郭 剛
上海臨港經(jīng)濟(jì)發(fā)展(集團(tuán))有限公司 上海 201306
地下車庫是民用建筑的關(guān)鍵部分,其建設(shè)成本巨大,復(fù)雜多變,綜合性強(qiáng),是業(yè)主管控的難點(diǎn),有如下特點(diǎn):
1)地下車庫涵蓋總圖、建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)電、人防等諸多專業(yè),每個(gè)專業(yè)對(duì)應(yīng)眾多技術(shù)要點(diǎn),需要建設(shè)方管理人員全面、專業(yè)地進(jìn)行綜合提煉。
2)地下車庫建設(shè)費(fèi)用高,在房地產(chǎn)項(xiàng)目中地下車庫較地上住宅的每平方米造價(jià)要高約50%,在滿足功能要求的情況下,合理降低地下車庫的成本,是提升項(xiàng)目利潤的重要手段。
3)地下車庫的建造涉及基坑支護(hù)、場地降水、樁基基礎(chǔ)、大體積混凝土澆筑等眾多施工環(huán)節(jié),需要有較強(qiáng)的風(fēng)險(xiǎn)管控與應(yīng)急處理能力,不合理的設(shè)計(jì)或不合規(guī)的施工都可能引發(fā)地庫上浮、地庫樓蓋坍塌等重大質(zhì)量安全事故。
在實(shí)際項(xiàng)目運(yùn)作過程中,如何合理地進(jìn)行地庫的功能優(yōu)化、合理控制地庫的建設(shè)成本、有效防范地庫建造的安全風(fēng)險(xiǎn),是很多建設(shè)方管理人員關(guān)注的內(nèi)容[1-2]。本文對(duì)地下車庫各專業(yè)技術(shù)控制要點(diǎn)、常見問題對(duì)策、管理機(jī)制等方面進(jìn)行了整理,提煉了一些共性方法,可供參考。
1)合理控制地下車庫的建筑面積,減少建設(shè)成本。應(yīng)根據(jù)停車指標(biāo)的要求,爭取地面停車比例最大化,爭取微型車位等可以折算規(guī)劃停車指標(biāo),爭取將無障礙車位設(shè)置在地面,爭取不同業(yè)態(tài)地庫連通后能夠平衡車位指標(biāo)。
2)合理規(guī)劃地下車庫范圍,高效地進(jìn)行地下車庫的總平面布置。地庫外輪廓應(yīng)盡量規(guī)整,盡量避開消防車道、登高場地,多層地下車庫的輪廓線應(yīng)上下對(duì)齊;地下車庫應(yīng)優(yōu)先布置在總平面中停車效率高的范圍;當(dāng)?shù)貛炫c主樓地下室一體化設(shè)計(jì)時(shí),上部建筑輪廓線宜盡量平整,前后樓棟宜平行布置,間距應(yīng)盡可能符合停車模數(shù)。
3)優(yōu)化地下車庫的出入口與坡道布置。地下車庫出入口凈寬、坡道數(shù)量應(yīng)滿足規(guī)范下限,多個(gè)單體地下車庫宜連通并按整體考慮出入口數(shù)量;坡道宜布置在場地標(biāo)高較低處,宜與建筑的山墻平行設(shè)置,宜采用直線形坡道;多層地下車庫的坡道宜在同一位置上下疊加設(shè)置。
4)合理地進(jìn)行場地豎向設(shè)計(jì)。應(yīng)結(jié)合項(xiàng)目周邊環(huán)境合理確定場地標(biāo)高,如有條件內(nèi)部場地標(biāo)高應(yīng)盡量上抬;宜結(jié)合地形布置地下車庫;覆土厚度應(yīng)結(jié)合景觀方案確定,應(yīng)滿足綜合管線埋設(shè)及不同種植區(qū)域綠化種植的要求。
1.2.1 選擇合適的柱網(wǎng)尺寸
地下車庫按柱網(wǎng)大小一般分可為大柱網(wǎng)、大小柱網(wǎng)和小柱網(wǎng)3種,具體尺寸如表1所示。
表1 地下車庫柱網(wǎng)尺寸
上述3種柱網(wǎng)的停車效率相差不大,小柱網(wǎng)的造價(jià)最低,大小柱網(wǎng)次之,大柱網(wǎng)的造價(jià)最高,但大柱網(wǎng)的車位布置靈活,無柱空間大,整體品質(zhì)感最好。在選擇柱網(wǎng)時(shí)應(yīng)根據(jù)項(xiàng)目的定位,選擇與之匹配的柱網(wǎng)尺寸。
