人民防空地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的幾個(gè)易錯(cuò)點(diǎn)

王騰

摘 要：人民防空地下室因其使用對象、條件以及功能的特殊性，需要采取有效措施滿足防空地下室預(yù)定的防護(hù)要求和戰(zhàn)時(shí)使用要求。因此，本文針對人民防空地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中容易出錯(cuò)和忽視的幾個(gè)問題進(jìn)行相關(guān)評析和說明。

關(guān)鍵詞：人民防空地下室;防護(hù)密閉門;防倒塌棚架;最小配筋率

中圖分類號：TU93 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1003-5168（2021）18-0109-03

Abstract： Due to the particularity of its use object， conditions， functions and requirements， effective measures should be taken to meet the predetermined protection requirements and wartime use requirements of air defense basement. This paper evaluates and explains several problems that were prone to error and neglect in the structural design of civil air defense basement.

Keywords： civil air defense basement;protective closed door;collapse proof scaffold;minimum reinforcement ratio

人民防空地下室是戰(zhàn)時(shí)防護(hù)核武器、生化武器和常規(guī)武器的特殊地下建筑。它與普通地下建筑的使用對象、條件、功能以及要求有明顯差別[1]。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員如果不能完全掌握人民防空地下室的特征，按普通民用地下室的思路設(shè)計(jì)，將無法達(dá)到戰(zhàn)時(shí)使用要求和預(yù)期的防護(hù)要求。本文針對人民防空地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中容易出錯(cuò)和忽視的幾個(gè)問題進(jìn)行評析和說明。

1 常見問題列舉及評析

1.1 地上建筑中的剪力墻落在人防區(qū)內(nèi)的構(gòu)造

當(dāng)?shù)厣辖ㄖ械募袅β湓谌朔绤^(qū)內(nèi)時(shí)，容易被結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員忽視，仍然按普通剪力墻設(shè)計(jì)。事實(shí)上，這種剪力墻應(yīng)按人防墻進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工。根據(jù)《人民防空地下室設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50038—2005）（以下簡稱《人防規(guī)》）第4.11.7條規(guī)定，需復(fù)核該墻對應(yīng)混凝土強(qiáng)度等級的最小配筋率。否則，因地上建筑中的剪力墻混凝土強(qiáng)度等級較高，落在人防區(qū)內(nèi)易出現(xiàn)配筋率不滿足《人防規(guī)》的情況[2]。通常，落在人防區(qū)內(nèi)部的上層剪力墻不直接承受人防等效靜荷載，只傳遞人防頂板承受的等效靜荷載。該墻應(yīng)按人防內(nèi)墻設(shè)計(jì)，其全部豎向鋼筋最小配筋率應(yīng)按0.4%控制。

1.2 人防區(qū)主樓與純地下室交接處的梁構(gòu)造

主樓與純地下室交接處的樓板通常有高差，純地下室板頂有覆土，所以高差通常較大。設(shè)計(jì)中常將交接處的框架梁設(shè)計(jì)成大梁，兼作外墻，擔(dān)負(fù)擋土作用。此時(shí)，該梁上有人防荷載，應(yīng)考慮梁抵抗土中壓縮波的作用。梁的外圍箍筋（類同外墻豎向筋）承受水平等效靜荷載，應(yīng)滿足《人防規(guī)》第4.11.7條最小配筋率的要求。

1.3 室外主要出入口通道

一些大型人民防空地下室，常將汽車坡道作為戰(zhàn)時(shí)的主要出入口。戰(zhàn)時(shí)人員或車輛進(jìn)入防護(hù)區(qū)的第一道防護(hù)密閉門與汽車坡道之間時(shí)，需要經(jīng)過一段非防護(hù)區(qū)域過渡。該區(qū)域在第一道防護(hù)密閉門以外，范圍較小，易被結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員忽視。在人防建筑圖紙上，該區(qū)域常標(biāo)注為非人防區(qū)，按非人防構(gòu)件設(shè)計(jì)。該過渡區(qū)作為室外的主要出入口通道，聯(lián)系防護(hù)區(qū)內(nèi)部與室外出入口，一旦發(fā)生堵塞或坍塌，勢必會(huì)影響主要出入口的使用。所以，該通道也是人防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要部分，應(yīng)能承受相關(guān)的人防等效靜荷載，按人防構(gòu)件設(shè)計(jì)。

1.4 混凝土保護(hù)層厚度

《人防規(guī)》與《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50010—2010）中關(guān)于混凝土保護(hù)層厚度的表述存在差異?！度朔酪?guī)》發(fā)布時(shí)間為2005年，關(guān)于混凝土保護(hù)層厚度的表述為“縱向受力鋼筋外邊緣至混凝土表面的距離”;現(xiàn)行《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》發(fā)布時(shí)間為2015年，關(guān)于混凝土保護(hù)層厚度的表述為“鋼筋外邊緣至混凝土表面的距離”。兩者內(nèi)涵一致，表述有異，相差一個(gè)外層箍筋的直徑，易引起設(shè)計(jì)、施工時(shí)混亂。

