陳旭

（中鐵上海設(shè)計院集團(tuán)有限公司天津分院，天津 300073）

0 引言

現(xiàn)階段我國大力開發(fā)土地，雖然促進(jìn)了房地產(chǎn)行業(yè)的發(fā)展，但土地市場逐漸趨近飽和狀態(tài)。開放商也逐漸控制工程造價成本，保障建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計最優(yōu)化。在新經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式下，建設(shè)工程需要合理安排各施工階段工作，在節(jié)約型、環(huán)保型建設(shè)理念下，選擇最優(yōu)設(shè)計方案。下面結(jié)合地下車庫相關(guān)設(shè)計進(jìn)行探討。

1 地下車庫結(jié)構(gòu)設(shè)計與計算

1.1 柱網(wǎng)、梁板的合理設(shè)計

地下車庫通常會采用雙向密肋及預(yù)應(yīng)力雙向密肋樓蓋、主次梁樓蓋等結(jié)構(gòu)型式。以山西某工程項目為例，具體在設(shè)計時需要注意幾個層面：短板邊跨度大于等于3.60m，梁跨度大于等于4.0m 時，懸挑長度大于1.5m 的懸梁施工規(guī)范要求起拱，需要注意雙向板的鋼筋放置、現(xiàn)澆板孔洞大小以及板內(nèi)埋設(shè)管線等問題，需要在施工的準(zhǔn)備階段，就確立好各施工環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)參數(shù)，保障施工操作的準(zhǔn)確性。因為此項目工程建設(shè)為長矩形結(jié)構(gòu)，在布置長形柱網(wǎng)時可根據(jù)工程實際情況采用適合的樓蓋形式，如：無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力無梁樓蓋為7.2～10.5m 等形式。雙向密肋的實心板能承擔(dān)大部分荷載并直接將荷載傳給柱子，可以加強(qiáng)梁的剛度，增加空間高度并減小板厚[1]。

1.2 擋土墻的設(shè)計與計算

對于外墻設(shè)計需要以擋土墻為基礎(chǔ)，綜合工程施工要素和土地利用原理，合理、科學(xué)設(shè)計。擋土墻設(shè)計能夠減少土地資源浪費(fèi)，對建筑物與生態(tài)環(huán)境以及特殊地段設(shè)計具有保護(hù)作用。垂直荷載的變化會對擋土墻內(nèi)力有很大影響，重垂直荷載也同樣不能忽略。如果垂直荷載過大，因其荷載作用會引起擋土墻內(nèi)力占據(jù)很大比重；如果垂直荷載較小，可以依照邊界條件進(jìn)行簡化計算，但支撐條件需要按照剛度比來確定。如果外墻扶壁柱的面積較大，又或者是與混凝土內(nèi)隔墻的外墻板塊尺寸較大，就可以按照雙向板計算[2]。

2 基礎(chǔ)的選型及設(shè)計

2.1 車庫基礎(chǔ)設(shè)計

設(shè)計人員在對防水板進(jìn)行構(gòu)想設(shè)計時，需要考慮基礎(chǔ)埋置深度的取值，埋置深度范圍內(nèi)的土體重力在滑動面上形成摩阻力，能提高地基的承載能力。如果設(shè)置鋼筋混凝土為防水底板，底板會與基礎(chǔ)相連，具有一定剛度，當(dāng)?shù)孛嫱馏w發(fā)生滑移，底板對土的側(cè)向滑移，能夠?qū)ν恋丶右钥刂?，增?qiáng)土體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，也是土體的自重作用，其大小與防水底板的厚度、剛度、配筋情況、基礎(chǔ)之間的凈距離等因素相關(guān)?；诖?，在我國很多建筑設(shè)計中會基于安全性考慮，采用防水底板制約土體滑移。

