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結合長沙坡子街地下通道項目,就此類問題的設計與施工為同類工程提供有益的參考。
關鍵詞城市地下通道構件最大內力值臨時支柱梁與立柱 設計與施工
中圖分類號:TU984 文獻標識碼:A 文章編號:
1工程概況
隨著城市化進程的不斷深入,長沙市的交通設施得到了顯著改善,而城市的地下通道是未來交通設施發展的主要方向之一。而在城市中心修建地下通道,可以避免工程施工與地面交通的相互影響。本工程位于長沙市坡子街青和購物中心位置,是青和購物中心A、B棟建筑坡子街地下連通工程。本工程開工前,本工程兩端的A、B棟建筑地下部份負一層、負二層已完成。根據現場實際情況,本工程需從兩端利用A、B棟負一層、負二層空間及A、B棟基坑護壁剩余空間進行相向暗挖施工。施工時工程地表坡子街路面需保證人通行功能,不能破壞現有的路面及設施。
本工程為主要街道路面地下建筑物,地下管線縱橫交錯,水文、地質條件復雜。涉及政府多個職能管理部門的社會關系,施工環境復雜。施工場地有限,開挖斷面比較大,埋深比較淺。施工工期相當緊,工程難度大,場地狹小,施工干擾多等是本工程的特點。
2 通道的開挖及初期支護施工
本工程為A、B兩棟商場AL、BA-BF軸線地下一、二層連通通道。平均寬22.2米、長67米、高6.5-8.5米范圍內的土方開挖、立柱、臨時支護及拆除、鋼筋、混凝土等一系列工程。
2.1總體施工方法及原則
本工程因環境原因不能進行大開挖施工,根據淺埋工程施工特點,采用“PBB”法(即柱、梁、梁法)施工。由于工期及場地的限制,采用南、北兩翼同時施工的方式。施工時考慮通道圍巖自穩時間較短等特點,圍巖開挖采用CRD法分段施工,使每部開挖的循環時間縮短,保證施工安全。每一段的超前注漿施工做完后再進行開挖施工,整個斷面分2臺階2步開挖,每步之間拉開4-5m的距離,每步小斷面采用留核心土方法施工,超前不穩定地段進行注漿封閉。
初期支護應有足夠的剛度,在支護過程中,以噴砼為主,錨桿為輔。噴砼采用濕噴法施工,臨時支護施工必須與開挖進度環環相連,對暫時不挖土體進行15cm素噴砼支護盡可能不留臨空面太多時間。錨桿采用抗浮錨桿,高壓泵壓漿法(注漿壓力0.3MPa,漿液配合比1:0.45)。
2.2施工要點
①嚴格遵循“管超前、嚴注漿、短進尺、強支護、緊封閉、勤量測、早反饋”的原則。通過減少對圍巖的擾動,保持圍巖的本身強度和穩定性。
②采用超前小導管,管棚加固圍巖,以保護開挖面和洞頂圍巖的穩定,防止圍巖松動。
③初期支護后,應及時進行拱背后回填注漿,填充空洞,減少地層和地表沉降,控制初期支護的變形,同時無堵地下水。
④完善通道內的排水措施、遵循“防、排堵、截相結合,因地制宜,綜合治理”的原則。
3 臨時工程設計與施工
3.1. 結構概述
長沙坡子街地下通道地下穿越距離16.8 m,上覆土最大堆集厚度約3m,通道頂部路面為步行街,禁止車輛通行。
3.2. 荷載匯集計算
根據資料及現場實驗數據得知,頂板上荷載對可以采用土與混凝土的平均值,即,恒載標準值為 ,而活荷載標準值:。
3.3. 管棚尺寸驗算
本隧道暗挖施工時,擬采用的公稱直徑為80 mm的鍍鋅鋼管為管棚,單根外直徑=88.5 mm,內直徑=80.5 mm, 管棚內鋼支撐的間距為L=0.8 m,管棚之間的間距為20 cm。直接作用在單根鋼管上的荷載為,
根據管棚在兩榀鋼支撐中的工作狀況,可以近似地將鋼支撐中的管棚簡化為簡支梁進行計算。由此可得最大撓度為
,通過計算,可以滿足施工要求。
3.4. 臨時支撐鋼拱架尺寸驗算
本隧道暗挖施工時,內支撐為18#工字鋼,根據臨時支護的形式,其在隧道內的受力形式也可以簡化為簡支梁進行計算。通過計算,可以滿足施工要求。
3.5. 臨時支柱與梁的計算
因臨時立柱,臨時冠梁等在地下通道中的受力與其所處的位置存在很大關系,如采用簡化計算的方法則有可能造成材料浪費,或偏于不安全。基于以上情況,為了準確地計算臨時結構在通道中的受力狀況,在本次計算中采用電算方法進行,計算模型如圖1所示。為消除長度方向邊界效應的影響,模型為三跨長度建模,取中間一跨計算結果進行設計。
計算結果如圖2、圖3、圖4所示,從中可以看出,中間臨時支柱為軸心受壓構件,而兩邊立柱則為偏心受壓構件;橫向與縱向的是梁和邊梁既受彎有受剪。提取各部分構件的最大內力如下表所示:
表1 地下通道各構件最大內力值
圖1 整體模型離散圖2 整體軸力分布
圖3 整體彎矩分布 圖4 整體剪力分布
3.6施工措施
①表土層開挖:采用人工、斗車施工,施工前首先進行測量放樣出樁頂高程及冠梁范圍。南北兩側翼同時施作。
②區域內立柱:場采用人工挖機,紅磚護壁,根據設計要求樁徑安裝樁身模板和柱模板后,井筒內綁扎鋼筋籠,混凝土使用商品,溜桶下料,插入或振搗。
③施工防水:施工縫防水采用橡膠止水帶止水,上層頂部防水在臨時支護噴砼與現澆砼間加鋪土工布,底部防水亦采用土工布鋪設在墊層之上防水。
④當負一層頂板現澆完后進行回填灌漿,灌漿孔預埋Φ40鋼管,管網間距為3000×3000mm。其它回填灌漿采用高壓注漿泵注壓,注漿壓力控制0.3MPa,水泥漿自制配合比為1:0.45。
⑤臨時立柱拆除,采用人工鑿除施工。
4通道施工注意事項
①施工前應對地下管線及地面設施作充分調查核實,尤其對影響地道埋深和出口布置的控制管線,應逐一核實其類型、埋深、位置、尺寸。對施工過程中需遷改、加固保護的管線。
②如通道施工開挖遇到富水砂層地段,可采取預注漿加固地層措施封堵地下水,不宜采取抽排降水措施,以控制地面沉降。
③襯砌混凝土施工要做到搗固密實,防止出現蜂窩麻面,并特別注意變形縫、施工縫的施工質量,襯砌混凝土的質量是結構防水體系的基礎。
5結語
綜上所述,在現實工程設計與施工中,雖然地下通道的投資比較高,也有很多不確定因素在影響,特別是地質條件較復雜地區,但地下通道對城市景觀的影響較小,隨著交通的日益發達,地上的交通流量越來越大,地下通道將是未來的發展方向。城市地下通道工程因其條件、周邊環境等因素的影響,具有自身的鮮明特點。因此,在地下通道的設計與施工過程中,應著重關注以下幾點:
1 收集地下資料和進行既有結構的檢測,通過計算結構形式以及受力特點之后,并在施工過程中不斷驗證。
2通道工程周邊復雜,場地狹窄,需根據承載、變形控制、周邊管線及構筑物的實際情況等要求選擇適宜的施工方法,支護形式。
3立柱與樓板結合部等結合部位的設計與施工需足夠重視。可根據計算分析結果,通過植筋并設置施工縫或變形縫來完成連接,并做好防水構造。
參考文獻:
[1] JTGD70-2004,公路隧道設計規范[S].
