倪瑾瑾,宋树全,范剑操,羊焕群,林黔利
(1.中国建筑第二工程局有限公司华南分公司,广东 深圳 518000;2.东莞松山湖高新技术产业开发区建设工程质量安全监督站,广东 东莞 523000)
地质条件是决定住宅小区地下室结构施工的重要因素之一。 工程建设人员在进行设计规划时,应对建筑物所在的地域进行地质条件勘测,通过对地质条件的分析,选择适宜的地下室结构施工技术,从而有效保障地下室地基的沉降水平,使地板承载力和受力一致, 防止地板形变等问题的发生。 与此同时,基于地下室地质条件的分析,结合地下水压力情况,工程设计人员可以科学、 合理地对地下室防水性和抗浮尘性进行规划和设计。
针对住宅小区地下室结构的施工设计, 工程设计人员要充分考虑地下室上部结构与地下室整体结构之间的关联。 因地下室结构与上部结构之间形成衔接,因此,在对地下室结构进行施工设计时, 不可忽略上部结构对其产生的影响。 同时,在施工设计前期,工程设计人员要充分明确风荷载等因素对上部结构的影响, 以有效保障上部结构与地下室结构之间的水平力传递, 实现合理的变形协调和反力重分配。
在对住宅小区地下室结构进行施工设计时,工程设计人员要充分考虑周边的建筑物对地下室结构可能产生的影响,尤其是周边的地下管线、供暖管道、铁路线,以及同区域内的房屋建筑等。 通常情况下,工程建设人员应优先与基坑支护部门做好协调沟通,通过研究分析,最终确定合适的地下室支护形式。
地下室的抗震性能是工程建设人员最为关注的问题。 在住宅小区地下室结构施工的过程中, 往往会出现结构的预埋深度不达标现象, 造成地下室的层高加上上部分结构的层高高度远超过工程建筑设计的标准要求, 从而导致地下室结构整体的稳定性不足, 又因地下室结构与上部结构相衔接,因此,基于抗震等级分析,在施工设计时,工程设计人员要充分保障两部分抗震等级处于相同水平, 以有效规避地上结构的抗震等级与地下室结构抗震等级不等衡的现象。
住宅小区地域环境、气候和地下地质条件的不同,地下室结构施工建设时应考虑到的因素也不尽相同。 通常情况下,在雨水天气相对较多或地下水位较浅的地域进行地下室施工作业时,工程建设人员要充分考虑地下室结构的抗浮沉性能,尤其是针对地下室的裙房位置,要重点做好防水工作,规避该位置可能出现的漏水或抗渗性不达标的现象。 工程建设人员可采取以下措施进行应对。
2.2.1 增大地下室自重
增大地下室的自重可有效提升其抗渗性:(1)工程建设人员可为地下室加载基板;(2)增加地下室顶板的厚度;(3)为地下室加载边墙。 这种方法适用于当地下室所需抵抗的浮力较小时。 与此同时,因其施工操作和设计步骤比较简单,现阶段已被广泛应用于地下室结构的抗渗施工中, 相对于一些传统的混凝土或其他可增加重量的材料而言,其需求量较少,不会增加过多的施工成本。
2.2.2 提高基坑底的设计标高
为有效提高地下室结构的抗渗性能, 在施工条件允许的范围内,工程建设人员可适当提高基坑底部的施工标高,随着基坑底部施工标高的提升,可降低其设防水位。 与此同时,在地下室结构施工的过程中,工程建设人员可选用平板阀板基础或梁板筏板基础作为高层建筑小区地下室地板的施工建设。
2.2.3 设抗拔桩
设计抗拔桩也可有效提升住宅小区地下室结构整体的抗渗性能。 通常情况下,工程建设人员会将抗拔桩嵌入坚硬的岩石内部,再配合混凝土灌浆的方法进行加固处理,但是因其造价较高,现阶段在住宅小区地下室结构抗渗施工中运用较少。同时,因抗拔桩的施工受外部环境和施工条件的影响较大,在施工操作中需要很高的技术性,一般情况下,嵌入岩石内部的深度不深,以备后续的修复操作。 另外,若在施工操作过程中出现覆土层较厚的情况, 工程技术人员还可选择在其侧面设置扩大头,以此来提高抗拔能力。
在住宅小区地下室结构施工的过程中, 某部分结构若出现超长的现象,会扩大周围环境条件对地下室的不利影响,同时导致结构的受力随之改变, 这不利于地下室结构性能和作用的有效发挥。 针对此种情况,工程建设人员为有效规避因受力不均而出现的裂缝等现象,可采取以下方法进行修护:设置宽度为80~100 cm 的伸缩后浇带,在保护钢筋受力的前提下,针对超长的地下室结构,可适当断开钢筋的后浇带,并依据施工实际情况分析并判断所需后浇带的宽度; 通过在混凝土中掺入膨化剂, 或者提升钢筋混凝土的整体抗拉强度等措施来弥补地下室结构的超长现象。
2.4.1 外墙的受力能力
地下室结构的受力主要来自垂直和水平两个方向的力。水平方向的受力主要来自侧向的土方压力及地面荷载力;垂直方向的受力主要包括地下室自身的重量和上部结构的重量。 另外,外墙的配筋主要受到垂直墙面水平承载过程中所产生的弯矩影响,因此,外墙的墙板配筋也可依据其所承受的弯矩等进行计算和配置。
