唐海明
【摘 要】人防工程是一類比較特殊,具有預定防護功能的工程構筑物,是防護建筑與結構以及為保證完成工程所擔負的戰(zhàn)時職能的其他系統(tǒng)(如通風空調、給排水、發(fā)供電、防毒、防輻射、防電子脈沖、工程偽裝及隔震等系統(tǒng))的總稱。建造分為:人防工程設計階段、人防工程其特殊構造措施、工程建設階段、底板澆筑、側墻澆筑、頂板澆筑、中間結構驗收、粉刷及設備安裝調試、人防專項驗收等。
【關鍵詞】人防荷載 構造措施 底板澆筑 側墻澆筑 頂板澆筑
1 在人防工程設計階段
人防荷載有別于其他荷載。首先人防荷載來源于核爆炸沖擊波和常規(guī)武器爆炸沖擊波,作用時間很短,1秒鐘左右;作用次數一次(整個結構壽命期內一次);是突加快卸的瞬時動力荷載;且同時、均勻、滿布,由于核爆動荷載是偶然性荷載,鋼筋混凝土構件又允許開裂,因此比之靜荷載作用下構件的安全度可適當降低;人防結構可靠度要求比工民建結構低。鋼筋混凝土結構構件可按彈塑性工作階段設計,材料設計強度可提高。
人防結構結構設計特點:(1)防空地下室的主體結構、出入口部、孔口和防護設備等應根據防護要求和受力情況做到各個部位抗力相協(xié)調,防止出現由于局部破壞而影響主體結構的防護密閉性能。(2)可考慮塑性內力重分布。(3)充分保證結構的延性,“強柱弱梁(板)”、“強剪弱彎”。一些設計者在進行結構設計時,往往將框架柱截面設計得過于小,雖然從計算結果看各個指標都能滿足要求,更讓建筑設計師和業(yè)主滿意。但如果從“強柱弱梁”的角度來看,就顯得有些不合理。如某人防建筑柱距8m、層高4.0m,框架柱截面為500x500,而四周框架梁高都做到1000甚至1100,梁的線剛度大于柱的線剛度好幾倍。再加上梁柱節(jié)點處梁端配筋往往較大,造成柱的實際承載能力遠小于梁,從而變成了“強梁弱柱”,與抗震目標背道而馳,這一點在現有的震害中已有不少此類情況發(fā)生。因此,筆者認為框架柱截面設計在兼顧建筑使用和各個計算指標的同時,要考慮到避免“強梁弱柱”的出現。如框架柱截面由500x500增大至600x600,對建筑使用空間影響很小,而柱的線剛度卻比原來增大了約一倍。
防空地下室結構選型應根據防護要求、使用要求、上部建筑物結構類型、工程水文地質條件以及材料供應和施工條件等因素綜合分析確定。既要滿足作為上部建筑基礎的要求,又要滿足戰(zhàn)時作為防護結構的要求。防空地下室常用梁板結構、板柱結構以及箱型結構等。
2 人防工程相對于其它工程,有其特殊的構造措施
(1)人防地下室雙層雙向配筋的底板、頂板、側墻均應設置直徑≥Φ6,間距≤500mm的梅花型拉結筋。人防地下室結構設計主要考慮抵抗空氣沖擊波,防空地下室的頂板一般就直接承受地面沖擊波的超壓和負壓作用,而對于側壁和底板,因空氣沖作用于地表,壓迫土體并使其產生運動,上層土體受壓后連續(xù)向下 傳遞壓力,這種土體的壓縮狀態(tài)由上向下逐層傳播過程稱為土中壓縮波的傳播,當遇到側壁或底板的阻擋后,則會產生超壓、動壓和負壓作用。由于有負壓的存在,故人防的頂板,底板、墻是雙向受力,故需用拉結筋。
(2)采光窗、戰(zhàn)時封堵部位:臨戰(zhàn)轉換措施應該設計、施工(預埋件)一次到位;竣工驗收時,封堵構件應該預制、擺放到位。
(3)戰(zhàn)時主要出入口的加強:主要出入口一個單元就一個;主要出入口就是帶簡易洗消間或淋浴洗消的口;踏步板、平臺板厚度一般取200mm;配筋:雙面對稱,并加拉結筋。
3 工程建設階段
(1)人防地下室在澆筑底板混凝土前,建設單位應通知人防設備廠,并按廠家要求做好預留等措施;
(2)人防構件(包括門框、預埋件等)安裝就位后,在封模前進行隱蔽驗收。主要內容如下:1)穿管、套管的預埋密閉處理;2)門框墻的配筋、洞口的加強筋;3)門框的安裝、錨構件數量、長度、焊縫等是否符合要求;4)防爆波地漏、防爆波活門安裝;5)其它預埋件的安裝就位。
4 底板澆筑
(1)根據底板荷載主要系由下向上承受水壓力、人防等效靜載等荷載,底板板面的上層鋼筋一般從底板梁上層的第一層主筋下穿越。見下圖1。
(2)封堵凹槽設置。對外出入口門式封堵在封堵外側有封堵槽,見下圖2,防護單元間連通口的內封堵FMDB系列有封堵框自帶的140×130凹槽,見下圖3。
