城市核心区地下停车库拓建理念的应用与展望

章 谊

上海建工二建集团有限公司 上海 200080

随着我国国民经济的高速发展，全国城市机动车保有量急剧增长。各城市的停车缺口巨大，国内目前以地面停车为主，形式较为单一，鉴于目前全国各大中小城市土地资源日趋紧缺，常见的地面停车场已经难以适应未来城市发展的需要。因此，运用先进施工技术开发地下空间，同时结合智能立体停车设施用以压缩停车位缺口成为了目前解决城市中心地区停车难问题的理想发展方向[1-5]。

以下针对城市核心区地下空间开发，以及相配套停车库系统选型方面的热点技术现状及发展进行介绍。

1 城市核心区地下停车库拓建技术

由于城市核心地带土地已大面积地进行开发利用，鉴于有地下停车库开发需求的城市中心场地，其可利用场地相对较小，周边环境保护要求相对较高，个别需要在既有建筑原位下方进行地下空间开发，传统在大面积空地进行顺作开挖往往不可行。

针对这一问题，目前已具备的成熟施工新技术工艺包括：平推逆作法增设地下空间技术、原位地下空间开发技术、邻近保护建筑深基坑施工技术等（表1）。

表1 核心区主要地下停车库拓建技术对比

以上技术的储备已基本能解决不同城市核心区狭小地带地下停车库的拓展需求，为城市核心区全面开发地下停车库创造了有利的先决条件，解决城市中心地带停车难问题已不再遥不可及。

2 地下智能立体车库系统

智能化立体停车库停车技术是利用机械设备和电气系统，将车辆进行立体存放，以达到节约空间资源的目的。从停车库总体发展角度上来说，整体趋势都是逐渐由各种新型的智能立体车库替代传统的自走式停车库，停车区域也不断从地面走向地下，同时向高技术、高智能化、高停车效率发展。

传统自走式地下停车库占地面积较大，车位少，且需要预留车辆及人员进出通道，停车便利性差，土地利用率低。

全自动智能停车系统占地面积小，车位较多，无需专用车辆进出通道，停车便利性好，土地利用率高。其中较为普及的是全自动平面移动类、全自动巷道堆垛类这2种形式。

1）全自动平面移动类（图1）。适用于场地狭长，对存取车效率要求较高的项目，适用范围广。平均存取车辆90 s。

2）全自动巷道堆垛类（图2）。停车设备主要由堆垛机来完成车辆的存取，适用于巷道长度较短的项目，经济性较高。平均存取车90～120 s。每套设备限定承载100辆车。

图1 平面移动类

图2 巷道堆垛类

综上所述，全自动智能停车库由于具有传统自走式停车库所不具备的土地利用率、便利性等特点，将成为未来城市核心区改建或新建地下专用停车系统的主力。

3 典型工程运用

以城市核心区地下停车库拓建与智能立体停车系统这2种新技术的结合为例，描述了方案设定思路、具体拓建流程以及实际使用状况，以下为工程实例介绍。

3.1 工程背景

江苏省财政厅，地处南京闹市区域，为解决日益增长的员工停车需求，考虑增设地下停车库。经过研究，决定在场内2栋民国建筑场地范围内开发地下停车库。

该区域可用场地十分狭小，长度约55 m，宽度约20 m，除场地内现存2栋民国建筑外，周边还有地铁4号线、浅基础民居及高层办公楼，周边环境非常复杂且保护要求极高。由于场地条件限制，初期整体设计思路是考虑在民国建筑周边采取传统的顺作法结合自走式停车库方法。经分析，按此拓建地下车库，可开发建筑面积约5 800 m2，地下4层，车位总数99个，单车位造价约40万元，施工阶段预计围护变形较大，对周边的影响较难控制。

鉴于初步方案车位总数较少、单车位造价偏高，地下空间利用率低等弊端，我公司提出采用平推逆作法与智能立体化停车库系统相结合的拓建理念。

运用此拓建理念，将使得可开发建筑面积增至9 000 m2、地下8层，车位总数增至254个、单车位造价降低至25万元。同时由于采用了逆作法成套施工技术，地下空间拓建期间的安全性以及后期使用的便利性都将得到显著提升。鉴于此，本项目决定采用将这2类新技术相结合的拓建理念。

3.2 高效逆作成套施工技术

本项目地下空间逆作拓建总体实施流程（图3）为：场地分为南北2个分区，2幢民国古建筑平移至南区未施工场地内，对北区进行一柱一桩、围护及B0板施工，完成施工后，2幢古建筑平移至北侧B0板，南区进行一柱一桩、围护及B0板施工，完成施工后古建筑平移至原位，地下室采用逆作跃层法自上而下逐步施工，直至结构施工完成。

