高层建筑的人防工程结构设计简述

　　[摘 要]高层建筑人防工程建设中， 需要结合实际情况选择合理的施工技术， 把握模板施工和混凝土施工要点， 切实提升工程施工质量。本文根据笔者工作实践，对人防工程设计的特点、高层建筑的人防工程结构设计进行了分析和探讨。
　　[关键词]高层建筑；人防；工程；结构；设计
　　中图分类号：S393 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）24-0112-01
　　1 关于人防工程设计的特点简述
　　1.1 关于人防工程结构设计
　　人防工程由于具有防护作用，其相对于其他普通的地下室是有很大区别的。最主要的区别有以下几个方面：第一，結构设计的可靠性，人防工程相对于普通地下室的可靠性可以降低；第二，要考虑到地下室的动力响应；第三，在人防工程构建时候，其构建材料的强度要大一些；第四，人防工程在结构构件要考虑到塑性工作状态；第四，人防工程要重视构造要求，要更严格谨慎，不能只考虑受力而不考虑构造措施。
　　1.2 关于人防工程孔口防护设计
　　针对于人防工程孔口防护设计所包含的内容很多，比如人防工程一定要设计出入口的，关于出入口设计这块，临空墙设计要非常谨慎，若设计不到位，则会大幅降低孔口的防护作用。除了临空墙设计以外，还包含了其他内容，比如风井和防倒塌棚架的设计都是要考虑好的。在人防工程孔口防护设计中，要考虑地下室的面积、地下室对空袭的空气波的抵抗强度等，只有这样才能更好的发挥人防工程的防护作用。
　　2 案例工程大概状况简述
　　本次高层案例是一所住宅楼，其地理位置位于较集中的居住区，此次所选的案例高度为80m，为28层的高层建筑楼。地下车库总共有两层，两层相连，地下第二层车库为人防工程，等级为六级，这个高层建筑物所占用的建筑面积为10万㎡，其结构为钢筋混泥土剪力墙结构，建筑物的地桩深度为9.8m，此建筑物抗震系数为7°，初步设计的地震加速度数值为0.16g，高层建筑物场地类别为3级，结构安全等级为2级，抵抗地震设防类别为丙类，抵抗地震等级为4级。人防工程的面积为2.011万㎡，用于人防面积为0.3万㎡。人防工程分为两个防护单元，每个单元层高为3.4m，其人防建筑的桩基采用的是高强预应力混泥土管桩。
　　在人防工程设计这方面要考虑的事情比较多，其中最主要的就是考虑战争时期和平和时期的双重利用。这就要求在人防工程设计这块，不能偏向于任何一方。若偏向于战争时期的使用必须要加大承载力，无论是墙面厚度、密封度都会侧重，这会大幅缩减人防工程的使用面积。但是如果偏向于平和时期，那就会为满足居民的使用而尽可能的扩大使用面积，最终忽略了人防工程的抵抗能力。应该如何去协调好这两方面的设计是人防工程设计的关键所在。
　　3 关于地下室人防荷载确定简述
　　此次工程是典型的高层建筑人防工程设计案例，本次案例的人防工程等级设计为6核6级，其地下室采用的全埋式现浇钢筋混泥土技术，针对于此建筑的各个部位具体的等效静荷载数值如下。
　　（1）顶板。等效静荷载参数值为60Kn/㎡；第一层外墙的厚度为200mm，是由钢筋混泥土浇灌而成。其墙面的开孔面积大于1/2，在参数设置上不考虑地面建筑物对地面空气冲击波的压强。
　　（2）侧墙。等效静荷载参数值为60Kn/㎡；地面高层建筑物为防震的剪力墙结构，针对于地面冲击波的压强要考虑到，本次案例建筑物的地质条件为饱和土。
　　（3）底板。等效静荷载参数值为40-50Kn/㎡；当核爆荷载受力在底板时，其承载主要是依靠桩基础。对于小于等效静荷载参数的，不予考虑。
　　（4）门框墙。等效静荷载参数值为200Kn/㎡；门框墙受力主要来自两个方面，一个是直接作用在墙面上的荷载力，第二个就是由门扇传来的等效静载标准参数。
　　（5）临空墙。等效静荷载参数值为131Kn/㎡，按照参照表进行设计即可。
