戰(zhàn)洪艷

(上海誠(chéng)建建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)有限公司，上海 200081)

1 工程概況

煙臺(tái)經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)大型保障房項(xiàng)目地址位于煙臺(tái)市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)大季家街道，擬建場(chǎng)地東南為天水路，西北為敦煌路，東北為規(guī)劃路，西南為成都大街。用地面積共207 734 m2，設(shè)計(jì)總建筑面積506 871 m2，其中地下車庫(kù)面積136 977 m2。地上有30 棟高層住宅樓、2 棟社區(qū)用房、一座十二班的幼兒園、一座超市菜場(chǎng)。地勢(shì)呈西高東低，南高北低之勢(shì)。

地下車庫(kù)層為全埋地下室，與住宅、社區(qū)用房地下室連通，住宅地下室2 層，社區(qū)用房地下室和地下車庫(kù)1 層，地下車庫(kù)結(jié)構(gòu)層高均為4.2 m，覆土厚度1.5 m 或2.0 m，局部景觀堆土覆土高達(dá)3.0 m。地下車庫(kù)全長(zhǎng)約750 m，寬200 m，依據(jù)地勢(shì)高低變化地下車庫(kù)頂標(biāo)高從23.5 變到27.0，整個(gè)地下車庫(kù)分成A，B，C，D四個(gè)區(qū)，地下車庫(kù)布置見(jiàn)圖1。A 區(qū)局部地下車庫(kù)按人防地下室設(shè)計(jì)，人防設(shè)計(jì)本文不予論述。

圖1 地下車庫(kù)布置圖

2 地質(zhì)資料

2.1 場(chǎng)地土

根據(jù)巖土勘察報(bào)告［1，2］，本場(chǎng)地各巖土層的主要物理力學(xué)指標(biāo)見(jiàn)表1。場(chǎng)區(qū)內(nèi)無(wú)滑坡、危巖、崩塌、巖溶、泥石流、采空區(qū)等不良地質(zhì)作用，場(chǎng)區(qū)穩(wěn)定性較好，適宜工程建設(shè)。

表1 各巖土層的主要物理力學(xué)指標(biāo)值

2.2 地下水

勘察場(chǎng)地地下水屬于第四系潛水及基巖裂隙水，潛水分布在①-1粗礫砂中，局部不連續(xù)，穩(wěn)定水位標(biāo)高介于16.05 m～21.97 m。因場(chǎng)地高度變化較大，抗浮設(shè)計(jì)水位標(biāo)高按地勘報(bào)告建議取23.5～26.0。場(chǎng)區(qū)地下水及水位以上土對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)具微腐蝕性，對(duì)混凝土中的鋼筋具微腐蝕性。

2.3 地震效應(yīng)

該場(chǎng)區(qū)抗震設(shè)防烈度為7 度，設(shè)計(jì)基本地震加速度值0.10g，所屬設(shè)計(jì)地震分組為第二組。9號(hào)～13號(hào)樓區(qū)域及19號(hào)、20號(hào)樓區(qū)域?qū)佗耦悎?chǎng)地，場(chǎng)地的設(shè)計(jì)特征周期值為0.30 s，其余單體建筑區(qū)域場(chǎng)地屬Ⅱ類場(chǎng)地，場(chǎng)地的設(shè)計(jì)特征周期值為0.40 s，場(chǎng)區(qū)①-1層粗礫砂存在液化可能，屬建筑抗震不利地段。

3 地下車庫(kù)主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

3.1 荷載

地下車庫(kù)頂板覆土按恒荷載計(jì)算，恒荷載值分別為27 kN/m2(1.5 m)，36 kN/m2(2.0 m)和54 kN/m2(3 m)。

地下車庫(kù)頂板非消防車道部分活荷載取值為5 kN/m2，消防車道和消防登高面活荷載取值按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(2012 版)表5.1.1 中第8 項(xiàng):不考慮覆土，板跨6 m×6 m 消防車活荷載20 kN/m2，板跨3 m×3 m 消防車活荷載35 kN/m2，地下車庫(kù)頂板板跨4.05 m×4.05 m，插值法求得消防車活荷載29.75 kN/m2。消防車活荷載應(yīng)考慮覆土厚度影響的折減系數(shù)，按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》附錄B，覆土應(yīng)力擴(kuò)散角35°，當(dāng)覆土厚1.5 m 時(shí)，折減系數(shù)按表B.0.2 取0.83，29.75×0.83=25 kN/m2;當(dāng)覆土厚2.0 m時(shí)，折減系數(shù)按表B.0.2 取0.72，29.75×0.72=21.4 kN/m2。設(shè)計(jì)墻、柱時(shí)，消防車活荷載按實(shí)際情況考慮;設(shè)計(jì)基礎(chǔ)時(shí)不考慮消防車荷載。

