倪瑾瑾,宋樹全,范劍操,羊煥群,林黔利
(1.中國建筑第二工程局有限公司華南分公司,廣東 深圳 518000;2.東莞松山湖高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)建設(shè)工程質(zhì)量安全監(jiān)督站,廣東 東莞 523000)
地質(zhì)條件是決定住宅小區(qū)地下室結(jié)構(gòu)施工的重要因素之一。 工程建設(shè)人員在進行設(shè)計規(guī)劃時,應(yīng)對建筑物所在的地域進行地質(zhì)條件勘測,通過對地質(zhì)條件的分析,選擇適宜的地下室結(jié)構(gòu)施工技術(shù),從而有效保障地下室地基的沉降水平,使地板承載力和受力一致, 防止地板形變等問題的發(fā)生。 與此同時,基于地下室地質(zhì)條件的分析,結(jié)合地下水壓力情況,工程設(shè)計人員可以科學(xué)、 合理地對地下室防水性和抗浮塵性進行規(guī)劃和設(shè)計。
針對住宅小區(qū)地下室結(jié)構(gòu)的施工設(shè)計, 工程設(shè)計人員要充分考慮地下室上部結(jié)構(gòu)與地下室整體結(jié)構(gòu)之間的關(guān)聯(lián)。 因地下室結(jié)構(gòu)與上部結(jié)構(gòu)之間形成銜接,因此,在對地下室結(jié)構(gòu)進行施工設(shè)計時, 不可忽略上部結(jié)構(gòu)對其產(chǎn)生的影響。 同時,在施工設(shè)計前期,工程設(shè)計人員要充分明確風(fēng)荷載等因素對上部結(jié)構(gòu)的影響, 以有效保障上部結(jié)構(gòu)與地下室結(jié)構(gòu)之間的水平力傳遞, 實現(xiàn)合理的變形協(xié)調(diào)和反力重分配。
在對住宅小區(qū)地下室結(jié)構(gòu)進行施工設(shè)計時,工程設(shè)計人員要充分考慮周邊的建筑物對地下室結(jié)構(gòu)可能產(chǎn)生的影響,尤其是周邊的地下管線、供暖管道、鐵路線,以及同區(qū)域內(nèi)的房屋建筑等。 通常情況下,工程建設(shè)人員應(yīng)優(yōu)先與基坑支護部門做好協(xié)調(diào)溝通,通過研究分析,最終確定合適的地下室支護形式。
地下室的抗震性能是工程建設(shè)人員最為關(guān)注的問題。 在住宅小區(qū)地下室結(jié)構(gòu)施工的過程中, 往往會出現(xiàn)結(jié)構(gòu)的預(yù)埋深度不達標(biāo)現(xiàn)象, 造成地下室的層高加上上部分結(jié)構(gòu)的層高高度遠超過工程建筑設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)要求, 從而導(dǎo)致地下室結(jié)構(gòu)整體的穩(wěn)定性不足, 又因地下室結(jié)構(gòu)與上部結(jié)構(gòu)相銜接,因此,基于抗震等級分析,在施工設(shè)計時,工程設(shè)計人員要充分保障兩部分抗震等級處于相同水平, 以有效規(guī)避地上結(jié)構(gòu)的抗震等級與地下室結(jié)構(gòu)抗震等級不等衡的現(xiàn)象。
住宅小區(qū)地域環(huán)境、氣候和地下地質(zhì)條件的不同,地下室結(jié)構(gòu)施工建設(shè)時應(yīng)考慮到的因素也不盡相同。 通常情況下,在雨水天氣相對較多或地下水位較淺的地域進行地下室施工作業(yè)時,工程建設(shè)人員要充分考慮地下室結(jié)構(gòu)的抗浮沉性能,尤其是針對地下室的裙房位置,要重點做好防水工作,規(guī)避該位置可能出現(xiàn)的漏水或抗?jié)B性不達標(biāo)的現(xiàn)象。 工程建設(shè)人員可采取以下措施進行應(yīng)對。
2.2.1 增大地下室自重
增大地下室的自重可有效提升其抗?jié)B性:(1)工程建設(shè)人員可為地下室加載基板;(2)增加地下室頂板的厚度;(3)為地下室加載邊墻。 這種方法適用于當(dāng)?shù)叵率宜璧挚沟母×^小時。 與此同時,因其施工操作和設(shè)計步驟比較簡單,現(xiàn)階段已被廣泛應(yīng)用于地下室結(jié)構(gòu)的抗?jié)B施工中, 相對于一些傳統(tǒng)的混凝土或其他可增加重量的材料而言,其需求量較少,不會增加過多的施工成本。
2.2.2 提高基坑底的設(shè)計標(biāo)高
