)将在桥梁结构中广泛应用,这将提高砼的强度、耐久性、体积稳定性和工艺性,提高桥梁结构自身防水能力。
【中图分类号】TU485【文献标识码】【文章编号】1674-3954(2011)03-0033-01
空心无梁楼盖是通过降低暗梁截面高度,增加板的厚度,同时在板中配置双层钢筋,并设置板肋,提高板的刚度,使暗梁与板合理受力、传力。在板中预埋高强轻质的薄壁管,减轻结构自重,从总体上降低建筑高度,减轻结构自重。
一、施工工艺
施工工艺流程图为:模板支设――绘制薄壁管布置图、测量放线――并自检验收垫铁、垫块、暗梁钢筋、板底钢筋、板肋钢筋的安装,预埋板底水电线管盒――薄壁管的制作、检查和修补、薄壁管的安装、验收――板面钢筋的安装、验收及预埋水电线――浇筑混凝土,达强度要求后拆模。
二、施工技术
1、薄壁空心楼盖的模板与钢筋施工执行《混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204-2002》。
2、模板、支撑、龙骨的设计必须根据楼板总数厚度、暗梁的宽度与平面的具置做恒载截取值后进行竖向和侧向稳定计算。
3、龙骨支撑的布置宜考虑兼薄壁管抗浮锚定的要求,模板应双向起拱2.5-5.0%.薄壁管间肋钢筋安装前宜点焊成钢筋网片。
4、薄壁管安装过程中采用调整对线的方法以保证薄壁管及预埋管暗梁、梁柱间距符合设计要求。
5、在薄壁管安装过程中,将管垫至设计标高后,应在每段管距离管两端头的1/4管长处至少1点作抗浮锚定脚手架支架上,不得利用底层钢筋作抗浮锚定。
6、宜在楼盖的一定范围内利用钢筋作板厚和薄壁管标高控制标识,以保证后续混凝土施工符合要求。
7、混凝土浇筑宜沿薄壁管纵轴单向进行。不宜沿垂直薄壁管方向作多点围合式浇筑。
8、混凝土塌落度为15-18cm,且布料与振捣同时进行保证薄壁管底部被混凝土充满、无存气囊、气泡。
三、施工质量控制
GBF现浇混凝土空心楼盖体系所用新型建材GBF高强薄壁管,是采用耐碱玻璃纤维网格布为受拉材料,用超高强胶结料及添加剂为主要胶凝材料,以活化漂珠及外加剂为外掺料制成的用于现浇混凝土空心楼盖的高强薄壁管。
1、薄壁管进场验收标准:薄壁管进场后应对其物理力学性能、外观质量、几何尺寸进行检查,符合标准的方可使用。
2、模板安装完毕经验收合格后应对暗梁、薄壁管、预埋管盒、预留孔等进行放线定位,核对无误后方可进行下道工序施工。
3、暗梁钢筋、楼盖底层钢筋及薄壁管肋间钢筋安装完毕必须进行验收,在确定钢筋垫块完整安装可靠后方可铺设薄壁管。
4、壁管的吊装用特制的钢筋笼。薄壁管在被吊装至安装楼层前,须对其外观完好程度做逐根检查。管壁及管端堵头被损不应超过规定标准,否则需要进行处理后方可入模。缺损严重超标者不允许使用。薄壁管的局部破损修补可用塑料布、编织布及封口胶带等。孔洞较大时可先在孔洞内塞麻袋、塑料布等材料,以浇筑混泥土时水泥砂浆不会进入管内为准。
5、在薄壁管的安装过程中,水电线管盒的预留、预埋应尽量减少对楼盖断面的削弱,使管线盒尽可能在管间肋处预埋管,宜采用KBG管竖向板穿板采取先埋法兰盘。必要时可以将薄壁断开或将薄壁管锯开,以让出管线的位置管线预埋情况。
6、安装薄壁管过程中,应随安随在管顶垫木作保护,不允许直接踩踏板薄壁管。