图3 施工流程

3.2.1 数字化柱桩调垂技术

本工程立柱桩身垂直度要求≤1/500，在立柱桩成孔过程中，采用旋挖成孔、切刀修孔技术保证孔垂直度。

钢管柱垂直度要求为1/600，因钢立柱不外包混凝土，如偏差过大将影响车位的正常使用。为达要求，项目采用“调垂盘法”结合自主研发的激光测垂仪，对一柱一桩进行调垂，通过后期测量，钢管柱垂直度基本均能满足设计要求。

目前最新一代测斜监测仪器双联式全过程垂直度监测设备已开始运用，该设备通过在钢管柱内外各设一个主、副测斜仪，可实现一柱一桩施工全过程垂直度动态监测，理论测斜精度达到1/1 000（图4）。

图4 钢管柱调垂

3.2.2 嵌岩地下连续墙抓钻冲结合施工技术

因南京地区存在⑤2、⑤3中风化泥质砂岩层，本工程地下连续墙进入该层7 m以上，且垂直度要求1/500以上，地下连续墙成槽难度较大，为确保地下连续墙的施工精度以及进度，项目采用“抓钻冲结合”的施工工艺，即1台旋挖机及1台砸锤配合成槽机施工。旋挖钻机针对中风化岩层采用钻进取土的方式成槽，缓解成槽机的作业量，减少成槽时间，提高工作效率，且对环境影响小。

3.2.3 高效免穿钢筋逆作节点连接技术

逆作法梁柱节点连接位置，因梁主筋无法穿越钢管柱，钢管柱边缘的钢筋可从钢管柱边穿过，当梁主筋过多无法全部绕过时，通常可采用钢筋环梁和焊接钢牛腿环板等连接方式。本工程采取环板连接的做法，环板于开挖后现场焊接于管身衬板上，衬板及抗剪栓钉于工厂内预焊接。

B0层梁板结构梁柱节点，采取倒置埋件的形式。当首层土方挖除后，将钢管柱割除至梁底标高，然后将埋件与钢管柱焊接连接，此节点既确保B0板主筋节点处连续，又施工便利，同时也满足节点受力要求。

3.2.4 跃层逆作施工技术

由于地下室层高较低，普遍为2.8 m，地下1层为4.05 m、地下8层为3.7 m，若采用常规逆作法逐层施工，难度较大、工期较长，为此本项目运用逆作跃层法施工，具体顺序为：B0板北→B0板南→B1板→B3板→B2板→B5板→B4板→B7板→B6板→大底板。即采用B2、B4、B6板跃层施工的方式，在保证基坑及周边建筑安全的前提下，顺利完成了地下结构的施工。

3.3 使用现状分析

财政厅地下停车库拥有5个车辆存取口，目前还有1层备用还未开启，目前高峰期停放车辆在150辆左右（总共254个车位），单车存取从刷卡开始到存取车完毕最快60 s，最长为120 s，平均时间90 s左右，按现场目前最高峰停放150辆车的情况进行理论分析，平均每个存取口30辆车全部出清在45 min左右。

鉴于南京财政厅采取的是地下车库停车位（254个）和地面停车位（80个）相结合的疏导方式，部分人员存在提前上班，或延迟下班的情况。根据财政厅物业人员反馈，该地下停车库个人实际使用停车库最长等待时间在15 min左右，情况较为良好，但不排除当全车位开启利用，且上下班人员高度集中时，存取车辆激增导致的排队时间长等情况的出现。如发生此类情况，物业公司将采取分时段车辆上下班分流的措施。

4 结语

通过以上工程实例表明，城市核心区内拓建地下停车库，相较于自走式停车系统结合顺作法的传统解决方案，智能立体停车系统结合平推逆作法等新技术在地下空间拓建过程中的安全性、土地利用率、车位数量、单车位造价、单车存取速度等方面具有明显优势。

一方面，由于城市中心地区施工环境复杂，周边保护要求高，既有建筑周边及原位开发地下空间涉及建筑保护，平推式逆作法施工等核心技术难度较大，能对其进行综合、高效运用的建筑施工企业相对较少；另一方面智能立体车库仍存在整体技术含量高、国内生产研制水平不足、对存取口数量要求较高、集中存取车容易产生拥堵等缺陷。

随着地下空间开发综合技术的进步，逆作法、建筑平移、托换技术的持续完善并得到推广，更多的施工企业将有能力运用此类新技术进行地下空间的开发，同时停车区域将向空间更深、环境更复杂区域持续拓展。对于地下停车库系统而言，更合理布置存取口数量、地面及地下停车库结合疏导也将有效改善地面拥堵状况。

另外，随着智能化的深入发展、研发水平的不断提升，智能停车库系统也将在大数据、云平台以及物联网高速发展的有力支撑下，逐步提升体验功能，进一步满足用户需求。

综上所述，随着地下空间开发核心技术与智能停车系统在各自发展的基础上进一步充分融合，通过实际运用，已证明这2类新技术结合发展的地下停车库拓建理念，可为有效缓解城市核心地带停车供需矛盾提供一条可行之路。