人防地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)常見問(wèn)題及應(yīng)對(duì)措施探析

張學(xué)深 （江西同濟(jì)建筑設(shè)計(jì)咨詢有限公司，江西 南昌 330077）

1 概述

人民防空地下室是人防工程的重要組成部分，是戰(zhàn)時(shí)供人員、車輛物資等掩蔽的重要場(chǎng)所，也是作為防災(zāi)、減災(zāi)指揮所及避難所。人防地下室雖和普通地下室有著很多的相同之處，但是由于其功能的特殊性，對(duì)人防地下室的設(shè)計(jì)及施工質(zhì)量有著更高的要求，相關(guān)文獻(xiàn)對(duì)人防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)常見問(wèn)題進(jìn)行了相關(guān)總結(jié)。本文結(jié)合作者多年的人防地下室設(shè)計(jì)工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)人防地下室的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)常見問(wèn)題進(jìn)行了總結(jié)，并對(duì)如何避免這些問(wèn)題提出了相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施。

2 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

人防地下室基礎(chǔ)形式常見的有樁基礎(chǔ)、柱下獨(dú)立基礎(chǔ)、筏板基礎(chǔ)等形式。在進(jìn)行地下室頂板設(shè)計(jì)時(shí)，有的設(shè)計(jì)人員經(jīng)常把人防構(gòu)件作為豎向支撐構(gòu)件來(lái)考慮，頂板梁、板以人防構(gòu)件作為受力支座。當(dāng)基礎(chǔ)采用柱下獨(dú)立基礎(chǔ)或筏板基礎(chǔ)時(shí)，這種考慮一般問(wèn)題不大。但當(dāng)基礎(chǔ)采用樁基礎(chǔ)或柱下獨(dú)立基礎(chǔ)且底板下土質(zhì)為回填土?xí)r，若不進(jìn)行特殊處理，則這種考慮易導(dǎo)致受力不清，容易出現(xiàn)安全隱患。

應(yīng)對(duì)措施：當(dāng)基礎(chǔ)采用筏板基礎(chǔ)時(shí)，筏板可作為人防構(gòu)件的基礎(chǔ)，人防豎向構(gòu)件可作為頂板構(gòu)件的豎向支撐，但人防構(gòu)件須整體參與計(jì)算，以反映實(shí)際受力情況。

當(dāng)基礎(chǔ)采用樁基礎(chǔ)或柱下獨(dú)立基礎(chǔ)時(shí)，若底板下土質(zhì)為原狀老土，承載力較高時(shí)，人防豎向構(gòu)件下另設(shè)基礎(chǔ)時(shí)，人防構(gòu)件可作為頂板構(gòu)件的豎向支撐考慮。當(dāng)基礎(chǔ)采用樁基礎(chǔ)或柱下獨(dú)立基礎(chǔ)時(shí)，若底板下土質(zhì)為回填土，此種情況一般人防豎向構(gòu)件不宜作為頂板構(gòu)件的豎向支撐，主要人防構(gòu)件下宜設(shè)置基礎(chǔ)梁，以便傳力直接，受力清晰。

3 人防構(gòu)件設(shè)計(jì)

3.1 臨空墻

人防墻設(shè)計(jì)時(shí)，一般情況下設(shè)計(jì)通常簡(jiǎn)化為以底板、頂板為支座的單向板模式進(jìn)行設(shè)計(jì)，受力相對(duì)簡(jiǎn)單。臨空墻承受人防荷載一般較大，尤其是當(dāng)層高較高時(shí)，若仍按上下支撐模式進(jìn)行設(shè)計(jì)，則臨空墻的墻厚、配筋有較大幅度的增加，經(jīng)濟(jì)性亦較差。