2.2 基礎(chǔ)計算方法

防水板的基礎(chǔ)內(nèi)力計算方式采用的是簡化方法，針對防水板而言，尤其需要考量到水浮力的作用壓力。如果地下水位低于基礎(chǔ)底面，地基反力會在獨(dú)立柱基范圍之內(nèi)；當(dāng)?shù)叵滤桓哂诨A(chǔ)底面，防水板和基礎(chǔ)均受水浮力作用。因此，不管地下水存在是基于什么樣的情況，獨(dú)立基礎(chǔ)與防水板都是共同發(fā)揮作用的整體。從這個層面看，運(yùn)用簡化方法來計算獨(dú)立基礎(chǔ)和防水板基礎(chǔ)具有一定的制約性，會因為誤差而有所影響，產(chǎn)生的誤差值大小取決于獨(dú)立柱基的計算彎矩與獨(dú)立柱基加防水板實際彎矩的“等效”程度。

3 裂縫與控制設(shè)計

地下車庫多為超長結(jié)構(gòu)，容易造成混凝土結(jié)構(gòu)開裂的問題。因此，設(shè)計者需要立足于建設(shè)整體綜合考量，結(jié)合超長結(jié)構(gòu)建筑對施工帶來的不利因素，結(jié)合工程實際情況，確立可行性實施方案。如果增大結(jié)構(gòu)伸縮縫間距或者是不設(shè)置伸縮縫時，施工人員需要采取相應(yīng)的措施，以防結(jié)構(gòu)開裂程度擴(kuò)大。同時，對于地下車庫結(jié)構(gòu)開裂，也會造成裂縫位置出現(xiàn)滲漏問題。所以，為了減少工程結(jié)構(gòu)開裂影響，目前針對這個問題所采取的設(shè)計方法是盡可能不設(shè)縫，以此解決地下車庫出現(xiàn)變形、滲漏等問題，具體建筑結(jié)構(gòu)施工所采取的防開裂措施如下：

3.1 采取補(bǔ)償收縮混凝土

補(bǔ)償收縮混凝土需要借助具有膨脹成分的水泥，按照一定的科學(xué)配比，通過與自身或者其他水泥成分發(fā)生反應(yīng)，其中像膨脹劑就是依靠本身的化學(xué)反應(yīng)或與水泥其他成分反應(yīng)，與水泥、水拌和后經(jīng)水化反應(yīng)生成鈣礬石一水化硫鋁酸鈣。需要注意的是，補(bǔ)償收縮混凝土與普通混凝土有一定的區(qū)別：①通過既定條件的控制和約束作用，膨脹混凝土?xí)⑾鄳?yīng)的預(yù)應(yīng)力，能夠改變混凝土內(nèi)部應(yīng)力狀態(tài)，增強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性，減少混凝土表面開裂問題，提高抗裂性；②在水泥硬化過程中，膨脹結(jié)晶體起到填充、切斷毛細(xì)孔縫作用，進(jìn)而改善混凝土的孔結(jié)構(gòu)，提高其抗?jié)B透性。與此同時，需要做好補(bǔ)償收縮混凝土的養(yǎng)護(hù)工作，尤其是面對復(fù)雜的、施工面積較大的工程，需要嚴(yán)格把控溫度變化，需要保持混凝土內(nèi)部溫度與外部溫度的平衡性，減緩混凝土溫度降低的速度，實現(xiàn)養(yǎng)護(hù)的實際作用。養(yǎng)護(hù)過程需要細(xì)致，綜合各個階段，全面做好養(yǎng)護(hù)舉措，如果出現(xiàn)養(yǎng)護(hù)不到位的情況，就會造成不暢，收縮混凝土失去原本的效能，和普通混凝土無異，并且也會產(chǎn)生裂縫[3]。