底框標高宜與建筑標高平。若底板后澆面層砼厚小于150,則須對底板結構須做局部凹槽結構處理,如將底板按地溝形式局部降低并配筋加強;若大于150,則可在后澆面層內設置凹槽。凹槽角部宜用焊錨固鉤的角鋼加強處理。
(3)在防空地下室底板澆筑前埋好對外出入口臨戰(zhàn)封堵底框須整體制作安裝,不可分開。若底板上砼后澆找平層厚大于150,則可在澆側墻前與防護門框一起安裝。
(4)門檻底框鋼筋應設置。非活置式人防門中,鋼筋砼人防門檻建筑標高一般為150?;钪檬介T檻要求底板找平層厚在150以上,這樣門框底框角鋼才能埋得下,若未達100厚,墊層須做局部抬高處理。此時防護門、活門門框墻每角3根16螺紋鋼長度1200須預埋。
(5)防爆地漏、呼喚銨鈕及下水管預埋。若地下室底板后澆墊層在150以下,建議施工單位對防爆地漏一起與Φ80鋼管接好預埋到設計標高后再澆筑底板砼。另外戰(zhàn)時水箱、戰(zhàn)時干廁處地漏及排水管注意不能漏埋。
5 側墻澆筑
(1)防護門門框墻水平筋為受力筋,應配置在外側,這點和其它墻體一般水平筋為輔筋設在內側有所區(qū)別,且門框墻受力筋宜封閉。
(2)安裝鋼筋混凝土人防墻體模板、防護單元分隔處的混凝土梁模板時,不得采用帶套管的穿墻螺栓,應采用設止水翼環(huán)的一次性螺栓,避免在墻體和梁上造成孔洞。
(3)通風、給排水、電氣有關預埋套管不能漏埋,各專業(yè)應及時作復核,且一般均突出墻面,具體做法詳各專業(yè)大樣圖;設備、電氣等專業(yè)管道穿外墻和口部防護密閉墻/密閉墻時加固定密閉環(huán)。
(4)人防門門框角筋宜相互拉開50。人防門按總參圖集選用,人防門兩邊均各設有兩個閉鎖盒(貼于門框角鋼側),為防止門框閉鎖盒門框墻角部豎向鋼筋碰到,綁扎鋼筋時宜將此根鋼筋拉離門框50以防止人防門裝不進而將該鋼筋割掉,或即使擠進了也極易引起門框與墻體鋼筋網一起位移而傾斜。
(5)門檻砼不能漏澆。澆側墻時,人防門、臨戰(zhàn)封堵框門檻下砼務必要一同澆好,否則門框下留空極易在施工中因搬運東西而將門框角鋼壓彎變形,待別是設有墊層的臨戰(zhàn)封堵框其下砼務必先行澆筑。
(6)共用門框墻的防火門安裝。若設計因空間所限將防火門與防護密閉門一起裝在人防門框墻上,此時需注意,考慮人防門設有閉鎖裝置,突出人防門約100,為保證人防門在平時能正常開啟,并有利于防火門開啟,防火門應沿門框角部內側安裝,從而防護、防火兩不誤。
(7)排風口部防密門開啟側防爆呼喚銨鈕須在澆筑側墻前預埋到位。
(8)受力鋼筋錨固長度須滿足,依據《全國民用建筑工程設計技術措施-防空地下室》第3.6.4條要求,抗爆結構受拉鋼筋錨固長度取laB=1.05la,縱向受拉鋼筋搭接長度取llB=1.05ξ1la。
(9)防護密閉門、密閉門和活門門框墻、臨空墻、水庫擋墻必須整體澆筑,不留水平施工縫。
(10)側墻防爆電纜井請注意不要漏掉施工。
6 頂板澆筑
(1)頂板吊鉤預埋。各人防門、臨戰(zhàn)封堵在頂板內預埋吊鉤土建施工單位不能漏埋,吊鉤位置主要有三種:防護門埋在門開啟側門洞中,距門框墻邊鋼筋砼門200(其中活置式人防門為400)、鋼結構門400;對外出入口的外封堵在封堵框內側居中距門洞邊300;防護單元間的內封堵在封堵側每一米中居中設一只,距門洞邊100。
(2)在進風口部頂板內超壓測壓裝置DN15鍍鋅鋼管須預埋。
7 中間結構驗收
要求:底板、側墻、頂板干燥,無滲漏;人防門門框安裝符合精度要求,無大的偏差;各預埋套管、管道、鐵件、吊鉤等施工到位,無漏埋。
8 粉刷及設備安裝調試
設備須按施工圖設計安裝到位,并有調試報告。
9 人防專項驗收
建設單位會同施工單位整理有關報驗的施工技術資料,搞好平戰(zhàn)功能轉換方案,填寫《人民防空工程專項驗收申請表》,在總驗收前上報人防辦進行人防專項驗收,人防辦于5個工作日內進行專項驗收,并出具人防專項驗收初驗意見,待有關問題整改合格,并將有關人防專項驗收資烊報送齊全后,出具人防專項驗收核定,關于門框墻設計。
對門框墻的計算,反映出很多問題:
(1)對公式中的參數取值不清楚,其中Pc要按表3.4.9查取,門扇搭接長度一般取100mm;
(2)門框墻出現懸臂過長問題。
建議:1)參照通用圖配筋;2)加暗柱或暗梁,壁柱或壁梁,減小懸臂長度。