淺談地下室外墻設(shè)計中的要點
關(guān)鍵詞:地下室外墻;收縮裂縫;人防
前言
在土地資源日益緊張的今天，集約化使用土地已經(jīng)成為各地建筑工程項目遵循的基本原則之一。地下室工程成為了各類建筑物的設(shè)計與施工中的一個重要組成部分。但是，隨之而來的許多地下室工程質(zhì)量問題也接踵而來．本文將從設(shè)計的角度對地下室外墻常見質(zhì)量問題進行探討。
1地下室外墻常見質(zhì)量問題
1.1問題的表現(xiàn)與判斷地下室外墻混凝土在施工階段常常會出現(xiàn)不同程度、不同數(shù)量的開裂。
絕大多數(shù)裂縫為豎向裂縫，多數(shù)縫長接近墻高，兩端逐漸變細而消失。裂縫數(shù)量較多，寬度一般不大，超過0．3mm寬的裂縫很少見，大多數(shù)縫寬度≤0．2mm。其位置主要分布在墻長中部附近。而沿地下室墻長兩端附近裂縫較少。裂縫出現(xiàn)時間多在拆模后不久，有的還與氣溫驟降有關(guān)。隨著時間發(fā)展，數(shù)量增多，但縫寬加大不多，發(fā)展情況與混凝土是否暴露在大氣中和暴露時間的長短有關(guān)。當?shù)叵率一靥钔镣瓿珊螅？梢娏芽p處滲漏水，但一般水量不大。從以上特征可以判斷出，這些裂縫屬于外墻混凝土收縮裂縫。
1．2問題產(chǎn)生的原因
混凝土收縮分為凝縮和干縮�；炷聊虝r，一些與水泥顆粒結(jié)合使體積減少，稱為凝縮。另一些蒸發(fā)使體積減小，稱為干縮�；炷恋母稍镞^程是從表面逐步擴展到內(nèi)部的，在混凝土內(nèi)呈含水梯度。因此產(chǎn)生表面收縮大，內(nèi)部收縮小的不均勻收縮．致使表面混凝土承受拉力，內(nèi)部承受壓力。當表面混凝土所受的拉力超過其抗拉強度時，便產(chǎn)生收縮裂縫。同時影響混凝土干燥的因素還有：水灰比、水化程度、養(yǎng)護溫度、含水量、水泥含量、構(gòu)件厚度、體積和表面積之比、相對溫度、干燥速率、干燥時間等。地下室外墻混凝土拆模后，雖然進行了澆水養(yǎng)護，但由于受到現(xiàn)場條件的限制，不可能做到恒溫濕養(yǎng)護．而只能采用澆水養(yǎng)護，因此必然導致外墻混凝土的干燥及收縮。
2地下室外墻設(shè)計要點
2．1地下室外墻配筋計算
有的工程外墻配筋計算中，凡外墻帶扶壁柱的．不區(qū)別扶壁柱尺寸大小，一律按雙向板計算配筋。而扶壁柱按地下室結(jié)構(gòu)整體電算分析結(jié)果配筋，又未按外墻雙向板傳遞荷載驗算扶壁柱配筋。按外墻與扶壁柱變形協(xié)調(diào)的原理，其外墻豎向受力筋配筋不足、扶壁柱配筋偏少、外墻的水平分布筋有富余量。所以在設(shè)計時應注意。除了垂直于外墻方向有鋼筋混凝土內(nèi)隔墻相連的外墻板塊或外墻扶壁柱截面尺寸較大(如高層建筑外框架柱之間)外墻板塊按雙向板計算配筋外，其余的外墻宜按豎向單向板計算配筋為妥。豎向荷載(軸力)較小的外墻扶壁樁，其內(nèi)外側(cè)主筋也應予以適當加強。外墻的水平分布筋要根據(jù)扶壁柱截面尺寸大小，可適當另配外側(cè)附加短水平負筋予以加強，外墻轉(zhuǎn)角處也同此予以適當加強。
2．2地下車道荷載設(shè)計
地下室外墻計算時底部為固定支座（即底板作為外墻的嵌固端)，側(cè)壁底部彎矩與相鄰的底板彎矩大小一樣，底板的抗彎能力不應小于側(cè)壁，其厚度和配筋量應匹配。這方面問題在地下車道中最為典型，車道側(cè)壁為懸臂構(gòu)件，底板的抗彎能力不應小于側(cè)壁底部。地下室底板標高變化處也經(jīng)常發(fā)現(xiàn)類似問題：標高變化處僅設(shè)一梁，梁寬甚至小于底板厚度，梁內(nèi)僅靠兩側(cè)箍筋傳遞板的支座彎矩難以滿足要求。地面層開洞位置（如樓梯間)外墻頂部無樓板支撐，計算模型和配筋構(gòu)造均應與實際相符。車道緊靠地下室外墻時，車道底板位于外墻中部，應注意外墻承受車道底板傳來的水平集中力作用．該荷載經(jīng)常遺漏。
