杨文源,戴 坚
(中国建筑第五工程局有限公司,湖南 长沙 410205)
无梁板因其具有节省建筑空间、节约施工工期、降低建造成本等优点已被广泛应用于地下车库工程。但无梁板地下车库开裂渗漏现象仍普遍存在,在地下车库顶板覆土过程中因不均匀堆土超载等原因,造成无梁板地下车库顶板渗漏甚至发生冲切破坏的现象仍时有发生,如何采取技术管控措施避免或减少此类质量常见问题发生,并杜绝无梁板地下车库柱帽发生冲切破坏等重大质量安全事故发生,是应关注的重点。
1)无梁板结构底板面平整,室内净空大,通风采光效果好。
2)便于地下室支模施工,节约材料,施工速度快,工程成本低。
1)楼板厚度一般比较大,如果地下室顶板长时间裸露,尤其在高温季节易因地下室内外温差大而产生温度裂缝。
2)地下车库后浇带未浇筑封闭形成整体前承受施工动荷载,整体稳定性较差。
3)无梁板延性较差,易因顶板承受不均匀超负荷而导致柱帽发生脆性冲切破坏。
1)设计阶段 建设方评价设计方案时过于压低成本,要求设计优化结构并采取激励措施。
2)开发与施工阶段 建设方抢营销节点阶段一切以进度为主,通过合同节点要求施工方从开工至售楼节点完成以前抢进度;建设方、施工方及监理方因抢进度压力而疏忽质量管控,从而产生质量安全隐患;为缓解资金压力,建设方常分段开发确保主楼进度而延后地下车库合拢进度,地下车库不能及时封闭,造成施工阶段地下车库顶板承受施工荷载的能力大打折扣。
1)局部区域地质情况复杂,现场实际情况与勘察报告不符,导致设计判断不准或变更不及时而留下质量隐患。
2)因为限额设计及优化成本奖励机制,设计常采用低成本设计方案,并不断优化结构设计,降低含钢量、缩小结构截面尺寸,使结构富余安全系数不断被透支。
3)对项目开发进度、施工荷载预估不足,造成地下室顶板关键部位不能满足施工荷载要求。施工荷载包括地下车库顶板临时道路、材料堆场荷载、大型机械设备安装拆除、土方回填集中堆载区域等。
1)未提前对后期地下室顶板临时道路、堆场、机械设备的荷载进行验算。
2)设计结构补强或支撑加固措施设置不到位。
3)未采取有效管控措施导致施工质量不满足要求,如混凝土原材及浇捣质量差、养护不足、混凝土未达到强度要求前提前拆模或上荷载。
无梁板地下车库常见质量问题主要体现为地下室开裂渗漏,根据建设、勘察、设计、施工等责任主体方对影响地下库开裂渗漏的因素进行分析总结,得到如图1所示的因果分析图。
图1 质量常见问题因果分析
1)基础地质条件变化较大,地下室底板局部承受上托浮力过大而引起底板地面开裂渗漏。
2)对于局部结构抗裂构造措施设计未明确要求,大跨度板、厚板引起结构温度裂缝。
3)地下室分批开发,地下车库长期不能闭合造成整体稳定性差,高温季节地下车库顶板内外温差大,产生温度应力裂缝。
1)检查抗浮水位并核对现场实际情况,若未设计抗浮锚杆,应结合实际情况建议设计增设。
2)建议建设方调整开发进度,避免地下车库顶板结构长时间裸露因温度收缩产生裂缝。
3)根据地下室墙柱定位,明确顶板不同开发批次的堆土部位和高度,避免端部集中堆载超过设计承重载值。
1)因材料及设备运输需在地下室顶板增加临时道路,顶板动荷载超出设计承载能力。
2)因场地局限,需在地下室顶板布置钢筋、砌体、钢构材料堆场,堆场所在顶板承受的荷载值超出设计承载能力。