1.2.2 合理確定層高
地下車庫層高的組成從上往下依次為:室內(nèi)外高差(0.15~0.45 m)、覆土(1.0~1.5 m,根據(jù)景觀、管線布置確定)、結(jié)構(gòu)梁板(0.8~1.0 m,根據(jù)柱網(wǎng)尺寸、荷載等確定)、設(shè)備管線(0.6~0.8 m)、車庫凈高(小型車2.2 m,輕型車2.95 m,大中型客車3.7 m,大中型貨車4.2 m)、面層(0.05~0.15 m,根據(jù)人防及排水溝等確定)。不同柱網(wǎng)類型、不同結(jié)構(gòu)形式的地庫層高如表2所示。
表2 不同柱網(wǎng)類型、不同結(jié)構(gòu)形式的地庫層高
1.2.3 合理進(jìn)行建筑功能排布
地下室的主要功能有汽車庫、非機(jī)動(dòng)車庫、設(shè)備用房、消防疏散等,建筑平面排布主要是車位、行車道、設(shè)備用房、消防疏散設(shè)施等。
車位與行車道布置的主要原則有:盡可能于車道兩邊停車,沿長邊布置車道,垂直長邊布置停車;對(duì)不適合布置標(biāo)準(zhǔn)車位的地方,嘗試布置微型車位;行車道應(yīng)避免靠外墻設(shè)置;出入口宜正對(duì)主要車行道。
設(shè)備用房布置的主要原則有:宜布置在不影響停車的灰色空間;變配電所、水泵房宜靠外墻布置,風(fēng)機(jī)房宜靠塔樓山墻布置;消防泵房、消防控制室的疏散門應(yīng)直通室外或有安全疏散樓梯(盡量與主樓的樓梯間合用)。
消防設(shè)施布置的主要原則有:防火分區(qū)面積宜按規(guī)范上限控制,防火分區(qū)輪廓宜平直方正;防火墻長邊沿主要行車道方向布置、短邊垂直行車道布置;盡量利用主樓樓梯作為人員疏散樓梯;多層地庫上、下層防火分區(qū)的排風(fēng)機(jī)房應(yīng)對(duì)齊。
1.3.1 選擇合適的頂板及樓蓋的結(jié)構(gòu)形式
針對(duì)地下車庫的主要柱網(wǎng)尺寸,一般有框架梁+大板、框架梁+十字梁、框架梁+次梁、無梁樓蓋等4種結(jié)構(gòu)方案。從成本上來看,無梁樓蓋最優(yōu),但頂板有嵌固要求的區(qū)域不能采用無梁樓蓋;有覆土區(qū)域的地下車庫頂板宜采用梁板式;小柱網(wǎng)的地下車庫頂板,采用框架梁+大板的方案可充分發(fā)揮板的承載力;采用梁板式結(jié)構(gòu)時(shí)次梁間距不宜過密,應(yīng)結(jié)合管線走向布置單向次梁以控制層高。
1.3.2 選擇合適的基礎(chǔ)形式
當(dāng)天然地基持力層承載力高且底板水反力不大時(shí),優(yōu)先采用獨(dú)立基礎(chǔ)+防水底板或帶柱墩的平板式筏基。當(dāng)天然地基承載力不滿足要求,需采用樁基時(shí),如單樁承載力高,優(yōu)先采用獨(dú)立樁承臺(tái)+防水板的基礎(chǔ);如單樁承載力低,可采用樁筏基礎(chǔ)。樁型優(yōu)先考慮預(yù)制管樁或方樁,不能采用的情況下再考慮灌注樁。底板在滿足強(qiáng)度與剛度的要求下,板厚盡量薄,柱墩一般采用下柱墩形式,柱墩厚度一般按抗沖切要求控制。
1.4.1 水、暖、電等各專業(yè)控制要點(diǎn)
地庫機(jī)電專業(yè)包括給排水、暖通、電氣等,給排水專業(yè)主要有消防滅火系統(tǒng)與排水系統(tǒng),暖通專業(yè)主要有送排風(fēng)及排煙系統(tǒng),電氣專業(yè)主要有配電、照明、弱電、火災(zāi)報(bào)警、安保等系統(tǒng)。
給排水專業(yè)主要控制要點(diǎn)有:消防管線盡量兼顧地上主樓,應(yīng)充分利用地下車庫已有的消防管線,避免室外另做一套環(huán)網(wǎng)系統(tǒng);消火栓擺放方式不能影響車輛的進(jìn)出;大型地下車庫應(yīng)分區(qū)域設(shè)置報(bào)警閥間,不宜集中;集水坑之間利用淺溝連接,兩層地庫的集水坑集中設(shè)置于地下2層。