為有效提高地下室結(jié)構(gòu)的抗?jié)B性能, 在施工條件允許的范圍內(nèi),工程建設(shè)人員可適當(dāng)提高基坑底部的施工標(biāo)高,隨著基坑底部施工標(biāo)高的提升,可降低其設(shè)防水位。 與此同時,在地下室結(jié)構(gòu)施工的過程中,工程建設(shè)人員可選用平板閥板基礎(chǔ)或梁板筏板基礎(chǔ)作為高層建筑小區(qū)地下室地板的施工建設(shè)。
2.2.3 設(shè)抗拔樁
設(shè)計抗拔樁也可有效提升住宅小區(qū)地下室結(jié)構(gòu)整體的抗?jié)B性能。 通常情況下,工程建設(shè)人員會將抗拔樁嵌入堅硬的巖石內(nèi)部,再配合混凝土灌漿的方法進行加固處理,但是因其造價較高,現(xiàn)階段在住宅小區(qū)地下室結(jié)構(gòu)抗?jié)B施工中運用較少。同時,因抗拔樁的施工受外部環(huán)境和施工條件的影響較大,在施工操作中需要很高的技術(shù)性,一般情況下,嵌入巖石內(nèi)部的深度不深,以備后續(xù)的修復(fù)操作。 另外,若在施工操作過程中出現(xiàn)覆土層較厚的情況, 工程技術(shù)人員還可選擇在其側(cè)面設(shè)置擴大頭,以此來提高抗拔能力。
在住宅小區(qū)地下室結(jié)構(gòu)施工的過程中, 某部分結(jié)構(gòu)若出現(xiàn)超長的現(xiàn)象,會擴大周圍環(huán)境條件對地下室的不利影響,同時導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的受力隨之改變, 這不利于地下室結(jié)構(gòu)性能和作用的有效發(fā)揮。 針對此種情況,工程建設(shè)人員為有效規(guī)避因受力不均而出現(xiàn)的裂縫等現(xiàn)象,可采取以下方法進行修護:設(shè)置寬度為80~100 cm 的伸縮后澆帶,在保護鋼筋受力的前提下,針對超長的地下室結(jié)構(gòu),可適當(dāng)斷開鋼筋的后澆帶,并依據(jù)施工實際情況分析并判斷所需后澆帶的寬度; 通過在混凝土中摻入膨化劑, 或者提升鋼筋混凝土的整體抗拉強度等措施來彌補地下室結(jié)構(gòu)的超長現(xiàn)象。
2.4.1 外墻的受力能力
地下室結(jié)構(gòu)的受力主要來自垂直和水平兩個方向的力。水平方向的受力主要來自側(cè)向的土方壓力及地面荷載力;垂直方向的受力主要包括地下室自身的重量和上部結(jié)構(gòu)的重量。 另外,外墻的配筋主要受到垂直墻面水平承載過程中所產(chǎn)生的彎矩影響,因此,外墻的墻板配筋也可依據(jù)其所承受的彎矩等進行計算和配置。
2.4.2 外墻的配筋計量
當(dāng)住宅小區(qū)地下室結(jié)構(gòu)外墻帶有扶壁柱時,配筋的計算不可以扶壁柱的尺寸為依據(jù),以免造成誤差。通常情況下,工程建設(shè)人員會以其雙向板進行衡量和計算,結(jié)合地下室外墻與扶壁柱之間的協(xié)調(diào)原理,在外墻垂直距離與扶壁柱之間配以較少的配筋,以此來平衡地下室外墻在垂直和水平方向上的受力。
3.1.1 工程特點及施工程序
通常情況下,在住宅小區(qū)地下室結(jié)構(gòu)施工的過程中,土方工程的開挖部位主要包括承臺、地梁和井坑,施工程序按照土方的開挖順序排列為: 放線→機械挖土→標(biāo)高控制→軸線定位→基坑底面平整。
3.1.2 土方施工條件住宅小區(qū)地下室土方開挖應(yīng)具備的條件如下:(1)具備相關(guān)的土方開挖施工許可證;(2)查驗工程建設(shè)中的基坑支護是否達到工程建設(shè)的基本標(biāo)準(zhǔn);(3)土方開挖工程隊伍已組建完成,并已做好落實施工前的各項準(zhǔn)備工作;(4)在工程建設(shè)施工前, 已配備有足夠的抽水設(shè)備, 初期的地面排水系統(tǒng)已完成;(5)土方工程的基坑監(jiān)測系統(tǒng)已布設(shè)完成[1]。
3.1.3 邊坡施工方法
