地下车库项目的设计管理与风险控制

郭 刚

上海临港经济发展（集团）有限公司 上海 201306

地下车库是民用建筑的关键部分，其建设成本巨大，复杂多变，综合性强，是业主管控的难点，有如下特点：

1）地下车库涵盖总图、建筑、结构、机电、人防等诸多专业，每个专业对应众多技术要点，需要建设方管理人员全面、专业地进行综合提炼。

2）地下车库建设费用高，在房地产项目中地下车库较地上住宅的每平方米造价要高约50%，在满足功能要求的情况下，合理降低地下车库的成本，是提升项目利润的重要手段。

3）地下车库的建造涉及基坑支护、场地降水、桩基基础、大体积混凝土浇筑等众多施工环节，需要有较强的风险管控与应急处理能力，不合理的设计或不合规的施工都可能引发地库上浮、地库楼盖坍塌等重大质量安全事故。

在实际项目运作过程中，如何合理地进行地库的功能优化、合理控制地库的建设成本、有效防范地库建造的安全风险，是很多建设方管理人员关注的内容[1-2]。本文对地下车库各专业技术控制要点、常见问题对策、管理机制等方面进行了整理，提炼了一些共性方法，可供参考。

1 地下车库项目各专业技术控制要点

1.1 总图专业

1）合理控制地下车库的建筑面积，减少建设成本。应根据停车指标的要求，争取地面停车比例最大化，争取微型车位等可以折算规划停车指标，争取将无障碍车位设置在地面，争取不同业态地库连通后能够平衡车位指标。

2）合理规划地下车库范围，高效地进行地下车库的总平面布置。地库外轮廓应尽量规整，尽量避开消防车道、登高场地，多层地下车库的轮廓线应上下对齐；地下车库应优先布置在总平面中停车效率高的范围；当地库与主楼地下室一体化设计时，上部建筑轮廓线宜尽量平整，前后楼栋宜平行布置，间距应尽可能符合停车模数。

3）优化地下车库的出入口与坡道布置。地下车库出入口净宽、坡道数量应满足规范下限，多个单体地下车库宜连通并按整体考虑出入口数量；坡道宜布置在场地标高较低处，宜与建筑的山墙平行设置，宜采用直线形坡道；多层地下车库的坡道宜在同一位置上下叠加设置。

4）合理地进行场地竖向设计。应结合项目周边环境合理确定场地标高，如有条件内部场地标高应尽量上抬；宜结合地形布置地下车库；覆土厚度应结合景观方案确定，应满足综合管线埋设及不同种植区域绿化种植的要求。

1.2 建筑专业

1.2.1 选择合适的柱网尺寸

地下车库按柱网大小一般分可为大柱网、大小柱网和小柱网3种，具体尺寸如表1所示。

表1 地下车库柱网尺寸

上述3种柱网的停车效率相差不大，小柱网的造价最低，大小柱网次之，大柱网的造价最高，但大柱网的车位布置灵活，无柱空间大，整体品质感最好。在选择柱网时应根据项目的定位，选择与之匹配的柱网尺寸。

1.2.2 合理确定层高

地下车库层高的组成从上往下依次为：室内外高差（0.15～0.45 m）、覆土（1.0～1.5 m，根据景观、管线布置确定）、结构梁板（0.8～1.0 m，根据柱网尺寸、荷载等确定）、设备管线（0.6～0.8 m）、车库净高（小型车2.2 m，轻型车2.95 m，大中型客车3.7 m，大中型货车4.2 m）、面层（0.05～0.15 m，根据人防及排水沟等确定）。不同柱网类型、不同结构形式的地库层高如表2所示。

表2 不同柱网类型、不同结构形式的地库层高

1.2.3 合理进行建筑功能排布

地下室的主要功能有汽车库、非机动车库、设备用房、消防疏散等，建筑平面排布主要是车位、行车道、设备用房、消防疏散设施等。

车位与行车道布置的主要原则有：尽可能于车道两边停车，沿长边布置车道，垂直长边布置停车；对不适合布置标准车位的地方，尝试布置微型车位；行车道应避免靠外墙设置；出入口宜正对主要车行道。

设备用房布置的主要原则有：宜布置在不影响停车的灰色空间；变配电所、水泵房宜靠外墙布置，风机房宜靠塔楼山墙布置；消防泵房、消防控制室的疏散门应直通室外或有安全疏散楼梯（尽量与主楼的楼梯间合用）。

消防设施布置的主要原则有：防火分区面积宜按规范上限控制，防火分区轮廓宜平直方正；防火墙长边沿主要行车道方向布置、短边垂直行车道布置；尽量利用主楼楼梯作为人员疏散楼梯；多层地库上、下层防火分区的排风机房应对齐。