[2] 建筑地基基礎設計規范[S].中國建筑工業出版社。
[3] 陳有亮、楊洪杰,徐前衛.地下結構穩定性分析[M].北京:中國水利水電出版社,2008.
關鍵詞:地下通道裂縫溫度 收縮沉降。
一前言
城市道路交通隨城市化建設的推進有了迅速發展,尤其是城市道路交叉口,人流常采用地下通道加以分流。傳統采用無挑底板的連續箱型結構和樁基礎形式。通過分析以往通道使用過程中的問題,結合某工程的特點,決定首次采用劈裂注漿來加固地基土控制主干道大荷載下的沉降。為了滿足上述功能要求和條件限制,其設計及施工做了如下改變。
二地基劈裂注漿加固處理
根據設計要求箱型結構底板下地基的承載要達到90MPa以上。而該區域為淤泥和淤泥質粘土,屬弱水性地基。經方案比較,采用劈裂注漿加固技術,總加固面積約2000,計1199個孔,成孔深度約10m(箱型結構底板以下),注漿深度6m。
孔距為方型1.2×1.2,雙液主劑(A液)由32.5 硅水泥、粉煤和水按1:0.4:0.8配比;外加劑(B液)為硅酸鈉水玻璃(=10~15,模數3.4左右)按A液的15%加入。采用單管雙液注漿工藝,每孔注入混合漿液約860L,注漿壓力0.2MPa~0.6 MPa,注漿流量不大于30L/min.注漿由深層向上每隔0.5m分層注漿。劈裂注漿工藝示意如圖1:
加固后經N10輕型動力觸探,數據處理和評價以一定厚度被加固土體的N10擊數之總和平均進行評價;且觸探陡深度增加桿壁摩擦阻力影響也陡之增大。數據無代表性等綜合考慮,取加固土體0~0.9m和0.9m~1.8m兩層為數據統計與分析依據。其結果0.0~0.9m厚度范圍內 N10的平均擊數為15.6擊;0.9m~1.8m厚度范圍內∑N10的平均擊數為24.4擊。均滿足國標《建筑地基基礎設計規范》GB50007和其他相關地方標準同類土質條件加固后地基土承載力≥90 MPa的要求,也滿足設計規定。
需要指出,由于工期緊,該靜力觸探工作是在加固完成后一星期進行的,隨注漿水泥結石體逾期增長,地基土 度還會進一步提高,加固達到了預期效果。
三地下箱型結構分段設置沉降縫
由于地基不能設樁基處理,又下地道路規劃中要作地鐵出入口保留使用以及混凝土施工裂縫等原因,人為設置沉降縫,以滿足功能要求和防止側墻開裂,布置如圖2示意
⑴溫度應力引起裂縫最大設縫間距
根據王鐵夢著《工程結構裂縫控制》,對地基上長墻不留設伸縮縫(沉降縫)的裂縫間距計算公式:
最大間距[Lmax]=2 EH/CxXarcch|αT|/(|αT|-ζP) (2.1-1)
式中:E――混凝土彈性模量,一般可按設計深度等級的50%計;
H――地下長墻的高度;
Cx――土側段剛度系數,也稱地基水平阻力系數,對軟粘土可取1×10¯²~3×10¯² N/m;
α ――混凝體材料的線膨脹系數;
T――結合溫度變化梯度,由水泥水代熱溫差和收縮溫度組成;
ζP――混凝土極限拉應變,是一個配筋率,鋼筋直徑以及混凝土抗拉強度標準值有關;
ζP――混凝土抗拉強度標準值;
ρ――配筋率乘100值;
d――配筋的直徑。
經計算該工程最大伸縮縫(沉降縫)間距長22.9 m;最小間距為11.5 m;平局間距為17.2 m。考慮功能性的要求,最終該地下通道設。如圖2示意。設置沉降縫后,在整個施工階段和使用過程,均未發現裂縫出現滲漏現象發生,說明主動設縫也是一種有效阻止混凝土開裂的有效方法之一。
⑵沉降縫防水處理。沉降縫的防水處理按常規方法,采用可卸式止水帶變形縫防水構造,如圖3示意
經實際工程應用,沉降縫處均未發現滲漏等耐久性問題,說明采用的方法和構造是合理的。
⑶長墻裂縫開展寬度計算
式中wfmax ――計算最大裂縫寬度;
Ψ――與配筋率大小有關的裂縫寬度或系數;根據公式(2.3―1)和(2.3―2)計算結果,最大裂縫寬度僅0.056。實際結果并未發現裂縫出現,從另一側面說明計算公式的可信性和最大裂縫間距計算結果的可靠性。
四結論
【關鍵詞】地下通道;基坑支護;土方開挖
1 工程概況
某客運中心及綜合配套系統工程是集既有火車站、城鐵常州站、長途客運站(旅游巴士樞紐)、軌道交通1號線車站、公交樞紐站(含BRT支線)、社會停車場、出租車停靠站等多種交通功能以及商業、商務辦公于一體的現代化大型綜合交通樞紐。工程項目位于火車站北側,東至規劃道路四,南至滬寧城際鐵路線,西至規劃道路三,北至規劃站前路。地面總建筑面積106450m2,地下總建筑面積83670m2,工程項目2009年3月開工,2010年5月竣工。
站前路、廣場環路交叉口人行地道為行人過站前路的通道,站前路地下車庫通道與北廣場客運中心地下室車庫連接。站前路地下車庫通道由東、西兩個車道組成,分別與站前廣場北側8-19~8-21軸及8-4~8-5軸兩處車道口連接。西側車道挖深為-9.25~-1.65m由西向東逐漸升高;東側車道挖深為-6.40~-1.80m由東向西逐漸升高。
場地范圍內基土構成除表層土為雜填土,其余主要由粘土、粉土夾粉砂及粉砂等組成。地基土自上而下可劃分為五個工程地質層見表1。
2 支護設計方案
站前路與廣場環路交叉口地下汽車通道支護結構的設計采用土釘墻放二級坡(1:0.5)進行支護詳述如下:
1-1剖面:挖深9.35-5.99m,采用二級放坡,坡比1:0.5,平臺1m。設六排土釘,從地面下分別為:1.5m處TD48*3.0L=9000@1500鋼管,3.0m處TD48*3.0L=9000@1500鋼管;4.5m處TD48*3.0L =8000@1500鋼管;6.0m處TD48*3.0L=8000@1500鋼管;7.5m處TD48*3.0L=9000@1500鋼管;9.0m處TD48*3.0L=9000@1500鋼管;所有土釘均水平向下15°取孔。
2-2剖面:挖深5.99-1.55m,采用一級放坡,坡比1:0.5,設四排土釘,從地面下分別為:0.9m處TD48*3.0L=6000@1500鋼管,2.4m處TD48*3.0L=6000@1500鋼管;3.9m處TD48*3.0L=6000@1500鋼管;5.4m處TD48*3.0L=6000@1500鋼管;所有土釘均水平向下15°取孔。
3-3剖面:挖深6.6-1.655m,采用一級放坡,坡比1:0.5,設四排土釘,從地面下分別為:1.5m處TD48*3.0L=7000@1500鋼管,3.0m處TD48*3.0L=6000@1500鋼管;4.5m處TD48*3.0L=7000@1500鋼管;6.0m處TD48*3.0L=6000@1500鋼管;所有土釘均水平向下15°取孔。
土釘成孔后注1:0.5的純水泥漿,每米水泥用量為45kg。面網為1目金屬網加φ8@200×200雙向筋,噴射砼厚100mm,配比=水泥:黃砂:米石=1:2:2。
3 施工方案
3.1 土方開挖方案
