摘 要:隨著我國人口數目的增加,人們對樓層的要求也越來越高,地下室的數目越來越多,致使\"裙房\"的底盤面積不斷增加。然而在我國人民防空工程建設快速發展的情況下,人防地下室的建設已經成為此工程中的一項重要內容。所以,人防地下室不但要滿足人防工程的需求,也要滿足人們生活的需要。但是,人防地下室結構也比較復雜,所要解決的問題也相當多,而我國對于人防工程的研究也處于理論探究階段,還相當不成熟。本文主要對人防地下室伸縮縫問題做簡單分析。
關鍵詞:人防地下室;伸縮縫;縫隙
自從新中國成立以來,人防工程已經不再是過去戰爭時的防空洞了,一些新型的防空工程陸續出現,它使用一些現代技術手段,考慮到戰時防空的需要,也考慮到人民生活的需要。因此,隨之而來一系列的問題,比如建筑構件因溫度和濕度等因素的變化會產生脹縮變形,這個問題嚴重影響了人防地下室的質量。所以我們在建造人防地下室是要設置適當的伸縮縫。
1 伸縮縫的通常設置標準
設置伸縮縫的做法通常是:將建筑物在其長度方向上每隔一定的距離就設置一個一定寬度的縫隙,將建筑物的構件如:屋頂、側墻體、地下室地面等全部斷開。然而,防空地下室的伸縮縫,要出于防水的要求,通常采用內埋式或者可卸式止水帶,比如一些橡膠、塑料、金屬等等,并且再用瀝青砂漿、麻絲等填嵌伸縮縫。但是,建筑物的基礎部分深埋在地底下,受溫度的影響不太大,所以不用設置伸縮縫。
根據我國現行規范《混凝土結構設計規范》,伸縮縫的兩縫間距一般為2厘米到3厘米,但是一般終究是一般,特殊情況還是存在的,因為建筑材料受溫差影響的大小不一,施工條件不定,當地溫差大小不一樣等等,所以要根據實際情況確定,間距大或是小都會減弱伸縮縫的功能,影響伸縮縫的使用壽命。所以伸縮縫的間距要適宜。
2 在人防地下室中伸縮縫的設置與否
在一般的建筑中必須設置伸縮縫的情況主要有三類:一是建筑物長度超過一定限度;二是建筑平面復雜,變化較多;三是建筑中結構類型變化較大。
我國人防工程急劇擴大,大面積的人防地下室被建造,它不僅僅用于戰時的藏匿,更用于平時的生活需要。人防地下室的長度遠遠超過了人們的想想,而且又需要滿足現代人們創新的需求,它已經不僅僅是一個洞,它需要外觀的設計,內層的創新,建筑結構類型的繁雜,致使伸縮縫結構不得不被采用,用以加強人防地下室的結構強度和性能,給人們以安全,經濟,實用的感覺。
而且由于大型地下室大多采用超長超寬混凝土結構, 故必須在平面應力集中部位采取有效措施解決其抗裂問題,所以必須設置伸縮縫。這樣一來,伸縮縫也起到了抗滲防漏的作用。
設置伸縮縫是為了滿足混凝土干縮和熱脹冷縮的變形要求。大量工程實踐證明, 結構留縫與否并非決定結構變形開裂的惟一條件, 混凝土開裂的主要原因是變形作用所引起, 包括溫、濕度和不均勻沉降等。超長結構結構設計時要考慮的主要問題是由變形作用引起的裂縫, 而結構長度是影響溫度應力的重要因素, 為了削減溫度應力, 取消溫度伸縮縫。
由此看來,伸縮縫的設置與否,或是設置的寬度大小,要根據實際情況而設定。
3 設置伸縮縫過程中遇到的問題
3.1 設定伸縮縫的兩縫間距相當重要,然而照本宣科的做法永遠不可能適用一切的實際問題,所以確定縫隙的大小成了一個很關鍵的步驟。采用的縫隙過大或過小,以及沒有考慮安裝時的溫度而調整間隙,特別是針對板式橡膠伸縮裝置,易造成破壞,而且不是縫隙越大越好的,縫隙越大伸縮裝置越容易遭破壞,所以合理預留伸縮縫寬度,可使其在夏季擠緊,到冬季溫度降低時才會拉開,從而有效提高伸縮縫壽命。建筑物上設置單個伸縮縫的最大間距,應根據建筑材料、結構形式、使用情況、施工條件以及當地氣溫和濕度變化等因素確定,磚石結構為100~150米,鋼筋混凝土結構為35~75米,無筋混凝土為10~20米。
