地下人防结构渗漏的分析及防治措施
作者:田观生 王伟强 金华杰 来源:《中国科技博览》2013年第18期
【提要】本工程在地下层设有人民防空地下室,为掘开式平战结合人防工程,平时用途为小型机动车库,战时用途为人员掩蔽所,具有平战两用功能,结构施工质量要求高,其中对结构防渗漏的施工质量控制是保证结构施工质量的关键环节。因此,结合邯郸稽山新天地二期西区工程地下人防结构施工过程中,个别部位易出现渗漏问题进行原因分析,并总结其抗渗漏的防治措施。
【关键词】地下人防结构 施工缝 变形缝 预埋套管 穿墙螺杆 混凝土裂缝 中图分类号:TV697.3+2
一、工程概况:邯郸稽山新天地二期西区工程,有4栋高层商住楼,地上26-34层,建筑面积89156.4㎡,地下一层,建筑面积17072㎡,其中人防工程建筑面积7047㎡,掩蔽面积4610㎡,总建筑面积106228.4㎡,其结构体系为钢筋混凝土剪力墙-框架结构,地下室底板厚度为350mm,并设有后浇带,结构安全等级Ⅱ级,抗震设防烈度7度,框架和剪力墙抗震等级一、二级,人防五级,地下室防水Ⅱ级,使用年限50年。地下室底、顶板、侧墙和柱混凝土强度均为C35,底板和外墙混凝土抗渗等级P6,基础为钻孔灌注桩。
二、地下人防结构施工中,下列部位出现的渗漏现象进行了原因分析,并总结其控制要点如下: 1、施工缝
本地下人防结构工程施工程序为先浇筑底板混凝土,后浇筑墙体和顶板混凝土。因此,施工缝的处理是地下人防结构防水工程成功的关键之一,处理不当将功亏一篑。
⑴施工中尽量避免施工缝的出现,墙体处须留置时,应做成企口并增设钢板止水带,钢板焊接要求满焊,钢板带埋入混凝土上下各一半,起到增加阻止渗水路径作用达到防渗目的。 ⑵设置、处理好细部构造。混凝土应尽量做到连续浇筑,不留或少留施工缝。
⑶若施工缝清理不干净、砼振捣不密实、漏振等原因易产生混凝土之间粘结不严,尤其是钢板止水带翻口下方,都极可能导致渗水。 施工缝留置的方式如下:
①水平缝加膨胀止水带或钢板止水带
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按此方法留置时橡胶止水带一定要安置牢固、平稳,居中放置后用水泥钉固定或氯丁胶粘剂涂抹粘接。钢板止水带也是目前施工中常用的,止水效果较好。在预埋时接头要焊满阴阳角,尽可能不留接头,底板混凝土拆模后施工缝要认真清理,凿去水泥浮浆和浮石,凿毛后用干净的压力水冲洗干净,使砼面保持湿润,然后方可进行模板支护。
②地下室底板与墙体施工缝采用钢板止水带或膨胀止水条;采用钢板止水带施工方法比较普遍,实际施工的效果也比较好,施工时只要将施工缝位置清理干净,砼振捣充分,施工缝渗水的现象就能避免。 2、后浇带
后浇带分温度后浇带和沉降后浇带两种,后浇带的预留宽度通常为800~1000mm。施工前,将接缝处的砼凿毛,用压力水冲洗干净,保持湿润,并刷水泥浆。混凝土浇筑完毕后,要加以覆盖并浇水湿润,养护时间不少于28天。但需要注意的是温度后浇带应在其两侧混凝土龄期达到60天后,按照试验室出具的配合比单要求,用补偿收缩混凝土浇筑,强度需高于两侧混凝土一个等级;沉降后浇带待主体封顶后,进行浇筑,其方法同温度后浇带。同时,为防止后浇带施工缝处裂缝发生,短边方向增设构造配筋直径12-16mm的钢筋,长边方向配置Φ8@200-250mm的钢筋,更好地避免后浇带裂缝。 3、变形缝
设置变形缝是为了防止混凝土因收缩或不均匀沉降引起的裂缝,沉降引起的裂缝也称为沉降缝。地下人防结构的出入口与主体结构连接处一般设置沉降缝,是人防工程变形缝的主要形式。主体与室外出入口因基坑开挖深度和地基承载力的不同而造成沉降不均匀,导致橡胶止水带撕裂或沉降缝隙过大而难以修补。因此,应严格按照施工规范进行施工,对埋设好的止水带由专人全数检查,保证沉降缝的施工质量。