廣場環路呈“C”型,由南北兩條自動扶梯斜坡道及連接坡道的地下通道組成。地下通道開挖深度9.54m,局部集水井部位落深1.2 m。開挖時先從南側的自動扶梯開始退挖,由東向西挖至地下通道,再由南向北退挖至北側的自動扶梯,最后由西向東退挖北側自動扶梯斜坡道,挖機停靠在北側自動扶梯東面收頭。
開挖時,分層分段開挖。根據土釘的分布,每層土開挖深度為每道土釘以下0.5~1m,開挖一皮土后立即開始土釘支護的施工,支護施工完成后進行下一皮土開挖。挖土退至北側自動扶梯斜坡段時,由于是由深至淺退挖,因此自動扶梯斜坡道兩側土釘需搭設腳手架施工。
3.2 土方開挖技術要求
土方開挖應在降水達到要求后進行。坡道周邊留土坡度按1:05,開挖后及時做好土釘支護及噴漿。嚴禁超設計標高開挖。坑底應保留0.3m厚基土,采用人工挖除整平,并防止坑底土擾動。砼墊層應隨挖隨澆,即墊層必須在見底后24小時以內澆筑完成。待墊層混凝土達到一定強度后再進行樁頭鑿除和鋼筋綁扎工作,以減少基坑暴露時間和墻體變位。基坑邊嚴禁大量堆載,地面超載應控制在20kN/m2以內,并嚴格控制不均勻堆載。機械進出口通道應鋪設路基箱擴散壓力。
3.3 成孔注漿管釘墻施工方案
土方開挖沿基坑四周分層分段進行。
掏孔:現場技術員按施工圖和測量控制點放樣孔位,采用人工洛陽鏟掏孔,孔徑Ф130mm,2至3人一組送一把鏟,最前一位需引導方向(水平向下15°)并隨時向孔內加水,一組人員用力的大小、方向需均勻一致。每次重復切土、轉變桿、拔桿、取土、澆水工作,直至達到設計深度。掏孔至中途如遇障礙,需在其旁補掏。
置放管釘:將加工好的管釘由三人抬送入孔,如遇障礙,可用空壓汽錘擊入。
孔內注漿:錨桿注漿分為兩次,第一次為填充注漿。主要目的是以水泥漿充滿鉆孔和封口布袋。注漿壓力一般為0.3~0.6Mpa,當注漿至封口布袋處,則需將注漿槍置于布袋中,至漿液充滿布袋為止。第二次注漿為壓密注漿。在第一次注漿后,在漿體強度達到5Mpa時即可進行,通常為一晝夜左右,第二次注漿壓力為1.0Mpa。每次注漿完畢,應用清水通過注漿槍沖洗塑料管,直至塑料管內流出清水為止,以便下次注漿時能順利地插入注漿槍。
噴射混凝土面層:底層鋼筋網片由Ф8鋼筋綁扎和焊接而成,外壓橫向Ф12通長鋼筋。網片安裝應隨土方開挖進程而進行,壓網筋應與注漿管釘焊接,鋼筋網片并應固定在土體上。噴射混凝土采用風量不小于9m3/h,噴頭水壓不小于0.15Mpa的空壓機進行混凝土的噴射,噴射混凝土采用C20細石混凝土,配合比:水泥:砂:細石=1:2:2;砂采用中砂,細石粒徑不超過10mm。混凝土噴射厚度平均為10cm。
4 監測方案
由于本工程周邊無建筑物及管線,因此本工程監測內容主要為基坑邊坡土移及水位,相關檢測方案由業主委托專業單位編制并實施。監測數據每天報至監理、總包,由專人進行分析匯總,做到信息化施工,若有異常及時匯同業主、設計、監理單位進行處理后方能繼續施工。
【關鍵詞】地下人行通道;消防設計;安全問題;審查要點
引 言:
伴隨著我國綜合國力的提升,我國國民經濟水平不斷提升、人均生活水平突飛猛進、城鎮化逐步加深、省事的規模逐漸擴大、人口越來越多、人口密度增大、城市的人口流量以及汽車流量迅速增加,我國各大城市的土地資源呈現出極度缺乏狀態,這類問題日益嚴重,給城市尤其是城市交通造成了前所未有的壓力。針對出現的這些新狀況,我國各大塵世逐漸采取了城市立體交通的方針、建設地下人行通道來緩解各方面的壓力,把地下人行通道與一些商業功能結合起來,緩解了城市交通的壓力,解決了城市用地的各項難題,為城市公共交通開辟了一塊嶄新的空間。為了保證地下人行通道的安全運行,防止因為火災導致人員傷亡。消防設計問題必須考慮在第一位,
一、我國目前地下人行通道的分類
伴隨著城市機動車數量的越來越多,城市路面的寬度也隨之越來越寬,在一些比較繁華的路段,單位時間內通過的人數已經大大超越了它本身能夠收納的人口數,就當前來看,解決這類問題的方案有兩個,第一個是建設人行天橋,第二個便是建設地下人行通道。但是,從目前城市交通的立體化發張趨勢來看,人行天橋的建設不是最好的辦法,因為人行天橋的應用空間將會逐步減少,由于這個原因,地下人行通道的建設也就被人們越來越重視。最為明顯的體現在我國鐵路狀況,我們都知道,鐵路線上空的人行天橋是供乘坐火車的乘客專用的,下車的乘客是不能夠在陸地上穿過鐵路線的,唯一的辦法是利用地下人行通道,從地下人行通道不行撤離火車站臺。城市地鐵交通的快速成長,早已經不是以前的僅僅是少有的幾條地鐵線的乘客換乘了,它還要根據實際需求,和陸地交通的乘客進行換乘,但是,地鐵與地鐵之間的換乘,主要是依靠地鐵與地鐵之間的換乘大廳來進行換乘的,本文提出的無經營性地下人行通道也包括這類換乘通道,也屬于無經營地下通道類型之一。
這些地下人行通道在社會以及我們的日常生活中發揮著至關重要的作用:第一,地下人行通道可以緩解城市擁擠的交通,因為它把城市原本的平面交通變為了立體交通,將機動車與非機動車以及行人進行分道;第二,地下人行通道的建設開拓了城市的現有空間,不僅使得人類平時的日常生活向下轉移,而且還把已經開展的地下空間與地上空間完美的結合了起來。
二、我國地下人行通道的構造審查
參考相關規定,地下人行通道的凈高最低不低于2.5m。參考《建規》當中的第12章中的“城市交通隧道”中的法規,地下人行通道沒有防火分區的這種說法是不復存在的,但是由于在大型的地下人行通道下面可能建設多個地下商城、許多換乘中心、許多地下城車場等多鐘地下建筑,并且這些場所之間都是相互聯通的,而且還有變電所、管廊、專用疏散通道、通風機房個相關的輔助機構等特別的構造,所以,必須采取防火隔離措施。這樣的話,完全可以把地下人行通道當做是一個單獨的防火區域,并且使其與相關的地下換乘中心、地下商店、地下停車場等地下建筑、通道里面的變電所、管廊、專用疏散通道、通風機房和其他輔助機房等建筑物采取防火隔離手段分散開來。進行防火分隔的材料最好是應用不低于1.5H的樓板以及3.0H的防火墻,并且運用常開式防火門運用于連通出口處,堅決不能在出口處使用防火卷簾進行分隔。
由德國和美國的一些實驗證明,人類在地下人行通道發生火災時逃生并且不受到煙霧影響的最大逃生距離是250米,這一點在《建規》中也有所體現,所以,當地下人行通道的長度大于500m時,地下人行通道必須按照相關規定建設專用的疏散通道,不超過500m的地下人行通道可以不設置專用地下疏散通道。
三、地下人行通道的廂房設施審查
(一)消防供水系統的審查
因為地下人行通道位于地下,維修以及使用都處在比較惡劣的環境中,因此里面的消防供水系統的管道一般采用里外壁熱鍍鋅鋼管或者進行過防腐處理過的無縫管道,它們之間常用的連接方式為法蘭、卡箍或者絲扣等,絕對不嗯呢該采用焊接方式,因為焊接方式容易被腐蝕,從而造成損失。
為了滿足從救援或者臨時供水的需要,在地下人行通道的出口兩旁都應放置消火栓和水泵結合器。
