外墙止水钢板与框架柱节点加固优化方案

唐汪柱

(中建材玻璃新材料研究院集团有限公司，蚌埠 233010)

随着建筑科技和生产技术的发展，熔制工程地下结构防水要求越来越高，外墙结合止水钢板的自防水功能越显重要。对于多次浇筑成型的大型混凝土基础结构，需要在施工过程中留设施工缝并设置止水带钢板[1]，止水钢板的安装质量在预防地下室及外墙漏水、渗水方面起着至关重要的作用[2]。同时在安装止水钢板的同时，会造成墙柱结合点柱子核心箍筋的破坏进而造成起到主要支撑作用的框架柱存在抵抗横向剪切能力不足，于是探讨基础外墙止水钢板与框架柱节点加固优化方案十分重要。该文结合桐城新能源项目熔制基础节点施工管理经验，提出四种加固处理措施以供项目实施及其他项目参考。

1 工程概况

由于生产工艺对原料含水率及熔制过程蒸发量要求极高，即防水效果能够直接影响生产结果，因此必须保证防水工程的有效性和完整性。同时熔制工段每根框柱必须承受炉窑、设备及其他工艺荷载高达2 000 kN，因此也必须保证核心箍的完整性。

1.1 项目概况

桐城新能源工程建筑面积约18万m2，项目由8条压延玻璃基板生产主线组成，共分为12个生产工段。其中熔制工段的地下面积约5 000 m2，熔制工段地下埋置深度约10 m，基础形式主要采用筏板形式。工程采用钢筋混凝土自防水及卷材防水做法，防水混凝土设计抗渗等级 P6，强度等级为C30，要求一次性浇筑成型，非一次成型则需留设施工缝。其中筏板基础和外墙板的混凝土是分开浇筑、振捣的，在形成施工缝位置处设止水钢板且必须连续有效交圈止水带、止水条、防水层等。

1.2 地下工程概况

熔制工段地下埋置深度约10 m，结构跨度 116 m×46 m(最宽处)，属超长地下结构。根据设计图纸要求，有防水要求的施工缝必须设置封闭的止水钢板，包括地下室外墙、基础筏板、地下室顶板，止水钢板宽700 mm(普通止水钢板宽度在300～400 mm之间)，厚度为4 mm(以下未标注的尺寸单位均为mm)，止水钢板总长度800 m。

2 施工工艺分析

鉴于止水钢板的厚度及宽度，切断的核心箍数量至少有7根以上，框架柱横向约束存在极大安全隐患。项目部通过对止水钢板施工工艺进行专题研讨会，对查新借鉴的内容进行梳理，并根据以往工程经验及咨询现场管理和技术人员，经传统施工工艺分析，改进并创新出新的施工工艺。

2.1 传统施工工艺分析

节点处传统做法有两种，一种是将止水钢板在框架柱位置处断开，保证框架柱核心箍的完整。另一种是将核心箍截断，止水钢板不断开，起到加强防水的效果[3]。传统做法只能保证防水或箍筋的完整性。方案一的优点是保证了框架柱结构的完整性，没有对箍筋造成伤害；缺点则是没有对框架柱的止水钢板位置进行处理，在框架柱位置处或接头处断开了止水钢板，存在渗水或质量隐患的概率增大。方案二的优点是保证了止水钢板的完整性；缺点则是断开箍筋，对横向约束造成了一定的损坏，虽后续对箍筋进行了处理，但无法消除影响结构安全的隐患。

2.2 提出方案

为同时保证结构的安全和消除防水隐患，根据地下工程防水技术规范中要求，防水混凝土结构厚度不应小于250，而变形缝、施工缝等处的厚度不应小于300[4]。项目部若将地下室外墙的止水钢板或者箍筋制成特定的形状，可将两种保护措施结合起来，在此基础上创新出新方案。

如此，在防水效果与箍筋有效性同时得到保证的前提下，提出以下四种方案供选择：第一种是将止水钢板直接抵在两侧柱子的外箍筋上截断，只在截断处迎水侧成200×200三角形暗柱，暗柱连同墙体一起浇筑，高度可以在止水钢板上部200。第二种是将外箍筋做成对称双凹形，止水钢板延伸至凹形内箍筋后断开。第三种是将箍筋做成两个小箍筋，并将箍筋抵在止水钢板上进行焊接，保证箍筋在止水钢板中段三分之一处全焊接，止水钢板两端与箍筋点焊成型。第四种是将止水钢板做成C型从箍筋边上绕过去，加大柱子的保护层厚度，增加的保护层高度可以在止水钢板上部200。为便于理解每一种做法，现将做法汇总如表1所示。

表1 节点加固措施方案汇总

2.3 渗水路径分析

结合加固措施并分析渗水路径的长度是否满足防水的要求。第一种是将止水钢板直接抵在两侧柱子的外箍筋上截断，可能存在的最短渗水路径为外三角形至箍筋与止水钢板的交接处。第二种是将外箍筋做成对称双凹形，可能存在的最短渗水路径为框柱与墙的交接点至箍筋与止水钢板的交接处。第三种是将箍筋做成两个小箍筋，可能存在的渗水路径不变。第四种是将止水钢板做成C型从箍筋边上绕过去，可能存在的渗水路径不变或加长。

3 方案实施与实施效果检查

在项目施工过程中，四种方案都必须保证：1)止水钢板安装定位准确、水平度和垂直度符合安装要求。2)在进行钢筋加工、焊接及绑扎与模板支设时不得对止水钢板强行移动或强力触动。3)在验收前再一次对加固节点及止水钢板安装的质量进行检查。

在桐城新能源项目施工过程中，在地下室施工框架柱遇到止水钢板时，采用了第一种和第四种的施工方法，达到了有效保证防水效果和箍筋完整的目标。原理即水钢板带结合加固措施在未破坏核心箍的前提下能够改变水的渗透路径，延长渗透路线以保证防水效果。在项目施工至竣工验收时，项目管理部人员检查了熔制工程基础防水效果，发现基础无渗漏水现象并达到了实际使用要求。

4 结 论

通过对止水钢板与框架柱结合点传统施工工艺进行讨论，发现此工艺不能双向保证工程质量和满足实际需求。项目管理人员找出了更好的解决办法，降低了关键节点防水渗漏和结构安全隐患，提高了生产作业工艺、施工技术、项目管理的应用水平，贯彻了基础工程全面质量管理的理念，促进了质量、安全文明施工和工期的有效管控，同时也为参建企业创造了较好的经济、社会效益。