沉降缝一般设置在不同地基之间的主体结构物之间,由抗拉强度高、抗老化的橡胶和钢板组成,其形式有中埋式、可卸式和复合式三种。 4、预埋套管
人防工程的基本功能是防护和密闭,因此外墙有防水要求,所有进出该工程结构的外墙管道都要采取密闭、防渗措施。套管分刚性套管和柔性钢套管的办法,埋设套管时套管不得有接头,预埋套管一定要直接埋置在墙体或顶板内,严禁先留孔后埋置;套管一定要焊上止水翼环,焊缝要均匀、饱满。 5、穿墙螺栓杆
这主要是对拉螺栓杆中间的止水片电焊质量差,或混凝土强度未达到一定的要求就提前拆模,使对拉螺栓杆转动,也可能是外墙拆模后外侧对拉螺栓杆未作防渗处理。预防的办法:对
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拉螺栓杆制作时止水片要满焊,最好是双面焊;混凝土强度达到80%以上进行模板拆除;模板支护时外墙外侧对拉螺栓杆限位与模板间应放置橡胶垫块,拆模后剔除橡胶垫块,割去对拉螺栓杆,再用防水砂浆封堵抹平缺口,消除漏点达到防水目的。 三、混凝土裂缝及施工不善导致的渗漏 1、混凝土裂缝的原因
裂缝是混凝土结构中普遍存在的问题,它的出现不仅会降低结构的抗渗能力,还会影响结构的使用功能,进一步造成钢筋锈蚀,降低建筑物的耐久性。因此,对混凝土裂缝产生的原因进行分析,进而采取有效的措施预防混凝土结构出现裂缝。裂缝产生的原因很多,主要有以下几种:
⑴设计因素。如设计中没有充分考虑混凝土结构的收缩变形,或设计中构造筋配置过少或过粗,主次梁交合处主梁未设加强箍筋或附加吊筋;大截面梁未设腰筋;构件断面突变或因开洞、留槽引起应力集中等因素,均可导致构件裂缝的出现;
⑵地基变形因素。当地基发生不均匀下沉时,在结构内部必然产生极大的应力。当应力超过构件抗力时,将不可避免地出现裂缝,裂缝的形状、方向、宽度决定于地基变形的情况; ⑶材料因素。如水泥安定性差或两种水泥混用,砂、石含泥量大,骨料粒径过小,混凝土外加剂、掺料品种错误或掺量不当等,水灰比过大、水泥或外加剂加入量过大,都会使混凝土的收缩加剧;
⑷结构荷载因素。结构因承受荷载而产生裂缝的原因很多,施工中或使用中都可能出现。例如结构局部早期受到震伤,拆除承重模板过早,施工荷载过大,材料堆放过于集中等,均可能产生裂缝;
⑸温度应力裂缝因素。混凝土与一般物质一样,具有热胀冷缩的物理性质,其线膨胀系数约为1×10-5/℃,当环境温度发生变化时,就会产生温度变形,在结构受到约束不能自由变形时,结构内就会产生附加应力,当温度应力超过混凝土的抗拉强度时,必将出现裂缝。常见的如大体积混凝土表面裂缝等;
⑹收缩变形裂缝。普通混凝土在空气中硬结时,体积会发生收缩,由此而在结构内产生拉应力,在早期混凝土强度较低时,混凝土收缩值最大。因此,若结构早期养护不良,极易产生收缩裂缝。这类裂缝,在现浇剪力墙、水池底、壁等工程结构中最为常见; 2、施工不善导致的渗漏
⑴蜂窝、孔洞。这主要是混凝土浇筑时振捣不密实,振捣或插入不当、漏振、振捣棒抽插过快或模板拼缝过大漏浆所造成的。
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⑵底板混凝土翻口处吊模撑脚的设置不合理,造成渗水、漏水。这主要是撑脚木块支撑在垫层上,拆出吊模时已过了砼终凝时间,留下的空洞极易漏水。 四、结束语
通过对地下人防结构施工易出现渗漏的原因分析和防治措施的探讨,在邯郸稽山新天地二期西区人防结构施工过程中予以严加控制,渗漏问题得到了有效改善,从而保证了建筑的使用功能和结构的安全。
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