(二)滅火器設置的審查
根據《建規》和《隧道交通工程設計規范》中的各項具體描述與規定,根及實際情況,應當應用《公路規范》里面的對滅火器設置的要求,也就是滅火器之間的設置不應該超過50m,每個滅火器應當采用對應的干粉滅火器。
(三)墻壁消火栓的審查
因為考慮到地下人行通道的實際情況,在里面的墻壁消火栓之間的距離應當在50m以內,最好放置消火栓和滅火器一體化設備,因為這樣使用和維修起來比較容易。地下人行通道里設置的19mm水槍和65mm水帶的規格應當一致。
(四)排煙系統的設計審查
針對地下人行過節通道以及鐵路站臺的出站通道等地下人行通道不大于50m時,應當應用自然排煙方法來采取措施,當不小于50m時候,應當采取機械排煙措施。
在地鐵換乘中心的換乘通道需要設置機械排煙措施,并不應當和相連的兩個換乘中心應用。由于通道里面發生火災的可能性非常小,所以,通道里面應當設置加壓送風系統,把這類通道運用成火災中的疏散通道用。
(五)火災自動報警系統的審查
在地下人行通道或者鐵路站臺的出口等還沒有設置自動報警形同的變電室的地下通道,可以不用建設火災自動報警系統。
但是,在地鐵換乘中心的換乘行道中以及已經設置火災自動報警的變電室等功能性房建的地下人行通道必須安置火災自動報警系統。火災探測器也要有相應的規定,在火災探測器上應當有相應的感應器,以應變不同的火災情況。
(六)應急照明系統的審查
在地下人行通道的各大入口和各大出口應當設置充足的照明系統,以便在關鍵時候為需求提供光明,還有地下人行通道的各大樓梯位置以及地下人行橫道的地底通道都應當設置相應的應急照明系統。根據有關規定,照明系統的平均照度應當不小于30lx,然而,我們日常生活中的普通照明系統工具根本達不到相關要求,所以不能使用普通的蓄電照明設備,應當使用國外專門的應急照明設備。
結 語
通過以上對于地下人行通道知識的普及,以及地下人行通道消防設計的各項審查指標與要點的分析,希望能夠針對地下人行通道的各項安全性問題作出充分全面的考慮和應對,力保在地下人行通道建設完成后的安全運行,并且能夠針對出現的火災進行有防備的全面消防和人員有秩序的疏散工作。
參考文獻:
[1] 畢強,陳兵. 城市地下人行通道改造工程的設計與施工[J]. 市政技術. 2012(01)
[2] 高翠萍. 地下人行通道的人性化設計[J]. 學術交流. 2013(S1)
[3] 鄢劍俠. 城市地下通道淺埋暗挖施工工藝研究[J]. 科技創新導報. 2010(12)
關鍵詞:排水設計;泵站;潛水泵;沉井
中圖分類號:S611 文獻標識碼:A 文章編號:
通甲路為南通市規劃路網中的城市主干路,通京大道為城市快速路,通甲路拓寬改造工程在通京大道交叉口為保持通京大道直行方向的快速連續行駛,通甲路主線直行方向交通流采用下穿通京大道形式,機動車下穿孔采用雙向四車道,單向行車道下穿孔寬8.05m,兩側非機動車及行人下穿孔寬4.5m,下穿孔兩側各設置寬為6.5m的地面輔道及2m人行道。下穿段總長為434m。
1.雨水流量計算及取值
雨水設計流量計算公式為:Q=ψ×q×F式中:ψ為綜合徑流系數;q為暴雨強度;F為匯水面積
暴雨強度采用南通市暴雨強度公式: q=2007.34(1+0.752lgP)/(t+17.9)0.71L/(s?ha)
式中:P為設計暴雨重現期,a;t為降雨歷時,min。t=t1+mt2; t1為地面集水時間,min;t2為管渠內雨水流經時間,min;m為折減系數。
1.1綜合徑流系數ψ的取值
降雨量一部分下滲,一部分消耗于蒸發,其余部分則形成地面徑流。徑流系數ψ是一定匯水面積內地面徑流量與降雨量的比值,是<1的無量綱參數。混凝土及瀝青路面ψ按0.85~0.95取值,綠地取值0.10~0.20, 綜合徑流系數按地面種類加權平均計算。對于一些下穿立交,綠化帶由于下滲渠道不暢,降水基本形成徑流,如果仍按綠地性質進行加權平均計算顯然是不合理的。本工程綜合徑流系數ψ取0.90。
1.2設計暴雨重現期P的取值
根據《室外排水設計規范》(GB50014-2006)2011年版規定:雨水管渠設計重現期,應根據匯水地區性質、地形特點和氣候特征等因素確定。重現期應采用1年~3年,重要干道、重要地區或短期積水即能引起較嚴重后果的地區,應采用3年~5年。立交道路重現期應>3年,重要區域標準可適當提高,同一立體交叉工程的不同部位可采用不同的重現期。通甲路為城市主干路,下穿的通京大道為城市快速路,屬于重要地區,故適當提高標準,采用P=5年。
1.3地面集水時間t1和折減系數m的取值
根據《室外排水設計規范》(GB50014-2006)2011年版規定:地面集水時間視距離長短、地形坡度和地面鋪蓋情況而定,立交一般采用5~10min,由于本工程下穿段坡度達4%,坡長較短(185m),本工程t1取5 min。根據規范暗管折減系數m=2,明渠折減系數m=1.2,在陡坡地區,暗管折減系數m=1.2~2,經濟條件較好、安全性要求較高地區的排水管渠m可取1;本工程從安全性考慮m取1。
1.4匯水面積的計算
立交雨水泵站一般采用高水高排、低水低排,人為創造條件以盡可能減少排入低水系統的匯水面積。通常在地道的兩端設置駝峰以阻止其他區域的雨水涌入地道,從而減少泵站負荷。駝峰之間敞開段道路的投影面積計為匯水面積。
1.5計算結果
根據上述取值原則,本工程計算的匯水面積ΣF=1.37ha,q為306L/(s?ha),泵站進水總管設計流量Q為376.4L/S。
2. 收水形式
本工程在下穿孔兩側各設置一道排水溝,上設雨水篦子,同時在道路低點設置一道橫截溝,該方式截水、收水效果好,道路兩側排水溝上設置鋼纖維雨水篦,具防盜功能,結構簡單,布置美觀。
3. 泵站工藝設計
本泵站d800進水管管底高程為-2.98m,采用頂管法施工,泵站沉井兼作頂管工作井。泵站d800出水管管底高程為1.25m,通過道路雨水管排入北側法倫寺河。泵池采用內徑10米的鋼筋砼圓形水池,水池用隔墻分為兩間,一間內設進水閘門、格柵,并與集水池合二為一,另一間內設出水閥門及止回閥。集水池底高程為-4.45米,泵池采用沉井法施工。
3.1進水閘門采用d800雙向受壓鑄鐵鑲銅園閘門一座,閘門采用手電兩用啟閉機一臺,閘門采取附壁式安裝。格柵采用GL型鏈條回轉式多耙不銹鋼格柵除污機GL1.2-7.8,格柵寬1.2m,格柵井深度為7.8m,柵條間隙25mm,格柵安裝角度為80°,柵條高2.2m。格柵前后設置液位計,格柵前后控制液位差為10cm,通過格柵前后的液位差來控制格柵的啟閉。