另外，人民防空地下室處于地下潮濕環(huán)境，保護(hù)層厚度應(yīng)不低于《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》中二a類的最小厚度，并同時(shí)滿足《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》（GB 50108—2008）第4.1.7條要求——迎水面保護(hù)層厚度不應(yīng)小于50 mm。

1.5 門框墻豎向構(gòu)造筋

防護(hù)密閉門的左右門框側(cè)墻水平筋承受人防等效靜荷載，為受力筋，而豎向筋為構(gòu)造筋。由于門框墻受力較大，從協(xié)調(diào)變形和分散局部壓力方面考慮，配筋不宜過小。通常豎向筋也應(yīng)滿足受彎構(gòu)件最小配筋率要求。

1.6 梅花形拉結(jié)鋼筋

《人防規(guī)》要求，雙面配筋的鋼筋混凝土板、墻體應(yīng)設(shè)置梅花形排列的拉結(jié)鋼筋，拉結(jié)鋼筋長度應(yīng)足夠拉住最外層受力鋼筋。設(shè)計(jì)中常出現(xiàn)拉結(jié)鋼筋與墻、板通長鋼筋間距不匹配的情況。梅花形拉結(jié)筋需垂直于墻、板通長鋼筋。通長鋼筋在墻、板同一方向內(nèi)外層或上下皮的間距應(yīng)保持一致或?yàn)楸稊?shù)關(guān)系，否則無法布置梅花形拉結(jié)筋。

1.7 防護(hù)密閉門沿通道側(cè)墻或豎井內(nèi)設(shè)置

《人防規(guī)》第3.3.17條第3款規(guī)定：“當(dāng)防護(hù)密閉門設(shè)置于豎井內(nèi)時(shí)，其門扇的外表面不得凸出豎井的內(nèi)墻面?！边@樣的規(guī)定是為了避免常規(guī)武器的爆炸破片對防護(hù)密閉門造成破壞，以及沖擊波直接作用于鉸頁和閉鎖裝置，導(dǎo)致防護(hù)密閉門失效。實(shí)際工程中，防護(hù)密閉門沿通道側(cè)墻設(shè)置的情況，其破壞形式與之類同。

通常可采取兩種措施保護(hù)門扇。第一，防護(hù)密閉門門扇嵌入墻內(nèi)設(shè)置，外表面不得凸出內(nèi)墻面，最小嵌入深度為[C];第二，當(dāng)防護(hù)密閉門嵌入墻內(nèi)有困難時(shí)，在保證防護(hù)密閉門開啟最小安裝凈尺寸的情況下，沿通道側(cè)墻的防護(hù)密閉門設(shè)置保護(hù)門垛（見圖1），同時(shí)豎井內(nèi)的防護(hù)密閉門設(shè)置保護(hù)門楣（見圖2）。保護(hù)門垛、保護(hù)門楣凸出長度取[C]值，寬度取250 mm。人民防空地下室防常規(guī)武器抗力級別為6級、防核武器抗力級別為6級、防核武器抗力級別為6B級時(shí)（以下分別簡稱常6級、核6級和核6B級），[C]≥120 mm;防常規(guī)武器抗力級別為5級、防核武器抗力級別為5級時(shí)（以下分別簡稱常5級、核5級），[C]≥150 mm[3]。

1.8 防倒塌棚架

通常在兩種情況下，需設(shè)置防倒塌棚架。

第一，核5級、核6級、核6B級甲類人民防空地下室主要出入口要設(shè)置防倒塌棚架。這包括兩種情況：一是戰(zhàn)時(shí)作為主要出入口的室外出入口通道的出地面段，在地面建筑倒塌范圍以內(nèi)，口部建筑應(yīng)按防倒塌棚架設(shè)計(jì);二是室內(nèi)出入口作為主要出入口時(shí)，其上方應(yīng)設(shè)置與建筑主體結(jié)構(gòu)脫開的防倒塌棚架。主要出入口設(shè)防倒塌棚架，這一需求結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員比較熟悉，一般不會(huì)遺漏。

第二，甲類防空地下室豎井出入口及通風(fēng)、排煙豎井，頂部應(yīng)設(shè)防倒塌棚架。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員經(jīng)常會(huì)遺漏此種防倒塌棚架，需引起重視。

1.9 需防止人防門門扇開不到位的情況

在車輛對外出入口和其他連通口處，需防止人防門門扇開不到位的情況。一是要注意門扇前是否存在影響大門開啟的頂板梁;二是當(dāng)防毒通道或密閉通道較短時(shí)，應(yīng)注意門洞上擋墻加強(qiáng)梁的凸出部分是否會(huì)影響其他門的開啟（主要是加強(qiáng)梁的梁底與門洞頂相平時(shí)的情況）;三是在兩個(gè)防護(hù)單元相連處的地坪面存在高差或是空間高度不一致時(shí)，上部的設(shè)備管線是否會(huì)影響門的開啟。

