城市核心區(qū)地下停車庫拓建理念的應(yīng)用與展望

章 誼

上海建工二建集團(tuán)有限公司 上海 200080

隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，全國(guó)城市機(jī)動(dòng)車保有量急劇增長(zhǎng)。各城市的停車缺口巨大，國(guó)內(nèi)目前以地面停車為主，形式較為單一，鑒于目前全國(guó)各大中小城市土地資源日趨緊缺，常見的地面停車場(chǎng)已經(jīng)難以適應(yīng)未來城市發(fā)展的需要。因此，運(yùn)用先進(jìn)施工技術(shù)開發(fā)地下空間，同時(shí)結(jié)合智能立體停車設(shè)施用以壓縮停車位缺口成為了目前解決城市中心地區(qū)停車難問題的理想發(fā)展方向[1-5]。

以下針對(duì)城市核心區(qū)地下空間開發(fā)，以及相配套停車庫系統(tǒng)選型方面的熱點(diǎn)技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展進(jìn)行介紹。

1 城市核心區(qū)地下停車庫拓建技術(shù)

由于城市核心地帶土地已大面積地進(jìn)行開發(fā)利用，鑒于有地下停車庫開發(fā)需求的城市中心場(chǎng)地，其可利用場(chǎng)地相對(duì)較小，周邊環(huán)境保護(hù)要求相對(duì)較高，個(gè)別需要在既有建筑原位下方進(jìn)行地下空間開發(fā)，傳統(tǒng)在大面積空地進(jìn)行順作開挖往往不可行。

針對(duì)這一問題，目前已具備的成熟施工新技術(shù)工藝包括：平推逆作法增設(shè)地下空間技術(shù)、原位地下空間開發(fā)技術(shù)、鄰近保護(hù)建筑深基坑施工技術(shù)等（表1）。

表1 核心區(qū)主要地下停車庫拓建技術(shù)對(duì)比

以上技術(shù)的儲(chǔ)備已基本能解決不同城市核心區(qū)狹小地帶地下停車庫的拓展需求，為城市核心區(qū)全面開發(fā)地下停車庫創(chuàng)造了有利的先決條件，解決城市中心地帶停車難問題已不再遙不可及。

2 地下智能立體車庫系統(tǒng)

智能化立體停車庫停車技術(shù)是利用機(jī)械設(shè)備和電氣系統(tǒng)，將車輛進(jìn)行立體存放，以達(dá)到節(jié)約空間資源的目的。從停車庫總體發(fā)展角度上來說，整體趨勢(shì)都是逐漸由各種新型的智能立體車庫替代傳統(tǒng)的自走式停車庫，停車區(qū)域也不斷從地面走向地下，同時(shí)向高技術(shù)、高智能化、高停車效率發(fā)展。

傳統(tǒng)自走式地下停車庫占地面積較大，車位少，且需要預(yù)留車輛及人員進(jìn)出通道，停車便利性差，土地利用率低。

全自動(dòng)智能停車系統(tǒng)占地面積小，車位較多，無需專用車輛進(jìn)出通道，停車便利性好，土地利用率高。其中較為普及的是全自動(dòng)平面移動(dòng)類、全自動(dòng)巷道堆垛類這2種形式。

1）全自動(dòng)平面移動(dòng)類（圖1）。適用于場(chǎng)地狹長(zhǎng)，對(duì)存取車效率要求較高的項(xiàng)目，適用范圍廣。平均存取車輛90 s。

2）全自動(dòng)巷道堆垛類（圖2）。停車設(shè)備主要由堆垛機(jī)來完成車輛的存取，適用于巷道長(zhǎng)度較短的項(xiàng)目，經(jīng)濟(jì)性較高。平均存取車90～120 s。每套設(shè)備限定承載100輛車。

圖1 平面移動(dòng)類

圖2 巷道堆垛類

綜上所述，全自動(dòng)智能停車庫由于具有傳統(tǒng)自走式停車庫所不具備的土地利用率、便利性等特點(diǎn)，將成為未來城市核心區(qū)改建或新建地下專用停車系統(tǒng)的主力。

3 典型工程運(yùn)用

以城市核心區(qū)地下停車庫拓建與智能立體停車系統(tǒng)這2種新技術(shù)的結(jié)合為例，描述了方案設(shè)定思路、具體拓建流程以及實(shí)際使用狀況，以下為工程實(shí)例介紹。

3.1 工程背景

江蘇省財(cái)政廳，地處南京鬧市區(qū)域，為解決日益增長(zhǎng)的員工停車需求，考慮增設(shè)地下停車庫。經(jīng)過研究，決定在場(chǎng)內(nèi)2棟民國(guó)建筑場(chǎng)地范圍內(nèi)開發(fā)地下停車庫。

