唐耀宇
深圳市建筑科学研究院股份有限公司, 广东 深圳 518000
摘要:随着经济的发展和社会的进步,我国的建筑领域发展势头良好,各类建筑项目不断增加,给人们创造了良好的生活空间环境。为了满足机动车停车位需求以及战时人防需要,建筑地下室的建设是非常必要的,相比于一般的建筑工程项目,建筑地下室的建设要求更高,在技术应用标准方面明显要高于普通建筑,尤其是在结构设计方面有更多的要求,在实际的建筑地下室结构设计过程中,经常会出现各种问题,严重影响到了建筑地下室功能性作用的发挥,不利于建筑工程的发展。文章对此进行分析,并且提出了几点浅见。
关键词:建筑工程;地下室;结构设计
引言
建筑设计是施工作业的重要依据,科学设计的施工图能够保证建筑工程的结构、质量符合规范标准,实现建筑工程的经济效益和社会效益。设计的质量决定工程整体的建筑质量,所以要求设计人员具有较高水平的专业素质,保证设计达到建设方的要求和标准。在建筑工程的设计过程中,应重视地下室的结构设计工作。地下室处于建筑最底层位置,一般情况下承担着建筑的全部荷载,对整体建筑的稳固性起到重要的影响作用,同时也决定着工程的建设质量,工程人员有必要对建筑工程的地下室结构设计进行详细研究。
1建筑工程地下室结构设计
建筑地下室的人防建设是一种防患于未然的手段,当前世界形势相对和平,在长期的和平状态下,需要未雨绸缪,做好战时准备,但是如果建筑地下室的建设只是为了满足战时需求,又会造成严重的资源浪费,尤其是在当前城市空间紧缺的状态下,提升城市空间利用率具有非常重要的意义。为了使建筑地下室的重要作用得到充分地发挥,因此在建筑地下室结构设计过程中,就需要保证建筑地下室满足多重标准,除了要具备建筑的基本属性之外,还需要具备人防功能,基于此,在需要采用叠加设计的方式,开展建筑地下室结构设计工作,这样的建筑地下室才能满足当前的城市发展需求,可以有效地提升城市空间利用率,对于城市的发展具有非常重要的意义。比如空间设计方面,需要对建筑地下室的人数承载能力进行分析,考虑战时建筑地下室最多能容纳人员的数量,另外,还需要考虑和平时期建筑地下室的功能性作用。这种结构设计特点,给设计工作带来了很大的难度,设计人员需要考虑多重标准,设计问题的发生率明显增加,需要引起设计方面的高度重视。
2建筑工程地下室结构设计
2.1地下室变形缝与后浇带设计
高层建筑的变形缝包括沉降缝、伸缩缝和防震缝。设置沉降缝是为了确保建筑物沉降均匀,避免因过度沉降使建筑体发生断裂。在施工过程中,有目的地将建筑分成几个部分,使建筑物从上部至基础完全断开,降低不均匀沉降对建筑体的影响;伸缩缝是防止建筑物因温度变化,发生过度收缩而导致建筑体发生断裂。在施工中将建筑物从基础向上断开,降低建筑物受温度变化产生收缩变形的影响;防震缝主要为防止建筑物受地震破坏。施工中有规律地将建筑体划分为若干具有规律性和独立性的防震单元,发生地震灾害时,建筑体不会因震动单元不规则而受损毁。设置防震缝可采取断开基础的设计方案,也可采取不断开的设计方案。工程的结构设计必须将上述三种变形缝考虑在内,合理设置变形缝,可以提升建筑体的稳定性。高层建筑物的地下室需满足相应的防水要求,变形缝是防水薄弱处,施工中应妥善处理,避免地下水渗透对建筑造成影响。地下室的设计常采用后浇带和加强带等工程措施,有效防止变形缝发生渗水现象。设计技术人员需注意使用后浇带施工方案,不能直接降低建筑物在使用过程中,结构体承受的温度和沉降引起的应力。