3.2 上部結(jié)構(gòu)布置和計(jì)算

地下車庫(kù)采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)體系，柱網(wǎng)尺寸主要為8.1 m×8.1 m，框架柱尺寸主要為600 mm×600 mm，局部650 mm×650 mm，地下室外墻厚300 mm。地下室頂板采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)，經(jīng)計(jì)算分析，消防荷載對(duì)地下車庫(kù)頂板的梁截面配筋影響較大，因此消防車道下主梁截面450 mm×1 200 mm、次梁截面300 mm×950 mm，其余部分主梁截面450 mm×1 000 mm、次梁截面300 mm×800 mm，次梁采用十字梁布置。地下室頂板厚250 mm?；炷翉?qiáng)度等級(jí)C35。

地下車庫(kù)全長(zhǎng)約700 m，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)規(guī)范伸縮縫間距要求，為了避免樓板出現(xiàn)較大的裂縫和解決整個(gè)建筑場(chǎng)地高差變化較大問(wèn)題，設(shè)置三道雙墻雙柱結(jié)構(gòu)縫將地下車庫(kù)分成四個(gè)單體，雙墻凈間距控制最小1.2 m，分開(kāi)的四個(gè)地下車庫(kù)高差依次為1.5 m，0.5 m，1.5 m。四個(gè)地下車庫(kù)均有單獨(dú)的汽車出入通道，相鄰地下車庫(kù)之間設(shè)置行人和汽車連通道。

地下車庫(kù)屬于標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類(丙類)，框架抗震等級(jí)為三級(jí)，計(jì)算軟件采用中國(guó)建筑科學(xué)研究院編制的PKPM 系列SATWE 計(jì)算，框架柱最大軸壓比0.79，梁板柱配筋、裂縫和撓度等滿足規(guī)范要求。

4 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

C 區(qū)、D 區(qū)全部采用柱下獨(dú)立基礎(chǔ)，A 區(qū)、B 區(qū)19號(hào)～22號(hào)樓等高層住宅周邊地下車庫(kù)采用柱下獨(dú)立基礎(chǔ)，以③層全風(fēng)化花崗巖和④-1，④-2層強(qiáng)風(fēng)化花崗巖為基礎(chǔ)持力層。A 區(qū)、B 區(qū)其余樓號(hào)周邊地基土性質(zhì)較差，區(qū)域內(nèi)有一個(gè)天然深坑，局部自然地面標(biāo)高低于基礎(chǔ)底標(biāo)高，擬采用人工挖孔樁或鉆孔灌注樁，采用人工挖孔樁時(shí)，選擇④-2強(qiáng)風(fēng)化花崗巖(下)作為樁端持力層，樁身直徑1 000 mm，樁端擴(kuò)大頭直徑1 600 mm，單樁承載力設(shè)計(jì)值5 500 kN，樁長(zhǎng)以入巖深度1.5 m 控制且不小于6 m。采用鉆孔灌注樁時(shí)，選擇⑤層中風(fēng)化花崗巖作為樁端持力層，樁長(zhǎng)23 m，樁徑600 mm，單樁承載力設(shè)計(jì)值7 000 kN。兩種樁型對(duì)比，人工挖孔樁具有設(shè)備簡(jiǎn)單，施工操作方便，占用施工場(chǎng)地小，施工質(zhì)量可靠，同一場(chǎng)地可同時(shí)全面展開(kāi)施工，工期短，造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)。鉆孔灌注樁具有抗震性好、承載力大、軟土硬土都適合，能夠解決特殊復(fù)雜地基問(wèn)題等優(yōu)點(diǎn)。經(jīng)計(jì)算柱底最大軸力標(biāo)準(zhǔn)值4 500 kN，選用人工挖孔樁能夠滿足承載力要求。人工挖孔樁樁身大樣圖見(jiàn)圖2。

圖2 樁身大樣圖

地下車庫(kù)底板采用梁板式，基礎(chǔ)梁截面350 mm×800 mm，基礎(chǔ)底板為400 mm 厚防水板，A 區(qū)板底標(biāo)高22.2，抗浮設(shè)計(jì)水位標(biāo)高26.0，基礎(chǔ)抗浮設(shè)計(jì)計(jì)算水頭高度3.8 m，地下車庫(kù)結(jié)構(gòu)自重與地下室頂板覆土重量的和大于1.05 倍水浮力作用值，即Gk/Nw，k≥1.05［3］，同理，地下車庫(kù)各區(qū)抗浮驗(yàn)算均滿足規(guī)范要求。

