外墻止水鋼板與框架柱節(jié)點加固優(yōu)化方案

唐汪柱

(中建材玻璃新材料研究院集團(tuán)有限公司，蚌埠 233010)

隨著建筑科技和生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，熔制工程地下結(jié)構(gòu)防水要求越來越高，外墻結(jié)合止水鋼板的自防水功能越顯重要。對于多次澆筑成型的大型混凝土基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，需要在施工過程中留設(shè)施工縫并設(shè)置止水帶鋼板[1]，止水鋼板的安裝質(zhì)量在預(yù)防地下室及外墻漏水、滲水方面起著至關(guān)重要的作用[2]。同時在安裝止水鋼板的同時，會造成墻柱結(jié)合點柱子核心箍筋的破壞進(jìn)而造成起到主要支撐作用的框架柱存在抵抗橫向剪切能力不足，于是探討基礎(chǔ)外墻止水鋼板與框架柱節(jié)點加固優(yōu)化方案十分重要。該文結(jié)合桐城新能源項目熔制基礎(chǔ)節(jié)點施工管理經(jīng)驗，提出四種加固處理措施以供項目實施及其他項目參考。

1 工程概況

由于生產(chǎn)工藝對原料含水率及熔制過程蒸發(fā)量要求極高，即防水效果能夠直接影響生產(chǎn)結(jié)果，因此必須保證防水工程的有效性和完整性。同時熔制工段每根框柱必須承受爐窯、設(shè)備及其他工藝荷載高達(dá)2 000 kN，因此也必須保證核心箍的完整性。

1.1 項目概況

桐城新能源工程建筑面積約18萬m2，項目由8條壓延玻璃基板生產(chǎn)主線組成，共分為12個生產(chǎn)工段。其中熔制工段的地下面積約5 000 m2，熔制工段地下埋置深度約10 m，基礎(chǔ)形式主要采用筏板形式。工程采用鋼筋混凝土自防水及卷材防水做法，防水混凝土設(shè)計抗?jié)B等級 P6，強(qiáng)度等級為C30，要求一次性澆筑成型，非一次成型則需留設(shè)施工縫。其中筏板基礎(chǔ)和外墻板的混凝土是分開澆筑、振搗的，在形成施工縫位置處設(shè)止水鋼板且必須連續(xù)有效交圈止水帶、止水條、防水層等。

1.2 地下工程概況

熔制工段地下埋置深度約10 m，結(jié)構(gòu)跨度 116 m×46 m(最寬處)，屬超長地下結(jié)構(gòu)。根據(jù)設(shè)計圖紙要求，有防水要求的施工縫必須設(shè)置封閉的止水鋼板，包括地下室外墻、基礎(chǔ)筏板、地下室頂板，止水鋼板寬700 mm(普通止水鋼板寬度在300～400 mm之間)，厚度為4 mm(以下未標(biāo)注的尺寸單位均為mm)，止水鋼板總長度800 m。

2 施工工藝分析

鑒于止水鋼板的厚度及寬度，切斷的核心箍數(shù)量至少有7根以上，框架柱橫向約束存在極大安全隱患。項目部通過對止水鋼板施工工藝進(jìn)行專題研討會，對查新借鑒的內(nèi)容進(jìn)行梳理，并根據(jù)以往工程經(jīng)驗及咨詢現(xiàn)場管理和技術(shù)人員，經(jīng)傳統(tǒng)施工工藝分析，改進(jìn)并創(chuàng)新出新的施工工藝。

2.1 傳統(tǒng)施工工藝分析

節(jié)點處傳統(tǒng)做法有兩種，一種是將止水鋼板在框架柱位置處斷開，保證框架柱核心箍的完整。另一種是將核心箍截斷，止水鋼板不斷開，起到加強(qiáng)防水的效果[3]。傳統(tǒng)做法只能保證防水或箍筋的完整性。方案一的優(yōu)點是保證了框架柱結(jié)構(gòu)的完整性，沒有對箍筋造成傷害；缺點則是沒有對框架柱的止水鋼板位置進(jìn)行處理，在框架柱位置處或接頭處斷開了止水鋼板，存在滲水或質(zhì)量隱患的概率增大。方案二的優(yōu)點是保證了止水鋼板的完整性；缺點則是斷開箍筋，對橫向約束造成了一定的損壞，雖后續(xù)對箍筋進(jìn)行了處理，但無法消除影響結(jié)構(gòu)安全的隱患。

