راهنمای اجرای آرماتوربندی سازه زیرزمینی +نکات
سازههای زیرزمینی به دلیل موقعیت خاصشان در برابر فشارهای جانبی خاک، رطوبت دائمی، خوردگی و نشستهای طولانیمدت، نیازمند طراحی و اجرای دقیقتری در بخش آرماتوربندی هستند.دانستن قیمت روز میلگرد برای برآورد هزینه اجرای آرماتوربندی سازههای زیرزمینی و انتخاب اقتصادیترین گزینه بسیار مهم است.
در این مقاله به بررسی اصول اجرایی، استانداردهای مهم، نکات کلیدی در خمکاری و برش میلگرد، روشهای مقابله با خوردگی و کنترل کیفی آرماتوربندی در پروژههای زیرزمینی میپردازیم، پس در ادامه با آهن اینجا همراه باشید.
آرماتوربندی سازههای زیرزمینی چیست؟
آرماتوربندی سازههای زیرزمینی به مجموعهای از عملیات فنی و اجرایی اطلاق میشود که با هدف مسلحسازی بتن در بخشهایی از سازه انجام میگیرد که در عمق زمین و در معرض رطوبت، فشارهای جانبی و شرایط خورنده قرار دارند. این عملیات شامل تهیه، فرمدهی، جایگذاری، تثبیت و کنترل آرماتورها (میلگردها) در قالببندی سازه است و با هدف افزایش مقاومت کششی، کنترل ترکهای ناشی از تنشهای درونی و بیرونی، و بهبود دوام سازه انجام میشود.
در چنین شرایطی، بتن بهتنهایی پاسخگوی نیازهای مقاومتی سازه نیست؛ چرا که بتن مقاومت زیادی در برابر کشش ندارد و در معرض بارهای ناشی از نشست زمین، فشار خاک و نوسانات دمایی میتواند دچار گسیختگی شود. از این رو، آرماتورها بهعنوان تقویتی درون بتن عمل کرده و ساختاری ترکیبی ایجاد میکنند که توانایی تحمل انواع تنشهای وارده را افزایش میدهد.
در سازههای واقعشده در عمق زمین، مانند دیوارههای نگهدارنده، دیوارهای پیرامونی طبقات منفی، شفتها، فونداسیونهای عمیق، مخازن بتنی زیرسطحی و بسیاری دیگر، نیاز به طراحی دقیقتر و اجرای استانداردتر آرماتورها کاملاً مشهود است. دلیل این حساسیت مضاعف، محیط غیرقابل پیشبینی و غالباً تهاجمی زیرزمین است؛ جایی که نشت آبهای زیرزمینی، تغییرات شیمیایی خاک، محدودیت در تهویه، و دشواریهای حملونقل و اجرا میتواند بر عملکرد نهایی سازه تأثیر مستقیم بگذارد.
اجرای این عملیات باید بر اساس نقشههای اجرایی دقیق و منطبق با محاسبات سازهای باشد. در این میان، انتخاب قطر و نوع میلگرد، نحوه آرایش آنها در فضا، فاصله مناسب میلگردها از یکدیگر، استفاده از اسپیسرهای تخصصی، چیدمان طولی و عرضی و چگونگی اجرای وصلهها و خمها، همگی نقش مستقیمی در کیفیت نهایی دارند. از سوی دیگر، نوع فولاد مصرفی نیز بسیار مهم است؛ چرا که محیطهای زیرزمینی اغلب مرطوب، کماکسیژن و خورندهاند، و به همین دلیل استفاده از میلگردهای ساده یا معمولی میتواند باعث کاهش طول عمر سازه یا حتی گسیختگی زودهنگام آن شود.
میلگرد یکی از مهمترین و پرکاربردترین مقاطع فولادی در صنعت ساختوساز است. این محصول به دلیل مقاومت بالا در برابر کشش، نقش کلیدی در استحکام بتن دارد و از آن برای افزایش مقاومت سازهها استفاده میشود، در این مقاله، به بررسی انواع میلگرد، ویژگیها و کاربردهای آن میپردازیم:
بیشتر بخوانیددر سازههایی که در عمق زمین اجرا میشوند، هرگونه انحراف از اصول آرماتوربندی ممکن است منجر به بروز ترکهای عمقی، نفوذپذیری بیشتر، شکست در برابر فشارهای جانبی و در نهایت تخریب موضعی یا کلی شود. همچنین، عملیات اجرایی باید با دقت بسیار بالا و تحت نظارت پیوسته انجام شود، زیرا پس از بتنریزی امکان اصلاح اشتباهات آرماتوربندی تقریباً وجود ندارد و هر نقصی در این مرحله میتواند هزینههای سنگینی در پی داشته باشد.
در کنار مباحث فنی، نکته قابل توجه دیگر، اهمیت مدیریت زمان و منابع در پروژههای زیرزمینی است. بهدلیل محدودیت فضا و پیچیدگیهای اجرایی، عملیات آرماتوربندی باید با برنامهریزی دقیق و استفاده از نیروی کار ماهر انجام شود تا از توقفهای غیرضروری و افزایش هزینهها جلوگیری شود.
چالشهای اجرای آرماتوربندی در پروژههای زیرزمینی
اجرای آرماتور در این پروژهها، با چالشهای خاصی همراه است. پیش از ورود به بخش نکات اجرایی، درک این چالشها ضروری است:
فشار جانبی خاک و آبهای زیرزمینی
یکی از مهمترین چالشهایی که در آرماتوربندی سازههای زیرزمینی باید با دقت بالا مورد توجه قرار گیرد، فشار جانبی ناشی از خاک و آبهای زیرزمینی است. این فشارها بهصورت دائمی و غالباً ناهمگن بر دیوارهها و کف سازه وارد میشوند و در صورت عدم پیشبینی و تقویت مناسب، میتوانند منجر به خمشدگی دیوار، ترکخوردگی بتن، نشت رطوبت و حتی گسیختگی موضعی یا کلی سازه شوند.
در سازههای سطحی، بیشترین تمرکز بر تحمل بارهای قائم (وزن سازه، بارهای زنده و مرده) است؛ اما در سازههای زیرزمینی، باید بارهای جانبی خاک، فشار هیدرواستاتیک، ارتعاشات ناشی از زلزله و حتی تغییرات حجمی خاک را نیز در نظر گرفت. این بارها در اثر وزن خاک اطراف، سطح ایستابی بالا، بارندگی شدید، نشستهای موضعی و تغییرات فصلی بهوجود میآیند و رفتار بسیار پیچیدهای دارند.
برای مقابله مؤثر با این فشارها، طراحی صحیح و اجرای اصولی آرماتورها نقش کلیدی ایفا میکند. آرایش، فاصلهگذاری، قطر میلگرد و نحوه مهار آنها باید به گونهای باشد که دیوارها و کف سازه بتوانند در برابر این بارها مقاومت کافی داشته باشند. در غیر این صورت، کوچکترین انحراف از طرح مهندسی میتواند پایداری سازه را بهخطر بیندازد.
در این زمینه، رعایت چند اصل فنی ضروری است:
- بررسی و تحلیل ژئوتکنیکی کامل پیش از هرگونه طراحی
نخستین قدم در مواجهه با فشارهای جانبی خاک و آب، انجام مطالعات دقیق ژئوتکنیک است. این مطالعات باید شامل آزمایشهای میدانی مانند نفوذ استاندارد (SPT)، CPT، و نمونهگیری لولهای (Shelby Tube) باشد. دادههای این آزمایشها تعیینکننده نوع خاک (رسی، ماسهای، سیلتی)، میزان چسبندگی، زاویه اصطکاک داخلی، ضریب نفوذپذیری، و موقعیت دقیق سطح ایستابی هستند. بدون شناخت درست این متغیرها، هیچ طراحی آرماتوربندی قابل اعتماد نخواهد بود. همچنین باید در نظر داشت که در بسیاری از پروژهها، تغییرات فصلی در سطح آب زیرزمینی ممکن است فشار هیدرواستاتیک را در بازههای زمانی مختلف تغییر دهد. این موضوع در مناطقی با بارندگی بالا یا نزدیک رودخانهها، اهمیت بیشتری پیدا میکند. - مدلسازی فشارهای وارده بر دیوارها و کف سازه با نرمافزارهای تخصصی
پس از دریافت دادههای ژئوتکنیکی، مدلسازی دقیق تنشها در نرمافزارهایی مانند Plaxis، Geo5، SAFE یا FLAC3D انجام میشود. در این مرحله، فشار جانبی فعال، فشار جانبی در حالت سکون و فشار منفعل با استفاده از روابط رانکین و کولمب بر اساس نوع خاک محاسبه میشوند. همچنین، در پروژههایی که عمق سازه زیاد است یا خاک بهصورت اشباعشده رفتار میکند، تحلیل فشار آب منفذی و اثرات آن بر پایداری دیوارهها باید حتماً لحاظ شود. این تحلیلها تعیین میکنند که در چه مناطقی از سازه نیاز به افزایش تراکم میلگرد یا استفاده از مهاربند داریم. - افزایش چگالی آرماتور در نواحی بحرانی تحت فشار جانبی بالا
دیوارهایی که مستقیماً با خاک و رطوبت در تماس هستند، باید بهصورت ویژه تقویت شوند. در این بخشها استفاده از دو لایه آرماتور (دو شبکه میلگرد در دو طرف دیوار) ضروری است. علاوه بر آن، باید نسبت طول به ضخامت دیوار (L/t) و ارتفاع آزاد دیوارها در تعیین فاصله، قطر و نوع میلگردها مورد بررسی قرار گیرد. شبکههای افقی و عمودی باید با فاصلههای کاهشیافته (مثلاً ۱۵ یا ۲۰ سانتیمتر) بسته شوند تا از تغییر شکل دیوارها در برابر فشار خاک جلوگیری شود. پوشش بتن نیز در این مناطق باید افزایش یابد (حداقل ۵۰ میلیمتر) تا از خوردگی آرماتور بر اثر نفوذ رطوبت جلوگیری شود. همچنین استفاده از میلگردهای A3 و A4 با مقاومت تسلیم بالا در این بخشها بسیار مهم است. - طراحی و اجرای سیستم زهکشی پشت دیوار برای کاهش فشار آب
در صورت نبود سیستم زهکشی مناسب، آبهای زیرزمینی پشت دیوار جمع میشوند و باعث افزایش شدید فشار هیدرواستاتیک میشوند. برای کنترل این فشار، باید از لولههای زهکشی سوراخدار با قطر مناسب (معمولاً ۱۰ تا ۱۵ سانتیمتر)، پوشش ژئوتکستایل غیرقابلفروپاشی، و لایههای شن و ماسه با دانهبندی دقیق استفاده شود. اجرای چاهکهای تخلیه در فواصل منظم و هدایت آب زهکش به کانالهای جمعآوری نیز از الزامات است. در مناطقی که خاک دارای نفوذپذیری پایین است، استفاده از صفحههای زهکشی کامپوزیتی (Dimple Board) پشت دیوار توصیه میشود. - استفاده از پشتبندها و مهاربندهای سازهای برای انتقال بار اضافی
اگر فشار جانبی از حد تحمل دیوار بتنی فراتر رود، باید از پشتبندهای مورب یا عمودی (Counterforts) استفاده کرد که بهعنوان المانهای باربر عمل کرده و فشار وارد شده را به فونداسیون منتقل میکنند. این پشتبندها معمولاً با فاصله ۲ تا ۴ متر از هم اجرا میشوند و باید بهصورت یکپارچه با دیوار و کف بتنریزی شوند. طراحی این عناصر باید طبق آییننامه ACI 318 و براساس تحلیلهای سازهای انجام شود تا از بروز کمانش، خمش بیش از حد و شکست برشی جلوگیری شود. - کنترل دقیق درزهای اجرایی و پیشبینی واترپروفینگ مناسب
درزهای اجرایی، مفاصل انبساطی و اتصالات بین اجزای بتنی، نقاط بسیار حساسی در برابر نفوذ آب و تمرکز تنش هستند. برای مقابله با فشارهای جانبی در این نقاط، باید از میلگردهای اورلپ با طول گیرایی استاندارد استفاده شود. همچنین، نصب واتراستاپهای PVC یا بنتونیتی در میانه ضخامت بتن، از نشت آب در محل درز جلوگیری میکند. در موارد خاص، اجرای غشای پیوسته ضدآب بر روی کل سطح دیوار نیز توصیه میشود. این پوششها معمولاً از جنس پلییورتان، بیتومن اصلاحشده یا ترکیبات کریستالی نفوذگر هستند که ضمن جلوگیری از نفوذ رطوبت، به حفظ سلامت آرماتورها نیز کمک میکنند. - پیشبینی بارهای ویژه مانند زلزله یا نوسانات فصلی فشار خاک و آب
بسیاری از طراحان تنها بارهای استاتیکی را در نظر میگیرند، درحالیکه سازههای زیرزمینی در معرض بارهای دینامیکی مانند زلزله، ارتعاشات سطحی یا نوسانات فصلی سطح آب زیرزمینی قرار دارند. در تحلیل سازه، باید اثر این بارها بر دیوارها و رفتار آرماتورها شبیهسازی شود. استفاده از ضریب اهمیت بالا، ضرایب بار ترکیبی ویژه و افزایش سطح مقطع آرماتورها در مناطق مستعد زلزله، بخشی از تمهیدات مقاومسازی در برابر این شرایط خاص هستند.