5 施工圖設(shè)計(jì)的要點(diǎn)

5.1 超長(zhǎng)地下室處理

地下車庫(kù)分區(qū)后，每個(gè)區(qū)結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度仍有200 m 左右，超出規(guī)范規(guī)定的混凝土收縮縫間距將近4 倍，為防止由于施工期間混凝土收縮及后期溫度應(yīng)力的影響采取下面一些措施:

1)設(shè)置加強(qiáng)后澆帶，后澆帶寬1 200 mm，間距不大于55 m，采用比相應(yīng)結(jié)構(gòu)部位高一級(jí)的微膨脹混凝土澆筑，伸縮后澆帶在兩個(gè)月后封閉;2)采用碎石骨料和低水化熱的水泥配置混凝土，并適量加入粉煤灰;3)施工時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制水灰比，加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，采取合理的施工工序;4)添加混凝土外加劑。

5.2 相鄰地下車庫(kù)基礎(chǔ)高差較大的處理方法

相鄰兩個(gè)地下車庫(kù)A 區(qū)、B 區(qū)和C 區(qū)、D 區(qū)之間地下室外墻凈間距1.2 m，基礎(chǔ)底高差1.5 m，若不做處理高處條形基礎(chǔ)下的基底壓力將對(duì)相鄰地下車庫(kù)側(cè)墻產(chǎn)生不利作用，為此將縫兩側(cè)的墻下條形基礎(chǔ)和樁基承臺(tái)降為同一個(gè)標(biāo)高，從高區(qū)地下車庫(kù)基礎(chǔ)底部開(kāi)始做60°放坡，用毛石混凝土或素混凝土回填至高區(qū)地下室底板，詳見(jiàn)圖3。

圖3 基礎(chǔ)高差處理示意圖

5.3 大底盤地下車庫(kù)與單體相交處的構(gòu)造處理

為減少可能存在的差異沉降對(duì)主體結(jié)構(gòu)的不良影響，在設(shè)計(jì)過(guò)程中控制基礎(chǔ)沉降量及差異沉降，在住宅單體與地下車庫(kù)的交界處合適位置設(shè)置沉降后澆帶，帶寬800 mm～1 000 mm，在主體結(jié)構(gòu)封頂后封閉沉降后澆帶。1號(hào)～21號(hào)樓住宅基礎(chǔ)為平板式筏形基礎(chǔ)，筏板厚1.0 m～1.2 m，在筏形基礎(chǔ)底板周邊一跨地下車庫(kù)底板加厚至600 mm，增強(qiáng)基礎(chǔ)變形協(xié)調(diào)能力。地下車庫(kù)頂板與單體地下一層板高差850 mm，在樓板板高差處剪力墻內(nèi)設(shè)置混凝土環(huán)單體周邊拉通暗梁，增強(qiáng)水平力的傳遞作用。

6 結(jié)語(yǔ)

煙臺(tái)經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)大型保障房項(xiàng)目地下車庫(kù)面積大、場(chǎng)地標(biāo)高變化大，基礎(chǔ)設(shè)計(jì)復(fù)雜。通過(guò)將地下車庫(kù)分割為四個(gè)部分，解決了場(chǎng)地高差大和超長(zhǎng)地下室混凝土收縮變形問(wèn)題。根據(jù)地下車庫(kù)地質(zhì)資料和荷載取值，進(jìn)行上部結(jié)構(gòu)合理布置和基礎(chǔ)優(yōu)化設(shè)計(jì)。施工圖設(shè)計(jì)時(shí)注意以下方面:超長(zhǎng)地下車庫(kù)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采取的防裂措施、相近基礎(chǔ)高差較大時(shí)的處理方法和大底盤地下室與各單體相交處構(gòu)造加強(qiáng)措施。整個(gè)項(xiàng)目在2014年年底主體結(jié)構(gòu)已經(jīng)全部施工完畢，沒(méi)有發(fā)生樓板裂縫、滲水和不均勻沉降等工程事故。

［1］山東廣源巖土工程有限公司.煙臺(tái)開(kāi)發(fā)區(qū)C-22 住宅小區(qū)巖土工程勘察報(bào)告(詳細(xì)勘察)［R］.2012.

［2］煙臺(tái)金宇巖土有限責(zé)任公司.煙臺(tái)經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)C-22 安置小區(qū)項(xiàng)目巖土工程勘察報(bào)告［R］.2013.

［3］GB 50007—2011，建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.