3.2 集水池停泵水位為-3.28米,開泵水位為-2.28米,集水池有效水深為1米,有效容積為50 m3。對雨水泵站集水池的容積,我國現行《室外排水設計規范》規定不應小于最大一臺水泵30S的出水量。筆者認為集水池容量盡可能大些,這樣可為水泵的安全運行提供更好的保障。本泵站集水池容積適當放大,約為一臺泵5min的出水量。潛水泵具有占地小、土建工程簡化、安裝快捷方便、噪聲小、運行維護方便、效率高、阻塞小、自動化程度高等優點,且生產和使用經驗非常成熟,本次設計推薦采用潛水排污泵,共2臺工作泵,要求泵工況點數據為:Q=677.5 m3/h,H=9.0m,N=30KW,n=980r/min。潛污泵采用自動耦合安裝方式。
4. 泵站監控設計
4.1 監控設計要求
本次監控設計按"遠程監控"原則進行設計,泵站設有通訊接口,可與泵站監控中心進行數據通訊,另外為了使泵站管理人員能及時了解掌握現場情況,提前發現隱患,以保證泵站正常運行,設立攝像系統、紅外探測儀、雙簽探測儀、夜間補光燈,監測泵站內生產及安全狀況,防止外人非法入侵。
4.2 監控系統描述
采用集中監測、集中控制的控制模式,在泵房控制室內設置PLC柜,并預留與遠程監控中心的通訊接口。在泵站站區、控制室設置攝像監控系統,保護泵站的運行安全,可在泵站遠程監控中心或專門的保安部門相關的計算機上方便地實現云臺、變焦、歷史充錄、變化報警等操作,可配合邊界紅外探測儀、室內的雙簽探測儀實現泵站的無人值守。夜間補光照明燈僅在探測泵站有異常情況或遠程巡視時開啟。
5.泵站運行主要控制過程
兩臺潛水泵能實現依據泵池液位高低自動運行(液位高低設定參工藝數據),并可根據運行時間、累計時間或運行狀態的不同自動選擇水泵的運行切換。機械格柵依據進出口液位高差設定自動運行,也可按設定時間定時運行。泵站內潛水泵、機械格柵、電動閥門等主要設備均可在遠程監控中心計算機上實現遠程集中控制。
6.沉井施工
6.1 排水下沉與不排水下沉
沉井施工有排水下沉及不排水下沉兩種。排水下沉適用于滲水量不大、穩定的粘性土,或在砂礫層中滲水量雖很大,但排水并不困難時使用。不排水下沉適用于在嚴重的流砂地層和滲水量大的砂礫層中使用,且地下水無法排除;降水施工可能引起沉井周圍建(構)筑物地基基礎和道路的不均勻沉降或影響安全生產;在沉井下沉深度范圍內,土層中存在著承壓隔水層,沉井下沉破壞隔水層會導致涌土、涌砂、冒水、位移、傾斜以及沉井在終沉階段下躥較快,繼而可能越過設計標高的情況。施工前應根據地質、地下水、周邊情況通過技術經濟比較確定下沉方法。本工程沉井位于粉砂夾粉土層上,該層土滲水量較好,易發生管涌、流砂等不良地質現象;泵站南側緊鄰南通高等師范學校,離泵池約5.5米處為學校剛建的二層樓的食堂,降水施工可能引起二層樓地基基礎不均勻沉降,故本工程采取不排水下沉。
6.2 排水封底與不排水封底
封底方法有排水封底與不排水封底。正確地選擇封底方案對能否成功封底至關重要。本工程采用不排水封底法,在封底砼與底板間布設插筋,底板與井壁處的防水措施按《地下工程防水技術規范》執行。水下封底砼強度達設計強度,沉井滿足抗浮要求時,將井內水抽除,鑿去表面松散混凝土,然后進行鋼筋混凝土底板施工。
關鍵詞:地下車庫交通引導色彩識別
中圖分類號:U468文獻標識碼: A
項目概況
某大型住宅小區地下車庫為一層,建筑面積約8.0萬平方米,停車泊位2190個。整個地下部分被未開挖區、住宅及公共建筑、設備用房、防火分區等分隔成20個停車空間,通過防火墻上開洞而相互連通。該地下車庫為小區住戶、訪客和公建使用者提供停車泊位,小區住戶車位固定,使用者對環境較為熟悉,行駛路線變化不大,對引導信息的需求較少;訪客和公建使用者對地下車庫環境不熟悉,需尋找目標建筑和停車泊位,對引導和辨識的信息需求要求較高。該地下車庫共設有5個車輛出入口,設有停車自動收費管理系統。
1、交通引導系統設計
為提高地下車庫的使用效率,需為駕駛員提供準確、簡潔、連續的交通引導信息,確保車輛運行的安全、暢通。交通引導系統主要由地面標線、引導信息組成,地面標線為駕駛員提供行駛導向,引導信息為駕駛員提供必要的方向信息。
1.1、引導標線
車輛在地下車庫內行駛,受墻柱等結構影響,視線受阻,不利于方向判斷。在交通組織上規定車輛單向行駛,并依此進行引導流線設計,避免或減少車輛的相互沖突。車輛交匯處設置橡膠減速壟來控制車速,提高行駛的安全性。
圖1:地下車庫引導標線設置
1.2、引導信息
在行進路線上方及重要的交通道口位置設置引導信息,明確位置,指示方向,為駕駛員判斷提供依據。引導信息板懸掛高度應保持在2.2m以上,以方便人車通行。引導信息包括停車區位引導標志,出入口標志,不同停車區編號標志,行人引導標志及警告、指示、禁行等交通引導標志。
圖2:地下車庫入口處信息
圖3:地下車庫引導信息板
2、色彩識別系統設計
地下車庫受建筑布局及消防設計影響而分成了20個相互分隔的封閉空間,通過消防通道進行相互聯系,空間壓抑,色彩單調,在視線和感受上不同于地上,不便于確定方向和目標建筑、停車泊位的尋找。交通引導系統設計主要解決車輛的行駛導向,其與建筑的聯系不夠緊密,通過色彩的輔助設計,對停車分區、住宅單體等進行區分,提高地下空間的可識別性,解決人與地下空間的識別關系。
2.1、停車分區:因地下車庫面積較大,沒有標志性的參照作為參考,不容易確定位置。本項目將地下空間分成了A、B、C、D四個停車分區,每個分區在細分成2-4個小的停車分區(如A1、A2區),四個停車分區按位置、編號、顏色進行區分。
2.2、目標建筑:地下車庫室內的墻體皆涂刷白色涂料,不便于區分哪個是目標住宅,哪個是公共建筑,哪些是設備用房,且視覺疲勞。將住宅底部涂刷區別于周圍墻體的亮色,便于快速尋找,準確定位。
3、交通環路系統設計
因地下車庫面積較大,道路較多,外部車輛進入后應引導其較快的尋找到目標建筑和停車泊位,避免繞行。以往需在主要交匯口設若干交通引導員進行輔助引導,浪費人力財力。經分析,地下被建筑物及防火隔墻分割,僅通過門洞相連,視線受阻,且路線較多不便于選擇判定,設置一條環形道路利于交通的組織。環路設置遵循以下原則:
(1)、便利性:環路的設置應方便快捷,道路成環,減少彎道設置,同時與出入口相連,便于行駛和疏散,同時在環路上提供豐富準確的引導信息,輔助判定。
(2)、串聯性:因住宅單置不一,環路的設置應把所有住宅單體和防火分區進行串聯,方便駕駛員在行進過程中尋找目標建筑或停車泊位。
(3)、識別性:環路路面在色彩上與周圍停車泊位和單向行駛路線相區別,方便駕駛員迅速的確定環路位置。
圖4:地下車庫的交通環路設置
結束語
本文結合工程實例,從交通引導和色彩識別等方面對大型住宅小區地下停車庫的誘導系統設計進行了總結探討。小區入住后的使用結果表明,實施了交通引導系統設計后的地下車庫減少了大量的輔助引導員,有效的幫助了駕駛員快速的找到方向和位置,提高了地下車庫的交通安全和效率,取得了較好的社會效益。
參考文獻
[1]、謝志明.大型停車庫交通誘導設施系統設計方法探討.蘭州交通大學學報.2004.