احتمال بالای خوردگی میلگرد
یکی از مهمترین دغدغهها در طراحی و اجرای سازههای زیرزمینی، خطر خوردگی میلگردها بهواسطه حضور دائمی رطوبت، عدم تهویه مناسب، نفوذ یونهای مخرب و تغییرات PH خاک است. برخلاف پروژههای سطحی که میلگردها تنها در معرض رطوبت فصلی قرار میگیرند، در محیطهای زیرسطحی، خطر خوردگی یک عامل پیوسته و همیشگی است که اگر کنترل نشود، میتواند باعث از دست رفتن مقطع مؤثر میلگرد، کاهش ظرفیت باربری و در نهایت، گسیختگی سازه شود.
در ادامه، ۷ اصل حیاتی برای کنترل و پیشگیری از خوردگی میلگرد در پروژههای زیرزمینی با توضیحات کاملاً فنی و اجرایی آورده شده است:
- شناسایی دقیق شرایط شیمیایی خاک و آب زیرزمینی پیش از اجرا
نخستین گام برای مقابله با خوردگی، شناخت محیط است. باید پیش از شروع عملیات اجرایی، آزمایشهای شیمیایی روی خاک و آب زیرزمینی انجام شود. این آزمایشها شامل بررسی سطح PH، میزان کلرید، سولفات، نیترات، مواد آلی، مقاومت الکتریکی خاک و مقدار اکسیژن محلول در آب است. خاکهای اسیدی (PH کمتر از 6)، خاکهای شور یا سولفاته، و آبهای حاوی کلرید بالا، از اصلیترین عوامل خوردگی هستند. بدون این دادهها، انتخاب نوع پوشش میلگرد یا افزودنیهای بتن صرفاً بر پایه فرضیات خواهد بود. - استفاده از میلگردهای با پوشش ضدخوردگی یا جنس خاص در مناطق بحرانی
اگر آزمایشها نشاندهند که محیط شدیداً خورنده است، باید از میلگردهایی استفاده شود که بهصورت ذاتی یا با اعمال پوشش، در برابر خوردگی مقاوم باشند. رایجترین گزینهها عبارتند از:
میلگرد با پوشش اپوکسی (Epoxy Coated Rebar)
میلگرد گالوانیزه گرم (Hot-dip Galvanized Rebar)
میلگردهای فولاد ضد زنگ (Stainless Steel Rebar – Type 316L)
پوشش اپوکسی ارزانتر اما در برابر آسیب مکانیکی حساس است؛ درحالیکه فولاد ضد زنگ مقاومت بسیار بالایی دارد ولی هزینهبر است. انتخاب بین این گزینهها باید با توجه به شدت خوردگی و الزامات اقتصادی پروژه انجام شود. - افزایش ضخامت پوشش بتن (Concrete Cover) بر روی آرماتورها
مهمترین عامل محافظ میلگرد در برابر عوامل خورنده، ضخامت کافی بتن اطراف آن است. در محیطهای زیرزمینی، این پوشش باید حداقل ۵۰ تا ۷۵ میلیمتر باشد و در نقاط حساس مانند کف و دیوار در مجاورت خاک اشباع، حتی به ۸۰ میلیمتر برسد. هرگونه کاهش در ضخامت پوشش بتن، مانند تماس میلگرد با قالب یا اسپیسر نامناسب، میتواند باعث ترکخوردگی، نفوذ رطوبت و شروع خوردگی شود. استفاده از اسپیسرهای پلیمری استاندارد و اجرای دقیق بتنریزی، در این مرحله حیاتی است. - استفاده از بتن با نفوذپذیری پایین و افزودنیهای ضد خوردگی
بتن در سازههای زیرزمینی باید طوری طراحی شود که کمترین نفوذپذیری ممکن را داشته باشد. این هدف از طریق نسبت آب به سیمان پایین (W/C زیر 0.45)، استفاده از مواد پوزولانی (مانند میکروسیلیس یا خاکستر بادی)، و افزودن افزودنیهای ضدخوردگی (مانند کلسیم نیتریت یا مهارکنندههای آلی) قابل دستیابی است. بتن با این مشخصات نهتنها از نفوذ یونهای مخرب جلوگیری میکند، بلکه به دلیل کاهش تخلخل، زمان رسیدن عوامل خورنده به میلگرد را نیز افزایش میدهد. - اجرای سیستم آببند (واترپروفینگ) اصولی و چندلایه برای جلوگیری از تماس مستقیم آب با میلگرد
یکی از مؤثرترین روشهای جلوگیری از خوردگی، جلوگیری از نفوذ رطوبت از ابتداست. این کار از طریق اجرای سیستمهای آببند چندلایه انجام میشود:
لایه اولیه قیری یا پلیمری روی سطح خارجی بتن
اجرای ژئوممبران یا پوششهای PVC در محل تماس با خاک مرطوب
استفاده از نوارهای واتراستاپ در درزهای اجرایی
این سیستمها، بهویژه در دیوارهای جانبی و کفهایی که با خاک اشباع تماس دارند، نقش بسیار مهمی در حفظ خشکماندن شبکه آرماتور دارند. - اجرای دقیق، بدون خطا و با رعایت اصول نصب آرماتور در فضاهای زیرزمینی
حتی بهترین مصالح نیز در صورت اجرای ضعیف، بهدرستی عمل نمیکنند. نصب آرماتورها در پروژههای زیرزمینی باید با دقت بالا و تحت نظارت مهندسان ناظر صورت گیرد. برخی خطاهای رایج که منجر به خوردگی زودرس میشوند عبارتند از:
خراشبرداشتن پوشش اپوکسی هنگام حمل یا نصب
تماس میلگرد با زمین یا قالب بهدلیل نبود اسپیسر مناسب
استفاده از آرماتور زنگزده یا آغشته به گل و روغن
وصلهکردن نادرست یا جوشکاری بدون رعایت دستورالعمل
پیشگیری از این اشتباهات، تأثیر مستقیم در کاهش ریسک خوردگی خواهد داشت. - پایش و نگهداری دورهای برای سازههای با اهمیت یا حساسیت بالا
در پروژههایی مانند مترو، مخازن دفنی یا تأسیسات صنعتی زیرزمینی، انجام بازرسیهای دورهای (مانند تست مقاومت بتن، بررسی سطح ترکها، تستهای پتانسیل خوردگی یا هافسل) ضروری است. این بازرسیها به شناسایی زودهنگام نقاط مشکلدار کمک کرده و از بروز خرابیهای جبرانناپذیر جلوگیری میکنند. در صورت مشاهده نشانههای خوردگی (مانند زنگزدگی سطح بتن یا نشت آب)، باید اقدامات ترمیمی سریع شامل تزریق رزین، تعویض بخشهای آسیبدیده یا اجرای لایه محافظ جدید صورت گیرد.
