文/呂柯 廣東和諧人防工程設計有限公司 廣東惠州 516001
從實際意義上說,人防工程屬于國防設施,主要作用是在戰時作為人員和物資的保護場所,以便保存作戰實力,因此國家有關部門對人防結構工程的防護標準和質量標準都有嚴格規定,在相關文件中也明確指出,城市總體規劃需要重點考慮人防工程建設,再加上國際形勢的變幻莫測,使得建設人防工程項目的重要性與日俱增。本文詳細分析了人防工程結構施工中的關鍵環節和施工技術要點,希望能為同類工程建設提供參考和技術支撐,從而促進人防工程結構施工水平的提升。
人民防空工程是國家國防戰略組成的重要內容,我們應加強針對人防工程的施工管理,良好的人防工程能為平戰結合的策略做好長期的準備。根據《中華人民共和國人民防空法》及《人民防空工程平時開發利用管理辦法》(國家人防辦2001年11月1日發行),我國城市中新建的民用建筑應當依據該法律修建用于戰時狀態可以作為防空作用的地下室。該地下室的主要作用是為了保障在戰時狀態下保護人民群眾的生命安全。民用建筑所建設的地下防空設施應當符合相關法律法規所提出的規范和標準要求。
人防區底板施工需要注意的主要有以下幾點:(1)人防區底板需按人防圖紙及非人防圖紙板厚及配筋的兩者大值施工。(2)人防建筑設置的污水集水井在底板施工的時候不能遺漏,遇地梁、后澆帶或承臺等部位時可適當避讓。(3)底板上設置的集水溝禁止穿過人防墻體。(4)人防區底板的保護層厚度迎水面一般情況下考慮50mm,底板表面保護層考慮20~30mm。(5)馬凳筋應放置在兩層鋼筋之間,不能放置在墊層上。底板上層鋼筋,須從地梁面筋下穿過。(6)人防區底板需設置直徑為8mm 的拉結筋梅花狀布置,間距不大于500x500mm且兩端都需要彎到135 度。(7)人防區設置的防爆地漏完成面需按設計要求向地漏方向設有坡度,防爆地漏管口必須伸入染毒水井內10 公分左右。
人防墻體施工需要注意的主要有以下幾點:(1)由于人防墻一般沒有單獨設計基礎,人防墻底下一般設置3 根20mm 的鋼筋作為壓底鋼筋,此壓底鋼筋如遇梁或者承臺時可取消。(2)人防門檻分為固定門檻及活門檻,門檻梁的做法要嚴格按照圖紙大樣施工,確保門檻高度不變、門檻鋼筋不被踩彎。(3)臨空墻通常有附加鋼筋,附加鋼筋放置于普通地下室相鄰的人防墻內側或者人防風井墻內側及人防樓梯墻體內側。(4)門框墻有加強斜筋,不同墻厚的加強鋼筋的直徑大小與根數均不同,具體按照圖紙施工。(5)人防穿墻套管需設置止水翼環并穿出模板5~8 公分。凡是切斷人防墻體原有鋼筋的都需要做井字加強鋼筋。(6)人防墻體預埋的水電管需采用鍍鋅鋼管,不允許采用PVC管。(7)人防墻體的模板安裝,固定模板的對拉螺栓上嚴禁采用套管,并且不得使用混凝土預制件作為支撐。為保證人防地下室的完整性和密閉性,人防的墻體支模需用帶限位片的止水螺桿,與外墻做法一致。(8)所有留孔及預埋件必須在澆注混凝土之前做好,不得事后鑿洞或補埋。(9)鋼筋的彎勾或彎折、錨固長度、搭接長度均應滿足規范要求。墻體與頂板交接處要按照節點大樣加強處理。(10)人防墻體需設置直徑不小于6mm 的拉結筋梅花狀布置,間距不大500x500mm 且兩邊都需要彎到135 度。