2.2对建筑地下室防水层的设计
应确保其具有较好的连续性,避免在具体施工中出现空鼓、裂缝等现象,影响建筑地下室的防水效果。
对建筑地下室结构中可能对防水层连续性形成破坏的部位,如变形缝、预埋件及后浇带等结构位置,应通过特殊的保护措施,对其连续性进行保证。比如在对存在管道穿越地下室情况的结构部位防水层连续性保证中,一方面需要在设计环节尽量将管道穿越位置设置在高于最高的水位面,以避免对地下室防水层连续性造成破坏后引发渗漏问题;另一方面还要在混凝土浇筑施工前进行穿墙管道预留预埋,并对其采取相应的防水保护措施,避免对地下室结构的防水效果产生影响。
2.3抗浮锚杆结构施工设计
首先,严格检测原材料质量。抗浮锚杆结构原材料包括钢筋、砂、水泥、锚杆部件等,尤其是钢筋、砂、水泥必须附有出厂质量检验报告,材料入场后再次进行取样抽查,从源头上保证工程质量。根据成孔条件、岩石种类、锚杆长度、锚固类型、地形环境、施工计划等合理选择钻孔设备。其次,做好锚杆孔位测量,监理工程师要对测量成果资料进行复测,以保证锚杆纵向成线及横向成线的质量,保证孔位的准确性。钻孔时根据设计要求复核标准,并做好钻孔质量控制,保证孔位的准确性;成孔后要根据设计规范全面检查孔的深度、大小、锚孔位置、倾斜度等。再次,清孔质量控制。灌浆前要将孔中积水排放干净,并用压力表准确检查灌浆泵及制浆设备的压力值,再检测送浆管路的通畅性,保证注浆顺利;锚杆与注浆管一起放入孔中。最后,做好防水与防腐措施。要对抗浮锚杆结构进行合理的防水及防腐处理,以避免地下水会对锚杆钢筋产生腐蚀作用。工程应对所有的抗浮锚杆钢筋均进行手工除锈处理,并在钢筋表面涂抹镀锌层;在底板垫层与锚杆交界处用防水橡胶套环进行防水处理,并在环心填充遇水膨胀止水条及遇水膨胀止水胶泥。
2.4地下室深度设计
地下室深度的设计主要是指层高和层数,与土方开挖量和运输量都有直接关系,涉及的成本包括基坑围护面积所投入的资金量、地下室的底板和侧壁配筋方面的投入资金量、抗拔桩和抗浮锚杆费用等。地下室的深度越浅,就越容易控制造价。如果工程项目占地面积大,设置一层地下室要比二层地下室更节约成本。二层地下室由于竖向布置采用的方法不同,投入的资金量也存在差别。如果地下一层面积超过地下二层面积,超出的量越多,投入的资金量就越少。造价在最底一层的占地面积达到最小值。地下室层高与工程造价成正比,层高每增高100mm,投入资金就增加1%。所以,较为经济的建筑地下室会将层高控制在3.6m以内。要对地下室的层高有效控制:①合理选用楼盖体系,将结构梁高控制在合理范围内。②合理布置各个专业设备的管线和管网,进行分析并不断优化,这样可节省净高空间。③可对地下车库进行自然通风排烟设计,这样,地下室安装的机械通风排烟设备就会减少,有效高度可以大幅减少,投入的资金量也将大大减少,从而有效控制成本。
结语
综上所述,在设计高层建筑的地下室基本结构时,除了保证设计质量外,还要注重成本控制,在不超过成本预算的同时,保证地下室结构的质量,更好地发挥其实用功能。地下室处于建筑物的最低层,承担建筑物的整体负荷,对建筑整体的稳固性和安全性具有重要的影响作用。工程设计人员应重视地下室的设计工作,确保地下室达到荷载设计要求的同时,还要使地下室具备一定的抗渗防水功能。提升地下室的设计水平,确保建筑质量达到规范要求。
参考文献
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