談陽城蘭花·濱河家園地下車庫的結(jié)構(gòu)設(shè)計

吳培亮

(山西省第二建筑設(shè)計院，山西長治 046000)

1 工程概況

陽城蘭花·濱河家園是山西蘭花集團在陽城濱河?xùn)|路獲澤河邊投資興建的高層住宅小區(qū)。小區(qū)規(guī)劃用地3.9hm2，地塊呈三角形，場地沿濱河?xùn)|路由西向東弧形收縮，地勢西高東低，場地高差約3m，地上由6棟24層住宅、1棟30層住宅、2棟12層住宅，1座3層幼兒園，1座3層物業(yè)樓和臨街商鋪組成。除主樓外，整個小區(qū)地下一層均設(shè)車庫，車庫頂覆土1.5m，其上為小區(qū)地面，地面要求滿足園林景觀要求，并設(shè)彎曲有致、寬窄錯落的景觀水系，使小區(qū)水景、建筑、綠地相互融合。

地下車庫采用框架結(jié)構(gòu)，主要柱網(wǎng)尺寸7.8m×7.8m，車庫頂板采用梁板體系，建筑平面總長307m，寬由102m收至15m。車庫外圍為鋼筋混凝土外墻，墻厚300mm。車庫層高3.9m，總建筑面積18390m2。

2 場地情況

小區(qū)場地兩面環(huán)路、一面臨山，場地自然地面較路面低4m左右，屬獲澤河河漫灘地貌，建筑場地類別為Ⅱ類，地下水位埋深6.7m，場地屬建筑抗震有利地段，場地?zé)o液化、無軟弱夾層，不存在滑坡、崩塌及震陷等不良地質(zhì)作用。

由勘探資料可知，場地勘探深度范圍內(nèi)地基土層主要由雜填土層及河卵石層組成，因雜填土層較薄，屬基槽開挖范圍，第二層河卵石層分布普遍、厚度較厚，承載力較高(承載力特征值300kPa)，故可選第二層河卵石層為基礎(chǔ)持力層。

3 基礎(chǔ)設(shè)計

車庫結(jié)構(gòu)形式為框架結(jié)構(gòu)，其柱網(wǎng)尺寸較大，基礎(chǔ)形式應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件、荷載大小等綜合判定。對有防水要求的地下車庫一般采用梁板式筏基或獨基加防水板的做法。

梁板式筏基一般應(yīng)用于地基承載力較低，為加強結(jié)構(gòu)的整體性避免地基處理以調(diào)整結(jié)構(gòu)的不均勻沉降，其梁高較大，綜合費用較高，但整體性較好;獨基加防水板的做法要求地基土有足夠承載力，其傳力簡單、明確，施工方便，費用較低，非常適合本工程的基礎(chǔ)設(shè)計。故本工程地下車庫的基礎(chǔ)設(shè)計選用獨基加防水板的做法。

在這種做法中，防水板僅用來抵抗水浮力，不考慮它的地基承載能力，獨立基礎(chǔ)承擔(dān)全部結(jié)構(gòu)重量并考慮水浮力的影響，其計算可采用通常的簡化法，可將獨立基礎(chǔ)和防水板人為的分割成兩部分，然后分別進行單獨計算。獨基的設(shè)計和普通的獨立基礎(chǔ)完全相同，全部豎向荷載均由獨基承擔(dān)，防水板下設(shè)柔性壓縮層。當(dāng)?shù)叵滤坏陀诨讜r，地基反力僅作用在獨基范圍內(nèi)。因本工程場地地下水位較深，故可不考慮地下水位高于基底的情況。為確保防水板不受力或少受力，防水板下應(yīng)設(shè)柔性壓縮層。本工程選用聚苯板作為柔性壓縮層。

4 外墻設(shè)計

地下車庫的外墻兼為擋土墻，因為外墻頂部通常有框架梁通過，故地下車庫的外墻設(shè)計一般只考慮地面荷載、側(cè)向土壓力水壓力的作用。當(dāng)柱網(wǎng)尺寸與層高的比值超過2時，外墻設(shè)計可將墻下端視為固定支座、上端視為鉸接的單向板進行設(shè)計;當(dāng)柱網(wǎng)尺寸與層高的比值小于2并且柱子截面尺寸比較大時，可按雙向板計算配筋，邊界條件為上部鉸支、左右及底部固結(jié)。若地下室層高較高，可采用墻底加腋的措施使墻體厚度及配筋大為減小。

