胡剑锋
随着城市化进程和生活水平的不断提高,车满为患停车难的问题,经常给人们带来困扰。国内大中城市高校和城区中学,同样普遍存在停车难的情况。
田径场是高校和中学的基本标准配置,占地面积较大。国际田联(IAAF)规定,标准400米跑道的田径场面积为14619.9㎡。实际建设实施中,普遍会在周边延伸增加辅助功能面积。
基于上述背景,作者就参建过的武汉体育学院东田径场改造项目为工程案例,简单总结一下架空型田径场工程的具体实施和应用前景。本文发表,旨在为社会相关各界存在的停车难问题,提供解决思路和参考方案。
顾名思义,相对传统地面型田径场,架空层型田径场,是在地下室顶板上建造而成。目前国内已建成的架空型田径场数量相对较少。
如图1所示,武汉体育学院两个田径场。其中右侧(东)田径场,即上文提到的东田径场,为架空层型田径场;左侧(西)田径场,为地面型田径场。因为是鸟瞰图效果,从“表面”上看,不易分辨前者为架空层型田径场。
图1 武汉体院整体鸟瞰图
图2 武汉体院东田径场地下停车场
武汉体院东田径场改造工程项目,建筑面积16289㎡,长180m,宽90m,层高4m。该项目是第七届世界军人运动会拳击赛馆(图3右侧,银灰色曲面屋面建筑)配套保障项目。
图3 武汉体院东田径场鸟瞰实图
武汉体育学院位于东湖之滨,三面环湖,校内停车位原本紧张,无法满足军运会赛事期间的车辆停放需求。
为此,军运会组委会和校方决定,将原有东田径场由地面型改建成为架空层型。
一层地下室为金刚砂耐磨地面停车场,在风机房、消防水池、配电室等必要功能面积之外,布置有500个停车位,满足军运会赛事期间及校内平时停车位需求。地上田径场集成400米标准跑道、跳高、跳远、铅球等功能,同时大幅提升改善了校园环境,并满足学校高质量体育教学发展需求。
该项目由中南建筑设计院和湖北工建集团组成EPC联合体中标实施。在全体参建方的共同努力下,历时一年整,于军运会开幕之前顺利竣工并交付使用。项目实施效果,获得了业主和上级单位的一致好评。
(1)施工场地狭窄
如前图文所述,现场施工空间异常逼仄。东侧紧邻校教职工高层住宅楼地下室和教工食堂,南侧紧临珞喻路高层建筑地下室,西侧紧邻校体育馆地下室,北侧紧临校内主道路。两个长边方向,为满足8条跑道面积,地下室顶板采用悬挑结构。
因此,最麻烦的就是大方量砼施工,因汽车泵站位受限,绝大部分依靠地泵联合布料机完成,大幅降低了施工工效。其次就是悬挑板,只能采用预留钢筋二次施工,增加了施工成本。再次,悬挑结构和本已狭窄空间的回填土,因概算限制,不能采用轻骨料素砼替代,施工难度较大。
(2)地下水丰富
因为地处东湖之滨,现场地下水很丰富。地下室土方施工期间,多处出现喷涌式冒水。因为项目设计概算限制,无井点井管降水设计(有抗浮锚杆设计),只能依靠深基坑周边的排水明沟集水抽排。因此,整个地下室施工期间,中途又适逢雨季施工,基坑排水是日常操作。安排2~4人日夜排水,一直到“肥槽”回填结束。
图4 地下室底板施工
图5 地下室顶板施工
(3)田径场面层构造复杂
如图6所示,地下室顶板结构层以上,由找坡层、找平层、防水层、隔离层、素土回填层、水稳层、沥青层、塑胶专业体育面层等多达12层构造,形成一个面积1.6万余平方米,平均厚度700mm的巨大“馅饼”。层层施工,面面俱到,毫无死角。
图6 田径场面层“大馅饼”构造详图示例
(4)田径场面层施工测量精度高
架空型田径场,其所有功能区域,都有国际标准尺寸和标准图集。雨水排水,由向上翻边600mm深的内外排水沟完成。如此大的场地面积,雨后不能积水是基本功能要求。田径场面层有多个方向的设计坡度,分别坡向附近的排水沟。
因此,整个面层施工期间,施工测量精度较高(±1mm),必须严格控制,否则返工成本很高。特别是铅球弧形、排水沟半圆形等重点区域,需要通过现场1∶1放大样定位弹线完成。
作为一名前测量工,为确保准确无误,笔者亲自带领木工班长实施了重点区域的测量大样放线和复测工作。本人荒废20多年的测量技术,又派上了用场。
(5)田径场面层施工受天气影响大
因施工面积较大,如图8所示,根据凸出的排水沟布局,将作业面划为10个分区,形成流水施工作业面。
图8 田径场面层施工过程节选