止水鋼板在人防區不僅起到止水作用,也能抵御沖擊波的作用。人防區底板、人防頂板在后澆帶位置需要設置止水鋼板。豎直方向人防外墻通常在底板面上500mm 處設置一條水平施工縫,同時在該水平施工縫增加止水鋼板。如止水鋼板部位受到多個柱子箍筋的阻斷,鋼筋的抗剪切作用在一定程度上被削弱,這時應保證鋼板能夠順利穿過柱子區域,避免結構的整體性遭到破壞。人防外墻除了受到來自側方向的壓力之外還需要考慮在戰爭狀態下受到炸彈沖擊波所應當具備的抵御能力,因此需對人防墻的側方向壓力以及剪切力給予更多的重視。將止水鋼板以及阻斷的箍筋焊接(滿焊)連接,使得止水鋼板在保證止水功能的前提下能夠有效提高人防墻體的抗側壓力和剪力。
人防門扇安裝過程中常常會出現各種問題,較為常見的是人防門扇不能夠正確安裝或安裝完成后門扇無法有效開啟。出現人防門無法安裝或者有效開啟的原因有以下:(1)人防門開啟范圍內具有較高的框架梁,人防門上部的構件與之卡住,導致安裝后不能正常開啟或者關閉。(2)人防門設置在找坡處,開啟方向為向上找坡,門檻位置設置較低,導致到人防門開啟困難。(3)人防門位于高差位置,高差范圍不滿足開啟條件要求。為避免此類問題,需要設計人員對規范、人防圖集及設備圖集熟練掌握。現場驗收注意收集實際工程的施工資料,在設計時考慮施工誤差帶來的影響。設備施工單位在收到設計圖紙后,應根據設備門框的安裝情況,復核是否滿足安裝要求,及時提出問題與設計溝通調整,把門扇不能順利開啟的問題扼殺在施工階段或者圖審階段。
人防頂板施工需要注意的主要有以下幾點:(1)人防頂板保護層厚度與底板的保護層厚度不一樣,應根據地下室環境類別考慮,大概在2~3 公分,不宜預留過大的保護層厚度。(2)人防區頂板馬鐙鋼筋需設置在兩層鋼筋之間,不能放在模板上。(3)人防區頂板也需設置拉結筋,直徑不小于6mm 的拉結筋梅花狀布置,間距不大于500x500mm 且兩邊都需要彎到135 度。(4)上部建筑的生活污水管、雨水管、燃氣管不得進入防空地下室。為滿足平時管道的預埋,此時應局部進行降板或者設置管槽處理。(5)頂板如需設置套管,其做法同墻體套管設置方式,增加止水翼環且在鋼筋剪斷處進行加強處理。(6)人防門上方需設置吊鉤,吊鉤需設置在頂板面筋上。
隨著經濟水平的不斷提高以及人民生活條件的改善,私家車的普及使得城市中的停車位不足已經成為當前建筑工程的重要難題。城市住宅建筑的地下室主要用途是停車,如何有效的利用地下空間將停車使用功能及人防工程的功能進行有效的結合,是當前城市住宅建筑設計的重點。例如人防工程中所必備的戰時水箱,大多數情況下該水箱只會在戰爭期間才進行安裝使用,平時狀態下應通過設計方法或管理手段對水箱位置進行保護,避免戰時水箱被挪用或被其他物體占用。
人防工程所涉及到的管道通常由生活污水,燃氣管道和消防管道以及給水管道組成,前者大多與人防工程無關因此多由頂板進入人防區域,消防管道以及給水管通常由人防墻進入人防區域。設計這兩種管道的設計單位通常也有兩家不同的機構進行設計。針對居民建筑進行設計的單位以及人防特別設計單位有著本質的區別,進行人防設計時必須要具備與人防相關的設計資質,同時在具體的設計過程中還可能出現人防上部結構以及頂板交接時出現的設計單位歸屬權限不清問題,該問題會導致從上到下的管道在進入人防區域的過程中導致人防區域無法形成密閉空間的可能性。