5 頂板設(shè)計

地下車庫為框架結(jié)構(gòu)，其頂板采用了梁板體系，主框架梁截面為400×1000，主框架梁上設(shè)正交的雙向次梁(次梁截面為300×750)，為了使板跨減小為柱網(wǎng)尺寸的一半，應(yīng)將板劃分成3.9m×3.9m的雙向板，板厚取200mm。為了節(jié)約鋼材，梁板柱內(nèi)均采用HRB400級鋼筋，可以在保證強度要求的同時降低用鋼量。

根據(jù)建筑功能要求，地下車庫頂板部分局部考慮消防車通行。消防車活荷載的選取根據(jù)GB 50009-2012建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范表5.1.1的要求，其標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)取35kN/m2，因地下車庫頂板覆土較厚，按照荷載規(guī)范附錄B消防車活荷載考慮覆土厚度影響的折減系數(shù)進行折減，消防車活荷載的取值可按折減后的活荷載進行計算。按上述方法，經(jīng)折減后的消防車活荷載的標(biāo)準(zhǔn)值約為25kN/m2。

6 裂縫控制

本工程地下車庫建筑平面尺寸307m×102m，長寬均超規(guī)范限值，而結(jié)構(gòu)又不允許設(shè)置變形縫，因此如何采取措施防止結(jié)構(gòu)開裂成為設(shè)計中必須考慮的一個主要問題。考慮到車庫頂板有1.5m厚的覆土，使用過程中結(jié)構(gòu)受大氣溫差變化的影響較小，引起的溫度應(yīng)力也較小，故只需解決混凝土的干縮問題即可。

本工程在設(shè)計中，基礎(chǔ)和頂板除和周圍主樓之間設(shè)置沉降后澆帶外，沿縱橫兩個方向每隔30m～40m設(shè)一道溫度后澆帶，將整個結(jié)構(gòu)劃分成一個一個的方塊，并延長后澆帶的澆筑時間。為防止混凝土水分蒸發(fā)形成濕度變化梯度，要求嚴(yán)格控制施工階段及后期的養(yǎng)護工作，及時回填車庫頂板覆土，防止混凝土因氣溫急劇變化而導(dǎo)致的可能開裂。同時車庫頂板內(nèi)配筋采用細(xì)而密的鋼筋，并將超過50%的頂板鋼筋拉通，以增強頂板的抗開裂能力。

7 結(jié)語

隨著國內(nèi)家庭汽車的擁有量越來越多，發(fā)展地下車庫勢必成為解決停車難問題的一種辦法，設(shè)計者也將越來越多的面對各種情況的地下車庫設(shè)計。

如何正確的把握、合理的優(yōu)化對設(shè)計者尤為重要，結(jié)合本工程的圖紙設(shè)計，以下幾點應(yīng)引起注意:

1)地下車庫的設(shè)計不只是單純的車庫設(shè)計，它要求設(shè)計者把地下車庫和周圍主樓之間的關(guān)系、標(biāo)高核實并在理清地上覆土、綠化及道路布置的各種關(guān)系后優(yōu)化地下車庫的結(jié)構(gòu)形式及基礎(chǔ)做法。

2)地下車庫一般為超長結(jié)構(gòu)，從設(shè)計功能上不允許設(shè)變形縫，這就要求在設(shè)計中注意結(jié)構(gòu)單元超長的處理。除文中所提外，還有其他多種處理方法，比如采用補償收縮混凝土、設(shè)置膨脹加強帶或考慮施加預(yù)應(yīng)力，設(shè)計者應(yīng)根據(jù)工程的具體特點選用不同的處理方法。

3)獨基底板和防水底板配筋可統(tǒng)一考慮布置，本工程在設(shè)計中將防水底板鋼筋全部拉通，在獨基底板范圍內(nèi)增配附加鋼筋。

［1］朱炳寅.對獨基加防水板基礎(chǔ)的設(shè)計［J］.建筑結(jié)構(gòu)技術(shù)通訊，2007(7):39-40.

［2］GB 50009-2012，建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范［S］.

［3］GB 50011-2010，建筑抗震設(shè)計規(guī)范［S］.

［4］GB 50010-2010，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范［S］.