در دنیای ساختوساز، استفاده از مصالحی که هم مقاوم باشند و هم دوام بالایی داشته باشند، اهمیت فوقالعادهای دارد. یکی از محصولاتی که در سالهای اخیر مورد توجه بسیاری از مهندسان و پیمانکاران قرار گرفته، میلگرد گالوانیزه است. این نوع میلگرد بهدلیل ویژگیهای خاص و طول عمر بالا، گزینهای مناسب برای پروژههایی است که در معرض رطوبت و شرایط محیطی سخت قرار دارند، در این مقاله در مورد میلگرد گالوانیزه و ویژگیهای آن گفتهایم:
بیشتر بخوانیددشواریهای دسترسی و کنترل کیفیت
یکی از مهمترین تفاوتهای پروژههای زیرزمینی با سازههای سطحی، محدودیتهای شدید در دسترسی به محل اجرا و سختی اعمال کنترل کیفی در شرایط فیزیکی خاص و بسته است. در این پروژهها، فضای کاری اغلب تنگ، تاریک، مرطوب و گاهی آلوده به گازهای زیرزمینی یا مواد شیمیایی خاک است. همین عوامل، نهتنها روند اجرای آرماتوربندی را دشوار میکنند، بلکه اعمال بازرسی و نظارت دقیق را نیز با چالشهای جدی مواجه میسازند.
در ادامه، ۷ اصل حیاتی برای مدیریت صحیح این چالشها ارائه شده که هرکدام شامل راهکارهای مهندسی و اجرایی کاملاً مشخص و قابل پیادهسازی در کارگاه هستند:
- برنامهریزی دقیق فازبندی اجرا متناسب با فضای محدود زیرزمین
فضای محدود و در بسیاری از مواقع پرخطر سازههای زیرزمینی، اجازه اجرای همزمان چند فعالیت را نمیدهد. بنابراین باید عملیات آرماتوربندی، قالببندی، بتنریزی و حتی تردد نیروی انسانی و تجهیزات بهصورت مرحلهای و با فازبندی هوشمند انجام شود. این کار نیازمند نقشهبرداری دقیق از محل، تعیین مسیرهای دسترسی ایمن، و برنامهریزی بر اساس توالی منطقی کارهاست. هرگونه همپوشانی غیرضروری در کارها، منجر به بینظمی، تأخیر، یا کاهش دقت در اجرا خواهد شد. - ایجاد مسیرهای تردد ایمن برای نیروی انسانی و تجهیزات با توجه به عمق، شیب و رطوبت محیط
بسیاری از خطاهای اجرایی در آرماتوربندی پروژههای زیرزمینی، ناشی از دسترسی نامناسب یا شرایط خطرناک فیزیکی در محل کار است. کف لغزنده، ارتفاع کم، شیب زیاد یا وجود کابل و لوله در کف، همگی باعث اختلال در حرکت و کاهش تمرکز مجریان میشوند. بنابراین قبل از شروع عملیات، باید مسیرهای حرکت نیروی کار و جابهجایی ابزارهای سنگین مانند دستگاه خمکاری یا شبکههای آرماتور، با استفاده از سکوی کار، کفسازی موقت، نورپردازی و تهویه مناسب تجهیز شوند. - استفاده از ابزارها و تجهیزات سبک، پرتابل و قابل استفاده در فضاهای بسته
فضای بسته پروژههای زیرزمینی اجازه ورود دستگاههای بزرگ یا جرثقیلهای سقفی را نمیدهد. در نتیجه، اجرای عملیات آرماتوربندی باید با استفاده از ابزارهای سبک، قابلحمل و کممصرف انجام شود؛ مانند: خمکاری با جک دستی، حمل میلگرد با گاریهای ریلی کوچک، نورپردازی با چراغهای ضدآب پرتابل و جوشکاری با اینورترهای سبک. استفاده از این تجهیزات ضمن افزایش ایمنی، باعث حفظ دقت اجرا در شرایط دشوار میشود. - کنترل کیفی مرحلهای با چکلیستهای فنی استاندارد و روشهای بدون نیاز به تخریب
در فضاهای محدود، بازرسی میدانی پیوسته ممکن نیست، بنابراین باید قبل از هر مرحله بتنریزی یا پوشش کار، کنترل کیفیت با استفاده از چکلیستهای فنی کامل انجام شود. این چکلیستها شامل بررسی مواردی چون: فاصله میلگردها، محل وصلهها، طول گیرایی، قطر میلگردها، رعایت پوشش بتن، کیفیت اسپیسرها و عدم تماس میلگرد با قالب است. در صورت امکان، استفاده از روشهای غیرمخرب مانند تست پوشش بتن (Covermeter)، تصویربرداری حرارتی یا تشخیص محل میلگرد با اسکنر مغناطیسی توصیه میشود. - ثبت تصویری و مستندسازی دیجیتال از مراحل اجرای آرماتوربندی پیش از بتنریزی
یکی از مشکلات رایج در کارگاههای زیرزمینی، بتنریزی بدون مستندسازی دقیق مراحل پنهان کار مانند جایگذاری آرماتورهاست. در این فضاها، پس از بتنریزی امکان بازرسی مجدد یا اصلاح وجود ندارد. بنابراین باید در هر مرحله، با استفاده از دوربینهای مقاوم به رطوبت و نور کم، از کل فرایند آرماتوربندی و اتصالات تصویربرداری انجام و در پرونده فنی پروژه ثبت شود. این اسناد در صورت بروز اختلاف، نقص فنی یا نیاز به تعمیرات آتی بسیار کاربردی خواهند بود. - استفاده از نیروی کار متخصص در آرماتوربندی فضاهای بسته و عمقی
آرماتوربندی در زیرزمین، با وجود محدودیت فضا، فشار زمانی، و خستگی ناشی از شرایط محیطی، نیاز به کارگرانی با مهارت بالا دارد. این افراد باید با اصول چیدمان آرماتور در فضاهای بسته، خمکاری در محل، خواندن نقشههای اجرایی پیچیده و اصول ایمنی در محیطهای بسته آشنایی کامل داشته باشند. در غیر این صورت، کیفیت اجرای میلگردها بهشدت پایین خواهد آمد و ریسک خوردگی، پوشش ناکافی یا اشتباه در آرایش آرماتور افزایش مییابد. - تهویه، نورپردازی و ایمنسازی مستمر محیط برای حفظ دقت و تمرکز نیروی انسانی
کاهش اکسیژن، گرمای زیاد، وجود بخار آب، بوی مواد شیمیایی یا نور کم، همگی عواملی هستند که دقت مجری و ناظر را کاهش میدهند. بنابراین نصب سیستم تهویه موقت (فنهای اکسیژنرسان)، نورپردازی موضعی با نور سفید، و نصب دتکتورهای گاز و هشداردهندههای ایمنی برای کار در فضاهای بسته الزامی است. این اقدامات نهتنها باعث حفظ جان نیروها میشوند، بلکه دقت در اجرای بندهای حیاتی مثل فواصل، اتصال میلگردها، نصب اسپیسرها و خواندن درست نقشهها را افزایش میدهند.
نکات اجرایی در آرماتوربندی سازههای زیرزمینی
اجرای آرماتوربندی در محیطهای زیرزمینی بهمراتب پیچیدهتر از سازههای سطحی است؛ چرا که علاوهبر رعایت اصول مهندسی سازه، باید ملاحظات محیطی، اجرایی و حتی ایمنی خاصی را نیز در نظر گرفت. وجود رطوبت دائمی، فشار جانبی خاک، محدودیت در دسترسی، و لزوم کنترل دقیق فواصل و پوشش بتن، این مرحله از ساخت را به یکی از حساسترین بخشها در پروژههای زیرزمینی تبدیل کرده است.
در چنین شرایطی، اجرای اصولی آرماتورها نیازمند تصمیمگیری درست درباره نوع میلگرد، شیوه چیدمان، نحوه مهار، رعایت پوشش بتن، کنترل جوش یا بستن میلگردها، و دقت در خواندن و اجرای نقشههاست. همچنین، استفاده از تجهیزات مناسب و نیروی کار ماهر، تضمینکننده دقت، دوام و پایداری عملکرد سازه در بلندمدت خواهد بود.
در ادامه مقاله، بهصورت مرحلهبهمرحله و دقیق، مهمترین نکات اجرایی در آرماتوربندی سازههای زیرزمینی را بررسی خواهیم کرد:
1. انتخاب میلگرد مناسب
در پروژههای زیرزمینی، انتخاب میلگرد صرفاً به نوع و سایز آن محدود نمیشود؛ بلکه فرآیندی مهندسی و چندمرحلهای است که باید بر پایه شرایط محیطی، میزان خورندگی خاک، فشارهای وارده، نوع سازه، و حتی روش اجرا تعیین شود. اشتباه در این مرحله، ممکن است باعث کاهش چشمگیر دوام سازه، افزایش احتمال خوردگی، بروز ترکهای سازهای یا حتی فروپاشی موضعی شود.
در ادامه، مهمترین نکاتی که باید هنگام انتخاب میلگرد مناسب برای سازههای زیرزمینی رعایت شود، همراه با توضیحات کامل ارائه میشود:
- تحلیل دقیق شرایط محیطی و شیمیایی محل پروژه برای انتخاب نوع پوشش میلگرد
نخستین و مهمترین قدم در انتخاب میلگرد، شناخت ویژگیهای محیطی محل اجراست. اگر خاک یا آب زیرزمینی دارای یونهای کلرید، سولفات، نیترات یا PH پایین باشد، خطر خوردگی شدید افزایش مییابد. در چنین مواردی استفاده از میلگردهای معمولی (ساده یا آجدار معمولی) بهشدت پرریسک خواهد بود. باید حتماً از نتایج آزمایشهای ژئوتکنیکی و شیمیایی بهرهبرداری شود تا مشخص شود که چه نوع میلگرد و با چه نوع پوششی برای شرایط پروژه مناسبتر است. - انتخاب میلگرد با پوشش مقاوم در برابر خوردگی متناسب با سطح خطر پروژه
در محیطهای خورنده یا مرطوب دائمی، سه نوع میلگرد گزینههای اصلی به شمار میآیند:
میلگرد پوششدار اپوکسی (Epoxy-Coated): مناسب برای رطوبت بالا و خاک با شوری متوسط. مزیت: قیمت مناسب. عیب: حساسیت بالا به خراش و آسیب در زمان حمل و نصب.
میلگرد گالوانیزه (Hot-Dip Galvanized): دارای مقاومت مناسب در برابر کلریدها و اکسیژن، با تحمل فیزیکی بهتر نسبت به اپوکسی.