暖通專業(yè)主要控制要點(diǎn)有:機(jī)械排煙系統(tǒng)應(yīng)與機(jī)械排風(fēng)系統(tǒng)合用,風(fēng)機(jī)宜采用雙速風(fēng)機(jī),不宜采用變頻系統(tǒng);多層地下車庫排煙機(jī)房的通風(fēng)井上、下層應(yīng)對(duì)齊,排風(fēng)井的位置應(yīng)考慮對(duì)地面建筑的影響;消防補(bǔ)風(fēng)優(yōu)先利用坡道、采光通風(fēng)井、下沉庭院等進(jìn)行自然補(bǔ)風(fēng),其次選用機(jī)械補(bǔ)風(fēng)。
電氣專業(yè)主要控制要點(diǎn)有:變電所位置盡量設(shè)在負(fù)荷中心,配電所宜靠近變電所;配電箱和弱電箱盡量采用標(biāo)準(zhǔn)箱體;正常照明、應(yīng)急照明、消防設(shè)備配電應(yīng)分別自成配電系統(tǒng);車道與車位照明應(yīng)分回路控制;火災(zāi)應(yīng)急廣播宜與公共廣播合用一個(gè)系統(tǒng),安防控制室宜與消防控制室合用。
1.4.2 機(jī)電管線綜合排布
地下車庫有強(qiáng)弱電橋架、噴淋管、消防管、污水管、給水管、排煙兼排風(fēng)系統(tǒng)(包括補(bǔ)風(fēng)兼送風(fēng)系統(tǒng))管道等眾多管線,合理排布各專業(yè)管線對(duì)于控制層高有重大意義。
地庫管線布置的原則有:主風(fēng)管應(yīng)布置于車位上方,其他設(shè)備管線應(yīng)盡量與主風(fēng)道平行設(shè)置,且不應(yīng)設(shè)置于風(fēng)管下;水支管或電纜橋架與風(fēng)管支管交叉處,可以從梁間上翻繞開,管線交叉點(diǎn)不應(yīng)設(shè)于車道上;水管的主管與支管安排在不同標(biāo)高層上,電纜橋架與水管交叉時(shí),應(yīng)將橋架排布在水管上;在滿足安裝要求的前提下,應(yīng)盡量使管道貼梁底布置。
管線避讓的原則為:小管讓大管、有壓管讓無壓管、低壓管讓高壓管、金屬管讓非金屬管。
人防工程的造價(jià)遠(yuǎn)高于普通民用工程,故在規(guī)劃設(shè)計(jì)階段,應(yīng)盡量減小人防地庫的面積,爭取配建低等級(jí)、常規(guī)功能人防。
人防專業(yè)管控的要點(diǎn)有:人防與非人防的分界形成的臨空墻應(yīng)盡量短;防護(hù)單元的劃分應(yīng)與防火分區(qū)結(jié)合;消防疏散口盡量與人防出入口結(jié)合,人防主要出口應(yīng)盡量利用坡道并盡量避開上部建筑物的倒塌范圍,次要出入口應(yīng)利用平時(shí)疏散樓梯,相鄰防護(hù)單元宜共用主要出入口,人防口部宜利用不便于停車的空間;兩層地庫人防配建的原則是上層非人防、下層人防,上層低等級(jí)人防、下層高等級(jí)人防,盡量上下疊加設(shè)置人防。
地庫上浮在工程建設(shè)過程中是一個(gè)比較容易發(fā)生又常被忽略的工程現(xiàn)象,大部分上浮問題發(fā)生在施工過程中,地庫上浮的直接后果是出現(xiàn)地庫拱起、結(jié)構(gòu)開裂或壓碎等現(xiàn)象。
地庫上浮的主要原因有:暴雨或周邊水管滲漏導(dǎo)致地下水位短時(shí)間內(nèi)急劇上升;地庫頂板未及時(shí)覆土;基坑提前停止降水;抗浮設(shè)計(jì)不合理。
建設(shè)方管理人員為防止發(fā)生地庫上浮事故,可重點(diǎn)對(duì)以下方面進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)管控:
1)施工現(xiàn)場嚴(yán)格遵守“待地庫頂板覆土完成后,再停止降水”的原則。