1.3 结构专业

1.3.1 选择合适的顶板及楼盖的结构形式

针对地下车库的主要柱网尺寸，一般有框架梁＋大板、框架梁＋十字梁、框架梁＋次梁、无梁楼盖等4种结构方案。从成本上来看，无梁楼盖最优，但顶板有嵌固要求的区域不能采用无梁楼盖；有覆土区域的地下车库顶板宜采用梁板式；小柱网的地下车库顶板，采用框架梁＋大板的方案可充分发挥板的承载力；采用梁板式结构时次梁间距不宜过密，应结合管线走向布置单向次梁以控制层高。

1.3.2 选择合适的基础形式

当天然地基持力层承载力高且底板水反力不大时，优先采用独立基础＋防水底板或带柱墩的平板式筏基。当天然地基承载力不满足要求，需采用桩基时，如单桩承载力高，优先采用独立桩承台＋防水板的基础；如单桩承载力低，可采用桩筏基础。桩型优先考虑预制管桩或方桩，不能采用的情况下再考虑灌注桩。底板在满足强度与刚度的要求下，板厚尽量薄，柱墩一般采用下柱墩形式，柱墩厚度一般按抗冲切要求控制。

1.4 机电专业

1.4.1 水、暖、电等各专业控制要点

地库机电专业包括给排水、暖通、电气等，给排水专业主要有消防灭火系统与排水系统，暖通专业主要有送排风及排烟系统，电气专业主要有配电、照明、弱电、火灾报警、安保等系统。

给排水专业主要控制要点有：消防管线尽量兼顾地上主楼，应充分利用地下车库已有的消防管线，避免室外另做一套环网系统；消火栓摆放方式不能影响车辆的进出；大型地下车库应分区域设置报警阀间，不宜集中；集水坑之间利用浅沟连接，两层地库的集水坑集中设置于地下2层。

暖通专业主要控制要点有：机械排烟系统应与机械排风系统合用，风机宜采用双速风机，不宜采用变频系统；多层地下车库排烟机房的通风井上、下层应对齐，排风井的位置应考虑对地面建筑的影响；消防补风优先利用坡道、采光通风井、下沉庭院等进行自然补风，其次选用机械补风。

电气专业主要控制要点有：变电所位置尽量设在负荷中心，配电所宜靠近变电所；配电箱和弱电箱尽量采用标准箱体；正常照明、应急照明、消防设备配电应分别自成配电系统；车道与车位照明应分回路控制；火灾应急广播宜与公共广播合用一个系统，安防控制室宜与消防控制室合用。

1.4.2 机电管线综合排布

地下车库有强弱电桥架、喷淋管、消防管、污水管、给水管、排烟兼排风系统（包括补风兼送风系统）管道等众多管线，合理排布各专业管线对于控制层高有重大意义。

地库管线布置的原则有：主风管应布置于车位上方，其他设备管线应尽量与主风道平行设置，且不应设置于风管下；水支管或电缆桥架与风管支管交叉处，可以从梁间上翻绕开，管线交叉点不应设于车道上；水管的主管与支管安排在不同标高层上，电缆桥架与水管交叉时，应将桥架排布在水管上；在满足安装要求的前提下，应尽量使管道贴梁底布置。

管线避让的原则为：小管让大管、有压管让无压管、低压管让高压管、金属管让非金属管。

1.5 人防专业

人防工程的造价远高于普通民用工程，故在规划设计阶段，应尽量减小人防地库的面积，争取配建低等级、常规功能人防。

人防专业管控的要点有：人防与非人防的分界形成的临空墙应尽量短；防护单元的划分应与防火分区结合；消防疏散口尽量与人防出入口结合，人防主要出口应尽量利用坡道并尽量避开上部建筑物的倒塌范围，次要出入口应利用平时疏散楼梯，相邻防护单元宜共用主要出入口，人防口部宜利用不便于停车的空间；两层地库人防配建的原则是上层非人防、下层人防，上层低等级人防、下层高等级人防，尽量上下叠加设置人防。

2 地下车库常见问题及风险防控措施

2.1 地库上浮

地库上浮在工程建设过程中是一个比较容易发生又常被忽略的工程现象，大部分上浮问题发生在施工过程中，地库上浮的直接后果是出现地库拱起、结构开裂或压碎等现象。

地库上浮的主要原因有：暴雨或周边水管渗漏导致地下水位短时间内急剧上升；地库顶板未及时覆土；基坑提前停止降水；抗浮设计不合理。

建设方管理人员为防止发生地库上浮事故，可重点对以下方面进行风险管控：

1）施工现场严格遵守“待地库顶板覆土完成后，再停止降水”的原则。

2）关注勘察单位提供的抗浮设计水位的准确性，对合理的抗浮设计不进行过度的成本优化。

3）加强现场管理，特别关注现场条件发生变化时导致的抗浮设计水位提高，做好暴雨天气排水的应急预案。

4）现场如遇到地库上浮，首先应采用在地库底板开孔泄压、堆填重物等方式，减少室内外的水头压力差，缓解地库上浮；其次应调查结构的损伤情况，制定专项加固方案，在地库变形稳定后实施加固；最后应评估地库抗浮措施是否满足后续正常使用要求，是否需要增设抗浮措施。