2．3針對收縮裂縫控制的設(shè)計
(1)一般墻長3040m設(shè)置施工后澆帶，墻身水平筋配筋率不宜小于0．5％．鋼筋間距不宜大于150，墻身混凝土強度不宜過高．宜控制在C35及C35以下，并可摻入一定量的微膨脹劑減少混凝土自身收縮等。當?shù)叵率艺w超長時，由于混凝土中膨脹劑的膨脹變形不會與混凝土的早期收縮變形完全補償．為了實現(xiàn)混凝土連續(xù)澆注無縫施工而設(shè)置的補償收縮混凝土帶。根據(jù)一些工程實踐，一般超過60m設(shè)置膨脹加強帶。同時為了提高鋼筋混凝土的抗拉能力，混凝土應考慮增加抗變形鋼筋，對于側(cè)壁增加水平溫度筋，在混凝土面層起強化作用。側(cè)壁受底板和頂板的約束，混凝土脹縮不一致，可在墻體中部設(shè)一道水平暗梁抵抗拉力。
(2)工程中許多設(shè)計將地下室防水結(jié)構(gòu)構(gòu)件的計算彎距調(diào)幅、有的下端按鉸接、有的未考慮荷載分項系數(shù)、多層時未按多跨連續(xù)計算，地下室外墻在計算中漏掉抗裂性驗算，地下室外墻與底板連接構(gòu)造不合理，建筑物超長未設(shè)縫或留置后澆帶或后澆帶的位置設(shè)置不當，外墻施工縫或后澆帶詳圖未交代，室外出人口與主體結(jié)構(gòu)相連處未設(shè)沉降縫等，導致違反設(shè)計規(guī)范，產(chǎn)生滲漏現(xiàn)象。因此，在設(shè)計時應嚴格遵照按設(shè)計規(guī)范，嚴禁錯項、漏項，從設(shè)計角度最大限度地降低收縮裂縫產(chǎn)生的可能性。
3人防地下室外墻的設(shè)計
(1)作用于地下室外墻的荷載及材料強度人防地下室外墻荷載主要包括地下室外側(cè)土壓力、地下水壓力、等效荷載。地下室外側(cè)土壓力、地下水壓力確定同1．2條，等效荷載應根據(jù)防空地下室級別確定，當防空地下室為甲級時，地下室外墻的等效靜荷載按《人民防空地下室設(shè)計規(guī)范》(以下簡稱《人防規(guī)范》)第4．7．3款規(guī)定確定常規(guī)武器爆炸作用在地下室外墻的等效荷載和第4．8．3款、第4．8．4款規(guī)定確定核武器爆炸作用在地下室外墻等效荷載兩者的較大值；當防空地下室為乙級時，地下室外墻的等效靜荷載取《人防規(guī)范》第4．7．3款規(guī)定確定的常規(guī)武器爆炸作用在地下室外墻的等效荷載值。作用在防空地下室外墻的荷載組合應按照《人防規(guī)范第4．10．2款規(guī)定取地下室外側(cè)土壓力和地下水壓力荷載分項系數(shù)為1．2，等效靜荷載荷載分項系數(shù)為1．0。考慮到結(jié)構(gòu)材料在動荷載和靜荷載同時作用或動荷載單獨作用下，材料強度設(shè)計值會提高，《人防規(guī)范》第4．2．3款規(guī)定人防地下室結(jié)構(gòu)材料強度設(shè)計值可按下式確定：fd=rdxf，式中f為靜荷載作用下材料強度設(shè)計值；rd為動荷載作用下材料強度綜合調(diào)整系數(shù)，對C55及以下混土，rd=1.50，對HPB235級鋼筋rd=1.50，對HRB335級鋼筋rd=l.35，對HRB400級鋼筋rd=1．20。
(2)人防地下室外墻的配筋人防地下室外墻的豎向鋼筋除滿足計算要求外，也應滿足最小配筋率要求，其最小配筋率按《人防規(guī)范》第4.11.3款規(guī)定，當采用HRB335級及以上的鋼筋時，對混凝土強度等級為C25～C35，受彎構(gòu)件的最小配筋率為0．25％；對混凝土強度等級為C40一C55，受彎構(gòu)件的最小配筋率為0．30％�！度朔酪�(guī)范》第4．11.3款規(guī)定，人防地下室外墻內(nèi)外側(cè)鋼筋之間應設(shè)置直徑不小于6mm、間距不大于500mm梅花形布置的拉結(jié)筋。人防地下室外墻的配筋其他原則與普通混凝土外墻配筋相同;人防地下室外墻的最終配筋取人防地下室外墻的配筋和普通地下室外墻的配筋兩者中較大的一方。