[2]、邵文,趙衡宇.城市大型居住區地下車庫設計中的視覺識別問題.中外建筑.2010.
關鍵詞:地下汽車庫;空氣環境;排煙設計;誘導風機
中圖分類號:TU233 文獻標識碼:A 文章編號:1009-2374(2011)01-0125-03
在當今的城市建設進程中,大量的住宅項目如雨后春筍般,在城市中心及郊區屹立而起。幾乎所有的項目都會有地下車庫的配套設施。地下汽車庫節省城市建設用地,管理方便,極大地改變了以往的汽車停放觀念,為小區業主提供方便。這樣的配套形式不僅在住宅項目,辦公商業等公建項目也是比比皆是。
但在實際的使用過程中,因車庫一般為地下建筑,容易造成通風不暢,汽車庫散發的尾氣中有害成分不能及時稀釋、散發,汽油蒸汽積聚不易擴散,這樣就是車庫內的環境變的惡劣,甚至引發火災、爆炸事故等。如何改善地下汽車庫的空氣環境,防止和減少火災危害的發生,并有效降低工程投資,是業主和建筑設計單位關注和研究的重點。其實汽車尾氣中主要是一氧化碳的濃度起著關鍵的作用,根據相關資料可知,若能將汽車尾氣中一氧化碳稀釋到容許濃度,其它有害成分就可達到充分的安全程度。而噴射式誘導通風系統能確保地下車庫有效的通風換氣,減少通風管道;可有效降低車庫建筑層高,節約電能、節省項目投資等,此系統已經此類建筑中廣泛的應用。
1 誘導通風系統簡述
1.1 誘導通風系統的基本原理
當空氣從直徑DO的噴嘴以速度VO射入一個沒有周圍界面限制的空間內擴散時,則形成自由式射流。有流體力學可知,誘導通風系統噴嘴射出的氣流為等溫自由式圓射流,在慣性力作用下,射流將保持流動方向向前流動。如圖1所示,由于射流邊界與周圍介質間的紊流動量交換,周圍的空氣將被連續卷入,射流范圍(射流直徑)不斷擴大,流量沿射程方向不斷增加,而射流斷面的速度場從射流中心開始逐漸向邊界衰減,并沿射程不斷減小。根據動量守恒定律可知,各斷面的總動量保持不變,在理論上射流的寬度會一直增至無限大,誘導風量也會增至無限大,各點速度將減至無限小。但在實際環境中,建筑物中梁、板、柱類障礙物和其它因素的影響,當射流的中心速度衰減至某一速度時必須由另一噴嘴來接力,從而形成連續的氣流卷吸和導引作用,使整個作用空間產生持續流動的速度場。圖2為噴流射程與速度分布示意圖。
2.2 誘導通風系統的構成
誘導通風系統包括補風風機、多臺誘導風機和排風風機,其中誘導風機由可任意調節方向的噴嘴、前向多翼低噪音離心風機、超薄箱體三部分組成。系統的流程是由補風風機將室外新風通過通風管道送到地下車庫,誘導風機將新風與室內空氣進行稀釋、混合,并沿預定的方向流向排風口,由排風管道、排風機排到車庫外面。布置如圖3所示:
2.3 誘導通風系統的特點
2.3.1 減少工程投資,節省安裝空間
一般誘導風機箱體高度為250mm,可在梁間布置,直接吊掛于樓板下,有效降低建筑設計層高可在400mm以上,減少地下開挖土方量和混凝土澆筑量,減少工程投資:同時減少了風管與其他管線的交叉問題。
2.3.2 安裝靈活,施工簡單,施工周期短誘導風機無需接管,重量輕,體積小:安裝形式多種多樣,梁下板下吊掛、側梁側掛、壁掛等均可:電源為單相220V,電氣專業配線簡單。
2.3.3 節省運行費用,管理方便由于無通風管道。補、排風風機所需風壓降低,電機功率隨之下降,有效解決運行費用高的問題,避免采用傳統車庫通風形式,業主或物業分時運行,或不運行使車庫空氣質量差的矛盾:誘導風機采用高效低噪聲風機、消聲箱和具有空氣動力學特性曲線的高速噴嘴,噪音降低。
2.3.4 通風效果好在地下汽車庫的設計中主要考慮到一氧化碳比重(標況1.25kg/m3與空氣(標況1.293kg/m3)相差很小,加上引擎發熱(尾氣溫度達100℃~150℃),氣流易停滯在上部,而汽車發動機主要在下部排氣,且油蒸汽比空氣重,所以排風管道一般按車庫內上、下兩部分別設置,上排1/3~1/2,下排1/2―2/3,且多個風口均勻分布。一旦氣流組織形式考慮不周,就會產生尾氣排放不佳的現象。誘導通風系統能空氣有效地混合,使車庫上、下部的空氣形成紊流氣流,不易產生死角;噴嘴可以根據不同建筑和不同位置,已達到合理的氣流形式而隨時調整方向。
2.4 誘導通風系統布置原則
2.4.1 合理設置主干線根據工程實際形狀及進、排風口的部位,要因地制宜,設置出穩定的活塞式空間,先設置空氣流動主干線,再設置輔助噴嘴對空氣進行擾動,避免污染的空氣流動時產生死角、在近地面處積聚。綜合考慮車位的布置和車尾(污染物排放處)的方向來布置誘導風機,盡可能使清潔空氣主流位于主車道上,及時稀釋汽車入庫過程中尾氣排放的有害物。
2.4.2 防止氣流短路一般要求地下車庫的補風豎井與排風豎井盡可能遠離,但很多情況下由于建筑專業和地面上的建筑物分布等原因,很難做到,致使補風、排風口相距很近,這時可以合理的布置誘導風機,使補風不要直接就有排風口排除,利用噴嘴可以形成比較合理氣流流場,使新鮮空氣在車庫內完成稀釋后在排除室外,以防止氣流短路。
2.4.3 確定的噴射角度在布置噴嘴時應考慮不同層高而采用不同安裝傾角(與水平面夾角),如層高h
2.4.4 誘導風機的間距設置“以允許的射流最小邊界速度來確定作用寬度,以允許的最小核心速度來確定射流接力長度”來確定布置間距,這兩個控制參數即可確定單個射流的作用面積。主要考慮射流長度和末端風速及末端氣流的覆蓋面積等參數。
3 工程實例
3.1 工程概況
天津某住宅小區地下車庫工程共一層,建筑面積約38000m2,建筑層高3.0m。共設10個防火分區,每個防火分區均小于4000m2。以下僅就防火分區2進行分析說明,其它防火分區原理相同。
3.2 系統設計
為節省土建成本建筑高度梁下為3.0m,若采用傳統通風系統肯定會使室內凈空高度低于2.2m,根本無法滿足《汽車庫建筑設計規范》的最小凈高要求,而且滿布管道會使整個車庫顯得擁擠壓抑,因此通風設計時采用誘導式通風系統。
該防火分區面積約為3510.86m2,根據《汽車庫、修車庫、停車場設計防火規范》的規定,將此防火分區分為 2個防煙分區,防煙分區面積分別1637m2和1630m2。
每個防火分區內設一個排風機房,一個送風機房:同時排風機兼排煙,送風機兼排煙補風用。排風及補風均通過土建豎井及防雨百葉進行排風和補風。平時排風時低速運行,排煙時高速運行。
平時送、排風機開啟(或送風機分時段開啟),送風通過誘導風機高速噴出的氣流帶動周圍空氣,使大量清潔空氣與車庫內污染空氣混合稀釋后,沿預設方向向排風口流動,經排風機排至工程外。當車庫內發生火災時,通過煙感探測器或消防控制中心,誘導風機關閉,同時排煙主管的70℃防火閥關閉切斷平時排風的系統,排煙風機高速運行,常閉排煙防火閥打開,多頁排煙口打開開始機械排煙。當煙氣達到280℃時,補風機和排煙風機的280℃防火閥關閉,補風機和排煙風機停止運行。
