1工程概況
“新東城L-01-02地塊商住樓”位于廣州市新塘廣園快速與汽車城大道交匯處之南側(cè)。擬建29-30層的住宅樓(帶商業(yè)裙樓),設(shè)一層地下室,地下室面積約46000m2,長約263.92米,寬約175.5米,平面體形復(fù)雜;地下室北側(cè)為抗力等級5級的戰(zhàn)時人防。建筑物場地地質(zhì)條件較為復(fù)雜,地勢高差較大,整個地下室分4次不同標(biāo)高跌級處理。
2地基與基礎(chǔ)
首先基礎(chǔ)埋深,一般帶地下室的建筑,基礎(chǔ)承臺面標(biāo)高與地下室底板平,滿足埋深要求。但若是半地下室,設(shè)計人員往往容易忽略。本項目因裙樓沿街商鋪,造成“半地下室”,容易出現(xiàn)半地下室埋深不夠,此時可以采取降低承臺標(biāo)高,設(shè)置承臺連梁處理。設(shè)計初期,業(yè)主追求施工速度快,要求采用靜壓管樁。但經(jīng)過計算,塔樓部位因剪力墻間距小,軸力大,樁會非常密集,即使采用跳樁方式,仍無法滿足規(guī)范要求。通過商議,最終塔樓部位采用鉆(沖)孔樁,持力層為中風(fēng)化花崗巖;純地下室采用管樁基礎(chǔ),持力層為強風(fēng)化巖。考慮到兩種不同類型基礎(chǔ),帶來沉降差問題,設(shè)計時抽取了交界處塔樓剪力墻和地下室柱軸力差值較大處進(jìn)行沉降差計算。結(jié)果表明滿足基礎(chǔ)變形要求。為了更合理設(shè)計,在塔樓和地下室交界處,地下室底板采用后澆帶,頂板采用加強帶等形式處理。根據(jù)地基規(guī)范規(guī)定,有孤石地質(zhì)不適宜采用管樁基礎(chǔ)形式。本項目場地較大,在地下室管樁基礎(chǔ)施工時候,難免會遇到孤石的情況。因此我們在施工過程中,采取以下幾點技術(shù)處理措施:
(1)經(jīng)過觸探,了解孤石形狀大小,局部埋深較淺的,采用開挖形式,移走孤石。若孤較小,就先合理調(diào)整樁承臺方向,看能否避開孤石。
(2)若孤石面積較大,但厚度較薄,經(jīng)過調(diào)整仍不能避開的話,則應(yīng)進(jìn)行引孔后再壓樁,以免造成樁身破裂。對于施工過程中,出現(xiàn)斷樁的情況,就在斷樁周邊部位采用“一斷二補”(即斷一根樁補兩根樁)的措施處理,并對樁反力等進(jìn)行復(fù)核驗算,避免靠近軸力中心的樁出現(xiàn)受力較大的情況。這類情況,在實際施工過程中比較常遇到,也處理的比較好。
(3)遇到孤石面積較大,厚度較厚的情況,此時就只能選擇爆破等方法進(jìn)行處理。
3底板設(shè)計
本項目嵌固端選擇在承臺面,利用基礎(chǔ)的“無限”剛度,為首層樓面的靈活結(jié)構(gòu)選型創(chuàng)造了條件,此外基礎(chǔ)底板作為嵌固端不會造成地下室結(jié)構(gòu)造價的提高,反而可能取得更好的經(jīng)濟效益。地下水位及其變幅是地下室抗浮設(shè)計的重要依據(jù),根據(jù)地質(zhì)勘察報告顯示,地下室北側(cè)地下水位較高,而南側(cè)部位因地下室采用跌級處理,考慮到廣東屬于多雨地區(qū),加上常年水位變化較少,在設(shè)計時選取北側(cè)商鋪外最低道路地面標(biāo)高為最高水位考慮。通過計算,地下室中部以上偏北側(cè),需要考慮抗浮設(shè)計。
4側(cè)墻設(shè)計