應(yīng)對(duì)措施：結(jié)合平面布置及臨空墻所承受荷載大小，合理確定臨空墻的周邊約束條件；當(dāng)臨空墻有側(cè)墻支撐時(shí)，若側(cè)墻橫向間距不大，則臨空墻可考慮以側(cè)墻為支撐按水平連續(xù)構(gòu)件進(jìn)行設(shè)計(jì)，此種情況下，無(wú)論人防荷載大小，臨空墻墻厚或配筋均可控制在合理范圍內(nèi)。當(dāng)側(cè)墻間距與層高相差不大時(shí)，可考慮按四邊支撐進(jìn)行設(shè)計(jì)，可適當(dāng)減小墻厚或配筋，受力也相對(duì)符合實(shí)際受力情況。當(dāng)無(wú)側(cè)向支撐時(shí)，則只能按上下支撐進(jìn)行設(shè)計(jì)。

3.2 門框墻

常規(guī)的門框墻設(shè)計(jì)，都是把一個(gè)完整的門框區(qū)分為上、下、左、右四個(gè)擋墻進(jìn)行設(shè)計(jì)。根據(jù)各部分擋墻承受人防等效靜荷載的不同，計(jì)算其配筋。門框墻的計(jì)算原理較為簡(jiǎn)單，門框墻本身設(shè)計(jì)不難掌握，門框墻設(shè)計(jì)一般是按懸臂構(gòu)件進(jìn)行設(shè)計(jì)的，當(dāng)門框墻懸臂長(zhǎng)度過(guò)大時(shí)一般會(huì)增設(shè)門框柱、門框梁。在設(shè)計(jì)中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)門框柱或門框梁的設(shè)置不當(dāng)而導(dǎo)致人防門不能正常開啟的情況。

①密閉通道開間偏大而進(jìn)深偏小時(shí)，應(yīng)特別注意因防護(hù)密閉門上部設(shè)置門框梁可能導(dǎo)致內(nèi)側(cè)密閉不能完全開啟的情況，如圖1、圖2所示。

圖1 密閉通道布置圖（一）

圖2 密閉通道布置圖（二）

應(yīng)對(duì)措施：結(jié)合平面布置合理設(shè)置門框柱、門框梁的布置，當(dāng)密閉通道進(jìn)深偏小時(shí)應(yīng)適當(dāng)加大進(jìn)深，或控制門框梁的高度，必要時(shí)亦可考慮把門框梁位置適當(dāng)上移避開人防門。

②人防區(qū)與非人防區(qū)汽車通道大雙扇人防門開啟范圍內(nèi)主次梁高距離人防門頂高差不宜小于250mm，否則容易導(dǎo)致人防門不能正常開啟，如圖3所示，圖（a）中人防門一側(cè)的主梁高度過(guò)大，導(dǎo)致人防門上鉸頁(yè)板被埋入結(jié)構(gòu)梁內(nèi)，圖（b）中人防門側(cè)框架梁與人防門頂?shù)蹉^沖突。

圖3 大雙扇人防門框布置圖

應(yīng)對(duì)措施：為避免出現(xiàn)上述情況，應(yīng)控制人防門開啟范圍內(nèi)主次梁底距離門洞頂?shù)母叨炔恍∮?50～300mm，必要時(shí)可取消次梁或設(shè)置寬扁梁來(lái)避免類似問(wèn)題。

③防護(hù)密閉門門框梁端部無(wú)可靠支座，如圖4所示。

圖4 門框梁布置圖（一）

應(yīng)對(duì)措施：可在門框梁端部設(shè)置翼墻作為門框梁的支座，如圖5（a）所示或者把門框梁置于人防門的外側(cè)，如圖5（b）所示，此種情況應(yīng)注意門框梁下方應(yīng)預(yù)留出門框的安裝高度。

圖5 門框梁布置圖（二）

4 人防構(gòu)造

4.1 配筋率

《人民防空地下室設(shè)計(jì)規(guī)范》第4.11.7條規(guī)定，對(duì)臥置于地基上的核5級(jí)、核6級(jí)和核6B級(jí)甲類防空地下室結(jié)構(gòu)底板，當(dāng)其內(nèi)力系由平時(shí)設(shè)計(jì)荷載控制時(shí)，板中受拉鋼筋最小配筋率可適當(dāng)降低但不應(yīng)小于0.15%?；炷恋燃?jí)C40～C50時(shí)，受彎構(gòu)件配筋率不應(yīng)小于0.30%。

