地下車庫結(jié)構(gòu)設計中的問題及應對策略

郭旭

摘要：隨著社會的進步和城市化水平的不斷提升，國內(nèi)交通行業(yè)也有了迅猛發(fā)展，城市汽車擁有量逐年遞增。與此同時，隨著城市建筑設施及住房面積不斷開發(fā)建設，使得地面停車位總量已無法滿足現(xiàn)今汽車停放需求，地下車庫的新建、擴建工作迫在眉睫。為做好車庫結(jié)構(gòu)設計工作，本文圍繞地下車庫抗浮和防水、地下車庫超長、消防車荷載設計、抗震設計、保護層和墊層厚度設計、裂縫控制設計及其他結(jié)構(gòu)問題及應對策略進行分析，希望達到應對車庫相關結(jié)構(gòu)設計的目的。

關鍵詞：地下車庫;結(jié)構(gòu)設計;問題及應對策略

伴隨著人們生活質(zhì)量的逐漸提升，私家車的數(shù)量也在持續(xù)遞增，人們備受汽車停放問題的困擾。為解決這一現(xiàn)狀，需要新建、擴建一些地下車庫，通過科學合理的結(jié)構(gòu)車庫設計，在保證安全建設的基礎上，達到以最小空間面積實現(xiàn)最大汽車容納率的目的，從而滿足人們的日常停車需求。

一、地下車庫抗浮和防水問題及應對策略

針對地下車庫實行結(jié)構(gòu)設計時，需注重抗浮與防水問題。其中，地下水位及其變化是地下車庫抗浮設計的主要依據(jù)，通常是地下水位缺乏科學測量造成的誤差和地下車庫斜坡面缺乏抗浮驗算等問題造成的失誤。為減少這種問題的發(fā)生，可以根據(jù)水位標準進行嚴謹測量確定適當?shù)目垢≡O水位。依據(jù)地質(zhì)勘查部門給出的標準來確認地下室標準抗浮設防水位，參照勘測過程中的地下實際靜止水位、最近三到五年內(nèi)的最高水位及實際場所地下歷史最高水位等方面因素等。在滿足建筑標準可準許的范圍條件下，盡最大可能提升基坑坑底的設計標高，以達到降低抗浮設防水位的目的。地下室底板厚度對防水起到?jīng)Q定性的作用，水浮力較大項目宜適當考慮增加底板厚度，防水混凝土底板厚度不得小于250mm。

此外，地下室防水工作對地下室整體建設起到非常重要的作用，在實際建設過程中，防水等級應該根據(jù)規(guī)范來確定，應該采用結(jié)構(gòu)自防水混凝土和耐久性較好的卷材加強防水，而且還應該設置相應的排水管道來解決地下室的排水和滲水問題[1]。

二、地下車庫超長問題及應對策略

因地下車庫不適合使用永久性的伸縮縫，根據(jù)地下車庫自身的特殊性，國內(nèi)地下車庫空間設計不合理導致地下車庫超長的問題特別常見。為解決這一現(xiàn)狀，一方面可以對地下車庫的結(jié)構(gòu)布置進行優(yōu)化設計，另一方面可以優(yōu)化溫度應力和相應輔助結(jié)構(gòu)的設計構(gòu)造方案。對于地下室外墻設計可以通過提升配筋率的方式來提高地下室外墻承載力，配筋率必須高于0.3%，相鄰鋼筋的間距要控制150mm以內(nèi)。對于選擇施工水泥問題上，應選用低水化熱類的水泥，同時在實際的澆筑中，要控制其比例做好保養(yǎng)工作。

此外，考慮到如主樓與車庫之間容易有不均勻沉降現(xiàn)象出現(xiàn)。因此，一方面應盡可能選不均勻沉降小的基礎形式，另一方面也可以根據(jù)地下車庫和主樓之間設計相應伸縮后澆帶的方式來緩解不均勻沉降的問題，且伸縮后澆帶的間距設置應該保持在30～40m為宜，后澆帶中的混凝土應該比其他位置的強度高一個等級，從而達到混凝土澆筑的收縮率和膨脹率標準要求[2]。

三、地下車庫消防車荷載問題及應對策略

地下車庫中還需注意消防車對樓面的作用問題，需要對汽車輪壓和車輛滿載重量所形成的動荷載效應充分考慮到位，和動力系數(shù)和樓面覆土厚度等因素也有著直接關系。汽車荷載歸屬于動力荷載，板頂覆土的厚度對汽車動力荷載的擴散及緩沖起到直接作用。如果板頂?shù)母餐梁穸容^厚，且大于等于0.7m時，則對輪壓荷載動力沒有明顯的影響，此時可取動力系數(shù)1.0;如果板頂?shù)母餐梁穸容^薄，且小于等于0.25m時，可以忽略其產(chǎn)生的影響。頂板覆土或面層覆土厚度越大，越能充分擴散輪壓，如果覆土厚度足夠大能使輪壓充分擴散時，可以將汽車輪壓荷載根據(jù)均布荷載來設計。