作用在地下室外墻的荷載有側(cè)壓力、側(cè)向土壓力、地下水壓力,對人防地下室還存在水平人防等效靜載,而豎向荷載有上部建筑及地下室結(jié)構(gòu)的樓蓋傳重及墻體自重等。地下室外墻一般存在上部結(jié)構(gòu)延伸下來的柱、剪力墻等豎向構(gòu)件,也會有本身地下室結(jié)構(gòu)需要布置的柱,還有可能存在鋼筋混凝土內(nèi)墻與外墻垂直相交。因此,準(zhǔn)確選擇外墻計算簡圖是外墻設(shè)計的重點。有些設(shè)計人員在外墻計算時,帶扶壁柱的,不區(qū)分扶壁柱大小,一律按雙向板計算配筋,而扶壁柱按地下室結(jié)構(gòu)整體電算分析結(jié)果配筋,未按外墻雙向板傳遞荷載驗算扶壁柱配筋。根據(jù)外墻與扶壁柱變形協(xié)調(diào)的原理,其外墻豎向受力筋配筋不足、扶壁柱配筋偏少、外墻的水平分布筋有富余量。因此我們建議:除了垂直于外墻方向有鋼筋混凝土內(nèi)隔墻相連的外墻板塊或外墻扶壁柱截面尺寸較大(如高層建筑外框架柱之間)外墻板塊按雙向板計算配筋外,其余的外墻宜按豎向單向板計算配筋為妥。豎向荷載(軸力)較小的外墻扶壁樁,其內(nèi)外側(cè)主筋也應(yīng)予以適當(dāng)加強。外墻的水平分布筋要根據(jù)扶壁柱截面尺寸大小,可適當(dāng)另配外側(cè)附加短水平負(fù)筋予以加強,外墻轉(zhuǎn)角處也同此予以適當(dāng)加強,這樣計算簡圖才符合結(jié)構(gòu)的實際工作情況。注意與人防墻共用的地下室外墻配筋出滿足正常設(shè)計情況下,還應(yīng)滿足人防設(shè)計的構(gòu)造要求,此情況可跟人防結(jié)構(gòu)設(shè)計師溝通協(xié)調(diào)。
5頂板設(shè)計
頂板設(shè)計主要考慮覆土荷載和消防車荷載的折減問題,以及塔樓的施工荷載。通過控制地下室柱網(wǎng)的合理布置,比如采用地下室柱距為5.3m(5.5m)*8m的方式(其中5.3m*8m為停車位置,5.5m*8m則為車道部位。),不僅方便地下室車庫車輛的停放,而且方便頂板在5.3m和5.5m框架處設(shè)置450mm*900mm高的梁高,在此短跨處再設(shè)置一條300mm*800mm的次梁,其他同次梁方向相同的框架梁也采用300mm*800mm的尺寸。本項目地下室頂板根據(jù)園林專業(yè)的要求,覆土1.2米厚,頂板跌級高差部位,采用其他輕質(zhì)材料換填,非消防車道的活荷載取值為5KN/m2。消防車荷載部分,根據(jù)地下室頂板被分隔成單向板的情況,并考慮了覆土厚度的折減,最終取值為:單向板2.6~2.8m寬,板荷載計算時取值為25KN/m2;次梁取0.8折減系數(shù),為25*0.8=20KN/m2;主梁及柱設(shè)計時取0.6折減系數(shù),為25*0.6=15KN/m2。
6結(jié)語
面對復(fù)雜地質(zhì)條件,可根據(jù)實際情況合理選擇基礎(chǔ)形式。地下室柱網(wǎng)的布置也應(yīng)配合停車車位布局,做到合理的布局,既方便車位的使用,滿足建筑功能要求,也控制結(jié)構(gòu)頂板梁高,便于管線合理布置。注意地下室底板的抗浮計算和外墻的合理計算模型的確定,選出符合結(jié)構(gòu)的實際工作的計算受力情況,這樣才能確保設(shè)計的安全性。
參考文獻(xiàn):
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