參考某廠家誘導風機樣本資料,一般軸心風速控制在0.8-1m/s左右接力效果較好。誘導通風系統布置要按補風、排風風機的位置、車位方向等來組織氣流流動方向;障礙物與誘導風機回風口距離不能小于600mm,出噴嘴前方不應有障礙物。
結合本工程實際,設計時按西南角進風,東面排風的通風方式,參考某廠家樣本,前后兩個噴嘴距離按11m,間距保持在9.5m以內,噴嘴出風口向下安裝傾角15。的原則布置,參見圖1。
3.3 風量計算
地下汽車庫的通風量按稀釋廢氣量計算,該車庫為住宅小區的停車庫,根據《全國民用建筑工程設計技術措施一暖通空調-動力》(2009版)的規定設計采用6次/h排煙量和4次/h通風換氣量,詳見表1,
3.4 設備選型
誘導風機選用YDF―I一12型送風誘導器,配220V三速電機,每臺帶φ80mm×3支噴嘴,噴口風速14-24m/s,誘導風量1150-1350m3/h,并可選配時間編程控制或一氧化碳感測控制器。各風機根據具體情況進行計算,規格詳見表2:
4 結論
(1)為減少后建筑層高,減少車庫通風管道安裝,采用誘導通風系統,是一種經濟可行的通風方式。《全國民用建筑工程設計技術措施一暖通空調?動力》(2009版)中-也推薦使用誘導通風方式。
(2)采用誘導通風方式不僅能減少初投資,也可以根據車庫的車輛多少,適時調節運行臺數,降低運行費用。
(3)誘導風機的擾動作用,形成了有組織的氣流流動,使沉積于車庫下部的有害氣體隨氣流向排風口流動,解決了下部排風口設置困難的問題。
(4)由于誘導系統的排煙風管只在排風機房附近主風管處有平時排風管,故其它地方排煙管內風速可加大至12~20m/s,每個排煙口的覆蓋距離可達30米,最終使排煙管的尺寸和布管密度與常規做法相比大幅減少,可相應的把排煙管布置在四周沿墻或其它不占用通行的位置。
參考文獻
[1]陸耀慶.實用供熱空調設計手冊[M].北京:中國建筑工業出版社.2008
[2]中國有色工程設計研究總院采暖通風與空氣調節設計規范(GB50019―2003)[S]北京:中國計劃出版社,2004.
[3]中國建筑標準設計研究.2009全國民用建筑工程設計技術措施(暖通空調?動力)[s]北京:中國計劃出版社.2009
[4]中華人民共和國公安部高層民用建筑設計防火規范(GB50045-95)[s]北京:中國計劃出版社,2005
關鍵詞:地下汽車庫誘導通風排煙 補風雙速風機設計
TU2
1 誘導通風系統概述 1.1與傳統通風方式比較傳統通風方式下,風管復雜龐大,不僅占用有效空間,還大大增加了土建投資和安裝費用,而且難以避免風管與其他管線(電纜橋架、消防噴淋管道等)的交叉問題。誘導通風系統的出現有效解決了上述這些問題,不僅可以保證車庫良好換氣,并減小通風管道占用車庫的有效層高。 1.2誘導通風系統的基本原理 誘導通風系統的噴嘴射出的氣流可視為等溫自由射流,由于射流邊界與周圍介質間的紊流動量交換,周圍空氣不斷被卷入,射流斷面的速度場從射流中心開始逐漸向邊界衰減,而各斷面總動量保持不變。
但現實環境中有許多非理想條件,如建筑物中有梁、柱等障礙物和來自各方向的其它自然氣流,所以在噴流的中心速度衰減至某一速度時必須有另一噴嘴來接力,從而形成整個空間產生流動的速度場。圖2為噴流射程與速度分布示意圖。
誘導通風系統包括送風風機、多臺誘導風機和排風風機,其中誘導風機由超薄箱體、低噪音前向多翼離心風機、可任意調節方向的噴嘴三部分組成。送風機提供新鮮空氣,誘導風機將室內空氣與之充分混合后,沿一定方向到達排風口,由排風機排出。如圖3
1.3誘導通風系統的特點 1.3.1節省空間,減少土建投資 一般誘導風機箱體僅250mm高,在梁間布置,直接吊掛于樓板下,可降低地下汽車庫設計層高約400mm,減少地下工程開挖費用和混凝土澆筑費用,使室內空間開闊,布局簡潔美觀。 1.3.2施工簡單,減少安裝費用 誘導風機體積小,重量輕,無需接管;安裝形式多樣,縱吊、橫吊、壁掛式均可;單相220V電源,配線簡易。
1.3.3管理方便,節省運行費用 由于無管路阻力損失,送、排風風機所需風壓低,使風機電機功率大幅下降。誘導風機采用高效低噪音風機、消聲箱和符合空氣動力學特性曲線的高速噴嘴,噪音較低,所用的高品質無油式軸承電機無需定期添加油,維修量很小。
1.3.4通風效果好 誘導通風系統能夠有效擾動周圍空氣,不易產生死角。當出現有害物滯留時,可隨時方便地調整噴嘴方向,以適應不同的建筑形式。室內空氣分布均勻,混合效果好,有害物經充分稀釋后平均濃度低。即使送、排風風機停止運行,誘導風機單獨運行也能使空氣流動。
2工程實例
2.1工程概況 某小區地下汽車庫共包括十二個防火分區,第六防火分區為移動電站和設備用房,其余防火分區為車庫。以第一防火分區為例說明。該防火分區層建筑面積約3940m2,層高3.6m,梁下凈高2.8m,地上28層為住宅。
2.2系統設計 由于該車庫層高較低,加上小區的室外敷設在汽車庫的頂板下,若采用傳統通風系統勢必會使室內凈空高度低于2.2m,根本無法滿足《汽車庫建筑設計規范》的最小凈高要求,而且滿布管道和橋架的頂棚會使整個車庫顯得擁擠壓抑,因此平時通風設計采用誘導通風系統。 該車庫設有火災自動報警系統、自動噴水系統和消火栓系統,形成1個防火分區,由于面積超過2000 m2,根據《汽車庫、修車庫、停車庫設計防火規范》第8.2.1條,以隔墻和頂棚下突出不小于0.5m的梁分成2個防煙分區,每個防煙分區面積均小于2 000m2,在每個防煙分區內設置1個排風排煙合用系統即可。參見圖4。
排風與排煙風機合二為一,選用雙速離心風機箱,可節約設備的初投資,還可根據汽車出入頻率切換高速和低速檔位進行調節,以節省運行費用。風機常年運行,故障易于發現并排除,確保系統安全可靠。排風與排煙系統共用部分風管,可減少管材用量和安裝費用,也為其他專業的管線布置留出了空間。 平時排煙防火閥開啟,排風通過誘導風機高速噴出氣流帶動周圍空氣,使大量新鮮空氣與室內空氣混合稀釋后,沿預設方向運動至排風口,由排風機排出室外。當某一防煙分區發生火災時,誘導風機關閉,風機在高速檔位運行進行排煙。當煙氣溫度超過280℃時,排煙防火閥自動關閉,同時風機停止運行。平時合用風管和風口的允許風速均按排風時考慮。 防煙分區1設1個機械送風系統,防煙分區2有直接通向室外的疏散出口,依靠車道自然進風。送風風機平時關閉,火災時運行。當送風溫度超過70℃時,風機入口處的防火閥自動關閉,同時風機停止運行。 2.3風量計算 地下汽車庫的通風量按稀釋廢氣量計算,排煙量按換氣次數不小于6次/h計算。設計機械排風按每輛車300m3/h的通風量設計,機械送風系統可用來補風, 補風量不小于排煙量的50%設計。風量,詳見表1。