میلگرد فولاد ضدزنگ (Stainless Steel – Type 304 یا 316): مناسب برای شرایط بسیار خورنده یا پروژههایی با عمر طراحی بالا (مانند مترو، مخازن زیرزمینی، پناهگاهها). قیمت بالاتر اما دوام بسیار بالا.انتخاب میان این گزینهها باید متناسب با تحلیل اقتصادی-فنی پروژه، عمر طراحی، اهمیت سازه و شرایط محیطی انجام شود. - تطابق نوع میلگرد با الزامات آییننامهای و مشخصات فنی پروژه
میلگرد انتخابشده باید با استانداردهای ملی و بینالمللی معتبر تطابق داشته باشد. در ایران، استاندارد ISIRI 3132 برای میلگردهای آجدار مورد استفاده قرار میگیرد. برای پروژههای خاص، استفاده از استانداردهای ACI (مخصوصاً ACI 318) یا ASTM (مانند ASTM A615، A706، A1035) الزامی است. همچنین، برخی پروژههای صنعتی و زیرساختی نیازمند میلگردهایی با مشخصات مکانیکی خاص مانند مقاومت تسلیم بالا، شکلپذیری ویژه یا ضریب انبساط حرارتی کنترلشده هستند. - انتخاب قطر، نوع آج و کلاس مقاومتی میلگرد با توجه به نوع بارگذاری و محل استفاده
در دیوارهها، شفتها یا کفهایی که تحت فشار جانبی خاک یا آب قرار دارند، معمولاً از میلگردهایی با قطر بالا و کلاس مقاومتی بیشتر (A3 یا A4) استفاده میشود. این میلگردها معمولاً دارای آجهای جناغی یا مرکباند که چسبندگی به بتن را بهبود میبخشند و مقاومت کششی بالاتری ایجاد میکنند. در محلهایی که تمرکز تنش داریم یا خمکاری زیاد نیاز است، استفاده از میلگردهای نرمتر مانند A2 توصیه میشود که قابلیت شکلدهی بهتر دارند و احتمال ترکخوردگی در آنها کمتر است. - در نظر گرفتن عملکرد میلگرد در برابر خمش، برش، کمانش و رفتار سازهای مورد انتظار
میلگرد انتخابشده باید متناسب با نوع عملکرد سازهای آن باشد. برای مثال، در مناطقی که رفتار خمشی غالب است (مانند نواحی میانی دیوار)، میلگرد باید مقاومت کششی بالایی داشته باشد. اما در محلهایی که خطر برش بالا است (نزدیکی اتصالات یا تغییر سطح مقطع)، استفاده از میلگردهایی با رفتار برشی بهتر یا اجرای خاموتهای تقویتی توصیه میشود. در فضاهای بلند، کنترل کمانش میلگردهای طولی نیز حائز اهمیت است و باید به کمک استیفنرها یا مهاربندهای میانی کنترل شود. - پیشبینی الزامات اجرایی مرتبط با خمکاری، جوشکاری یا اتصال مکانیکی میلگرد
برخی میلگردها (مانند فولاد ضد زنگ یا اپوکسیدار) محدودیتهایی در خمکاری یا جوش دارند. برای مثال، خمکاری میلگردهای اپوکسی باید با شعاع بزرگتر انجام شود تا پوشش آسیب نبیند. یا در برخی پروژهها استفاده از وصلههای مکانیکی (Coupler) بهجای اورلپ توصیه میشود. بنابراین باید در زمان انتخاب، تمام محدودیتهای اجرایی میلگرد در کارگاه نیز در نظر گرفته شود، نه فقط مشخصات مکانیکی آن. - توجه به شرایط حمل، نگهداری و دپوی میلگرد در محل پروژه
برخی انواع میلگرد مانند اپوکسی یا فولاد ضد زنگ، در برابر شرایط بد دپو (مثل خاکزدگی، رطوبت، تماس با سایر فلزات) بسیار حساساند. در پروژههای زیرزمینی که معمولاً فضای دپوی مناسب محدود است، باید از سیستمهای نگهداری اصولی مانند:
دپوی روی پالتهای چوبی یا فلزی
استفاده از پوشش ضد آب هنگام انبارش
جداسازی میلگردها با پوشش خاص از دیگر مصالح
استفاده شود تا خواص مکانیکی و ضد خوردگی میلگردها تا زمان اجرا حفظ شود.
2. نحوه قرارگیری میلگردها
نحوه قرارگیری میلگردها در سازههای زیرزمینی، یکی از مهمترین عوامل تعیینکننده در مقاومت، دوام و ایمنی نهایی سازه است. برخلاف تصور عمومی که ممکن است این مرحله را صرفاً یک موضوع اجرایی بداند، آرایش صحیح میلگردها در فضا، بهطور مستقیم با عملکرد سازه در برابر فشارهای جانبی، نشستهای موضعی، نفوذ آب، و حتی زلزله مرتبط است.
در پروژههای زیرزمینی، محیط مرطوب، فضای محدود، فشارهای جانبی متغیر و احتمال خوردگی بالا، همه باعث میشوند که قرارگیری دقیق و مهندسیشدهی میلگردها اهمیت دوچندانی داشته باشد. در ادامه، اصول اجرایی کلیدی در این زمینه با توضیحات کامل ارائه شده است:
- رعایت دقیق فواصل میلگردها مطابق نقشه اجرایی و شرایط بارگذاری
فاصله افقی و عمودی بین میلگردها باید دقیقاً بر اساس نقشههای سازهای و محاسبات بارهای جانبی تنظیم شود. این فواصل معمولاً بر اساس حداکثر تنشهای پیشبینیشده، ضخامت دیوار یا کف، و نوع خاک اطراف تعیین میشوند. کاهش فاصلهها بیش از حد مجاز میتواند منجر به عدم پوشش مناسب بتن و تشکیل حفره شود، درحالیکه افزایش آن موجب ضعف سازه در برابر تنشهای کششی خواهد شد. - استفاده از اسپیسرهای استاندارد برای حفظ پوشش بتن در تمام جهات
در محیطهای زیرزمینی که میلگردها در تماس مستقیم با رطوبت قرار دارند، حفظ فاصله کافی میان سطح میلگرد و قالب (پوشش بتن) بسیار مهم است. اسپیسرهای پلیمری یا بتنی باید بهاندازه کافی و در نقاط بحرانی مانند گوشهها، تقاطعها و درزها نصب شوند. ضخامت پوشش بتن در این شرایط باید بین ۵۰ تا ۷۵ میلیمتر باشد و اسپیسرها نباید در طول اجرا جابهجا شوند یا شکسته شوند، زیرا کوچکترین انحراف میتواند میلگرد را به سطح بتن نزدیک کرده و خطر خوردگی را افزایش دهد. - چیدمان صحیح میلگردهای اصلی و فرعی بر اساس جهت نیروهای غالب در سازه
میلگردهای اصلی معمولاً در جهت نیروهای کششی یا خمشی وارده بر سازه قرار میگیرند (مثلاً افقی در دیوار یا طولی در فونداسیون)، درحالیکه میلگردهای فرعی برای نگهداری آرایش، کنترل ترکهای ثانویه و توزیع یکنواخت تنش بهکار میروند. اشتباه در جایگذاری یا معکوسکردن این دو نوع میلگرد، میتواند منجر به شکست موضعی در نقاط کلیدی سازه شود. تشخیص درست جهت میلگردهای اصلی و فرعی بر اساس نقشه اجرایی، یکی از وظایف حساس ناظر مقیم در محل است. - اجتناب از تماس میلگردها با زمین، قالب چوبی یا مصالح غیراستاندارد
میلگردها باید کاملاً در وسط ضخامت بتن قرار گیرند و نباید با قالب چوبی، کف خاکی یا آجر در تماس باشند. تماس مستقیم با این سطوح باعث از بین رفتن پوشش بتن، تمرکز رطوبت و شروع خوردگی در مدت زمان کوتاه خواهد شد. همچنین استفاده از مصالح غیراستاندارد مانند آجر، سنگ یا قطعات چوبی برای تکیهگاه میلگرد، بهشدت ممنوع است و از نظر کنترل کیفیت یک خطای اجرایی فاحش محسوب میشود. - اتصال دقیق و مستحکم میلگردها با سیم آرماتوربندی یا وصله مکانیکی، بدون جا بهجایی پس از تثبیت
پس از چیدمان میلگردها، اتصال آنها با سیمهای فولادی گالوانیزه یا بستهای مخصوص باید با دقت و طبق الگوی اتصال مشخصشده در نقشه انجام شود. این اتصالات باید بهگونهای باشند که در حین بتنریزی، لرزش ویبره یا عبور نیرو، شبکه آرماتور جابهجا نشود. در محلهایی که استفاده از وصله مکانیکی (Coupler) الزامآور است، باید این قطعات با دقت و با ابزار تخصصی نصب شوند و حتماً قبل از بتنریزی تست شوند تا از انتقال مناسب نیرو اطمینان حاصل شود. - حفظ تمیزی سطح میلگردها در زمان اجرا برای جلوگیری از اختلال در چسبندگی با بتن
سطح میلگردها باید عاری از گل، گردوغبار، رنگ، روغن قالب، زنگزدگی پوستهای یا هر نوع آلودگی دیگر باشد. در شرایط زیرزمینی که خاک مرطوب و گردوغبار زیاد است، این آلودگیها بسیار رایجاند. تمیز نبودن میلگرد منجر به کاهش چسبندگی بتن به فولاد و ایجاد ترکهای مویین خواهد شد. شستوشوی میلگردها پیش از جایگذاری یا استفاده از برسهای سیمی استاندارد برای پاکسازی آنها، بخشی جداییناپذیر از عملیات اجرایی حرفهای است. - بازرسی و تأیید نهایی توسط ناظر فنی پیش از شروع بتنریزی، بدون هیچگونه پوشش یا مداخله در آرایش میلگرد
پیش از آنکه بتنریزی آغاز شود، باید ناظر مقیم پروژه، تمامی بخشهای آرماتوربندی را بازدید و بازرسی کند. این بازدید باید بدون پوشش و در دسترس کامل انجام شود. هرگونه تغییر بدون تأیید نقشه، یا اضافه/حذف میلگرد، باید فوراً گزارش و اصلاح شود. پس از تأیید نهایی، هیچگونه جابهجایی، جوشکاری یا وصلهزنی مجدد مجاز نیست. در صورت مشاهده اشکال پس از بتنریزی، اصلاح آن بسیار دشوار و پرهزینه خواهد بود.
3. اجرای پوشش بتن مناسب
در سازههای زیرزمینی، پوشش بتن نقش حیاتی در محافظت از میلگرد در برابر نفوذ رطوبت، گازهای مهاجم، یونهای خورنده و اثرات کربناسیون ایفا میکند. برخلاف تصور عمومی، بتن بهتنهایی محافظ قطعی میلگرد نیست، بلکه تنها در صورتی که با ضخامت کافی، چگالی مناسب و نفوذناپذیری کنترلشده اجرا شود، میتواند عملکرد محافظتی مورد انتظار را داشته باشد. هرگونه ضعف در پوشش بتن، مسیر نفوذی برای آب، کلریدها و سولفاتها فراهم میکند و به شروع فرآیند خوردگی منجر میشود.