3.2 設(shè)置后澆帶

后澆帶在建筑施工中的作用十分重要，如果出現(xiàn)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)下沉或者收縮不均勻等相關(guān)問題，會產(chǎn)生裂痕，而后澆帶的作用就是可以及時應(yīng)對這種問題，將施工風(fēng)險以及工程質(zhì)量問題最小化。后澆帶是在早期混凝土施工中釋放約束力的一種施工技術(shù)，具體施工結(jié)構(gòu)圖如圖1 所示。為此，施工人員需要全面掌握施工圖紙各環(huán)節(jié)的施工要點(diǎn)和工程建設(shè)的實際情況，嚴(yán)格根據(jù)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工操作，在基礎(chǔ)底板、墻、梁相應(yīng)位置留設(shè)混凝土后澆帶。后澆帶澆筑的位置也有明確的要求，需要從建筑結(jié)構(gòu)中找到受力較小的點(diǎn)。對于后澆帶的澆筑需要考慮氣溫因素，氣溫的高低變化會直接影響后澆帶澆筑的效果，通常會選擇在氣溫較低的時候進(jìn)行澆筑，可以利用澆筑水泥或水泥中摻微量鋁粉的混凝土，使其強(qiáng)度增加，減少出現(xiàn)新澆筑的混凝土與原混凝土銜接處出現(xiàn)裂縫。新澆混凝土在硬結(jié)過程中會收縮，而已建成的結(jié)構(gòu)受熱要膨脹，受冷則收縮。如果受到溫度影響使其變形，在結(jié)構(gòu)內(nèi)部就會產(chǎn)生溫度應(yīng)力，根據(jù)變形程度大小在構(gòu)件中也會出現(xiàn)不同程度的裂縫。

圖1 后澆帶

4 基坑支護(hù)施工

4.1 做好施工前的基礎(chǔ)準(zhǔn)備

在地下車庫結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工中，基坑支護(hù)也是必要的工程，需要施工人員做好基坑施工的準(zhǔn)備工作。首先，需要做好施工現(xiàn)場的清掃工作，與施工無關(guān)的雜物清除干凈，保持施工現(xiàn)場的平整度，按照相關(guān)基坑開挖施工方案及施工段的劃分，繪制施工總平面布置圖，根據(jù)工程人員對施工現(xiàn)場的實際勘察結(jié)果，確定開挖機(jī)械、路線，基底標(biāo)高、邊坡坡度及土方堆放地點(diǎn)；其次，按照基坑開挖工期開始提前降水，并且工程建設(shè)單位需要安排合適的人員在開挖環(huán)節(jié)做好監(jiān)督工作，配合開挖工作，24h 值守。在降水期間進(jìn)行基坑水位的監(jiān)測，保障水位降至基底標(biāo)高500mm 以下，確保開挖期間降水不間斷；最后，完善好相關(guān)建設(shè)材料、做好質(zhì)量檢測，試運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)械設(shè)備，保障機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)正常再進(jìn)行施工，同時，技術(shù)人員要確定基坑放坡尺寸及深度，做好基坑開挖底口、上口尺寸的放樣。在土方開挖前將坐標(biāo)、標(biāo)高控制點(diǎn)引測進(jìn)施工場地，并建立高程、坐標(biāo)場區(qū)控制網(wǎng)。

4.2 做好施工前安全培訓(xùn)

由于建筑行業(yè)施工的特殊性，需要施工單位對作業(yè)工種做好培訓(xùn)與安全教育，對施工人員進(jìn)行技術(shù)考核。施工前土方組長向所有參加施工的人員進(jìn)行有針對性的安全技術(shù)交底，確保每一位施工人員能熟練操作關(guān)鍵技術(shù)，能夠明確施工順序，并且具備良好的安全防范意識，對施工中所運(yùn)用的各種技術(shù)與機(jī)械設(shè)備相關(guān)參數(shù)與功能使用都有一定的了解。與此同時，需要落實好安全監(jiān)管措施，提高安全管理水平。施工單位需要安排專門的監(jiān)管人員，從施工人員意識、施工設(shè)備、施工環(huán)境等方面進(jìn)行全面審查，并且針對施工現(xiàn)場危險源地方，做好安全標(biāo)識以及相應(yīng)的防范措施。

5 結(jié)論

綜合上述對地下車庫結(jié)構(gòu)設(shè)計相關(guān)內(nèi)容分析，了解柱網(wǎng)、梁板的合理設(shè)計與計算，對基礎(chǔ)的選型及設(shè)計，并結(jié)合以往案例分析，針對裂縫問題通過補(bǔ)償收縮混凝土與后澆帶的方式，來解決裂縫問題，并且在基坑支護(hù)施工中，做好基礎(chǔ)準(zhǔn)備工作以及安全防范。