外墻止水鋼板與框架柱節點加固優化方案

唐汪柱

(中建材玻璃新材料研究院集團有限公司，蚌埠 233010)

隨著建筑科技和生產技術的發展，熔制工程地下結構防水要求越來越高，外墻結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結構，需要在施工過程中留設施工縫并設置止水帶鋼板[1]，止水鋼板的安裝質量在預防地下室及外墻漏水、滲水方面起著至關重要的作用[2]。同時在安裝止水鋼板的同時，會造成墻柱結合點柱子核心箍筋的破壞進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，于是探討基礎外墻止水鋼板與框架柱節點加固優化方案十分重要。該文結合桐城新能源項目熔制基礎節點施工管理經驗，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

由于生產工藝對原料含水率及熔制過程蒸發量要求極高，即防水效果能夠直接影響生產結果，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、設備及其他工藝荷載高達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主線組成，共分為12個生產工段。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，防水混凝土設計抗滲等級 P6，強度等級為C30，要求一次性澆筑成型，非一次成型則需留設施工縫。其中筏板基礎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止水鋼板且必須連續有效交圈止水帶、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，結構跨度 116 m×46 m(最寬處)，屬超長地下結構。根據設計圖紙要求，有防水要求的施工縫必須設置封閉的止水鋼板，包括地下室外墻、基礎筏板、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行專題研討會，對查新借鑒的內容進行梳理，并根據以往工程經驗及咨詢現場管理和技術人員，經傳統施工工藝分析，改進并創新出新的施工工藝。

2.1 傳統施工工藝分析

節點處傳統做法有兩種，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，起到加強防水的效果[3]。傳統做法只能保證防水或箍筋的完整性。方案一的優點是保證了框架柱結構的完整性，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，存在滲水或質量隱患的概率增大。方案二的優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，雖后續對箍筋進行了處理，但無法消除影響結構安全的隱患。

2.2 提出方案

為同時保證結構的安全和消除防水隱患，根據地下工程防水技術規范中要求，防水混凝土結構厚度不應小于250，而變形縫、施工縫等處的厚度不應小于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，可將兩種保護措施結合起來，在此基礎上創新出新方案。

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柱子的外箍筋上截斷，只在截斷處迎水側成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，加大柱子的保護層厚度，增加的保護層高度可以在止水鋼板上部200。為便于理解每一種做法，現將做法匯總如表1所示。

表1 節點加固措施方案匯總

2.3 滲水路徑分析

結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確、水平度和垂直度符合安裝要求。2)在進行鋼筋加工、焊接及綁扎與模板支設時不得對止水鋼板強行移動或強力觸動。3)在驗收前再一次對加固節點及止水鋼板安裝的質量進行檢查。

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，達到了有效保證防水效果和箍筋完整的目標。原理即水鋼板帶結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防水效果，發現基礎無滲漏水現象并達到了實際使用要求。

4 結 論

通過對止水鋼板與框架柱結合點傳統施工工藝進行討論，發現此工藝不能雙向保證工程質量和滿足實際需求。項目管理人員找出了更好的解決辦法，降低了關鍵節點防水滲漏和結構安全隱患，提高了生產作業工藝、施工技術、項目管理的應用水平，貫徹了基礎工程全面質量管理的理念，促進了質量、安全文明施工和工期的有效管控，同時也為參建企業創造了較好的經濟、社會效益。