面层施工期间,恰逢武汉雨季施工,频繁下雨。所有工序均为露天施工,且不能雨天湿作业。该项目是“政治任务”,关门工期,必须在军运会开幕前一周竣工验收。没有捷径可走,只能在雨后晴天24小时加班作业。
如,LC轻集料砼找坡,其好处是减轻结构自重,但有“致命”缺点,即初龄期之前遇水,强度迅速降低,形成蜂窝状。只有等天晴返工,才能补救。
又如,素土回填土期间,遇上多次暴雨。虽有找坡和覆盖措施,但还是无济于事。只能等雨后天晴,加上一定配比的石灰粉,采用小型挖掘机拌和素土“翻炒”晾晒,还得赶在下次雨水来袭之前完成回填碾压,再连夜加班上水稳层。
EPC工程,设计是龙头。在设计概算范围内,根据工程现场实际情况,优化设计,最大化满足工程各项功能,是十分必要的工作,同时也符合甲乙双方的经济利益。
该项目体量不大,设计难度不高。但在当时,并无类似工程成熟案例可做参考。因此,在项目实施过程中,还是做了如下设计优化工作。
(1)田径场防水屋面形式调整
架空型田径场,地下室顶板以上的田径场也可以理解为屋面工程。根据屋面防水层和保温层的位置关系,分为正置式屋面和倒置式屋面。
如图6,原设计为正置式屋面,即防水层在保温层上面,LC轻集料砼找坡层兼保温层功能。
如图7,在第一次按原设计样板施工1区后,综合考虑到LC轻集料砼强度、施工工艺可操作性等因素,将原设计调整为倒置式屋面,即防水层在保温层下面。
图7 田径场施工区域划分示意图
(2)体育面层增加排气管设计
如图6,田径场最表层的体育专业塑胶跑道,本身具有一定的防水功能,透气性差。塑胶面层和紧贴顶板结构的卷材防水层,将其它构造层整体包裹成超级大“馅饼”。
田径场长期风吹日晒雨淋,平均总厚度700mm“馅饼”里的空气遇热膨胀,向下难以穿透250mm厚的地下室顶板钢筋砼,只能向上“突破”,顶翻塑胶面层。
这就是有的田径场塑胶跑道废掉的重要原因。当然,还有塑胶跑道材料质量及施工质量的原因。为防止出现此类质量事故,设计优化为:在水稳层铺装完成后,紧贴水稳层上表层,间隔一定距离,埋设打孔并包裹土工布的PVC套管,套管末端延伸到排水沟盖板以下。
(3)地下室排水沟盖板材质更换
地下室停车场,除四周沿内墙边布置排水沟,纵向再布置二道排水沟,并间隔设置水位自动控制抽排的集水井。集水井盖板,原设计为钢筋砼盖板。
综合考虑到和金刚砂耐磨地面的整体协调、美观实用、施工简便、维护方便等因素,将原设计材质更换为镀锌钢格栅板。
(4)室外综合管井间隔板材质更换
地下室停车场的西侧外墙,和体育馆地下室外墙之间,设计有“日”字型钢筋砼封闭综合管井,长150m,宽1m,高3m。管井下方走排水,上方走强电。原设计“日”字中间为钢筋砼间隔板。
综合考虑到木工支拆模施工可操场性、绝缘、工期、成本等因素,设计优化为:钢筋砼间隔板更换为玻璃钢格栅板,格栅板搁置到角钢上,角钢固定到管井砼内壁上。
(5)道路设计优化
如图3 ,田径场东侧和教职工高层住宅楼之间的机动车道路,长190m,宽3m。原设计为37灰土路基,粗细2层沥青。
综合考虑施工环保、校园原有道路布局、交通安全,该道路功能调整为人行道和消防应急通道,道路两端设置球形大理石路障。
因此,该段道路设计优化为C20素砼路基,同时沥青路面优化为单层。经测算,造价基本不变。
无独有偶,笔者注意到最近竣工的湖北省武昌实验中学改扩建项目,也是类似工程。该工程规模较大,将原有地面式田径场改建为架空层型田径场之外,其地下室停车场,和学生公寓、学校食堂等扩(新)建单位工程的地下室联通。一站式解决了这所百年中学的发展空间不足等系列问题。
图9 湖北省武昌实验中学架空型田径场
国内规模化以上中小学、高校、部队总部、大型企业园区等,地面型田径场已基本上成为标配。
如何解决车满为患停车难、空间使用不足的困扰?
综上,充分利用地面型田径场占地面积较大的先天条件,特别是下沉式地面型田径场,改建为架空层型田径场,可以一站式解决。
资金允许的情况下,还可以建成多层地下室架空层型田径场。以文中案例项目为例,增加一层地下室,可设置为地下小球馆、超市,餐饮、健身房等功能用房。
大型房企,在大型别墅区或者大型楼盘,如果有这样一个架空层型的田径场,一定是一个亮点,一个高大上的地产项目。
城市更新,需要架空层型田径场。新建田径场项目,也不妨做前瞻性考虑,一步到位为架空层型田径场。
拓展和谐空间,创造绿色生活。让建筑,成为经典。