در ادامه، ۷ اصل اجرایی کلیدی در زمینه اجرای صحیح و مهندسیشده پوشش بتن برای سازههای زیرزمینی ارائه شده است:
- تعیین ضخامت دقیق پوشش بتن براساس موقعیت سازه و شرایط محیطی
مقدار پوشش بتن باید با توجه به محل قرارگیری میلگرد (کف، دیوار، سقف)، نوع خاک، میزان رطوبت، و خطر خورندگی تعیین شود. در سازههای زیرزمینی، حداقل پوشش بتن برای آرماتورهای طولی، بسته به آییننامه، معمولاً بین ۵۰ تا ۷۵ میلیمتر توصیه میشود. در نقاطی که در تماس با خاک اشباع یا مواد خورنده هستند (مثل کف پمپخانه یا مخازن زیرزمینی)، این عدد میتواند به ۸۰ میلیمتر یا بیشتر نیز برسد. کاهش حتی چند میلیمتر از این مقدار، میتواند باعث تسریع در رسیدن آب یا کلرید به میلگرد شود. - استفاده از اسپیسرهای استاندارد و مقاوم به رطوبت برای تضمین یکنواختی پوشش
اسپیسرها مهمترین عامل حفظ یکنواختی و تضمین فاصله میلگرد تا سطح قالب هستند. در محیطهای زیرزمینی، اسپیسرها باید از جنس پلیمری یا بتن مقاوم به آب انتخاب شوند تا در اثر رطوبت یا فشار جانبی، تغییر شکل نداده یا از جای خود خارج نشوند. قرار دادن آنها باید در فواصل مشخص (معمولاً هر ۶۰ تا ۸۰ سانتیمتر) و در تمامی سطوح انجام شود؛ بهویژه در کنجها، تغییر ترازها و محلهای اتصال دیوار و کف. - کنترل نسبت آب به سیمان (W/C) در بتن برای کاهش نفوذپذیری پوشش
هرچه نسبت آب به سیمان در بتن بیشتر باشد، تخلخل و نفوذپذیری آن افزایش مییابد. بتن با W/C بالا باعث میشود رطوبت، یون کلرید و حتی گازها بتوانند بهراحتی از سطح بتن عبور کرده و به میلگرد برسند. در پوشش بتن برای سازههای زیرزمینی، این نسبت باید زیر ۰.۴۵ باشد. برای دستیابی به این هدف، استفاده از افزودنیهای روانکننده (Superplasticizers) بدون افزایش آب، ضروری است. - استفاده از افزودنیهای معدنی و شیمیایی برای بهبود کیفیت و دوام پوشش بتن
بهمنظور بهبود مقاومت بتن در برابر نفوذ، باید از افزودنیهایی مانند میکروسیلیس، خاکستر بادی، سرباره کوره بلند و مواد کریستالی نفوذگر استفاده شود. این ترکیبات، تخلخل بتن را کاهش داده، ساختار خمیر سیمان را متراکمتر میکنند و مانع عبور آب و یونها میشوند. در شرایط خاص، افزودنیهای مهارکننده خوردگی نیز میتوانند به ترکیب بتن افزوده شوند تا نقش دومرحلهای (هم پوششی، هم شیمیایی) ایفا کنند. - اجرای لایه بتن بهصورت پیوسته، بدون درز، با ویبره کافی و متراکمسازی اصولی
کیفیت نهایی پوشش بتن تا حد زیادی وابسته به شیوه اجرای بتنریزی است. هرگونه درز سرد، حباب هوا، جداشدگی دانهها یا کرمو شدن، باعث ایجاد مسیرهای نفوذی برای آب و مواد خورنده میشود. بنابراین، ویبره بتن باید بهدرستی و در عمق مناسب انجام شود، زمانبندی بین دو پارت بتنریزی نباید زیاد باشد، و در نقاط حساس، از تراکم دو مرحلهای استفاده شود. تمام نقاط کور یا غیرقابل دسترس نیز باید پیش از بتنریزی طراحی و مورد توجه قرار گیرند. - عملآوری مناسب بتن بهویژه در شرایط دمایی و رطوبتی متفاوت زیرزمین
فرآیند عملآوری (Curing) نقش حیاتی در توسعه مقاومت و کاهش تخلخل بتن دارد. در سازههای زیرزمینی، بهدلیل دمای پایینتر یا رطوبت نسبی بالا، ممکن است سرعت گیرش بتن تغییر کند. استفاده از پوششهای نایلونی، بخارپاشی یا عملآوری با مواد شیمیایی (Curing Compound) میتواند به کنترل روند هیدراسیون و جلوگیری از ایجاد ترکهای سطحی کمک کند. عملآوری باید حداقل به مدت ۷ روز بهصورت پیوسته انجام شود تا پوشش بتن به حداکثر چگالی ممکن برسد. - بازرسی نهایی ضخامت و کیفیت پوشش با ابزارهای غیرمخرب پیش از بهرهبرداری
پس از اتمام بتنریزی و قبل از هرگونه استفاده از سازه یا بارگذاری، باید ضخامت و کیفیت پوشش بتن با استفاده از ابزارهایی مانند Covermeter (برای اندازهگیری ضخامت پوشش) و Hammer Test یا Ultrasonic Pulse Velocity (برای کنترل کیفیت تراکم) بررسی شود. در صورت مشاهده هرگونه انحراف از مقادیر طراحی، باید اقدامات اصلاحی مانند تزریق رزین، اجرای لایه محافظ ثانویه یا اعمال پوششهای سطحی ضد آب انجام شود.
4. دقت در اتصال میلگردها
اتصال صحیح و مهندسیشدهی میلگردها در پروژههای زیرزمینی نهتنها تضمینکنندهی یکپارچگی سازه است، بلکه بهطور مستقیم بر عملکرد کلی شبکه آرماتور در برابر تنشهای وارده، دوام بتن و کاهش احتمال خوردگی تأثیر میگذارد. در این محیطها، به دلیل تراکم بالای آرماتور، شرایط مرطوب، و فضاهای محدود، هرگونه اتصال نامناسب میتواند منجر به تمرکز تنش، کاهش پوشش بتن، یا اختلال در چسبندگی بین فولاد و بتن شود.
در ادامه، ۷ اصل کلیدی در زمینه اجرای دقیق، استاندارد و فنی اتصال میلگردها ارائه شده است که باید در تمامی مراحل اجرا رعایت شود:
- رعایت کامل طول اورلپ (وصله همپوشانی) بر اساس قطر میلگرد و شرایط بارگذاری
یکی از رایجترین روشهای اتصال میلگردها، وصله بهصورت همپوشانی یا اصطلاحاً اورلپ است. طول اورلپ باید بر اساس استاندارد ACI و آییننامه بتن ایران (مبحث ۹) و متناسب با قطر میلگرد، نوع بارگذاری (کششی یا فشاری) و موقعیت قرارگیری تعیین شود. بهطور معمول، این طول برای میلگردهای کششی حدود ۴۰ تا ۵۰ برابر قطر میلگرد است. هرگونه کوتاه شدن این طول باعث انتقال ناکامل نیروها و احتمال گسیختگی در محل اتصال خواهد شد. - تثبیت مطمئن محل اورلپها با سیم آرماتوربندی برای جلوگیری از جابهجایی در حین بتنریزی
میلگردهای اورلپشده باید بهگونهای به هم متصل شوند که در حین ویبره بتن یا حرکت نیروی انسانی، جابهجا نشوند. استفاده از سیمهای گالوانیزه نرم و مقاوم، بستن در دو یا سه نقطه از هر اورلپ، و کنترل کشش سیم اتصال از اصول حیاتی در تثبیت مکانیکی میلگردهاست. در محلهایی که تراکم آرماتور بالاست، ممکن است نیاز به استفاده از قفل مکانیکی یا بستن عرضی با میلگرد فرعی نیز باشد. - عدم استفاده از وصله در نواحی بحرانی سازه مانند وسط دهانهها، محل لنگرهای بیشینه یا تقاطعهای سازهای
براساس آییننامههای بینالمللی و تجربیات کارگاهی، محل اتصال میلگردها نباید در نواحیای قرار گیرد که در معرض بیشترین تنش هستند. این نواحی شامل وسط دهانههای خمشی، محل تماس تیر با ستون، گوشه دیوارها و نقاط تغییر مقطع هستند. اگر اجبار اجرایی وجود دارد، باید میلگردها در دو یا سه ردیف با جابهجایی مکانی وصلهها نصب شوند تا تمرکز ضعف در یک نقطه ایجاد نشود. - استفاده از وصلههای مکانیکی (کوپلر) در موارد خاص با تراکم بالا یا محدودیت فضا
در بسیاری از پروژههای زیرزمینی که فضای کار بسیار محدود است یا قطر میلگرد زیاد بوده و اجرای اورلپ باعث افزایش بیش از حد تراکم شبکه میشود، استفاده از وصلههای مکانیکی یا Coupler توصیه میشود. این اتصالات فلزی در انواع پیچی، فشاری و رزوهای عرضه میشوند و باید طبق دستورالعمل سازنده و با ابزار مخصوص نصب شوند. تست مقاومت کششی این وصلهها باید پیش از استفاده در مقیاس انبوه انجام شود. - جلوگیری کامل از جوشکاری میلگردها مگر در موارد خاص با تأیید مهندس طراح
جوشکاری میلگرد در محیطهای زیرزمینی بهدلیل رطوبت بالا، سختی در اجرای صحیح، و احتمال کاهش مقطع خالص بهدلیل حرارت، بسیار پرریسک است. مگر در موارد خاص که نقشههای سازهای و مشخصات فنی صراحتاً مجوز آن را صادر کرده باشند، جوشکاری باید حذف و بهجای آن از اورلپ یا وصله مکانیکی استفاده شود. در صورت الزام، فقط از جوشکار دارای گواهینامه جوشکاری در آرماتور، و تحت نظارت ناظر مقیم، مجاز به اجرا خواهد بود. - کنترل محل اتصالات از نظر تراکم، پوشش بتن و خطر تداخل با آرماتورهای دیگر
در محل وصلهها، بهدلیل قرار گرفتن دو میلگرد بر روی هم، قطر مؤثر شبکه افزایش مییابد. این افزایش ضخامت ممکن است باعث کاهش پوشش بتن یا تماس با قالب شود. بنابراین باید اتصالها در موقعیتهایی اجرا شوند که به پوشش بتن لطمه نزنند. همچنین نباید باعث درهمرفتگی یا تداخل بیش از حد با دیگر میلگردها (مثل خاموتها یا استیفنرها) شوند. هرگونه تراکم بیش از حد باید پیش از بتنریزی اصلاح شود. - بازرسی نهایی کلیه اتصالات میلگرد پیش از پوشش با بتن، و مستندسازی موارد اصلاحی
پیش از هر مرحله بتنریزی، ناظر پروژه باید کلیه محلهای اتصال میلگردها را از نظر طول، تثبیت، محل اجرا، و تأثیر بر پوشش بتن بررسی کند. مواردی که با نقشه مطابقت ندارند باید علامتگذاری و مستندسازی شده و قبل از ادامه کار اصلاح شوند. این بازرسی باید با حضور مجری و سرپرست آرماتوربندی انجام و در چکلیست کنترل کیفیت ثبت شود.