7、在混凝土施工中应在薄壁管上架空安装原送混凝土的水平管转向接头。布料口支座或运送混泥土的小车通道,禁止将施工机器直接压在薄壁管上。
8、浇筑混凝土时应随浇随校正钢筋与薄壁管的位置,并对施工时导致缺损的薄壁管进行修补。
9、楼盖面层钢筋安装完成后,应按现行钢筋施工验收规范进行隐蔽工程验收,合格后方可进行现浇混凝土施工。
10、为防止薄壁管在浇筑混凝上时因两侧压力不平衡造成薄壁管位置的移动,除在薄壁管之间用横向“U”型短钢筋作控制定位外还可使用木锲在管间作临时固定。以保证管间肋宽准确。但木锲在混凝土浇筑完成后应及时拔出。
11、在混凝土浇筑过程中,最易出现整体上浮的部位是在接近收尾部分。因此应特别注意,布料应在薄壁管上,然后往下振捣,切忌由管下往前赶。如果出现整体上浮现象,应将已浇筑部分的混凝土全部掏净,整修好钢筋、薄壁管的位置后重新浇筑混凝土。
四、施工难点
1、混凝土振捣不密实
(1)混凝土水泥:选用大厂生产的优质普通水泥或矿渣水泥在425级以上。
(2)骨料:选择级配良好、洁净的河砂及卵石。粗骨料选择5-30mm的河卵石,细骨料采用级配良好的中砂(河砂),细度模数2.3-3.0,含泥量小于1.0%.
(3)配合比:优化配合比设计,严格按照施工配合比拌制混凝土,对混凝土拌和物的泌水性、坍落度进行检查,及时调整施工配合比。
(4)搅拌与振捣:采用机械搅拌、振捣。振捣必须及时,应均匀振捣,赶出混凝土中气泡,防止蜂窝麻面。振捣时派专人跟踪看模及振捣情况。
(5)外掺剂:为保证混凝土有较好的和易性,不能采用增加用水量的方法,可使用一定量的减水剂。为抵抗混凝土在凝结硬化过程中可能出现的收缩,选用U型膨胀剂。如果工作面过大,施工缝的搭接时间可能会超过混凝土的初凝时间,混凝土中还需掺入适量的缓凝剂。
2、GBF管上浮及位移
(1)薄壁管肋间的钢筋先点焊为成型网片。
(2)在铺设薄壁管前,布置焊接钢筋网架之后,按每米2个点的间距,将18号铁丝向下穿过底板钢筋,向上斜向两边搭于钢筋网架上,布管以后,将其固定于管上。布完面筋之后,按每平方米4个点的间距,用12号铁丝,从上穿过面筋、钢筋网片、底筋,最后固定于模板底部支承钢管上。
3、GBF易损坏其有效防止、补救办法
(1)薄壁管在装卸、搬运、叠堆时应小心轻放,严禁抛掷。吊运安装时,用专用吊篮吊运,严禁用缆绳直接绑扎薄壁管进行吊运。吊至安全楼层后应及时排放,不宜再叠层堆放。
(2)薄壁管如在安装现场损坏,临时应急补救方法是:如小面积破损用湿水泥袋粘贴其上;如大面积破损应先用湿麻袋填充,再用编制袋包好;如管端损坏用编制袋包好后用12号铁丝扭紧。
(3)安装固定薄壁管施工过程,应在管顶随铺垫木作保护,不允许直接踩踏薄壁管。
(4)浇筑混凝土时,在薄壁管上架空安装、铺设浇灌道,禁止将施工机具直接压放在薄壁管上,施工人员不得直接踩踏板筋或GBF管。
五、结语
现浇混凝土空心楼盖技术是最近几年国内发展起来的楼盖结构新技术,它是在实心楼盖的基础上在其内部按照一定规则放置一定数量的高强薄壁管,用高强薄壁管来取代部分混凝土,以减少混凝土用量,减轻结构自重。是继普通梁板、密助楼板、无粘结预应力楼盖之后开发的一种现浇钢筋混凝土新结构体系。
参考文献:
[1]金建。现浇钢筋混凝土无梁空心板工作性能的实验研究。硕士学位论文,2004.