3.2 沒有一個統一的標準,只能根據有關規定以及相關的經驗設定。在建筑物中設置伸縮縫及其最大間距問題,目前認識不盡一致,國與國之間的規定和作法也不相同。例如一些東歐的國家,則采取嚴格的伸縮縫間距,以防止人防地下室產生裂縫現象。但是日本、美國等是在計算中考慮溫度應力,一般不設伸縮縫。中國也是剛剛開始研究伸縮縫的問題,提出了初步的理論依據,解決了一些實際問題。
3.3 人防地下室的伸縮縫設置不當,還會引起滲漏現象。一般的施工時間跨越夏季和秋季,主要集中在夏秋之交施工。發現滲漏時一般已是冬季,此時室外溫度在-1℃~-3℃。主要原因還是施工時沒有完全考慮到溫差所帶來的影響,致使伸縮縫的性能發揮受到影響。而且地下室混凝土受季節溫差、內外溫差影響較大,可以判定伸縮縫的變形的主要原因是受溫差影響造成水平方向的收縮而引起的。
4 解決這些問題的措施
4.1 由于混凝土在澆灌后的一段時期內會出現較大規模的形變過程,然后在逐漸趨于穩定,我們可以再施工的時候利用這一特性,將沿鋼筋混凝土結構的長向分成幾段,在它們中間留伸縮縫,等到這一期工程完成30到60天后,再澆灌合縫。這種只在施工期間保留的臨時性溫度收縮縫,稱為后澆縫,或稱收縮帶。后澆縫的寬度一般為50~100厘米,縫的間距約為20~25米,并盡量和施工時的接縫結合設置;此外,縫的填充材料可用摻鋁粉的混凝土。
4.2 對于人防地下室的伸縮縫受溫差的影響太大的情況,可以將止水帶上網中環直徑設計值加大至9cm,當施工放入時,可以擠壓成扁環狀,這樣就可以給以后由于溫差的變化而引起的伸縮縫的形變預留出了足夠的空間。
4.3 在修補加強時,縫側混凝土內預留斜插注漿孔,底板、墻板設可拆卸式止水帶,墻縫外側設鋼筋混凝土擋板及嵌縫材料,頂板上設泛水墻,頂板中埋式止水帶設于泛水墻上部,頂板縫底設天溝。
4.4 設置膨脹加強帶。為了防止或是減少混凝土裂縫現象的發生,我們在施工的時候可以在一定的部位(例如混凝土結構收縮應力和收縮變形較大的部位),設置強度等級較高,而且具有一定的體積膨脹率的混凝土補償帶。因為這樣就減少了收縮應力,從而限制混凝土的變形和開裂。具體做法是,在原規定設置伸縮縫處留出2m~3m 左右距離澆筑摻有膨脹劑的補償混凝土,但是與其他混凝土同時澆筑完成。這種方法實際上是使混凝土在硬化過程中產生膨脹作用,受鋼筋和臨位的約束,在結構中建立一定的預應力來補償混凝土在硬化過程中產生的溫度和干縮拉應力。在施工時,加強帶外用相對較低標號的膨脹補償收縮混凝土,加強帶內用相對較高標號的膨脹混凝土。我們有時候采用這種方法來代替后澆帶,既達到了連續澆筑的目的,也解決了混凝土裂縫的問題,又大大加快了施工的進度。
5 結語
總之,人防地下室設計是工程建設中經常遇到的問題,而在這之中,伸縮縫的設置又占有舉足輕重的地位。我們在施工過程中,要綜合考慮各種因素,選定好伸縮縫的縫隙大小,盡量避免施工過程中以及后續防護過程中的麻煩問題。
參考文獻
[1]曹繼勇,張尚根.人民防空地下室結構設計[M].北京:中國計劃出版社,2006.
[2]游寶坤.補償收縮混凝土應用技術規程實施指南[M].北京:中國建材工業出版社,2009.
[3]朱伯芳.大體積混凝土溫度應力及溫度控制[M].北京:中國電力出版社,1999.