2.2 提出方案

為同時保證結(jié)構(gòu)的安全和消除防水隱患，根據(jù)地下工程防水技術(shù)規(guī)范中要求，防水混凝土結(jié)構(gòu)厚度不應(yīng)小于250，而變形縫、施工縫等處的厚度不應(yīng)小于300[4]。項目部若將地下室外墻的止水鋼板或者箍筋制成特定的形狀，可將兩種保護(hù)措施結(jié)合起來，在此基礎(chǔ)上創(chuàng)新出新方案。

如此，在防水效果與箍筋有效性同時得到保證的前提下，提出以下四種方案供選擇：第一種是將止水鋼板直接抵在兩側(cè)柱子的外箍筋上截斷，只在截斷處迎水側(cè)成200×200三角形暗柱，暗柱連同墻體一起澆筑，高度可以在止水鋼板上部200。第二種是將外箍筋做成對稱雙凹形，止水鋼板延伸至凹形內(nèi)箍筋后斷開。第三種是將箍筋做成兩個小箍筋，并將箍筋抵在止水鋼板上進(jìn)行焊接，保證箍筋在止水鋼板中段三分之一處全焊接，止水鋼板兩端與箍筋點焊成型。第四種是將止水鋼板做成C型從箍筋邊上繞過去，加大柱子的保護(hù)層厚度，增加的保護(hù)層高度可以在止水鋼板上部200。為便于理解每一種做法，現(xiàn)將做法匯總?cè)绫?所示。

表1 節(jié)點加固措施方案匯總

2.3 滲水路徑分析

結(jié)合加固措施并分析滲水路徑的長度是否滿足防水的要求。第一種是將止水鋼板直接抵在兩側(cè)柱子的外箍筋上截斷，可能存在的最短滲水路徑為外三角形至箍筋與止水鋼板的交接處。第二種是將外箍筋做成對稱雙凹形，可能存在的最短滲水路徑為框柱與墻的交接點至箍筋與止水鋼板的交接處。第三種是將箍筋做成兩個小箍筋，可能存在的滲水路徑不變。第四種是將止水鋼板做成C型從箍筋邊上繞過去，可能存在的滲水路徑不變或加長。

3 方案實施與實施效果檢查

在項目施工過程中，四種方案都必須保證：1)止水鋼板安裝定位準(zhǔn)確、水平度和垂直度符合安裝要求。2)在進(jìn)行鋼筋加工、焊接及綁扎與模板支設(shè)時不得對止水鋼板強(qiáng)行移動或強(qiáng)力觸動。3)在驗收前再一次對加固節(jié)點及止水鋼板安裝的質(zhì)量進(jìn)行檢查。

在桐城新能源項目施工過程中，在地下室施工框架柱遇到止水鋼板時，采用了第一種和第四種的施工方法，達(dá)到了有效保證防水效果和箍筋完整的目標(biāo)。原理即水鋼板帶結(jié)合加固措施在未破壞核心箍的前提下能夠改變水的滲透路徑，延長滲透路線以保證防水效果。在項目施工至竣工驗收時，項目管理部人員檢查了熔制工程基礎(chǔ)防水效果，發(fā)現(xiàn)基礎(chǔ)無滲漏水現(xiàn)象并達(dá)到了實際使用要求。

4 結(jié) 論

通過對止水鋼板與框架柱結(jié)合點傳統(tǒng)施工工藝進(jìn)行討論，發(fā)現(xiàn)此工藝不能雙向保證工程質(zhì)量和滿足實際需求。項目管理人員找出了更好的解決辦法，降低了關(guān)鍵節(jié)點防水滲漏和結(jié)構(gòu)安全隱患，提高了生產(chǎn)作業(yè)工藝、施工技術(shù)、項目管理的應(yīng)用水平，貫徹了基礎(chǔ)工程全面質(zhì)量管理的理念，促進(jìn)了質(zhì)量、安全文明施工和工期的有效管控，同時也為參建企業(yè)創(chuàng)造了較好的經(jīng)濟(jì)、社會效益。