3)园林绿化在结构施工完成后进行设计变更,局部造型和覆土厚度超出设计限荷,但设计对后期变更增加的荷载估计不足或未做设计加强,导致无梁板柱帽因承受荷载过大发生冲切破坏。
1)施工前优化场地布置,尽量避免重荷载上地下车库顶板,对于不可避免的地下车库顶板临时道路及材料堆场等荷载应进行验算。
2)对地下室顶板用于临时道路及材料堆场的区域进行标识,严格控制车辆行车路线及荷载控制值。
3)后期地下室顶板土方回填前,根据荷载设计值复核各区域填土高度,结合前期的临时道路和永久消防通道统一车辆行走线路,控制地下室顶板车辆的总荷载和临时卸土堆载高度,防止无梁板地下车库柱帽发生冲切破坏。
1)地下室底板承受水压过大,引起底板地面局部开裂渗漏。
2)基坑底局部土质软化或持力层土质不同,造成局部产生不均匀沉降引起结构开裂渗漏。
3)变形缝及后浇带部位处理不当造成结构渗漏水。
4)排水不顺畅局部积水引起结构渗漏水。
1)底板结构防渗漏技术措施 ①进行设计变更或技术核定,对地下室底板进行结构放坡;②施工期间根据天气状况调整坑底挖土进度,确保持力层未被机械扰动,到设计持力层后及时浇筑封底垫层,防止基坑泡水造成土质软化;③结合后浇带及集水井位置在结构底板下设置渗排水层与集水井连通。
2)地下室顶板结构防渗漏技术措施 ①进行设计变更或技术核定,对地下室顶板设计结构放坡;②根据总平面布置图对后期拟在地下室顶板设置临时道路和材料堆场荷载验算复核,尽量利用永久消防通道,根据需要进行结构加强或设置地下室支撑加固,支撑加固应在顶板上荷载之前完成;③基础施工前完成大型机械设备的施工方案并进行荷载验算,确保设备的安装拆除对结构施加的荷载满足要求;④地下室顶板结构找坡后防水施工前进行局部找补,确保顶板不积水,在局部临时道路加厚的部位设排水肓沟,将顶板局部积水引至外围;⑤尽量减少地下室顶板结构裸露暴晒的时间,及时完成地下车库顶板合拢并完成防水施工,以防室内外温差过大而引起顶板产生温度裂缝。
某项目二期工程为4栋住宅楼工程,地下1层,地上34层,总建筑面积为124 563.63m2,地下面积17 006.14m2。地下车库部分为地下1层,层高3.4m,主要柱网间距为8.0m×8.0m,地下车库为独立基础,顶板为无梁楼盖,板厚为300mm和450mm两种,柱截面尺寸以500mm×600mm为主,最小尺寸为500mm×500mm,结构设计地下室顶板覆土厚度不超过1.2m。
一期工程共有7栋楼,已完成交付验收,地下室顶板已完成覆土,一期与二期工程由约200m长的地下室后浇带分段。基坑外围与用地红线之间临时施工用地极其有限,建筑物与场外道路距离最小不足12m,最大不超过25m。地下车库面积相对较大,4栋楼按设计进入地下室顶板的消防通道只有1条,且此消防通道只负责其中1栋楼,需在地下室顶板增加临时道路、钢筋加工棚等材料堆场。
结合现场地形和地质条件建议设计将地下室顶板和底板变为结构放坡。因资金原因,建设方分栋号开发,极不利于地下室的整体封闭,综合统筹后期陆续开发的栋号,项目确定后期需在地下室顶板设置临时道路和材料堆场的平面布置,在基础施工前即完成荷载复核,并与设计沟通对地下车库相应区域的结构柱和配筋进行加强。
与建设方、设计方沟通进行变更,将无梁板地下车库的地下室底板、顶板采用结构放坡,结构放坡1%,确保地下室顶板和底板结构不积水,如图2所示。
图2 结构放坡示意