مراحل اجرای آرماتوربندی سازههای زیرزمینی
آرماتوربندی در سازههای زیرزمینی یک فرآیند پیچیده و چندلایه است که نیاز به دقت بالا، برنامهریزی مهندسی، تجهیزات مناسب و تیم اجرایی باتجربه دارد. شرایط محیطی خاص زیرزمین مانند رطوبت مداوم، فشار جانبی خاک، محدودیت فضای کاری، دسترسی سخت و خطر خوردگی بالا باعث میشود هر مرحله از این فرآیند، اهمیت و حساسیت ویژهای پیدا کند. در ادامه، مراحل استاندارد و اجرایی آرماتوربندی برای پروژههای زیرزمینی همراه با جزئیات فنی کامل ارائه شده است:
- بررسی نقشههای سازهای و هماهنگی با نقشههای معماری و تأسیساتی پیش از شروع اجرا
اولین گام پیش از ورود به مرحله اجرا، تحلیل دقیق نقشههای اجرایی سازه است. این نقشهها باید با دقت بررسی و با نقشههای معماری، تأسیسات برقی و مکانیکی تطبیق داده شوند. هرگونه تداخل در مسیر عبور لولهها، کانالها یا تأسیسات زیرزمینی باید پیش از اجرای آرماتور اصلاح شود. همچنین در این مرحله، لیستبرداری از تعداد، قطر و نوع میلگرد مورد نیاز و جانمایی دقیق نقاط حساس انجام میشود. جلسات هماهنگی بین پیمانکار، ناظر و مهندس طراح برای جلوگیری از مغایرتهای اجرایی در این فاز بسیار ضروری است. - آمادهسازی محل کار، پاکسازی بستر، زهکشی و تثبیت خاک پیش از شروع عملیات آرماتوربندی
پیش از اجرای هرگونه آرماتور، محل اجرای سازه باید کاملاً آمادهسازی شود. این آمادهسازی شامل موارد زیر است: تخلیه آبهای سطحی و زیرسطحی، ایجاد سیستم زهکشی موقت، تسطیح و کوبش بستر، بررسی شیب و تراز کف و اطمینان از تثبیت خاک. در پروژههای با خاک رسی یا اشباع، ممکن است نیاز به اجرای لایه شن زهکش یا فیلتر ژئوتکستایل نیز باشد. این اقدامات از نفوذ مجدد رطوبت و گل به شبکه آرماتور در حین اجرا جلوگیری کرده و بستر مناسبی برای اجرای بتنریزی فراهم میکند. - برش و خمکاری میلگردها در محل یا کارگاه طبق نقشه اجرایی و جدول خم
میلگردها باید مطابق با پلان آرماتوربندی و جدول خم (Bending Schedule) با دقت بالا برش و خمکاری شوند. این عملیات معمولاً با دستگاه خم مکانیکی یا خمپایه دستی انجام میشود و باید در محل خشک، تمیز و مجهز به ابزار اندازهگیری دقیق صورت گیرد. در صورتی که پروژه دارای میلگردهای با پوشش اپوکسی یا گالوانیزه باشد، شعاع خم، زاویه خم و نحوه قرارگیری در دستگاه باید مطابق دستورالعمل کارخانه سازنده انجام گیرد تا پوشش آسیب نبیند. ثبت و برچسبگذاری قطعات خمشده نیز برای جلوگیری از اشتباه در نصب الزامی است. - نصب اسپیسرها، لقمهها و مهارکنندههای پلیمری برای حفظ موقعیت میلگردها و پوشش بتن
پیش از جایگذاری شبکههای میلگرد، باید اسپیسرهای مناسب در محلهای مشخصشده طبق نقشه نصب شوند. اسپیسرها باید از جنس پلیمری یا بتنی مقاوم به رطوبت بوده و بتوانند وزن شبکه آرماتور و بار اجرای بتن را بدون تغییر شکل تحمل کنند. نصب آنها در فواصل منظم، گوشهها، زیر میلگردهای پایینی و کنار قالبها انجام میشود. در پروژههای حجیم یا دیوارههای بلند، استفاده از مهارهای موقت برای جلوگیری از جابهجایی شبکه نیز بسیار مؤثر است. - اجرای آرماتوربندی اصلی و فرعی طبق ترتیب طراحیشده در نقشهها و اصول باربری سازه
اجرای شبکه آرماتور باید بر اساس نقشههای اجرایی و ترتیب طراحیشده توسط مهندس سازه انجام گیرد. ابتدا میلگردهای اصلی (کششی یا فشاری) اجرا شده، سپس میلگردهای فرعی، خاموتها، استیفنرها و مهارها جایگذاری میشوند. در دیوارهها و کفها معمولاً شبکه دوم نیز روی اسپیسرهای میانی اجرا میشود. در محل وصلهها باید طول گیرایی مناسب رعایت و محل اتصالات بهدرستی تثبیت شوند. رعایت چیدمان اصولی باعث انتقال صحیح نیروها و جلوگیری از تمرکز تنش خواهد شد. - کنترل نهایی چیدمان، پوشش، طول اورلپ، وصلهها و تمیزی میلگرد پیش از بتنریزی
پیش از بتنریزی، یک بازدید فنی دقیق از تمام بخشهای اجراشده توسط ناظر پروژه انجام میشود. در این بازدید موارد زیر بررسی میشود: تطابق با نقشه، پوشش بتن، فاصله میلگردها، محل و طول وصلهها، تمیزی سطح میلگرد، وضعیت اسپیسرها و تثبیت نهایی. در صورت وجود هرگونه انحراف، عملیات باید متوقف و پس از اصلاح مجدداً تأیید شود. استفاده از ابزارهایی مانند کاورمتر برای سنجش پوشش بتن و عکاسی مستندسازانه از شبکههای نصبشده از موارد ضروری در این مرحله است. - محافظت از شبکه آرماتور نصبشده تا زمان بتنریزی با پوشش موقت و جلوگیری از تماس با آب یا خاک
از لحظه پایان آرماتوربندی تا شروع بتنریزی، زمان معمولاً چند ساعت تا چند روز طول میکشد. در این مدت، باید شبکه آرماتور با پوشش برزنتی، پلاستیکی یا نایلونی مناسب در برابر رطوبت، خاک، بارندگی یا تابش شدید آفتاب محافظت شود. در پروژههای شبانه یا شرایط خاص، اجرای شمعهای موقت در کنار دیوارهها یا مهاربندهای مهارکننده برای جلوگیری از افتادن یا کجشدن میلگردها نیز پیشنهاد میشود. همچنین، نباید هیچ فعالیت تأسیساتی یا رفتوآمد سنگین در محل شبکه انجام گیرد.
ویژگیهای فنی میلگرد مناسب برای محیط زیرزمینی
در پروژههای زیرزمینی، میلگردها دائماً در معرض شرایطی قرار دارند که بهمراتب سختتر و پیچیدهتر از پروژههای سطحیاند. وجود رطوبت مداوم، تماس مستقیم با خاک، تغییرات شیمیایی در بستر، فشارهای جانبی متمرکز، ضعف تهویه، نوسانات دمایی و احتمال بالای خوردگی، همگی باعث میشوند انتخاب میلگرد صرفاً براساس سایز و شکل آج آن کافی نباشد.