該區(qū)域可用場(chǎng)地十分狹小，長(zhǎng)度約55 m，寬度約20 m，除場(chǎng)地內(nèi)現(xiàn)存2棟民國(guó)建筑外，周邊還有地鐵4號(hào)線、淺基礎(chǔ)民居及高層辦公樓，周邊環(huán)境非常復(fù)雜且保護(hù)要求極高。由于場(chǎng)地條件限制，初期整體設(shè)計(jì)思路是考慮在民國(guó)建筑周邊采取傳統(tǒng)的順作法結(jié)合自走式停車庫方法。經(jīng)分析，按此拓建地下車庫，可開發(fā)建筑面積約5 800 m2，地下4層，車位總數(shù)99個(gè)，單車位造價(jià)約40萬元，施工階段預(yù)計(jì)圍護(hù)變形較大，對(duì)周邊的影響較難控制。

鑒于初步方案車位總數(shù)較少、單車位造價(jià)偏高，地下空間利用率低等弊端，我公司提出采用平推逆作法與智能立體化停車庫系統(tǒng)相結(jié)合的拓建理念。

運(yùn)用此拓建理念，將使得可開發(fā)建筑面積增至9 000 m2、地下8層，車位總數(shù)增至254個(gè)、單車位造價(jià)降低至25萬元。同時(shí)由于采用了逆作法成套施工技術(shù)，地下空間拓建期間的安全性以及后期使用的便利性都將得到顯著提升。鑒于此，本項(xiàng)目決定采用將這2類新技術(shù)相結(jié)合的拓建理念。

3.2 高效逆作成套施工技術(shù)

本項(xiàng)目地下空間逆作拓建總體實(shí)施流程（圖3）為：場(chǎng)地分為南北2個(gè)分區(qū)，2幢民國(guó)古建筑平移至南區(qū)未施工場(chǎng)地內(nèi)，對(duì)北區(qū)進(jìn)行一柱一樁、圍護(hù)及B0板施工，完成施工后，2幢古建筑平移至北側(cè)B0板，南區(qū)進(jìn)行一柱一樁、圍護(hù)及B0板施工，完成施工后古建筑平移至原位，地下室采用逆作躍層法自上而下逐步施工，直至結(jié)構(gòu)施工完成。

圖3 施工流程

3.2.1 數(shù)字化柱樁調(diào)垂技術(shù)

本工程立柱樁身垂直度要求≤1/500，在立柱樁成孔過程中，采用旋挖成孔、切刀修孔技術(shù)保證孔垂直度。

鋼管柱垂直度要求為1/600，因鋼立柱不外包混凝土，如偏差過大將影響車位的正常使用。為達(dá)要求，項(xiàng)目采用“調(diào)垂盤法”結(jié)合自主研發(fā)的激光測(cè)垂儀，對(duì)一柱一樁進(jìn)行調(diào)垂，通過后期測(cè)量，鋼管柱垂直度基本均能滿足設(shè)計(jì)要求。

目前最新一代測(cè)斜監(jiān)測(cè)儀器雙聯(lián)式全過程垂直度監(jiān)測(cè)設(shè)備已開始運(yùn)用，該設(shè)備通過在鋼管柱內(nèi)外各設(shè)一個(gè)主、副測(cè)斜儀，可實(shí)現(xiàn)一柱一樁施工全過程垂直度動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，理論測(cè)斜精度達(dá)到1/1 000（圖4）。

圖4 鋼管柱調(diào)垂

3.2.2 嵌巖地下連續(xù)墻抓鉆沖結(jié)合施工技術(shù)

因南京地區(qū)存在⑤2、⑤3中風(fēng)化泥質(zhì)砂巖層，本工程地下連續(xù)墻進(jìn)入該層7 m以上，且垂直度要求1/500以上，地下連續(xù)墻成槽難度較大，為確保地下連續(xù)墻的施工精度以及進(jìn)度，項(xiàng)目采用“抓鉆沖結(jié)合”的施工工藝，即1臺(tái)旋挖機(jī)及1臺(tái)砸錘配合成槽機(jī)施工。旋挖鉆機(jī)針對(duì)中風(fēng)化巖層采用鉆進(jìn)取土的方式成槽，緩解成槽機(jī)的作業(yè)量，減少成槽時(shí)間，提高工作效率，且對(duì)環(huán)境影響小。

3.2.3 高效免穿鋼筋逆作節(jié)點(diǎn)連接技術(shù)

逆作法梁柱節(jié)點(diǎn)連接位置，因梁主筋無法穿越鋼管柱，鋼管柱邊緣的鋼筋可從鋼管柱邊穿過，當(dāng)梁主筋過多無法全部繞過時(shí)，通?？刹捎娩摻瞽h(huán)梁和焊接鋼牛腿環(huán)板等連接方式。本工程采取環(huán)板連接的做法，環(huán)板于開挖后現(xiàn)場(chǎng)焊接于管身襯板上，襯板及抗剪栓釘于工廠內(nèi)預(yù)焊接。