根据总平面布置,对拟在地下室顶板设置临时通道和材料堆场的区域进行荷载验算,经与设计复核对相应的结构柱采取增加截面尺寸和配筋的技术加强措施,确保施工荷载满足顶板承载力要求,如图3所示对拟布置临时道路和堆场的区域进行结构加强,圆圈标识的为需要增加配筋和截面尺寸的结构柱。
图3 结构加强示意
1)对拟布置塔式起重机基础顶面与地下室底板面平齐,并适当找坡防止积水,周边满焊止水钢板并做好防水处理,穿地下车库顶板的施工预留洞口周边支撑架不得拆除。
2)在基础施工阶段即对施工电梯进行准确定位,施工电梯基础在结构施工前即完成结构配筋加强并在结构内预埋基座,避免后期打凿产生渗漏风险并节约成本。
1)底板混凝土垫层浇筑按1%比例放坡并压光,避免底板底部积水,在地下室外侧低于底板标高的位置设置砂石过滤层并埋设直径100mm透水管用于疏导底面以下渗流水和建筑周边地下水,并就近接至雨水收集系统或集水井。
2)地下室底板在施工地面刚性层前设置疏水板,防止结构底板地面局部存在水迹引起地面开裂,地面排水做法如图4所示。排水板采用H10塑料疏水板,使用热熔法搭接,搭接宽度不小于10cm,铺设时靠墙、柱200mm范围内不铺设,在靠排水沟两侧以及集水井边200mm内不铺设。在结构板面靠近排水沟或集水井的边缘埋设φ20mm@1 000mm的PVC引流管将水引至排水沟或集水井。
图4 地面排水示意
1)对地下室顶板临时道路及材料堆场进行规划,设置隔离区和道路限荷牌标识牌,严格控制上地下室顶板的车辆荷载和行走线路。
2)顶板土方回填阶段尽量利用原有道路进行运载,土方回填时严格控制临时堆土厚度,禁止20 t以上车辆上地下室顶板,重荷载只允许在已完成结构加强的临时道路区域通行。
1)调整地下车库施工段施工时间,缩短地下车库合拢时间跨度,地下车库结构完成后及时进行地下室顶板防水施工,减少地下车库顶板曝晒的时间,防止地下车库顶板因内外温差过大产生温度裂缝增加结构渗漏隐患。
2)在顶板20cm高临时道路的较高侧沿地下车库外墙边方向设置找坡浅沟,顶板土方回填前在此浅沟铺设砂卵石滤水层和隔离层,防止覆土后此处地下顶面板积水,如图5所示。
图5 临时道路截面示意
如何采取技术措施避免或减少地下室开裂渗漏,杜绝无梁板柱帽发生脆性冲切破坏一直是施工重点。本文从建设方、勘察设计方、施工方的角度对影响无梁板地下车库结构质量的因素进行分析,就避免或减少无梁板地下车库出现开裂渗漏的施工技术管控措施进行探析,并以某项目为例,采取相应技术管控措施对无梁板地下室渗漏预防取得较好的效果,可为无梁板地下车库施工质量通病防治提供参考。
参考文献:
[1]熊明虎,李新泰.某车库坍塌诱因分析及处理建议[J].建筑结构,2015,45(S1):196-199.
[2]总参工程兵科研三所.地下工程防水技术规范:GB 50108—2008[S].北京:中国计划出版社,2008.
[3]郭海,邹家撇,张飞跃,等.近海区工程地下室结构底板疏水层施工技术[J].施工技术,2017,46(1):43-45,50.
[4]王华辉.地下室楼盖结构选型及经济分析[J].施工技术,2017,46(14):124-127,133.
[5]张学生.地下车库楼板作为施工电梯基础施工方案[J].城市住宅,2016(6):121-122.
[6]文帅.某地下室无梁楼盖顶板裂缝分析及加固措施[J].建筑监督检测与造价,2015(3):46-48,55.