برای عملکرد مؤثر و ایمن در چنین محیطی، میلگرد باید دارای مجموعهای از ویژگیهای فنی خاص باشد که در ادامه بهصورت کامل و اصولی تشریح میشوند:
- مقاومت کششی و تسلیم بالا متناسب با تنشهای محیطی زیرزمینی
سازههای زیرزمینی معمولاً تحت فشارهای جانبی و کششی قابل توجهی هستند. بنابراین میلگرد مورد استفاده باید دارای مقاومت تسلیم بالا (حداقل ۴۰۰ مگاپاسکال) و مقاومت کششی مناسب (بیش از ۵۰۰ مگاپاسکال) باشد. این ویژگی باعث میشود که میلگرد در برابر خمش، کشش و تغییر شکلهای ناشی از فشار خاک یا نشستهای احتمالی زمین عملکرد قابل اطمینانی از خود نشان دهد. میلگردهای A3 و A4 با رفتار تردتر ولی مقاومتر، در نواحی باربر استفاده میشوند، درحالیکه در محلهایی با نیاز به خمپذیری بالا، میلگردهای A2 انتخاب بهتری هستند. - مقاومت بالا در برابر خوردگی و پایداری شیمیایی در خاک مرطوب یا خورنده
میلگرد مناسب برای زیرزمین باید در برابر یونهای خورنده مانند کلرید، سولفات، نیترات و آبهای اسیدی مقاومت بالایی داشته باشد. در این راستا، استفاده از میلگردهای گالوانیزه، اپوکسیپوش، یا فولاد ضدزنگ (Stainless Steel) توصیه میشود. انتخاب نوع پوشش، بسته به شدت خورندگی محیط، باید با آنالیز دقیق خاک و آب زیرزمینی انجام شود. بهعنوان مثال، در محیطهای دارای غلظت بالای کلرید، تنها فولاد ضدزنگ یا میلگردهای با آلیاژهای خاص مانند کروم-مولیبدن کارآمد خواهند بود. - داشتن آجهای استاندارد برای چسبندگی بهتر با بتن در شرایط رطوبتی
در محیطهای مرطوب زیرزمینی، چسبندگی مناسب بین میلگرد و بتن نقش بسیار حیاتی در انتقال تنشها دارد. میلگردهای دارای آجهای جناغی، مرکب یا دوکیشکل، نسبت به میلگردهای ساده یا آجمارپیچ، عملکرد بهتری از نظر اصطکاک و قفلشدگی مکانیکی دارند. میلگرد مناسب باید طبق استاندارد ملی ISIRI 3132 یا استانداردهای بینالمللی ASTM A615 و BS4449 تولید شده و دارای عمق و گام آج استاندارد باشد تا چسبندگی کافی با بتن را حتی در صورت کاهش مقطع پوشش حفظ کند. - قابلیت خمکاری و شکلپذیری کنترلشده برای اجرای دقیق در فضاهای محدود
یکی از چالشهای اصلی در پروژههای زیرزمینی، خمکاری میلگردها در فضاهای تنگ و محدود است. بنابراین میلگرد انتخابشده باید دارای شکلپذیری مناسبی باشد تا بدون ترکخوردگی، لهشدگی یا شکستگی خم شود. این موضوع بهویژه در محل تقاطع دیوارها، شفتها، یا نواحی دارای هندسه خاص اهمیت بیشتری پیدا میکند. میلگردهایی با مقاومت بالا ولی شکلپذیری کم، در این فضاها میتوانند منجر به ترکخوردگی بتن در محلهای بحرانی شوند. - پایداری مکانیکی در برابر بارهای دینامیکی، ارتعاشی و سیکلیک
سازههای زیرزمینی ممکن است در معرض بارهای دورهای ناشی از زلزله، ارتعاشات ناشی از تجهیزات سنگین، یا حتی ترافیک سطحی باشند. میلگرد مناسب باید توانایی تحمل تنشهای سیکلیک را داشته باشد و دچار خستگی زودهنگام نشود. آزمایشهای کشش-فشار متوالی، تست خستگی و مقاومت در برابر ترکزایی در بتن، از جمله آزمایشهایی هستند که باید روی میلگرد در این شرایط انجام شوند. - قابلیت اتصال مطمئن با روشهای مختلف (اورلپ، وصله مکانیکی، جوشکاری مجاز)
میلگردی که در پروژههای زیرزمینی استفاده میشود، باید قابلیت اتصال اصولی به سایر میلگردها را با روشهای مختلف داشته باشد. در محلهایی با فضای محدود یا تراکم زیاد، ممکن است از وصله مکانیکی استفاده شود؛ بنابراین میلگرد باید قابلیت رزوهزنی، سایش یا پیچخوردگی بدون افت خواص مکانیکی داشته باشد. اگر اجرای وصله با اورلپ انجام میشود، سطح میلگرد نباید لغزنده، آلوده یا بیش از حد صاف باشد. در شرایط خاص که جوشکاری مجاز است، میلگرد باید از نوع جوشپذیر (مانند ASTM A706) باشد. - مقاومت به سایش و آسیب مکانیکی در زمان حمل، جابهجایی و اجرا
میلگردهایی که دارای پوشش محافظ (مانند اپوکسی یا گالوانیزه) هستند، باید در برابر ضربه، خراش، خم شدن یا تماس با مصالح دیگر مقاوم باشند. آسیب به پوشش در حین بارگیری، انبارش یا نصب، میتواند نقاط تمرکز خوردگی در آینده ایجاد کند. به همین دلیل، میلگرد مناسب برای زیرزمین باید علاوه بر خواص مکانیکی و شیمیایی، از نظر فیزیکی نیز دارای لایه مقاوم، چسبندگی بالا به پوشش، و قابلیت تحمل تنشهای اجرایی باشد.
مشخصات فنی میلگرد مناسب برای محیط زیرزمینی
ویژگی فنی | مقدار توصیهشده |
---|---|
نوع میلگرد | گالوانیزه، اپوکسی، فولاد ضد زنگ |
استاندارد تولید | A615, A706, A1035 |
مقاومت تسلیم | حداقل 400 MPa |
پوشش بتن توصیهشده | حداقل 50 میلیمتر |
تحمل در برابر خوردگی | بسیار بالا |
کنترل کیفیت در آرماتوربندی سازههای زیرزمینی
در سازههای زیرزمینی، بهدلیل شرایط خاص محیطی و اهمیت بالای عملکرد بلندمدت، کنترل کیفیت آرماتوربندی نهتنها یک مرحله اجرایی، بلکه بخشی از فرآیند تضمین ایمنی و دوام سازه محسوب میشود. فشار جانبی خاک، رطوبت مداوم، احتمال خوردگی، تراکم بالای میلگرد و دسترسی محدود باعث میشوند که هرگونه خطا در اجرا یا ضعف در بازرسی، خسارات ساختاری جدی و غیرقابل جبرانی در پی داشته باشد.
در ادامه، مهمترین الزامات و مراحل کنترل کیفیت آرماتوربندی در محیط زیرزمینی بهصورت کاملاً حرفهای و با توضیحات دقیق ارائه شده است:
- تهیه چکلیست اجرایی بر اساس نقشهها، آییننامهها و مشخصات فنی پروژه
نخستین گام در کنترل کیفیت اصولی، تدوین چکلیستی جامع و استاندارد است که تمام الزامات نقشه اجرایی، آییننامه ملی ساختمان (مبحث ۹)، آییننامه ACI 318 و جزئیات فنی پروژه را پوشش دهد. این چکلیست باید شامل کنترلهای مربوط به قطر میلگرد، طول اورلپ، آرایش شبکه، محل وصلهها، ضخامت پوشش بتن، استفاده از اسپیسر، تثبیت اتصالات، تمیزی سطح میلگرد و موقعیت فضایی آرماتورها باشد. بدون چنین چکلیستی، هیچ فرآیند بازرسیای معتبر نخواهد بود. - بازرسی مستمر در حین اجرا توسط ناظر مقیم برای پیشگیری از خطاهای پیدرپی
کنترل کیفیت نباید محدود به پایان کار باشد. حضور مستمر ناظر فنی در حین خمکاری، چیدمان، اتصال و تثبیت میلگردها ضروری است. این حضور باعث شناسایی سریع خطاها (مثل جابهجایی شبکه، خمکاری ناقص، پوشش ناکافی یا نصب غیراصولی وصلهها) میشود و مانع تکرار اشتباه در مراحل بعدی خواهد شد. بازدیدهای مقطعی بدون حضور ثابت، اغلب منجر به پنهانماندن اشکالات حیاتی تا پس از بتنریزی میشود. - کنترل موقعیت فضایی میلگردها با استفاده از ابزار دقیق پیش از بتنریزی
در پروژههای زیرزمینی، بهدلیل تراکم بالا و فضاهای محدود، کنترل چشمی کافی نیست. بنابراین استفاده از ابزارهایی مانند کاورمتر (Covermeter) برای اندازهگیری ضخامت پوشش بتن، اسکنر میلگرد مغناطیسی برای کنترل چیدمان، و متر لیزری و تراز لیزری برای بررسی فواصل، تراز و ارتفاع شبکه آرماتور، از الزامات فنی کارگاه است. این ابزارها به مهندس ناظر کمک میکنند تا نقاطی با پوشش کم، جابهجایی میلگرد، یا تداخل شبکهای را پیش از پوشیدهشدن با بتن شناسایی و اصلاح کند. - مستندسازی تصویری و مکتوب از تمام مراحل آرماتوربندی پیش از پوشش نهایی
یکی از مهمترین ارکان کنترل کیفیت در پروژههای زیرزمینی، ثبت مستندات دقیق است. عکاسی کامل از شبکههای اجراشده، زوایای مهم، وصلهها، محل عبور تأسیسات، اسپیسرها و اتصالات، به همراه یادداشتهای بازرسی روزانه، گزارشهای اصلاحی و تأییدیههای نهایی، باید در پرونده فنی پروژه نگهداری شود. این مستندات نهتنها برای شفافیت عملکرد تیم اجرا و ناظر کاربرد دارند، بلکه در زمان تعمیر، ارزیابی عملکرد سازه یا رسیدگی حقوقی نیز حیاتی هستند. - انجام تستهای غیرمخرب برای ارزیابی کیفیت آرماتور و پوشش بتن
در برخی پروژههای حساس یا در صورت وجود شک در کیفیت اجرا، انجام تستهای غیرمخرب مانند تست اولتراسونیک (UPV)، چکش اشمیت یا تست جریان الکتریکی سطح میلگرد برای سنجش هموژن بودن بتن، مقاومت مکانیکی آن و بررسی پیوستگی پوشش بتن ضروری است. این تستها باید توسط آزمایشگاههای معتمد و با دستگاههای کالیبره انجام شده و نتایج آن در اختیار مهندس ناظر و مشاور قرار گیرد. - بازرسی تصادفی و سیستم کنترل دومرحلهای توسط دفتر فنی یا مشاور پروژه
برای اطمینان بیشتر از دقت اجرا، باید سیستم کنترل دومرحلهای (Double-check) در پروژه تعریف شود. در این روش، پس از تأیید اولیه توسط ناظر مقیم، مهندس دفتر فنی یا نماینده مشاور نیز بهصورت تصادفی از بخشهایی از شبکه بازدید کرده و صحت اجرا را مجدداً بررسی میکند. این فرآیند نهتنها باعث افزایش دقت تیم اجرایی میشود، بلکه احتمال عبور خطای انسانی را بهشدت کاهش میدهد. - تأییدیه نهایی و صدور مجوز کتبی برای بتنریزی تنها پس از رفع تمام ایرادات
در پایان، پیش از شروع عملیات بتنریزی، باید فرم تأیید نهایی آرماتوربندی توسط ناظر و دفتر فنی صادر شود. در صورت وجود اشکال یا مغایرت با نقشه، اجازه بتنریزی تا زمان اصلاح کامل داده نمیشود. این تأییدیه باید شامل شماره چکلیست، محل اجرا، تاریخ، امضای مجری، ناظر و تاریخ صدور مجوز باشد. صدور این مجوز نهتنها روال کاری پروژه را رسمی و استاندارد میکند، بلکه از بروز خسارات ساختاری و حقوقی در آینده جلوگیری میکند.