隨著建筑的規模不斷增大,建筑內部的各類管線數量以及功能也越來越復雜,除了傳統的管線之外建筑設計中的管線還包括監控線路通信線路以及各類網絡和警報等多種管線。在人防設計中應當考慮到這些管線的使用要求并為管線設置相應的套管,導線布置應考慮導線所對應的網絡以及監控等不同需求做出具有專業水平的布置,以保證導線的正確安裝。監控設備安裝有時可能會出現對人防工程所預留導管功能了解不夠清晰,為了避免占用戰時狀態下所預留的導管,在人防墻壁上自行開洞,導致人防墻壁遭到破壞。因此人防設計單位在進行設計交底時,應當告知建設企業各類預留孔洞的作用以及相應的套管使用說明,使其能夠按相關規范要求開展導線施工作業。
3.1.1 建筑特征
該案例工程設定為甲類人防醫療工程,防化等級為乙類,戰時為一個核五級、常五級人防急救醫院,一個核五級、常五級人防區域電站。平時為地下停車庫,總人防面積為3100 m,其中有效的防護面積大約占總面積的65%,掩蔽人數為218 人,同時還可以通過附加的各類防護措施來提升該人防工程整體的防御能力。在人防醫療工程設計中,根據其戰時功能和防護要求劃分染毒區、第一密閉區和第二密閉區(即清潔區)。這三個區域對應設置三個口部為各自獨立的功能和用途。其中第1 個口部的主要作用是保證人員能夠通過該口部進入人防工程即染毒區。第2 個口部和第3 個口部的主要作用是在使用人防工程的過程中提供不同的防御作用,例如第2 口部可以在非感染病毒期間使用為第一密閉區,第3 個口部是作為常規用途即第二密閉區,同時對第3 口部設置了密閉封堵功能。為了保證各個口部的密封功能嚴禁在墻開洞或者打孔。該項目是設計人員跟進現場施工的一個重點項目,在市建筑協會舉辦的人防工程優秀設計評審中獲得二等獎。
3.1.2 結構特征
該工程位于地下二層,建筑結構安全等級為二級;防水等級為二級;結構設計使用年限50年。建筑抗震設防類別為丙類; 采用天然地基筏板基礎,地基基礎設計等級為乙級。人防區底板及人防外墻混凝土等級為C35,抗滲等級為P8。人防內墻及人防頂板混凝土等級為C30。人防區結構構件鋼筋型號統一采用HRB400。鋼筋連接方式根據鋼筋的直徑大小選擇綁扎連接、電力焊接、機械連接等連接方式。下面著重分析一下人防門框的安裝及技術操作要點。
具體的人防工程施工流程應當依照放線放樣,在此基礎上進行門垛鋼筋綁扎工作并安裝人防門框,安裝過程中可以通過線墜和水平尺來進行矯正工作,矯正完成后對剪力墻鋼筋和門框鋼筋進行綁扎焊接,完成質量驗收工作后進行翼環套管的安裝工作,并采用止水螺桿進行固定,最后搭建模板進行混凝土澆筑拆模工作。驗收過程包含翼環套管和門框的檢查,最后對止水螺桿孔進行封堵完成施工。
3.2.1 測量放線工作
在測量放線過程中應當依據具體的施工圖紙,對人防門進行軸線安裝線的控制工作,做好地坪墨線設定后通過紅色油漆進行標記,此時才能夠開展人防門的安裝工作。安裝過程中應當通過各類儀器來對地基準線進行有效地校正,同時要對施工方案進行相應的評價工作,避免施工方案存在不合理問題。
3.2.2 門垛鋼筋
單元配筋綁扎應當嚴格依據設計圖紙施工,保證鋼筋綁扎滿足規范要求。通過鐵絲與鋼筋的有效連接,提升綁扎工作的整體質量,保證綁扎接頭的牢固性。門檻梁鋼筋應按照圖紙高度設置,如果高度不夠會導致人防門的錨鉤與鋼筋的錨鉤不夠。
3.2.3 人防門框安裝
人防門框的安裝較為重要的環節是如何保證人防門的垂直度,在完成門框的安裝后需要通過磁力線來進行有效的定位,還需要通過水平尺對門框的垂直度和標高進行必要的測量,通過有效的固定來保證門框安裝符合施工設計要求。
