高层建筑地下室及地下车库结构选型的经济比较

【关键词】结构设计；经济性；无梁空心楼盖

一、概述

目前在城市的住宅区，一般会布置1～2层的地下室，地下室多数用做汽车库或设备机房等大空间房屋，个别地下室为人防；地下室柱距较大，一般为8.4米；楼盖常采用梁板式结构，梁截面高度700～1000mm之间，机电管道在梁下通行，管道需要的空间一般在500～600mm之间，层高多数在3.8～4.5m之间。

当高层建筑的地下室，采用无梁楼板时，板厚为350～550mm，可降低地下室层高，如下图所示。地下室层高降低，可减少基础埋深、墙高、外墙防水面积、土方及护坡、降水及抗浮费用等。与传统梁板式楼盖的综合经济比较表明，有明显的经济效益。

二、地下室结构选型

下文以深圳市龙华新区和平里花园二期为例，对采用无梁楼盖、传统梁板结构的综合经济效益做对比。

和平里花园二期位于深圳市宝安龙华和平西路与布龙路交汇处，与布龙公路、地铁相邻，交通十分便利。工程由6幢50层的住宅楼及1层商业裙楼和一个集中地下室组成。塔楼地面以上总高度154.35～154.95米（包括出屋面构架），结构屋面高度145.95～149.45米。本工程在地下二层设有人防地下室，人防抗力等级为常六级及核六级、核五级及常五级。

地下室和塔楼不设永久缝，塔楼基础采用人工挖孔桩以中风化、微风化为持力层，地下室基础为人工挖孔桩或柱下独立基础，以中风化位持力层，塔楼和纯地下室持力层均为岩石基础，差异沉降较小，可不设置沉降缝。地下一层顶板作为上部结构的嵌固部位，按现行《高层建筑混凝土结构设计规范》规定，应采用梁板结构；地下二层顶板采用空心无梁楼盖、板厚350～550mm，非人防区板厚350nn，核六级人防区板厚450mm，核五级人防区板厚550mm。

地下室二层顶板的楼盖结构形式如下表：

空心无梁楼盖（实际采用的结构形式） 普通梁板楼盖

非人防区 无梁，无柱帽，板厚350，其中上翼缘厚度80，下翼缘厚度70，中间空腹厚度为200。薄壁方箱尺寸为500x500x200。 采用单向梁，主梁300x800，次梁250x600，板厚100。

核6人防区 暗梁800x450，柱帽2000x2000，板厚450，其中上翼缘厚度100，下翼缘厚度100，中间空腹厚度为250。薄壁方箱尺寸为500x500x250。 采用井字梁，主梁400x900，次梁250x750，板厚200。

核五人防区 暗梁1000x550，柱帽2800x2800，板厚550，其中上翼缘厚度125，下翼缘厚度125，中间空腹厚度为300。薄壁方箱尺寸为500x500x300。 采用井字梁，主梁500x1000，梁300x800，板厚310。

三、工程造价对比

下面对两种不同地下室顶板结构布置的工程综合造价进行对比。主要从混凝土量、钢筋量、模板量、薄壁方箱造价、考虑地下室层高对造价的影响这5个方面进行统一对比。无梁楼盖的层高较低，可以减少基础埋深、墙高、外墙防水面积、土方及护坡、降水及抗浮费用，这几个因素较难定量计算，根据工程经验，按综合地下室层高每增加100mm，造价每平方米约增加30元来考虑，统一归纳到“考虑层高对造价的影响”。

1、非人防区结构造价：

无梁薄壁方箱空心楼盖 普通梁板楼盖

工程量 造价 工程量 造价

混凝土量 17.7m

8142元 11.8m

5428元

钢筋含量 1644Kg 10686元 1418Kg 9217元

模板 70.56 m

4233元 107.56 m

6453.6元

GBF方箱 140个 7000元 0 0

考虑层高对造价的影响 0 0 9525.6元

综合造价 30061元 30624元

综合单位造价 426元/m2 434元/m2

2、核6级人防区结构造价：

无梁薄壁方箱空心楼盖 普通梁板楼盖

工程量 造价 工程量 造价

混凝土量 24.4m

11224元 24m

11040元

钢筋含量 2920Kg 18980元 3981Kg 25876.5元

模板 73.36 m

4401元 123.46 m

7407.6元

GBF薄壁方箱 140个 7700元 0 0

考虑层高对造价的影响 0 0 9525.6元

综合造价 42305元 53849.7元

综合单位造价 599元/m2 763元/m2

3、核5级人防区结构造价：

无梁薄壁方箱空心楼盖 普通梁板楼盖

工程量 造价 工程量 造价

混凝土量 31.4m

14444元 32.17m

14799元

钢筋含量 3982Kg 25883元 5512Kg 35828元

模板 75.04 m

4502元 123.48 m

7408.8元

GBF薄壁方箱 140个 8400元 0 0

考虑层高对造价的影响 0 0 9525.6元

综合造价 53229元 67561.4元

综合单位造价 754元/m2 957元/m2

注： a、钢筋价格按5500元/吨，人工费按1000元/吨，砼按460元/每立方，模板按60元/平方。薄璧方箱500X500，厚度不同按50、55、60元/个。上述价格是采用了2013年深圳的实际工程造价数据。

b、上述工程量不包括钢筋搭接、钢筋锚固、施工损耗等其它因素，因此和实际工程量有出入。

4、总的经济比较

地下室负一层非人防的面积为17200平方米，六级人防的面积为6000平方米，5级人防的面积为1800平方米。

综合单价计算总的造价如下：

无梁薄壁方箱空心楼盖

造价（元） 普通梁板楼盖

造价（元）

非人防区

426x17200=7327200 434x17200=7464800

6级人防区 599x6000=3594000 763x6000=4578000

5级人防区 754x1800=1357200 957x1800=1722600

总的造价 12278400 13765400

从上表可知，非人防无梁楼盖造价和普通的梁板樓板造价差别不大，人防区无梁楼盖比普通楼盖造价节约22%左右，承受的荷载越大，无梁楼盖的优势越大；整个地下室采用无梁楼盖比采用普通楼盖要节约工程造价11%。

四、结论

过去我们一直都认为无梁楼盖结构相对于梁板式楼盖结构，造价是较高的，但我们分析结果显示，荷载较大时，无梁楼盖结构的配筋量并不比梁板结构高。分析，主要有三个原因：第一虽然普通梁板结构中板的配筋较无梁楼盖少，但梁过密，纵筋配筋大，且还有大量的箍筋。第二是普通梁板结构的板配筋由于构造要求，虽然跨度小，但配筋量也不少。第三是无梁薄壁方箱空心楼盖可降低层高，减少地下室底板钢筋，减少土方量、减少地下室抗浮配筋。

除了经济效益，无梁楼盖板底无梁，美观、方便设备走管；且无梁楼盖施工减少支模时间，工期较快，具有较好的综合经济效益，本项目现已竣工投入使用，相比采用普通梁板结构，采用无梁楼盖获得了较大的经济效益和社会效益。

作者简介：

冯海成，1978年9月，男，籍贯-广东肇庆，同济大学，研究方向：结构设计。