2)關(guān)注勘察單位提供的抗浮設(shè)計(jì)水位的準(zhǔn)確性,對(duì)合理的抗浮設(shè)計(jì)不進(jìn)行過度的成本優(yōu)化。
3)加強(qiáng)現(xiàn)場管理,特別關(guān)注現(xiàn)場條件發(fā)生變化時(shí)導(dǎo)致的抗浮設(shè)計(jì)水位提高,做好暴雨天氣排水的應(yīng)急預(yù)案。
4)現(xiàn)場如遇到地庫上浮,首先應(yīng)采用在地庫底板開孔泄壓、堆填重物等方式,減少室內(nèi)外的水頭壓力差,緩解地庫上?。黄浯螒?yīng)調(diào)查結(jié)構(gòu)的損傷情況,制定專項(xiàng)加固方案,在地庫變形穩(wěn)定后實(shí)施加固;最后應(yīng)評(píng)估地庫抗浮措施是否滿足后續(xù)正常使用要求,是否需要增設(shè)抗浮措施。
對(duì)大柱網(wǎng)、規(guī)則、大面積的地庫來說,無梁樓蓋結(jié)構(gòu)的材料模板少、層高低,并且低層高帶來的結(jié)構(gòu)抗浮、土方挖填、基坑支護(hù)、止水防水等方面的費(fèi)用低,故在地庫樓蓋中廣泛使用。但這種結(jié)構(gòu)體系的節(jié)點(diǎn)延性不佳,易發(fā)生沖剪破壞進(jìn)而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的連續(xù)倒塌,無梁樓蓋地庫頂板坍塌的事故在國內(nèi)多次發(fā)生。
無梁樓蓋是一套成熟穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)體系,大量已建工程項(xiàng)目均可驗(yàn)證,但這種結(jié)構(gòu)體系冗余度低,對(duì)施工質(zhì)量、覆土荷載、施工運(yùn)輸?shù)韧獠凯h(huán)境有更精細(xì)化的要求,無梁樓蓋發(fā)生的事故大都是由多種因素疊加產(chǎn)生的,如業(yè)主過度優(yōu)化、施工質(zhì)量出現(xiàn)問題、覆土荷載超載嚴(yán)重等。
建設(shè)方管理人員為防止發(fā)生地庫無梁樓蓋坍塌,可從以下方面進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)管控:
1)在施工管理上:根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙對(duì)荷載的規(guī)定,嚴(yán)格審查施工及運(yùn)輸方案,避免施工過程中的超載現(xiàn)象;如果施工中臨時(shí)有區(qū)域超過設(shè)計(jì)荷載,應(yīng)在該區(qū)域樓蓋下方增設(shè)臨時(shí)支撐;混凝土強(qiáng)度未達(dá)到規(guī)定值時(shí),不可提前拆模。
2)在設(shè)計(jì)管理上:對(duì)消防車的行車范圍、消防登高場地及覆土區(qū)域,核對(duì)設(shè)計(jì)荷載取值不小于項(xiàng)目需求;組織設(shè)計(jì)單位做好現(xiàn)場施工交底,做好對(duì)實(shí)際施工工況的計(jì)算復(fù)核;督促設(shè)計(jì)單位進(jìn)行無梁樓蓋的節(jié)點(diǎn)驗(yàn)算。
3)地庫有覆土頂板如需采用無梁樓蓋體系,應(yīng)適當(dāng)留有富余度,不可過分壓縮建設(shè)周期與成本。
地下車庫綜合多種技術(shù)門類,但建設(shè)方管理人員并非技術(shù)專長,而是管理和技術(shù)整合的職業(yè)人員。如果技術(shù)無法做到面面俱到,則可從管理機(jī)制上來防控風(fēng)險(xiǎn)。
