李攀 LI Pan;楊正坤 YANG Zheng-kun;花海南 HUA Hai-nan;凌列棟 LING Lie-dong
(中國建筑第八工程局有限公司,紹興 312000)
隨著城市建設(shè)的快速發(fā)展,地上建筑物的高度越來越高,建筑物基礎(chǔ)底板呈現(xiàn)出深度大、厚度大等諸多特點(diǎn),對于地下水豐富的地區(qū),地下室抗浮成為目前研究的重點(diǎn)。地下室常見的抗浮措施有增加地板自重、抗浮樁和抗浮錨桿。抗浮錨桿作為一種常見的基礎(chǔ)抗拔形式,在工程中的應(yīng)用比較廣泛,尤其在工程地質(zhì)較好的地區(qū)取代了部分抗拔樁的運(yùn)用,較大程度上節(jié)約了投資,起到了不錯的經(jīng)濟(jì)效益。但在運(yùn)用的過程中也產(chǎn)生了相關(guān)的問題,筏板基礎(chǔ)與抗浮錨桿節(jié)點(diǎn)處的防水問題便是其中之一。地下室防水工程是施工階段的重要環(huán)節(jié)之一,國家也制定了較為系統(tǒng)、全面的《地下室工程防水技術(shù)規(guī)范》以及相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)圖集,規(guī)范中對于不同部位的防水構(gòu)造做法均有較為系統(tǒng)、細(xì)致的交代與規(guī)定,這對于保證、促進(jìn)我國的地下防水設(shè)計、施工,提高防水質(zhì)量起了很大的積極作用。但現(xiàn)行規(guī)范中對于抗浮錨桿的防水設(shè)計、做法的內(nèi)容無明確規(guī)定,導(dǎo)致設(shè)計、施工時無規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)可依,對于此部分防水做法有很多種,效果參差不齊。筆者針對紹興市新昌縣某項目地下室抗浮錨桿防水節(jié)點(diǎn)原有的設(shè)計方案進(jìn)行了優(yōu)化分析,優(yōu)化后的方案相較之前不僅保證了防水的效果,加快了施工進(jìn)度,還大大地節(jié)省了項目的施工成本。
新昌縣人民醫(yī)院遷建工程項目位于新昌縣七星街道磕下村,南臨孝行路,東側(cè)為新中路,北側(cè)為新和成路。項目建設(shè)規(guī)模:規(guī)劃總用地面積75386.80m2,擬建建筑面積275394m2。地上建筑面積約165548m2,地下2層,建筑面積約109846m2,建設(shè)內(nèi)容有門急診、中心醫(yī)技、綜合病房、行政科教、感染樓及相應(yīng)配套輔助用房。
本工程地下室抗浮設(shè)計等級為甲級,地下室底板擬采用抗浮錨桿的方式抵抗地下水浮力,底板厚600mm,錨桿采用5根直徑15.2鋼絞線,鋼絞線采用1860級,錨桿桿體采用水泥基灌漿材料,強(qiáng)度不低于30MPa,單根錨桿抗拔承載力特征值為290kN,預(yù)應(yīng)力錨桿初始鎖定值為314kN。
根據(jù)巖土工程地質(zhì)勘察報告,擬建場地的工程地質(zhì)情況從上往下為:1雜填土、2含碎石粉質(zhì)粘土;3-1全風(fēng)化基巖、3-2強(qiáng)風(fēng)化基巖、3a-3中風(fēng)化凝灰質(zhì)砂巖、3b-3中等風(fēng)化凝灰?guī)r。典型地質(zhì)剖面圖如圖1。本工程地下室抗浮錨桿錨固段要求嵌入3a-3或3b-3不少于4.4m。
擬建場地勘探控制深度范圍內(nèi)的地下水主要為孔隙潛水,孔隙潛水主要賦存于淺部土層中,勘察期間測得場地鉆孔內(nèi)穩(wěn)定水位埋深在0.52~5.36m左右,水位標(biāo)高約為41.23~45.0m。地下水水位埋深較淺,主要接受地表水及大氣降水補(bǔ)給,蒸發(fā)及徑流為地下水主要排泄方式,水位受季節(jié)影響不大,據(jù)區(qū)域資料的調(diào)查,年變幅一般小于2.00m。
場地下部基巖為凝灰?guī)r,雖基巖裂隙局部較發(fā)育,但裂隙呈閉合狀,地下水賦存條件差,故基巖中的微量裂隙水對工程影響較小。
本工程地下水位埋深較淺,且地下室面積較大,如若不采取有效的抗浮措施,將存在較大的安全隱患。根據(jù)設(shè)計,本工程采用預(yù)應(yīng)力抗浮錨桿的抗浮措施。抗浮錨桿桿體采用4根直徑15.2鋼絞線,鋼絞線采用1860級,錨桿直徑200mm,采用水泥基灌漿材料,底部750mm成錐型擴(kuò)孔,擴(kuò)孔最大直徑300mm。鋼絞線用pvc隔離套管與漿體材料分隔,其具體做法如圖2所示。