四、地下車庫抗震設計問題及應對策略

抗震設計同樣是地下車庫設計中不容忽視的重點內(nèi)容之一，如果地基結(jié)構(gòu)設計不合理，將會嚴重影響車庫整體抗震能力，對人們?nèi)松戆踩斐赏{。結(jié)合建筑施工審核標準可見，半地下埋深高度標準必須高于地下室外地面，要以室外的地面為起點計算實際建筑高度。但不管是地上還是地下結(jié)構(gòu)的墻柱設計都必須遵循統(tǒng)一、協(xié)調(diào)的原則。建筑上層結(jié)構(gòu)的嵌固點是地下車庫的頂板，必須確保地下車庫一層及上層結(jié)構(gòu)的抗震等級相同，而一層以下的抗震等級可逐漸減弱。根據(jù)地下車庫的結(jié)構(gòu)設計標準可知，上部結(jié)構(gòu)的嵌局部位應該在地下車庫樓層的頂板上，而且應該使用梁板式的結(jié)構(gòu)，如果地下車庫頂板是無梁樓蓋的，應該將嵌固部位向下延伸，此時需要結(jié)合不同地下車庫建筑結(jié)構(gòu)科學合理的選擇抗震等級[3]。

五、地下車庫保護層和墊層厚度問題及應對策略

結(jié)合以往大多數(shù)工程實踐可知，迎水面鋼筋保護層的厚度和地下室結(jié)構(gòu)厚度沒有滿足規(guī)定的標準限制是造成滲水漏水現(xiàn)象最主要的兩大原因，應對車庫保護層及墊層厚度設計進行相應改善。地下工程防水技術規(guī)范明確規(guī)定防水混凝土結(jié)構(gòu)厚度應該大于250mm、裂縫寬度應該小于0.2mm，而且要保證不能貫通。一般情況下，迎水面鋼筋保護層厚度應該大于50mm，防水混凝土結(jié)構(gòu)底板混凝土墊層強度等級應該大于C15、厚度應該大于100mm，在軟弱土層中應該大于150mm。

六、地下車庫裂縫控制設計問題及應對策略

根據(jù)建筑設計規(guī)定地下車庫外墻裂縫寬度不得超過0.2mm以上，但由于建筑年限的增長，易造成外墻混凝土收縮，因本身結(jié)構(gòu)等因素影響，拉應力較大易造成收縮裂縫等問題，同時由于施工時往往忽略外墻抗裂性能的考量，或地下車庫結(jié)構(gòu)設計不科學，極易導致滲漏和裂縫問題出現(xiàn)。為降低這些問題出現(xiàn)，首先，可以采取補充收縮混凝土設計方法，將膨脹劑混入混凝土中再加水攪拌，可以產(chǎn)生大量膨脹性結(jié)晶水化物，其具有較大抗拉應力，可有效減緩或避免墻體收縮造成的裂縫，同時還能夠使混凝土更加致密化。其次，可以采取設置膨脹帶的設計形式，結(jié)合實踐總結(jié)出通常超過60m可以設置膨脹加強帶，可以有效避免混凝土因收縮導致的外墻裂縫問題。同時，也可以采取設置伸縮后澆帶的方式，后澆帶能夠在早期對混凝土釋放約束力，可以起到制約混凝土的作用，有效預防地下車庫的裂縫問題。后澆帶的布置應盡量簡潔，避免過多轉(zhuǎn)折，后澆帶布置時應考慮施工標段劃分因素。[4]

七、地下車庫其他結(jié)構(gòu)問題及應對策略

地下室頂板可預先考慮園林建筑定位，預留鋼筋，如園林泳池的側(cè)壁、涼亭基礎及荷載等。并預先考慮頂板上施工車輛的荷載。在外墻配筋方面，單層地下室一般側(cè)壁計算時按上部鉸支、下部嵌固計算;在頂板開洞處，采取和實際受力狀態(tài)相符的計算模型進行配筋。地下室車庫入口頂板建議采用平板結(jié)構(gòu)，若采用梁板體系，上翻梁突出板面高度不超過300mm為宜。

結(jié)束語：

由于地下車庫結(jié)構(gòu)設計較為繁雜，因此設計工程師必須足夠重視車庫結(jié)構(gòu)設計中可能出現(xiàn)的問題，并針對性給予相應的應對策略，采用科學合理的設計理念及實行多方面綜合性的考量，結(jié)合實際建設問題及以往建筑經(jīng)驗，在保證安全，滿足規(guī)范前提下，合理選擇方案，降低造價，優(yōu)化結(jié)構(gòu)設計。

參考文獻

[1]萬泉.地下車庫結(jié)構(gòu)設計管控要點及優(yōu)化策略[J].低碳世界，2020，10（2）：109-110.

[2]王偉良.無梁樓蓋地下車庫結(jié)構(gòu)設計及工程事故分析[J].建筑結(jié)構(gòu)，2019，49（S2）：191-198.

[3]王強.無梁樓蓋地下車庫結(jié)構(gòu)設計中存在的問題及對策[J].建材與裝飾，2019（32）：92-93.

[4]劉智.無梁樓蓋地下車庫結(jié)構(gòu)設計及施工風險控制要點分析[J].工程技術研究，2019，4（7）：152+174.

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