優(yōu)秀的企業(yè)應(yīng)通過積累的大量地庫案例,對(duì)不同類型地庫分別統(tǒng)計(jì)單個(gè)車位建筑面積、每平方米混凝土用量、每平方米鋼筋用量、每平方米模板用量、每平方米造價(jià)等控制性指標(biāo),并形成企業(yè)統(tǒng)一性標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行設(shè)計(jì)管理與成本控制,這對(duì)于建設(shè)方管理人員來說是一條速成的捷徑。
標(biāo)準(zhǔn)化體系的建立雖然降低了風(fēng)險(xiǎn),提高了效率,控制了成本,節(jié)約了時(shí)間,但如果過于機(jī)械地去套用也可能會(huì)放大失誤、引發(fā)風(fēng)險(xiǎn),需要企業(yè)有能力不斷地對(duì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修正,更需要具體項(xiàng)目人員因地制宜地去靈活掌握。此外,任何標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)要求必須有與之相匹配的現(xiàn)場管理,切忌不根據(jù)企業(yè)自身情況而盲目地模仿。
建設(shè)方進(jìn)行的設(shè)計(jì)內(nèi)審與政府進(jìn)行的施工圖審查有所不同,政府施工圖審查主要是對(duì)設(shè)計(jì)中不符合規(guī)范強(qiáng)制性規(guī)定與不安全的部分提出整改,建設(shè)方設(shè)計(jì)內(nèi)審主要是從質(zhì)量成本控制、項(xiàng)目適配性、施工運(yùn)營的方便性等方面進(jìn)行綜合管控。
內(nèi)審中要對(duì)總圖布置、建筑平面、樁基方案、基礎(chǔ)方案、防水方案、機(jī)電管線綜合方案等影響質(zhì)量成本的重點(diǎn)內(nèi)容,按照各專業(yè)的技術(shù)管控要點(diǎn)進(jìn)行逐條審查、多方案比選,從中找出不合理部分,進(jìn)行項(xiàng)目事前優(yōu)化。在單專業(yè)審核的同時(shí),還要多專業(yè)聯(lián)動(dòng),在內(nèi)審環(huán)節(jié)將各專業(yè)連通以避免各專業(yè)之間的“錯(cuò)漏碰缺”現(xiàn)象,其中BIM技術(shù)是設(shè)計(jì)管理一體化時(shí)值得推薦的工具。
地下車庫的現(xiàn)場施工涉及降水、基坑、樁基、混凝土澆筑等重要施工環(huán)節(jié),地下室的后澆帶封閉周期較長,其間可能會(huì)有暴雨等極端天氣,整個(gè)過程中施工現(xiàn)場面臨的安全風(fēng)險(xiǎn)較大。為此,現(xiàn)場要提前準(zhǔn)備風(fēng)險(xiǎn)防范的預(yù)案。
要根據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)與項(xiàng)目實(shí)際情況進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別、風(fēng)險(xiǎn)分析、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與風(fēng)險(xiǎn)解決,特別是對(duì)基坑施工中的流沙、滲漏及土體滑移隆起等要密切監(jiān)控、預(yù)警,對(duì)于前文所述的雨季地庫上浮、無梁樓蓋坍塌等可能發(fā)生的安全事故也要有足夠警惕,提前做好相關(guān)具體風(fēng)險(xiǎn)的應(yīng)對(duì)措施。
地下車庫是影響整個(gè)項(xiàng)目工期質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。作為建設(shè)方管理人員,應(yīng)遵循“安全質(zhì)量為先”的原則,如何在這個(gè)前提下做到成本、進(jìn)度、功能上的平衡,是一個(gè)值得各位同人長期關(guān)注并深入研究的問題。