3.2.4 固定翼環套管的安裝
預埋套管的主要作用是保證人防工程在水源、電力輸送中避免受到其他因素影響。預埋套管前應做好施工前的準備工作,埋設管道要做好相應的密閉措施,保證人防工程的防御效果。止水翼環的設置應當保證其寬度大于50mm,同時保證焊接質量。由于社會進步很快,我們一般會建議現場施工盡量預埋多一些套管以備后續的使用,避免在人防墻上后鑿孔洞。
3.2.5 止水螺桿施工流程
止水螺桿多半存在于地表下層,主要作用是為了加強內外墻體以及模板之間連接。在設置止水螺桿時,要保證其穿過墻體不低于50cm,并做好相應的固定措施,防止出現鋼管脫落現象。除此之外還應依據施工圖紙的要求開展相應的技術交流活動,保證鉆機在模板上開孔的直徑不低于1.5cm,同時保證鉆機高出地面不低于26cm,并保證不會使用支撐輔助,強化止水螺桿的安裝質量。
3.2.6 模板施工流程
模板支設的過程中要做好模板標準線,標高線,墻身線的標注工作,要對模板進行有效的清潔,并對每一個模板進行標號標記。完成上述工作之后,需要在模板上涂刷脫模劑,為了避免脫膜劑對鋼筋產生影響,涂抹劑涂刷應當避免在模板放置位置進行補刷工作,涂抹劑涂刷工作完成后需要做好模板簽紅以及蝴蝶螺帽的緊固工作,最后通過水泥砂漿對模板的下口縫隙進行填充。
3.2.7 澆筑混凝土
人防工程的混凝土澆筑與常規的方法有著一定的區別,大多數情況下人防工程的混凝土混合形狀通常為扇形,通過不斷的推進過程使得該扇形區域逐漸形成坡度,最終依照這種模式反復澆筑完成澆筑目標,實現了澆筑的設計高度,通過汽車泵來進行持續推進活動并且要保證推進工作的連續性。執行該制度之后,可以進行試塊的制作工作,試塊有抗滲和強度兩種類型進行制作。完成混凝土澆筑后拆模,拆除標準是拆模不會對混凝土表面造成破壞,合格的拆除模式是通過撬棍在模板一側進行輕微的晃動,避免敲打等暴力拆除。拆除完成的模板還需要進行清潔工作。
建筑工程施工重點強調安全文明施工,為了保證整體工程的質量通過以下措施來保證文明施工:首先要做好施工安全管理工作,在工程開始之前進行必要的安全培訓工作,并保證具有完善的責任人制度。強化與火災相關的安全風險防范培訓,對施工人員開展安全意識教育和培訓,對于與防火相關的施工內容應當制定嚴格的施工規范,嚴禁施工人員在施工作業面上吸煙。施工現場的安全管理工作由具備經驗豐富的技術人員開展管理。
為保證城市住宅建筑工程的綠色環保屬性,通過施工管理工作來促進施工企業的內部管理意識和水平的提高,制定和優化針對施工現場的各類操作管理制度。針對施工現場可能出現的各類污染源進行有效的控制。例如為了避免渣土土方運輸車輛對周邊道路造成污染,在施工工地門口設置相應沖洗設備,四周圍擋設置噴霧,避免揚塵。盡量選擇污染性較差的施工材料,加強建筑工程的綠色環保特性。對施工過程中的各類資源進行有效的管理,提高資源利用率。
通過本案例核心內容的分析,不僅有效降低了門框安裝過程中出現的各類問題,也高質量的完成了門框的安裝和混凝土澆筑工作,最終檢查結果表明該工程符合質量要求。
簡而言之,國家有關部門對建筑項目人防工程結構的防護標準與質量標準有明確規定,進行人防工程結構施工作業時,應充分重視人防區底板、人防墻、人防門框墻及人防頂板等各個關鍵性施工環節,并且深入分析及有效掌握建筑工程人防結構施工技術要點,確保高質高效完成人防結構工程施工。