徐善水 王晶
中建五局土木工程有限公司, 湖南 长沙 410000
摘要:随着社会的发展和城市现代化的建设,建筑物向地下发展成为世界性趋势。下沉式地下建筑提高了土地利用率,利用地下半封闭空间能有效隔绝噪音,较好地绝热和蓄热等,但也存在采光、通风效果差以及封闭空间带来的压抑感等问题。而下沉式涉水建筑既保留了传统下沉式建筑的主要优点,同时通过对建筑物与周边水体的和谐设计,充分利用迎水面解决了采光、通风、空间封闭等问题,因而下沉式涉水建筑近年来也备受欢迎,但因其特殊的环境,对建筑物的质量也迎来了新的挑战,建筑基础寖泡在水中易受流水冲刷侵蚀,建筑物长期处于潮湿环境中,因而对建筑物的抗腐蚀性要求更高,以确保建筑物的耐久性;同时因建筑物临近水体,一般地势相对较低,汇水面以及汇水量更大,对建筑物主体结构的抗裂防渗漏要求更高。
关键词:下沉式;涉水建筑;潮湿环境;建筑施工
一、工程概述
本文依托武汉市北四环线墨家湖收费站综合楼项目,其总建筑面积12663㎡,地处湖区,四面环水,土层多为淤泥或粉质黏土。地下三层,建筑高度为12.3m,负二、负三层为架空层,结构类型为框架结构,设有四条后浇带。
根据设计要求,依托项目负三层部分框架柱及梁将永久性浸泡在水下。建筑紧挨北四环匝道桥,且屋面与匝道桥面标高一致,为上人上车种植屋面,屋面板厚度为300/400mm。
二、下沉式涉水建筑施工的特点
该综合楼位于四环线道路旁,地处湖泊,四面环水,为便于施工,首先应进行围堰抽水,才能进行基坑开挖,并开始地基基础施工。选择何种围堰,既关系到基坑施工的安全,又关系到施工工期、成本等方面的得失。这是下沉式涉水建筑施工的重点,也是特点。
由于下沉式涉水建筑基础寖泡在水中易受流水冲刷侵蚀,建筑物长期处于潮湿环境中,因而对建筑物的抗腐蚀性、耐久性要求更高。
三、围堰及防汛施工要点
3.1 围堰修筑
采用“挖机+人工”的模式,利用场区内外的土体和进场的青砂,沿着基坑周围一圈修筑防汛围堰,同时在进入工地的进场道路两边修筑围堰,以保证基坑内无洪涝,进场道路可通行。防汛围堰修筑图示如下:
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图1:围堰修筑断面示意图
3.2 排水沟抽排水
在墨家湖综合楼基坑边设置排水沟,避免地表水渗入基础,排水沟截面300 mm×400mm,最浅处深度400mm,坡度0.5%。场地道路硬化,并设置成3%坡度,使得场地内的环形道路的水自动流入排水沟。排水沟的水会自动流入基坑四周的集水井里,通过水泵抽排出去。
3.3 逃生楼梯设置
由于墨家湖综合楼工地四周环水,地势较低,一旦出现继续性大暴雨,极有可能被淹没的危险。其中墨家湖互通A匝道高出工地地面约12米,假如整个工地现场被淹没,墨家湖互通A匝道可作为逃生路线。故拟在工地东侧、工人生活区附近,即靠近墨家湖互通A匝道桥一侧,设置一个逃生楼梯。逃生楼梯应设置在20cm厚的C20基础上,并用钢钉固定,同时,硬化一条1.5米宽,厚20cm的C20便道,连接工人生活区和逃生楼梯,如下图所示:
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3.4 逃生物资配备
逃生物资按照每人配备一个救生衣,每个宿舍配备一个救生圈的标准进行采购储备,一旦出现险情,立即通知所有人配戴好救生物资,有序撤离现场。
3.5 水位监控及预警
在墨家湖岸边修建简易的水尺桩,设在顺直河段的中间,并与流向垂直,要避开险滩、急弯地点。水尺桩可为混凝土或石柱型。水尺桩埋设地下深度要保证长期洪水冲刷情况下坚固耐用,地上部分长度要超过历史最高洪水位。在水尺桩上竖立水位图,分别标识警戒水位和应急水位。水位图如下:
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成立巡逻小分队,队长由现场工地保安队长担任,实行24小时值班制度,按照项目部统一安排设置24小时值班人员,密切观察汛情变化,并与后方分管领导保持通讯联系,在接近警戒水位时及时上报水位信息。
四、下沉式涉水建筑施工可应用的技术分析
4.1无损伤快速支模施工技术研究分析
设计一套人工支模快速安装成型的铝膜,梁柱一起成型,无需凿毛,外表美观,提高工作效率,节约成本,减少梁柱结合处施工缝。
本铝模设计—种建筑工程用无撑,可调快速平板支模装置,它由开有调整槽的格架式支架及有底座,高低调整螺杆,支座活动顶板组成的高低调整支座构成,可根据需要调整支架长度及高度尺寸。该装置支模不需用枕枋和支撑;结构简单,易于制造,成本低,标准化程度高,使用寿命长,装拆快捷方便,安全可靠,由于无支撑障碍,有利于工程开展交叉作业和穿插施工。
4.2 房建结构水中抗侵蚀研究分析
本涉水建筑对混凝土结构耐久性要求很高,设计使用寿命为50年。混凝土作为用量最大的材料,材料的耐久性能对混凝土结构耐久性有着极大的影响;同时由于工程的特殊性,基础的混凝土结构处于潮湿和地下水流经的环境中,不仅遭受着比地面更严重的碳化环境和地下水的压力渗透作用,而且还受到地下水中存在的各种腐蚀性介质的侵蚀同时还受荷载,在很大程度上加剧了对混凝土的侵蚀作用。因此,首先,对工程混凝土的侵蚀环境和侵蚀情况现状进行了现场调研;对实际工程混凝土使用的原材料和配合比进行了分析及对混凝土的耐久性能进行了常规性试验研究,然后进一步采用模拟及加速试验方法,对地铁混凝土的抗碳化侵蚀,抗地下水溶蚀,抗Cl、S离子侵蚀,进行了深入系统的研究。
在此基础上根据原材料特点及添加混凝土抗硫酸盐类侵蚀防腐剂适配出一种满足混凝土工作性能要求的配合比,提升混凝土抗侵蚀性能,并采用潮湿表面容忍性涂料涂抹。
4.3大面积厚顶板裂缝防控技术研究分析
结合周边地形,利用BIM建模模拟混凝土分区浇筑施工,在保证施工可操作性的前提下,尽可能较少施工缝数量;采用智能养护技术,防止混凝土因养护不当开裂。
结束语:对于下沉式涉水建筑施工,应考虑如何更好地解决四面环水的工况环境,应考虑如何更快更省地组织施工,并避开汛期,做好防汛抗洪等工作。保证施工的安全,消除涉水的安全隐患,这是施工单位的首要任务。同时,从原材料到组织施工,应充分考虑涉水建筑物的抗腐蚀性和耐久性。
参考文献:
1 邵筱梅,高世龙,李英男;混凝土结构耐久性的评述[J];房材与应用;2003年03期
2 王子玮;活性粉末混凝土抗氯离子侵蚀渗透性能研究[D];北京交通大学;2011年
3 贡金鑫,王海超,李金波;腐蚀环境中荷载作用对钢筋混凝土梁腐蚀的影响[J];东南大学学报(自然科学版);2005年03期