تکنیکهای مقابله با خوردگی میلگرد در پروژههای زیرزمینی
در محیطهای زیرزمینی، خوردگی میلگردها یکی از جدیترین تهدیدهای پنهان اما بسیار مخرب برای سازه است. برخلاف تخریبهای فیزیکی که قابل مشاهده و کنترل هستند، خوردگی یک فرآیند تدریجی و بیصداست که با گذشت زمان باعث کاهش سطح مؤثر مقطع فولادی، کاهش چسبندگی بین بتن و میلگرد، افزایش حجم اکسید، ترکخوردگی بتن، و در نهایت گسیختگی موضعی یا کلی سازه میشود.
برای مقابله مؤثر با این پدیده، باید از مجموعهای از راهکارهای طراحی، اجرایی و محافظتی بهصورت همزمان استفاده کرد. در ادامه، مهمترین تکنیکهای مقابله با خوردگی میلگرد در پروژههای زیرزمینی بهصورت گامبهگام و با توضیحاتی کامل ارائه شده است:
- شناسایی دقیق شرایط محیطی از نظر خورندگی پیش از انتخاب مصالح و طراحی سازه
اولین و مهمترین قدم، شناخت دقیق ویژگیهای شیمیایی خاک و آب زیرزمینی است. برای این منظور، باید نمونهبرداریهای آزمایشگاهی انجام و پارامترهایی چون PH خاک، میزان کلریدها، سولفاتها، نیتراتها، شوری، مقاومت الکتریکی، و اکسیژن محلول اندازهگیری شوند. این اطلاعات پایه تصمیمگیری درباره نوع میلگرد، نوع بتن، میزان پوشش، نوع پوشش محافظ و حتی روش اجرا خواهد بود. بدون این شناخت، استفاده از هر نوع میلگرد یا بتن، شبیه حرکت در تاریکی است. - استفاده از میلگردهای ضدخوردگی متناسب با شدت خطر محیطی پروژه
اگر شرایط خورندگی خاک یا آب بالا باشد، حتماً باید از میلگردهایی با مقاومت ویژه در برابر خوردگی استفاده شود. رایجترین انواع شامل:
میلگرد پوششدار اپوکسی: مناسب برای رطوبت بالا و محیط با خورندگی متوسط
میلگرد گالوانیزه گرم: مقاوم در برابر کلرید و سولفات، با دوام مکانیکی بهتر از اپوکسی
میلگرد فولاد ضدزنگ (Stainless Steel): برای محیطهای بسیار خورنده یا پروژههای با عمر طراحی بالا
انتخاب بین این گزینهها باید با توجه به هزینه-فایده، شرایط فنی، و الزامات بهرهبردار صورت گیرد. ترکیب این میلگردها با افزودنیهای بتن و پوششهای سطحی، بهترین نتایج را خواهد داد. - افزایش پوشش بتن در اطراف میلگرد و کنترل دقیق ضخامت آن در نواحی بحرانی
پوشش بتن، اولین و مهمترین مانع فیزیکی در برابر نفوذ آب و یونهای خورنده به میلگرد است. در سازههای زیرزمینی، این پوشش باید بیشتر از سازههای معمولی باشد. حداقل ۵۰ میلیمتر برای سطوح داخلی و ۷۵ میلیمتر برای سطوح در تماس مستقیم با خاک مرطوب توصیه میشود. در نقاط بحرانی مانند اتصال دیوار به کف، شفتها و محل عبور تأسیسات، این پوشش باید با دقت بیشتری کنترل شود. استفاده از اسپیسرهای مقاوم، ابزار دقیق اندازهگیری پوشش و مستندسازی منظم، لازمه این مرحله است. - اجرای بتن نفوذناپذیر با نسبت آب به سیمان پایین و استفاده از مواد پوزولانی و افزودنیهای مهارکننده خوردگی
بتن مورد استفاده باید دارای چگالی بالا، تخلخل پایین و حداقل نفوذپذیری باشد. این ویژگی با کاهش نسبت آب به سیمان (W/C زیر 0.45)، استفاده از میکروسیلیس، خاکستر بادی، سرباره کوره بلند و افزودنیهایی نظیر کلسیم نیتریت (Calcium Nitrite) یا مهارکنندههای آلی حاصل میشود. این ترکیبات، ضمن افزایش دوام بتن، فرآیند خوردگی میلگرد را کند یا متوقف میکنند. نکته کلیدی در این بخش، کنترل دقیق کیفیت بتن در کارگاه، اجرای درست، و عملآوری مناسب پس از بتنریزی است. - اجرای کامل و صحیح سیستم واترپروفینگ چندلایه در دیوارها، کف و درزها
برای جلوگیری از تماس مستقیم آب و یونهای خورنده با بتن، استفاده از لایههای آببند (واترپروفینگ) کاملاً ضروری است. این سیستمها میتوانند شامل موارد زیر باشند:
غشای مایع پلیمری (Polyurethane, Bituminous)
ورقهای ژئوممبران یا PVC
پوششهای کریستالی نفوذگر در بتن
نوارهای واتراستاپ در درزهای اجرایی و انبساطی
اجرای این سیستم باید قبل از تماس بتن با خاک، با دقت کامل و طبق دیتیل فنی انجام شود. کوچکترین سوراخ یا ضعف در این لایهها میتواند نقطه ورود رطوبت به آرماتورها باشد. - استفاده از پوششهای سطحی محافظ میلگرد پیش از نصب در محل اجرا
در پروژههایی که از میلگرد معمولی استفاده میشود، میتوان با اعمال پوششهای محافظ پیش از نصب، دوام آن را افزایش داد. این پوششها معمولاً شامل روغنهای زنگزدا، رزینهای اپوکسی نازک، یا ترکیبات ضدزنگ موقت هستند. باید توجه داشت که این پوششها با بتن سازگار باشند و باعث کاهش چسبندگی میلگرد نشوند. همچنین پس از حمل و نصب در محل، نباید میلگرد در تماس مستقیم با گل، خاک مرطوب یا سایر فلزات قرار گیرد. - بازرسی دورهای، تستهای خوردگی و اقدامات اصلاحی در سازههای با عمر بالا یا حساسیت ویژه
در برخی پروژهها مانند ایستگاههای مترو، تونلها، مخازن فاضلاب یا شفتهای عمیق، کنترل خوردگی صرفاً به مرحله اجرا محدود نمیشود. در این پروژهها باید بازرسیهای دورهای شامل تستهای پتانسیل خوردگی (Half-cell Potential)، تستهای نفوذ کلرید، یا بررسی ترکهای سطحی بتن انجام شود. در صورت مشاهده علائم اولیه خوردگی، اقدامات اصلاحی مانند تزریق رزین، اجرای لایه جدید آببند، یا تعویض قطعات آسیبدیده باید بلافاصله در دستور کار قرار گیرد.
قیمت روز میلگرد چقدر است؟
در حال حاضر دانستن قیمت روز میلگرد برای محاسبه هر چه بهتر هزینههای پروژه و همچنین برنامهریزی هر چه بهتر، امری ضروری است:
در بازار میلگرد، برندهای شناختهشده و معتبری مانند ذوبآهن اصفهان، کویر کاشان، نیشابور و بافق یزد حضور مهم و گستردهای داشته و از مهمترین منابع تامین میلگرد محسوب میشوند، برای تحلیل بهتر شرایط بازار و انتخاب گزینه مناسب، دانستن قیمت روز میلگرد امری مهم و ضروری است:
مشاهده قیمت روز میلگردجمعبندی
آرماتوربندی سازههای زیرزمینی به دلیل شرایط خاص محیطی از حساسیت بالایی برخوردار است. در این مقاله با چالشهای محیط زیرزمینی، مراحل اجرای صحیح، انتخاب نوع میلگرد، نکات فنی در کنترل کیفیت و راهکارهای مقابله با خوردگی آشنا شدیم. رعایت این نکات میتواند تضمینکننده دوام، ایمنی و پایداری سازه در طول عمر بهرهبرداری باشد.
برای داشتن خریدی آگاهانه و انتخاب مقطع فولادی متناسب با نیاز پروژه، بهرهمندی از مشاوره تخصصی امری ضروری است. کارشناسان مجرب و حرفهای آهن اینجا با تسلط کامل بر بازار آهن و شناخت دقیق نیازهای فنی، آمادهاند تا مشاورهای سودمند و کاربردی به شما ارائه دهند. این مشاوره به شما کمک میکند تا با اطمینان بیشتر، انتخابی دقیقتر و اقتصادیتر داشته باشید.
-
1. آرماتوربندی سازه زیرزمینی چه تفاوتی با سازههای سطحی دارد؟
بهدلیل فشار جانبی خاک و وجود رطوبت مداوم در محیط زیرزمینی، در این نوع سازهها تراکم میلگردها بیشتر است، نوع فولاد مصرفی باید مقاوم به خوردگی باشد و ضخامت پوشش بتن نیز افزایش مییابد. -
2. در اجرای آرماتوربندی زیرزمین چه استانداردهایی باید رعایت شود؟
استاندارد ACI 318، آییننامه بتن ایران (آبا) و دستورالعملهایی مانند DIN 1045 که به شرایط محیطی خورنده زیرزمینی اشاره دارند باید رعایت شوند. این استانداردها نوع فولاد، فاصله میلگردها و روش اجرا را مشخص میکنند. -
3. چگونه میتوان از خوردگی میلگرد در پروژههای زیرزمینی جلوگیری کرد؟
استفاده از میلگرد با پوشش اپوکسی، بتنهای حاوی مواد افزودنی ضد خوردگی، استفاده از واتراستاپ در درزهای سرد و جلوگیری از تماس مستقیم آب با میلگرد، از مهمترین روشهای جلوگیری از خوردگی هستند. -
4. چه نکاتی در خمکاری و برش میلگرد در سازههای زیرزمینی مهم است؟
در این پروژهها باید از شعاع خم مناسب طبق استاندارد استفاده کرد تا از شکستگی یا ترک سطحی در میلگرد جلوگیری شود. همچنین، محلهای خمکاری باید با نقشههای اجرایی کاملاً تطابق داشته باشند و استفاده از دستگاههای دقیق توصیه میشود. -
5. چرا کنترل کیفی آرماتوربندی در فونداسیونهای زیرزمینی اهمیت زیادی دارد؟
فونداسیونهای زیرزمینی تحت فشارهای جانبی، رطوبت مداوم و خطر نفوذ آب قرار دارند. در نتیجه کوچکترین خطا در اجرا، از جمله فاصله نامناسب میلگردها یا کمبودن پوشش بتن، میتواند منجر به ترک، نشت یا کاهش دوام سازه شود.