B0層梁板結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)，采取倒置埋件的形式。當(dāng)首層土方挖除后，將鋼管柱割除至梁底標(biāo)高，然后將埋件與鋼管柱焊接連接，此節(jié)點(diǎn)既確保B0板主筋節(jié)點(diǎn)處連續(xù)，又施工便利，同時(shí)也滿足節(jié)點(diǎn)受力要求。

3.2.4 躍層逆作施工技術(shù)

由于地下室層高較低，普遍為2.8 m，地下1層為4.05 m、地下8層為3.7 m，若采用常規(guī)逆作法逐層施工，難度較大、工期較長(zhǎng)，為此本項(xiàng)目運(yùn)用逆作躍層法施工，具體順序?yàn)椋築0板北→B0板南→B1板→B3板→B2板→B5板→B4板→B7板→B6板→大底板。即采用B2、B4、B6板躍層施工的方式，在保證基坑及周邊建筑安全的前提下，順利完成了地下結(jié)構(gòu)的施工。

3.3 使用現(xiàn)狀分析

財(cái)政廳地下停車庫擁有5個(gè)車輛存取口，目前還有1層備用還未開啟，目前高峰期停放車輛在150輛左右（總共254個(gè)車位），單車存取從刷卡開始到存取車完畢最快60 s，最長(zhǎng)為120 s，平均時(shí)間90 s左右，按現(xiàn)場(chǎng)目前最高峰停放150輛車的情況進(jìn)行理論分析，平均每個(gè)存取口30輛車全部出清在45 min左右。

鑒于南京財(cái)政廳采取的是地下車庫停車位（254個(gè)）和地面停車位（80個(gè)）相結(jié)合的疏導(dǎo)方式，部分人員存在提前上班，或延遲下班的情況。根據(jù)財(cái)政廳物業(yè)人員反饋，該地下停車庫個(gè)人實(shí)際使用停車庫最長(zhǎng)等待時(shí)間在15 min左右，情況較為良好，但不排除當(dāng)全車位開啟利用，且上下班人員高度集中時(shí)，存取車輛激增導(dǎo)致的排隊(duì)時(shí)間長(zhǎng)等情況的出現(xiàn)。如發(fā)生此類情況，物業(yè)公司將采取分時(shí)段車輛上下班分流的措施。

4 結(jié)語

通過以上工程實(shí)例表明，城市核心區(qū)內(nèi)拓建地下停車庫，相較于自走式停車系統(tǒng)結(jié)合順作法的傳統(tǒng)解決方案，智能立體停車系統(tǒng)結(jié)合平推逆作法等新技術(shù)在地下空間拓建過程中的安全性、土地利用率、車位數(shù)量、單車位造價(jià)、單車存取速度等方面具有明顯優(yōu)勢(shì)。

一方面，由于城市中心地區(qū)施工環(huán)境復(fù)雜，周邊保護(hù)要求高，既有建筑周邊及原位開發(fā)地下空間涉及建筑保護(hù)，平推式逆作法施工等核心技術(shù)難度較大，能對(duì)其進(jìn)行綜合、高效運(yùn)用的建筑施工企業(yè)相對(duì)較少；另一方面智能立體車庫仍存在整體技術(shù)含量高、國(guó)內(nèi)生產(chǎn)研制水平不足、對(duì)存取口數(shù)量要求較高、集中存取車容易產(chǎn)生擁堵等缺陷。

隨著地下空間開發(fā)綜合技術(shù)的進(jìn)步，逆作法、建筑平移、托換技術(shù)的持續(xù)完善并得到推廣，更多的施工企業(yè)將有能力運(yùn)用此類新技術(shù)進(jìn)行地下空間的開發(fā)，同時(shí)停車區(qū)域?qū)⑾蚩臻g更深、環(huán)境更復(fù)雜區(qū)域持續(xù)拓展。對(duì)于地下停車庫系統(tǒng)而言，更合理布置存取口數(shù)量、地面及地下停車庫結(jié)合疏導(dǎo)也將有效改善地面擁堵狀況。

另外，隨著智能化的深入發(fā)展、研發(fā)水平的不斷提升，智能停車庫系統(tǒng)也將在大數(shù)據(jù)、云平臺(tái)以及物聯(lián)網(wǎng)高速發(fā)展的有力支撐下，逐步提升體驗(yàn)功能，進(jìn)一步滿足用戶需求。

綜上所述，隨著地下空間開發(fā)核心技術(shù)與智能停車系統(tǒng)在各自發(fā)展的基礎(chǔ)上進(jìn)一步充分融合，通過實(shí)際運(yùn)用，已證明這2類新技術(shù)結(jié)合發(fā)展的地下停車庫拓建理念，可為有效緩解城市核心地帶停車供需矛盾提供一條可行之路。