1.10 人民防空地下室頂板采用防水混凝土

《人防規(guī)》第3.8.3條規(guī)定：“上部建筑范圍內(nèi)的防空地下室頂板應(yīng)采用防水混凝土，當(dāng)有條件時(shí)宜附加一種柔性防水層?！比嗣穹揽盏叵率翼敯迨侨朔绹o(hù)結(jié)構(gòu)的重要組成部分，具有戰(zhàn)時(shí)阻擋毒劑滲透的作用。按平時(shí)使用環(huán)境的不同，人民防空地下室頂板分為兩種：一種是有上部建筑的頂板;另一種是上有覆土的頂板，即純地下室頂板。對于上有覆土的頂板，由于平時(shí)要防止覆土中水的滲入，施工單位對其防水要求比較明確，混凝土能達(dá)到抗?jié)B等級及其他技術(shù)指標(biāo)。對于有上部建筑的頂板，設(shè)計(jì)、施工如沒能考慮到人防的特殊使用要求，易忽視頂板的防水要求，導(dǎo)致常有一些項(xiàng)目的圖紙只明確與土壤直接接觸的板采用防水混凝土。人民防空地下室的上部建筑在戰(zhàn)時(shí)一般起不到阻擋毒劑滲透的作用，使得人防頂板直接面對毒劑和其他有害物質(zhì)，若不加強(qiáng)防水措施，很難保證人民防空地下室的密閉性能。

1.11 有防護(hù)密閉要求的部位整澆混凝土

《人民防空工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》（GB 50134—2004）第6.4.11條規(guī)定：“工程口部、防護(hù)密閉段、采光井、水庫、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?！痹摋l規(guī)定容易被設(shè)計(jì)人員忽略。需要后澆帶設(shè)置嚴(yán)禁穿越人防大門及臨戰(zhàn)封堵，也不允許穿越人防功能房間及口部。

2 人防結(jié)構(gòu)圖紙會(huì)審時(shí)需要注意的問題

一些結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員對人防工程的認(rèn)識和理解有欠缺，在人防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)容易出現(xiàn)問題。人防工程因其防護(hù)要求禁止后鑿，因此一旦施工出錯(cuò)很難處理。施工前，相關(guān)工作人員應(yīng)仔細(xì)核對人防口部、人防圍護(hù)結(jié)構(gòu)等關(guān)鍵部位是否存在問題。如果設(shè)計(jì)圖紙上出現(xiàn)錯(cuò)漏碰缺等問題，應(yīng)在圖紙會(huì)審中及時(shí)提出并予以解決[4]。

人防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的常見問題匯總?cè)缦拢柚攸c(diǎn)關(guān)注。第一，人防門框墻尺寸是否滿足預(yù)埋鋼門框的要求。第二，人防門框墻配筋是否滿足構(gòu)造要求。第三，門框墻結(jié)構(gòu)尺寸與建筑尺寸有無矛盾。第四，活門檻人防門下部是否設(shè)有高于底板150 mm的門檻或地梁。第五，雙扇活門檻、人防門門檻外側(cè)彎折錨筋是否能錨入混凝土中。第六，設(shè)計(jì)選用的標(biāo)準(zhǔn)圖集中的門框墻詳圖是否適用于項(xiàng)目。第七，室外主要出入口樓梯梯段板、休息平臺(tái)配筋以及板厚能否滿足人防要求。第八，人防圍護(hù)結(jié)構(gòu)上暗設(shè)的消火栓箱、電盒以及電箱等設(shè)備，是否影響人防圍護(hù)結(jié)構(gòu)的防護(hù)性能。第九，水、電管線穿入人防圍護(hù)結(jié)構(gòu)處時(shí)是否預(yù)埋了密閉套管，密閉套管數(shù)量、位置是否與其他專業(yè)圖紙一致。第十，人防頂板是否為抗?jié)B混凝土，地下防水設(shè)防是否滿足相應(yīng)防水等級的要求。第十一，人防頂板、臨空墻、密閉隔墻以及門框墻能否滿足結(jié)構(gòu)最小厚度要求。第十二，人防圍護(hù)結(jié)構(gòu)、密閉隔墻、通風(fēng)豎井上以及采光窗井頂板上的門洞（或開洞）位置是否與建筑圖一致并滿足功能要求。第十三，人防門、懸板活門是否有足夠的安裝及開啟空間[5]。

3 結(jié)語

人民防空地下室作為人防工程的重要組成部分，在戰(zhàn)時(shí)具有重要作用。只有從設(shè)計(jì)原則、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和處理方法等方面出發(fā)，深入了解人民防空地下室的特點(diǎn)，才能區(qū)別其與普通民用地下室的不同，以確保人民防空地下室的建設(shè)質(zhì)量滿足預(yù)期要求。

參考文獻(xiàn)：

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[5]張銳.某工程防空地下室通風(fēng)設(shè)計(jì)[J].山東工業(yè)技術(shù)，2019（22）：81-82.