2.機選型 送風機不需克服風管阻力,采用軸流風機;排風(煙)風機采用雙速離心風機箱,保證280℃時能連續工作30min,電機均為防爆型。 確定誘導風機的數量可參考表2,并根據具體情況進行計算。
本工程PF(Y)-1、P F(Y)-2系統均屬第3種類型,再按兩個噴嘴前后間距保持在17m以內的原則布置,數量見圖5。
2.5氣流組織 誘導通風系統的布置按送、排風風機的位置、停車方向等來組織氣流行程。誘導風機回風口與障礙物的間距不小于600mm,噴嘴出風口向下15°前無障礙物。風機吊裝高度以允許最低高度為宜,一般取箱體底部與梁底或管線底部相平,見圖6。
3結論 3.1在汽車庫層高受限,傳統方式布置有困難的場合,不妨采用誘導式系統解決可能出現的矛盾。 3.2誘導通風系統排風口處的CO濃度真實地代表了車庫內CO的最高濃度,在此設置CO濃度傳感器控制送、排風風機的風量及誘導風機的啟停,可進一步節省電力,降低運行費用。 綜上所述,只要合理劃分系統和布置誘導風機,誘導通風系統完全能夠滿足地下汽車庫的使用要求,是一種經濟可行的通風方式。
參考文獻
1 GB 50067-97汽車庫、修車庫、停車場設計防火規范
2JGJ 100-98汽車庫建筑設計規范
關鍵詞:軌道交通;地下結構;防水混凝土;設計;空裂措施
地鐵工程項目的施工與普通工程的施工完全不同,其施工難度非常大,并且還要求施工單位在對地下結構施工過程中加強其防水方面的設計。過去,施工單位為了保證施工現場的干燥與整潔,一般會將防水材料應用在其中,使其實現防水的效果。但是經過長期實踐證明,這一方法并沒有解決實質問題,加大了其施工難度,無法提高地鐵工程的防水效果。因此我們必須要對該方法進行改造,選用一種科學合理的防水混凝土設計方案,提高其防水性能,避免其出現裂縫,提高工程的施工質量。
1 地下結構防水設計的基本原則
在對地鐵工程施工過程中,施工人員應當遵循“以防為主、剛柔結合、多道防線、因地制宜、綜合治理”等基本原則對地下結構進行防水設計,要求將防水混凝土材料應用在其中,從而使其具有抗裂能力與防滲性能,從而延長工程的使用壽命。
2 混凝土結構出現裂縫的具體原因
2.1結構變形
結構變形是導致混凝土結構出現變形的重要原因之一,是由于混凝土在凝固階段受到環境影響導致其出現干縮而導致的。在混凝土凝固階段,混凝土內部的水分快速蒸發,如果技術人員沒有對其進行灑水養護,那么混凝土內部就會產生一定的拉應力,當這一拉應力超過混凝土的抗拉強度時,混凝土表面便會出現裂縫,導致結構在使用過程中出現滲水情況,降低了整個結構的防水性能。
2.2混凝土的實際強度偏高
在混凝土結構施工過程中,若其實際強度等級超過了規定中混凝土的強度等級,同樣也會影響到混凝土的防水性能。根據長期實踐證明,混凝土的強度越大、抗滲標號越高,那么混凝土在施工過程中更容易出現裂縫。很多施工人員在實際施工中,往往會將C30、P8的混凝土應用在其中,從其表面上看,其指標都達到了規定的要求,但是其防水性能卻達不到要求,這是由于施工人員只注重混凝土的強度與抗滲性能而忽略了抗裂性能而導致的。由此可以看出,施工人員在選用防水混凝土材料的過程中,不僅要重視其強度與抗滲能力,還應當重視其抗裂性能。通過長期實踐證明,如果施工人員選用的混凝土材料的實際強度過高,那么就會導致混凝土表面出現具有規律性的裂縫。
2.3水泥用量以及坍落度沒有得到合理的控制
2.3.1水泥用量
眾所周知,施工人員在對混凝土進行配制的過程中,水泥的用量直接影響到混凝土的強度,如果水泥用量過多,那么其強度也就越高,出現裂縫的概率也就越高。因此在實際工作中,為了避免混凝土出現裂縫,施工人員應當在混凝土中摻入適量的粉煤灰,減少水泥的用量,這樣也就可以避免其出現裂縫。
2.3.2混凝土坍落度的控制
一般來說,在對工程進行實際施工過程中,為了方便工程施工,施工人員一般會提高混凝土的坍落度,但是這同樣也會導致混凝土出現裂縫,導致整個結構出現滲水等不良現象。因此在實際工作中,施工人員應當在確保施工簡便的基礎上盡量降低混凝土的坍落度,從而避免裂縫的發生,提高其施工質量。
3 防水混凝土設計及控裂措施
3.1 防水混凝土設計要求
1)嚴格控制主體結構的實際強度。在滿足抗滲和耐久性要求的前提下,盡可能選用中低強度的混凝土,主體結構防水混凝土的設計標號不得超過C35、P8。
2) 鋼筋布置遵循細而密的原則。地下結構設計時,迎水面結構縱向分布鋼筋的間距宜小于150 mm,鋼筋直徑不大于14 mm,且宜配置在豎向受力筋的外側。
3)優化配合比設計。選用低水化熱水泥,水泥比表面積必須小于350 m2/kg,盡量降低膠凝材料總用量和水泥的用量,但膠凝材料最少用量不宜小于320kg/m3,水泥用量不應大于280 kg/m3,水膠比不得大于0.45。選用優質粉煤灰(Ⅱ級以上),且盡量提高其摻量,粉煤灰占膠凝材料比例應控制在20%~30%。
4)嚴格控制混凝土的坍落度,明確混凝土的坍落度控制在120 mm 以內。
5) 內襯墻結構適量摻加纖維。由于一般的纖維(如聚丙烯纖維)變形模量低,所以在混凝土中應摻入合成纖維。混凝土受力后,合成纖維能承受較大的變形而使混凝土裂而不斷,從而提高結構的延性比。
3.2 防水混凝土控裂措施
由于結構抗裂是地鐵工程質量的關鍵,為確保每一個施工環節的質量,在主體結構的施工中應作以下規定。
1) 主體結構施工縫間距宜控制在16~20 m 以內,底板、邊墻、中板、頂板應分別灌注混凝土,嚴禁板與墻同時灌注混凝土。
2)嚴格控制混凝土的入模溫度。入模溫度不宜大于28 ℃,負溫下施工時不宜低于12 ℃,同時入模溫度以溫差控制,混凝土的表面溫度與大氣溫度的差值不得大于20 ℃,混凝土的表面溫度與中心溫度的差值不得大于20 ℃。
3)對采用排樁復合式結構的圍護結構,其樁柱間用噴射混凝土補平,并堵漏修補,同時必須在圍護結構無滲漏條件下施作內襯,以確保二次混凝土灌注質量。
4) 主體結構施工時應采取多項防止混凝土開裂的有效措施,主要有:拆模時間不宜過早;混凝土的養護要及時到位;使用混凝土養護自動水噴淋系統等。
5)混凝土按相同標號的普通商品混凝土計價,并由商品混凝土供應商提供優質、高效的混凝土輸送泵,可使混凝土的坍落度大幅降低。
4 結語
防水問題是地下工程建設中面臨的一大難題。防水設計涉及到防水材料、混凝土材料及配合比、施工工藝等方面的研究,需以大量的試驗數據、完整的施工記錄、持續的跟蹤調查成果等作為支撐,需要材料供應商、設計單位、科研單位、承包商、建設單位的共同參與。■
參考文獻
[1] 北京交通大學,深圳港創建材有限公司.深圳地鐵工程混凝土結構控裂綜合技術研究報告[R].