我国对大型超深地下公共建筑工程防水设计的研究
导读:
设计背景
上海文化广场早年属于法租界,为法商赛狗会,供跑狗赌博之用,解放后成为上海市群众性文化活动中心,是老一代上海人听报告、看演出的集中场所。但从上世纪70年代开始,由于市场的演化及城市的发展,其文化演出功能日益退化,这块位于永嘉路和陕西路地块的文化地标沉睡多年。本项目周边环境幽雅,具有浓郁的文化气息,是上海不可多得的具有文化艺术沉积和历史象征意义的地区。在城市文化需求的催生下,上海市政府决定对文化广场进行改造。规划设计将其定位为一个以文化功能为主的开放式城市绿地。“以绿为主,文绿结合”是这个项目实施的基调和出发点。经过改造,这里将摇身变成为一片面积超过4万平方米的都市森林和拥有2000个座位的音乐剧演出剧场。为更好地体现“以绿为主”的规划定义,剧场主体建筑部分设设于地下。
工程概况
根据建筑总体设计方案,文化广场是一个庞大的现代化建筑群。剧院主体建筑位于地面以下。剧院总面积为64927㎡,其中地上7823㎡,地下57104㎡.本项目地下建筑共有5层,观众大厅位于地下7.5m~-12.0m,舞台位于-12.00m,舞台台仓位于地下22.00m,为目前当前国内埋深最深的剧场之一。本工程+0.00标高相当于绝对标高4.80(吴淞高程),常年地下水水位标高为2.30(绝对标高),地下室底板最深处相对标高为-23.50m。
设计难点
(一)本工程为大型超深地下建筑,且地下空间为大型剧场,任何程度的墙面渗水将带来不可估量的艺术和经济上的损失。
(二)本工程底板错落变化较大,侧墙结构类型非常复杂。
(三)本项目地下室外墙距地铁保护范围线最近距离为13.86米。地铁公司要求其30米范围内毗邻的地下建筑严格不出现渗水,否则将引起隧道变形而造成严重的生命安全威胁。
设计思想及设计要点
结合防水设计要求及本工程特殊性,在一级防水要求的基础上采用多种组合设防的方式,我们提出“多道设防、堵疏结合、强化细节”的设计方法和设计思想。
(一)地下室底板的防水
本工程地下室底板高低错落变化较大,且有桩头、基坑、埋管等错综复杂的节点。底板防水采用三道设防,从外到内依次为:膨润土防水毯(柔性防水)、自防水钢筋混凝土底板(刚性防水)、聚合物防水水泥砂浆(柔性防水)。
底板防水做法构造如下:
从上至下:(1)室内装饰面层,(2)20厚聚合物防水水泥砂浆,(3)结构表面基层清理,(4)自防水钢筋混凝土底板,(5)20厚1:3水泥砂浆保护层,(6)膨润土防水毯,(7)100厚素砼垫层,随捣平,(8)素土夯实 。
(二)地下室侧墙的防水
本工程地下室侧墙有三种类型,分述如下:
1、类型一:地下连续墙+内衬砖墙
侧墙防水采用两道设防,从外到内分别为:自防水钢筋混凝土地下连续墙(刚性防水)、聚合物防水水泥砂浆(柔性防水)具体做法如下:
从外到内:(1)1000厚自防水钢砼连续墙,(2)10厚1:2水泥砂浆粉平,(3)20厚聚合物防水水泥砂浆,(4)300宽空腔,内设排水沟,(5)200厚离壁砖墙,(6)内墙装饰面层,连续墙顶施工缝留设于顶板梁底标高处,设膨润土止水条,后在其上浇筑300厚防水混凝土,顶板防水材料下伸到施工缝下300处用密封膏封牢。
2、类型二:钻孔灌注桩+剪力墙+内衬墙
侧墙防水采用三道设防,从外到内分别为:膨润土防水毯(柔性防水)、自防水钢筋混凝土剪力墙(刚性防水)、聚合物防水水泥砂浆(柔性防水)。依钻孔灌注桩与剪力墙距离不同,又分两种类型,具体做法如下:
2-1、灌注桩与剪力墙间无回填土(桩与剪力墙间预留距离为300)
从外到内:(1)钻孔灌注桩,(2)20厚1:2水泥砂浆基层粉平,(3)膨润土防水毯,(4)20厚1:2水泥砂浆保护层,(5)40宽间隙在砌保护墙时用砂浆填缝,(6)200厚混凝土砌块保护墙,(7)自防水钢筋混凝土剪力墙,(8)10厚1:2水泥砂浆基层粉平,(9)20厚聚合物防水砂浆,(10)300宽空腔,(11)200厚离壁衬套砖墙,(12)5厚1:1:6混合砂浆打底,(13)7厚1:1:4混合砂浆粉面,(14)腻子嵌平后,做防霉涂料二度, [page]
2-2、灌注桩与剪力墙间有回填土(桩与剪力墙间预留距离为1000)
从外到内:(1)钻孔灌注桩,(2)回填土分层夯实,密实度85%,(3)100厚混凝土砌块保护墙,(4)20厚1:2水泥砂浆基层粉平,(5)膨润土防水毯,(6)20厚1:2水泥砂浆保护层,(7)钢筋混凝土剪力墙结构,(8)10厚1:2水泥砂浆基层粉平,(9)20厚聚合物防水砂浆,(10)300宽空腔,(11)200厚离壁衬套砖墙,(12)内衬墙表面处理,(13)5厚1:1:6混合砂浆打底,(14)7厚1:1:4混合砂浆粉面,(15)腻子嵌平后,做防霉涂料二度。
3、类型三:地下连续墙+剪力墙(双墙合一)
侧墙防水采用三道设防,从外到内分别为:自防水钢筋混凝土地下连续墙(刚性防水)、自防水钢筋混凝土剪力墙(刚性防水)、聚合物防水水泥砂浆(柔性防水)。具体做法如下:
从外到内:(1)自防水地下连续墙,(2)自防水钢筋混凝土剪力墙,(3)10厚1:2水泥砂浆基层粉平,(4)20厚聚合物防水砂浆,(5)5厚1:1:6混合砂浆打底,(6)7厚1:1:4混合砂浆粉面,(7)腻子嵌平后,做防霉涂料二度
(三)地下室顶板防水设计
本工程地下室顶板大部分区域均会种植绿化,其防水采用三道设防。从外到内依次为:合成高分子防水涂膜两道(柔性防水)、自防水混凝土结构顶板(刚性防水)。具体做法如下:
从上到下:(1)回填土(种植土),(2)土工布一层,(3)25厚塑料疏水板,外伸出地下室外墙300外,(4)100厚C20砼保护层,内配双向钢筋网,外伸地下室侧墙300,并以i=0.3%坡向排水点,(5)2厚合成高分子防水涂膜两道,下伸至地下室侧墙施工缝300以下,用密封膏封严,(6)自防水混凝土结构顶板(表面要求平整),(7)室内顶板装饰层。
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