住宅小區(qū)地下室結(jié)構(gòu)的邊坡施工要嚴(yán)格依據(jù)基槽開挖深度、土質(zhì)條件以及施工現(xiàn)場的具體情況進行。 在工程施工前,工程建設(shè)人員應(yīng)針對施工方案進行可行性試驗, 以確保后續(xù)施工的質(zhì)量與安全。 與此同時,在土方工程開挖過程中,要隨時落實對邊坡的修整操作,保障邊坡邊角和坡度的整齊,保障其尺寸規(guī)格能夠限制在工程建設(shè)設(shè)計的范圍之內(nèi), 確保后續(xù)工程的整體質(zhì)量。 針對地下室基坑的開挖,具體操作如下:工程建設(shè)人員要做好坡頂線、 底線及其邊坡區(qū)域的復(fù)核和驗收工作。 在土方開挖過程中,若涉及開挖不到的角落和位置,應(yīng)配合人工開挖的方式,并裝載上車。 土方開挖的順序應(yīng)從上至下,若遇到障礙物阻擋開挖,要及時向工程部門反饋。 在開挖過程中,應(yīng)將開挖出的土方及時運走,不可放置在基坑邊緣,影響后續(xù)的施工操作。 同時,在土方開挖過程中,要注意樁基礎(chǔ)及錨固鋼筋的具體標(biāo)高位置,必要時采取科學(xué)、合理的手段配合人工開挖。 依據(jù)開挖現(xiàn)場的實際情況判斷,當(dāng)運輸車行駛道路的強度不夠時,可鋪設(shè)200~300 mm 厚的碎石,以確保運輸?shù)恼_M行。 當(dāng)土方開挖至基坑底部50~100 mm 線后,應(yīng)配合人工的方式對基坑底部進行平穩(wěn)夯實, 工程建設(shè)人員要對承臺和地梁水溝位置進行砌筑,保護好基坑坑底。 另外,針對土方的外運工作,運輸車的相應(yīng)證件應(yīng)齊全,車輛應(yīng)完好,在運輸過程中要禁止超載,離開工地時要做好清洗工作。
通常情況下,針對住宅小區(qū)地下室結(jié)構(gòu)的基坑開挖,工程建設(shè)企業(yè)會選用反鏟式挖土機并配備自卸汽車進行施工。 在挖土機型號的選擇上, 可結(jié)合工程建設(shè)部門所規(guī)劃的基坑施工層段、開挖深度、基坑截面尺寸、現(xiàn)場土質(zhì)條件和周遭環(huán)境等因素進行選擇。 另外,挖土機的數(shù)量可依據(jù)土方工程量的大小進行計算, 同時要保證施工進度的合理性和后續(xù)的工程建設(shè)效果[2]。
在住宅小區(qū)地下室結(jié)構(gòu)施工的過程中, 工程建設(shè)人員應(yīng)針對不同的上部結(jié)構(gòu)做出不同的地下室頂板施工計劃方案。例如, 當(dāng)?shù)叵率业捻敯逶O(shè)計與建筑物外部的園林景觀施工項目相關(guān)聯(lián)時, 工程建設(shè)人員應(yīng)充分考慮其中土層和設(shè)備管線的高度,與工程建設(shè)相關(guān)部門進行協(xié)調(diào)溝通后,出具合適的方案對地下室頂板園林景觀進行覆土設(shè)計。 再如,若地下室的首層是人防工程單元,那么在地下室結(jié)構(gòu)施工建設(shè)的過程中,工程設(shè)計人員要充分考慮爆炸荷載,依據(jù)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)達到六級人防頂板荷載的效果。
地下室底板的施工建設(shè)要避免其在施工過程中出現(xiàn)裂縫等問題。 工程建設(shè)人員應(yīng)在地下室底板的原材料選購、施工技術(shù)以及約束力承載條件等方面采取有效措施進行規(guī)避, 提升地下室底板的有效性,確保其充分發(fā)揮作用。 與此同時,地下室的底板施工要注意防滲抗浮操作,可采用無梁樓蓋方法,在確保地下室底板厚度不低于600 mm 的前提下, 結(jié)合鋼筋配置,保障地下室底板的科學(xué)性和有效性[3]。
通常情況下, 住宅小區(qū)地下室結(jié)構(gòu)中的模板主要包括剪力墻、樓梯、結(jié)構(gòu)層梁等構(gòu)造,且多數(shù)的模板構(gòu)造采用18 mm厚的木質(zhì)夾板,配合鋼架和松木板作為其模板的骨架基層,并采用鋼釘、穿墻螺絲、鋼筋預(yù)焊制套卡等對其進行固定操作。在安裝過程中,工程建設(shè)人員通常會先固定好墻腳模板,再用加止水環(huán)桿固定外墻,最后用山形扣墊固定模板兩端。
綜上所述, 住宅小區(qū)地下室結(jié)構(gòu)的施工設(shè)計是建筑住宅工程建設(shè)的一項關(guān)鍵環(huán)節(jié),在施工建設(shè)前,工程技術(shù)人員要做好系統(tǒng)性的分析和施工技術(shù)研究, 保障地下室結(jié)構(gòu)施工的精確性,確保住宅小區(qū)整體建筑的質(zhì)量和安全。 針對施工過程中出現(xiàn)的問題, 工程建設(shè)人員要配合工程建筑相關(guān)部門及時做好修護,保證住宅小區(qū)地下室結(jié)構(gòu)建設(shè)的高質(zhì)量,推進住宅建筑工程建設(shè)的穩(wěn)步發(fā)展。