2.4.2 外墙的配筋计量
当住宅小区地下室结构外墙带有扶壁柱时,配筋的计算不可以扶壁柱的尺寸为依据,以免造成误差。通常情况下,工程建设人员会以其双向板进行衡量和计算,结合地下室外墙与扶壁柱之间的协调原理,在外墙垂直距离与扶壁柱之间配以较少的配筋,以此来平衡地下室外墙在垂直和水平方向上的受力。
3.1.1 工程特点及施工程序
通常情况下,在住宅小区地下室结构施工的过程中,土方工程的开挖部位主要包括承台、地梁和井坑,施工程序按照土方的开挖顺序排列为: 放线→机械挖土→标高控制→轴线定位→基坑底面平整。
3.1.2 土方施工条件住宅小区地下室土方开挖应具备的条件如下:(1)具备相关的土方开挖施工许可证;(2)查验工程建设中的基坑支护是否达到工程建设的基本标准;(3)土方开挖工程队伍已组建完成,并已做好落实施工前的各项准备工作;(4)在工程建设施工前, 已配备有足够的抽水设备, 初期的地面排水系统已完成;(5)土方工程的基坑监测系统已布设完成[1]。
3.1.3 边坡施工方法
住宅小区地下室结构的边坡施工要严格依据基槽开挖深度、土质条件以及施工现场的具体情况进行。 在工程施工前,工程建设人员应针对施工方案进行可行性试验, 以确保后续施工的质量与安全。 与此同时,在土方工程开挖过程中,要随时落实对边坡的修整操作,保障边坡边角和坡度的整齐,保障其尺寸规格能够限制在工程建设设计的范围之内, 确保后续工程的整体质量。 针对地下室基坑的开挖,具体操作如下:工程建设人员要做好坡顶线、 底线及其边坡区域的复核和验收工作。 在土方开挖过程中,若涉及开挖不到的角落和位置,应配合人工开挖的方式,并装载上车。 土方开挖的顺序应从上至下,若遇到障碍物阻挡开挖,要及时向工程部门反馈。 在开挖过程中,应将开挖出的土方及时运走,不可放置在基坑边缘,影响后续的施工操作。 同时,在土方开挖过程中,要注意桩基础及锚固钢筋的具体标高位置,必要时采取科学、合理的手段配合人工开挖。 依据开挖现场的实际情况判断,当运输车行驶道路的强度不够时,可铺设200~300 mm 厚的碎石,以确保运输的正常进行。 当土方开挖至基坑底部50~100 mm 线后,应配合人工的方式对基坑底部进行平稳夯实, 工程建设人员要对承台和地梁水沟位置进行砌筑,保护好基坑坑底。 另外,针对土方的外运工作,运输车的相应证件应齐全,车辆应完好,在运输过程中要禁止超载,离开工地时要做好清洗工作。
通常情况下,针对住宅小区地下室结构的基坑开挖,工程建设企业会选用反铲式挖土机并配备自卸汽车进行施工。 在挖土机型号的选择上, 可结合工程建设部门所规划的基坑施工层段、开挖深度、基坑截面尺寸、现场土质条件和周遭环境等因素进行选择。 另外,挖土机的数量可依据土方工程量的大小进行计算, 同时要保证施工进度的合理性和后续的工程建设效果[2]。
在住宅小区地下室结构施工的过程中, 工程建设人员应针对不同的上部结构做出不同的地下室顶板施工计划方案。例如, 当地下室的顶板设计与建筑物外部的园林景观施工项目相关联时, 工程建设人员应充分考虑其中土层和设备管线的高度,与工程建设相关部门进行协调沟通后,出具合适的方案对地下室顶板园林景观进行覆土设计。 再如,若地下室的首层是人防工程单元,那么在地下室结构施工建设的过程中,工程设计人员要充分考虑爆炸荷载,依据工程建设标准,应达到六级人防顶板荷载的效果。
地下室底板的施工建设要避免其在施工过程中出现裂缝等问题。 工程建设人员应在地下室底板的原材料选购、施工技术以及约束力承载条件等方面采取有效措施进行规避, 提升地下室底板的有效性,确保其充分发挥作用。 与此同时,地下室的底板施工要注意防渗抗浮操作,可采用无梁楼盖方法,在确保地下室底板厚度不低于600 mm 的前提下, 结合钢筋配置,保障地下室底板的科学性和有效性[3]。
通常情况下, 住宅小区地下室结构中的模板主要包括剪力墙、楼梯、结构层梁等构造,且多数的模板构造采用18 mm厚的木质夹板,配合钢架和松木板作为其模板的骨架基层,并采用钢钉、穿墙螺丝、钢筋预焊制套卡等对其进行固定操作。在安装过程中,工程建设人员通常会先固定好墙脚模板,再用加止水环杆固定外墙,最后用山形扣垫固定模板两端。
综上所述, 住宅小区地下室结构的施工设计是建筑住宅工程建设的一项关键环节,在施工建设前,工程技术人员要做好系统性的分析和施工技术研究, 保障地下室结构施工的精确性,确保住宅小区整体建筑的质量和安全。 针对施工过程中出现的问题, 工程建设人员要配合工程建筑相关部门及时做好修护,保证住宅小区地下室结构建设的高质量,推进住宅建筑工程建设的稳步发展。