2.2 地库覆土顶板无梁楼盖的坍塌

对大柱网、规则、大面积的地库来说，无梁楼盖结构的材料模板少、层高低，并且低层高带来的结构抗浮、土方挖填、基坑支护、止水防水等方面的费用低，故在地库楼盖中广泛使用。但这种结构体系的节点延性不佳，易发生冲剪破坏进而导致结构的连续倒塌，无梁楼盖地库顶板坍塌的事故在国内多次发生。

无梁楼盖是一套成熟稳定的结构体系，大量已建工程项目均可验证，但这种结构体系冗余度低，对施工质量、覆土荷载、施工运输等外部环境有更精细化的要求，无梁楼盖发生的事故大都是由多种因素叠加产生的，如业主过度优化、施工质量出现问题、覆土荷载超载严重等。

建设方管理人员为防止发生地库无梁楼盖坍塌，可从以下方面进行风险管控：

1）在施工管理上：根据设计图纸对荷载的规定，严格审查施工及运输方案，避免施工过程中的超载现象；如果施工中临时有区域超过设计荷载，应在该区域楼盖下方增设临时支撑；混凝土强度未达到规定值时，不可提前拆模。

2）在设计管理上：对消防车的行车范围、消防登高场地及覆土区域，核对设计荷载取值不小于项目需求；组织设计单位做好现场施工交底，做好对实际施工工况的计算复核；督促设计单位进行无梁楼盖的节点验算。

3）地库有覆土顶板如需采用无梁楼盖体系，应适当留有富余度，不可过分压缩建设周期与成本。

3 建设方地下车库管控机制

地下车库综合多种技术门类，但建设方管理人员并非技术专长，而是管理和技术整合的职业人员。如果技术无法做到面面俱到，则可从管理机制上来防控风险。

3.1 建立成熟的产品标准化体系

优秀的企业应通过积累的大量地库案例，对不同类型地库分别统计单个车位建筑面积、每平方米混凝土用量、每平方米钢筋用量、每平方米模板用量、每平方米造价等控制性指标，并形成企业统一性标准来进行设计管理与成本控制，这对于建设方管理人员来说是一条速成的捷径。

标准化体系的建立虽然降低了风险，提高了效率，控制了成本，节约了时间，但如果过于机械地去套用也可能会放大失误、引发风险，需要企业有能力不断地对标准进行修正，更需要具体项目人员因地制宜地去灵活掌握。此外，任何标准化的设计要求必须有与之相匹配的现场管理，切忌不根据企业自身情况而盲目地模仿。

3.2 建立完整的设计内审流程

建设方进行的设计内审与政府进行的施工图审查有所不同，政府施工图审查主要是对设计中不符合规范强制性规定与不安全的部分提出整改，建设方设计内审主要是从质量成本控制、项目适配性、施工运营的方便性等方面进行综合管控。

内审中要对总图布置、建筑平面、桩基方案、基础方案、防水方案、机电管线综合方案等影响质量成本的重点内容，按照各专业的技术管控要点进行逐条审查、多方案比选，从中找出不合理部分，进行项目事前优化。在单专业审核的同时，还要多专业联动，在内审环节将各专业连通以避免各专业之间的“错漏碰缺”现象，其中BIM技术是设计管理一体化时值得推荐的工具。

3.3 建立快速有效的风险防范预案

地下车库的现场施工涉及降水、基坑、桩基、混凝土浇筑等重要施工环节，地下室的后浇带封闭周期较长，其间可能会有暴雨等极端天气，整个过程中施工现场面临的安全风险较大。为此，现场要提前准备风险防范的预案。

要根据现场地质与项目实际情况进行风险识别、风险分析、风险评估与风险解决，特别是对基坑施工中的流沙、渗漏及土体滑移隆起等要密切监控、预警，对于前文所述的雨季地库上浮、无梁楼盖坍塌等可能发生的安全事故也要有足够警惕，提前做好相关具体风险的应对措施。

4 结语

地下车库是影响整个项目工期质量的关键环节。作为建设方管理人员，应遵循“安全质量为先”的原则，如何在这个前提下做到成本、进度、功能上的平衡，是一个值得各位同人长期关注并深入研究的问题。