　　（6）隔墙。等效静荷载参数值分别为50Kn/㎡、90Kn/㎡；隔墙这块分为两个方面，第一个就是相邻防护单位间隔墙的设计；第二个就是防护单元之间的隔墙会双向受力，但是不同时进行受力。
　　当所有的构件的等效静荷载参数全部确定好之后，就可以对人防工程的结构进行计算。
　　4 垫层施工技术
　　人防工程建设中，由于自身特性，需要严格遵循相应标准进行施工。首先，需要充分清理干净土方杂土，组织验槽工作，尤其是隐蔽工程的检验工作尽可能降低基坑中土体空气暴露时间，避免土体受破坏程度；其次，在垫槽施工中，还要做好混凝土的铺设和浇筑工作，合理控制施工进度，保证垫层高度和平整度，为后续施工打下坚实基础和保障。
　　5 钢筋工程施工技术
　　钢筋工程施工是人防工程施工中一个重要组成环节，其中涉及到众多内容十分复杂，首要一点就是选择合适的材料堆放场地，根据材料特性分类摆放，避免客观因素导致钢筋材料破损、腐蚀，确保钢筋材料性能可充分发挥。在施工中，按照施工要求来聘用施工人员，不断提升和完善人员的综合素质水平，提升工程施工质量。更为关键的是，施工人员在钢筋连接中，根据结构特点选择合适连接方式，车库工程基础底板厚度控制在40cm左右。同时，底板钢筋选择搭接和闪光焊方式处理，对于直径长度较大的区域可以选择螺栓连接。
　　6 模板施工
　　车库承台施工中，选择合适的砖胎膜施工，同时控制混凝土浇筑量，有针对性处理水泥砂浆的表面问题，使用砂材料来填充维护结构和砖之间缝隙。坑洞吊模支设中，选择木模结构，采用内撑法进行混凝土的浇筑作业。墙板支设施工中，采用九夹板，在对整体模块处理后再进行处理。但是需要注意的是，模板安装中要求做好夹板夹缝接头位置的挤密处理。同时，还要通过小木条进行处理，避免出现混凝土漏浆问题。地下室外墙施工中，在螺栓上安装止水片，加固处理钢管和木方等部件，确保结构整体受力均匀。
　　7 混凝土施工
　　7.1 浇筑前技术准备
　　在混凝土施工前，首先需要清理干净木板上的杂土和灰尘，检查模板拼接缝隙，是否需要进一步修正，做好后续的模板支撑和加固工作。同时，还要检查钢筋模板表层质量，机械设备和工具是否可以正常使用。
　　7.2 商品混凝土施工质量控制
　　泵送混凝土由于自身坍落度较高，所以可能出现不同程度上的石子下沉问题，浸水量变化十分显著，尤其是混凝土水分快速蒸发，可能出现较大的裂缝。尤其是温度较高天气下，混凝土快速凝结，为后续的修补工作带来阻碍。
　　7.3 施工缝处理
　　对于人防工程建设中，应该尽可能降低施工缝数量，在混凝土浇筑前有效处理表面上的浮浆，通过洒水湿润表面，浇筑厚度大概在50mm左右的水泥砂浆在表层，促使新旧混凝土可以有效结合在一起。同时，做好后续的养护工作，通过洒水或是表面覆盖草垫避免混凝土内部水分快速蒸发，受到温度应力出现裂缝问题。
　　8 关于案例中孔口防护和平战设计关系的简述
　　孔口防护的设计一定要综合进行考虑，不仅要考虑到战争时期的防护作用，还需要考虑到和平时期的居民使用。所以在孔口防护设计这块，一定要兼顾好，不能够偏向任何一方。关于孔口防护设计主要包括三个方面：第一，密闭门设置以及对冲击波抵消的设置。第二，人防工程出入口的临空墙的设计。第三，平战设计原则。
　　9 结束语
　　上述，在高层建筑人防工程设计时，一定要考虑到其使用安全和使用效率。文中提到的平战的原则，其目的是为了高层建筑人防工程能够合理的使用。高层建筑人防工程是国家安全保障和居民生命财产安全保障的重要依靠，希望人们一定要有所重视。
　　参考文献
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　　[3] 潘军华.分析住宅楼人防工程施工技术要点[J].四川建材，2014，23（2）：218-219.

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