具體施工工藝流程為:鉆機(jī)鉆孔→清孔返渣→錨索制作及防腐蝕→鋼套筒制作→下放錨索→下放自由段套管→孔道灌漿→二次補(bǔ)漿→基礎(chǔ)墊層施工→鋼套筒安裝→防水卷材鋪貼→基礎(chǔ)筏板鋼筋綁扎→錨墊板安裝并與底板焊接→接合面涂抹環(huán)氧樹脂→筏板混凝土澆筑→養(yǎng)護(hù)→錨索張拉錨固→封錨。
考慮到原設(shè)計鋼護(hù)筒造價成本較高,鋼護(hù)筒重量較重,工人在施工的時候較為不方便,進(jìn)度較慢,且防水卷材與鋼護(hù)筒不能很好地貼合,防水效果存在一定的隱患,故提出一種更加便捷且有效的構(gòu)造做法。
優(yōu)化后,取消了原鋼護(hù)筒貼合卷材的構(gòu)造做法,采用了一種更加簡便且有效的構(gòu)造做法,其具體做法如圖3。
3.2.1 工藝流程
鉆機(jī)鉆孔→清孔返渣→錨索制作及防腐蝕→螺旋鋼筋制作→下放錨索→下放自由段套管→孔道灌漿→二次補(bǔ)漿→基礎(chǔ)墊層施工→防水卷材鋪貼→錨桿四周涂抹JS防水涂料→套螺旋箍→套止水鋼板→基礎(chǔ)筏板鋼筋綁扎→錨墊板安裝并與底板面筋焊接→筏板混凝土澆筑→養(yǎng)護(hù)→錨索張拉錨固→封錨。
3.2.2 操作工藝
①防水卷材鋪貼。防水卷材鋪貼前,應(yīng)將墊層表面雜物清理干凈,保證卷材鋪貼時的平整、順直,尤其在鋪貼承臺處的卷材時,要注意承臺陰角處平整,如圖4所示。
②錨桿四周涂抹JS防水涂料。卷材鋪貼完成之后,需要清理錨桿與卷材空隙處的混凝土和雜物,之后即可進(jìn)行JS防水涂料的涂刷工作。涂刷時,需要以抗浮錨桿為中心,依照半徑550~600mm的范圍進(jìn)行涂刷,如圖5所示。
3.2.3 質(zhì)量保證措施
為能保證其良好的防水效果,有如下幾點(diǎn)質(zhì)量保證措施:①在基礎(chǔ)墊層防水卷材鋪貼完以后,抗浮錨桿和卷材之間的空隙處需要清理干凈后再涂刷JS防水涂料,避免由于之間凹凸不平從而影響防水涂料涂刷效果。②基礎(chǔ)底板中部的止水鋼板下部的防水墊片要保證擰緊,防止漏水點(diǎn)的產(chǎn)生。③鋪貼防水卷材前,應(yīng)將找平層清掃干凈,在基面上涂刷基層處理劑;當(dāng)基面較潮濕時,應(yīng)涂刷界面隔離劑。④卷材鋪貼應(yīng)平整,順直,滿足規(guī)范及設(shè)計要求的搭接長度,粘貼牢固,無空鼓。
優(yōu)化后,在底板中部采用止水鋼板及擠壓套筒防水措施,并在錨桿外側(cè)用螺旋鋼筋加固,上部錨板下部采用兩根吊筋與螺旋鋼筋焊接固定,防止錨板移動,此防水節(jié)點(diǎn)做法主要優(yōu)勢有以下幾個方面:
3.3.1 功效比較
優(yōu)化前鋼套筒的制作較為緩慢,成本較高,且制作好的鋼套筒重量也較大,不便于工人施工。由于前期施工進(jìn)度較為滯后,為達(dá)到發(fā)改及業(yè)主的進(jìn)度目標(biāo),優(yōu)化后的做法施工較為簡便,使施工效率大大提高,為后續(xù)的施工工序提供了有利的條件。
3.3.2 質(zhì)量方面
優(yōu)化前,鋼套筒與防水卷材的節(jié)點(diǎn)做法為防水卷材上翻與鋼套筒密貼,這在實際施工過程中很難達(dá)到緊密貼合。優(yōu)化后,錨桿四周卷材無法鋪貼處會涂刷JS防水涂料,可以與周圍卷材無縫搭接,防水效果較好。
3.3.3 經(jīng)濟(jì)方面
本工程優(yōu)化前所采用的鋼套管,不僅在制作方面較為緩慢,不論是從人工,還是從材料上,都為項目成本造成了較大的負(fù)擔(dān)。優(yōu)化后,經(jīng)商務(wù)上造價的分析,最后優(yōu)化后的防水節(jié)點(diǎn)做法為項目大約節(jié)省成本63.6萬元。
對于深大基坑而言,基礎(chǔ)底板抗浮錨桿節(jié)點(diǎn)防水效果直接影響到建筑使用功能,尤其是醫(yī)院直線加速器機(jī)房等特殊功能房間對基礎(chǔ)防水要求較高。深基坑地下水位高、水壓力大,一旦產(chǎn)生滲水隱患,將造成不可挽回的經(jīng)濟(jì)損失,后期維修繁瑣、反復(fù)。本做法從其他發(fā)明專利上得到的啟發(fā),并進(jìn)行現(xiàn)場試驗,未發(fā)現(xiàn)漏水現(xiàn)象。實踐證明,該做法效果良好,做法簡單,相較于原設(shè)計做法不僅縮短了工期,還為項目節(jié)約成本63.6萬元。