設(shè)計(jì)中地上單體經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)采用筏板基礎(chǔ)的情況，該情況下，筏板配筋一般均由平時(shí)荷載控制，充分利用上述規(guī)范的規(guī)定，利于降低配筋量節(jié)省造價(jià)。另外，人防口部多數(shù)情況下位于地上單體主體范圍內(nèi)，主體范圍內(nèi)人防墻的混凝土等級(jí)一般結(jié)合主體豎向構(gòu)件混凝土等級(jí)設(shè)計(jì)，混凝土等級(jí)通常會(huì)不小于C40，配筋率應(yīng)不小于0.30%，但經(jīng)常存在有的設(shè)計(jì)人員仍按0.25%的配筋率來(lái)控制，導(dǎo)致違反規(guī)范規(guī)定。

4.2 拉結(jié)筋

《人民防空地下室設(shè)計(jì)規(guī)范》第4.11.11規(guī)定，人防墻、板中應(yīng)設(shè)置梅花形拉結(jié)筋，拉結(jié)筋應(yīng)能同時(shí)拉住最外層受力鋼筋且間距不大于500。但人防墻、板中拉結(jié)筋間距不匹配問(wèn)題經(jīng)常出現(xiàn)，同一方向的受力筋兩側(cè)間距差異較大，拉結(jié)筋就無(wú)法設(shè)置或者設(shè)置困難。例如，有的圖紙中臨空墻外側(cè)豎向鋼筋間距120mm，內(nèi)側(cè)140mm，水平鋼筋鋼筋間距150mm。鋼筋間距混亂給施工帶來(lái)不便不說(shuō)，梅花形拉結(jié)筋在這種情況下根本就無(wú)法設(shè)置或滿足規(guī)范要求。

4.3 后澆帶

《人民防空工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》6.4.11條規(guī)定，工程口部、防護(hù)密閉段、采光井、水庫(kù)、水封井、防毒井、防 爆井等有防護(hù)密閉要求的部位，應(yīng)一次整體澆筑混凝土。該條文目的是為提高人防工程防護(hù)密閉性能。有些人防結(jié)構(gòu)圖紙上仍然按照普通地下室的設(shè)計(jì)思路布置后澆帶，沒(méi)有仔細(xì)復(fù)核后澆帶是否穿越人防口部這些有密閉要求的功能房間，導(dǎo)致違反規(guī)范規(guī)定，同樣后澆帶布置也不能穿越人防門框。

5 預(yù)留預(yù)埋

根據(jù)《人民防空工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》，所有設(shè)備穿墻套管應(yīng)準(zhǔn)確預(yù)留預(yù)埋，以達(dá)到人防密閉性能的要求。但現(xiàn)實(shí)工程中由于設(shè)計(jì)缺陷仍會(huì)出現(xiàn)管線套管預(yù)留、預(yù)埋不到位或質(zhì)量不能達(dá)到設(shè)計(jì)要求的情況，導(dǎo)致事后整改的情況出現(xiàn)。

應(yīng)對(duì)措施：當(dāng)設(shè)備管線預(yù)留預(yù)埋錯(cuò)誤或存有質(zhì)量缺陷時(shí)，可將原預(yù)埋管道周邊一定范圍內(nèi)缺陷混凝土鑿除，并按原設(shè)計(jì)要求重新留設(shè)預(yù)埋管，并增設(shè)補(bǔ)強(qiáng)鋼筋后采用高一等級(jí)補(bǔ)償收縮混凝土重新澆筑，具體如圖6所示。

圖6 人防墻體穿管道加固詳圖

6 結(jié)語(yǔ)

人防地下室因其功能的特殊性，與普通地下室有很大的不同。設(shè)計(jì)人員應(yīng)經(jīng)常總結(jié)設(shè)計(jì)中的常見問(wèn)題，并在實(shí)踐中對(duì)其進(jìn)行不斷的改進(jìn)和完善，從而保障人防工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)質(zhì)量。對(duì)于人防地下室經(jīng)常出現(xiàn)的各類問(wèn)題，也應(yīng)得到施工、監(jiān)理、甲方等參建各方的重視。