徐俊生 殷永剛
摘 要:通過對北京某地下車庫一側(cè)的綜合管廊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),分析了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn),討論了地下綜合管廊結(jié)構(gòu)方案,并考慮了與相鄰地下車庫交接的要求。并展示了主要設(shè)計(jì)內(nèi)容、主要平面、典型節(jié)點(diǎn)、建設(shè)期和建成后的相關(guān)工程情況。本結(jié)構(gòu)主要利用盈建科1.8.1進(jìn)行整體計(jì)算。
關(guān)鍵詞:地下綜合管廊;地下車庫;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);抗浮設(shè)計(jì)
1 方案形式
隨著城市交通發(fā)展,大力發(fā)展城市地下綜合管廊是新型市政基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展方向。地下綜合管廊可以將城市供排水、電力電網(wǎng)、通信等各類綜合復(fù)雜的管線和設(shè)備進(jìn)行科學(xué)的綜合集中管理合理布置。這種綜合管廊能夠有效保障市政管線的日常安全管理和應(yīng)急維修,避免道路重復(fù)施工,可以充分釋放地下空間,節(jié)約城市用地。相應(yīng)的對道路下配套建設(shè)的市政管線需要提出更高的結(jié)構(gòu)要求。
本項(xiàng)目的地下管廊,特點(diǎn)是巧妙的把地下市政管廊與地下車庫等建筑物結(jié)合起來,為周邊大市政提供電氣、水暖等路由。地下管廊自車庫西南角區(qū)域,進(jìn)入車庫底部,與車庫一起施工。地下管廊自車庫東南角區(qū)域,離開車庫,此區(qū)域?qū)儆谲噹旎A(chǔ)與地下管廊交接處,支線管廊部分區(qū)域在車庫汽車坡道下方,地庫下地下管廊并與車庫外側(cè)管廊結(jié)構(gòu)脫開,通過止水帶連接,讓兩側(cè)基礎(chǔ)變形協(xié)調(diào)。
車庫管廊設(shè)計(jì)使用年限100年,此部分混凝土及鋼筋材料要求同干線管廊。混凝土采用C40抗?jié)B混凝土,抗?jié)B等級S6,鋼筋采用HRB400級螺紋鋼。由于車庫管廊與車庫合建,因此必須結(jié)合管廊功能需求與車庫建筑結(jié)構(gòu)布置綜合考慮。
為減少車庫周邊護(hù)坡工程量,將車庫管廊布置在車庫第二道軸網(wǎng)之間。車庫的放坡和管廊放坡分開開挖,避免開挖過深。由于管廊跨度比柱網(wǎng)跨度小,上部豎向構(gòu)件無法全部貫通,故管廊南側(cè)外墻與車庫外墻重合。框架柱截面450×450,車庫框架柱全部落至管廊底板。管廊北側(cè)外墻在車庫內(nèi)。綜合管廊與車庫位置關(guān)系見圖一。
2 基礎(chǔ)形式
綜合管廊基礎(chǔ)為狹長形,條件比較復(fù)雜,結(jié)合車庫管廊受力要求、剛度要求及抗浮要求,綜合確定車庫管廊基礎(chǔ)采用平板式基礎(chǔ)。板厚600mm,混凝土采用C40混凝土,板受力筋采用HRB400級高強(qiáng)鋼筋。板主要承受上部結(jié)構(gòu)傳來的地反力,并結(jié)合地質(zhì)勘查報(bào)告,進(jìn)行底板抗水力計(jì)算(為安全起見,按近年最大豐水水位考慮)。并和地下車庫一樣做好沉降觀測。
3 豎向結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
車庫管廊凈高2.9m~3.2m,寬6.2m左右,總長度227m,位于車庫底板下,車庫底板即管廊頂板。支線管廊處,為雙層管廊,支線管廊與車庫坡道結(jié)合,在車庫坡道下方,自車庫往南街延伸。結(jié)合車庫管廊功能及上部結(jié)構(gòu)構(gòu)件尺寸情況,確定車庫管廊外墻(含南側(cè)、北側(cè)外墻)厚度為450mm,混凝土采用C40混凝土,板受力筋采用HRB400級高強(qiáng)鋼筋。墻厚同上部柱寬度,以便于上部結(jié)構(gòu)內(nèi)力傳遞。
車庫管廊內(nèi)墻,結(jié)合管廊內(nèi)部受力及管廊功能構(gòu)造要求,取墻厚300mm,混凝土采用C40混凝土,板受力筋采用HRB400級高強(qiáng)鋼筋。車庫管廊北側(cè)外墻,結(jié)合車庫框架柱下基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。綜合管廊相當(dāng)于車庫局部增加了一層地下室,為分析綜合管廊內(nèi)力,自綜合管廊至車庫下延伸兩跨進(jìn)行計(jì)算。
綜合管廊結(jié)構(gòu)需結(jié)合市政,總圖,建筑,電氣設(shè)備等多專業(yè)配合設(shè)計(jì),保證管線不但在運(yùn)營期間正常運(yùn)行,還要保證在施工和設(shè)備安裝也要預(yù)留足夠條件。
4 樓蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
車庫管廊頂板與車庫底板二合一聯(lián)合設(shè)計(jì),車庫管廊底板主要承受車庫內(nèi)停車功能的荷載。結(jié)合管廊設(shè)計(jì)年限要求,混凝土采用C40混凝土,板受力筋采用HRB400級高強(qiáng)鋼筋。車庫其他區(qū)域底板,混凝土采用C30混凝土。
5 綜合管廊抗浮設(shè)計(jì)
本項(xiàng)目區(qū)域抗浮設(shè)計(jì)水位為80.600m,抗浮設(shè)計(jì)水位位于車庫底板下方約1m,位于商業(yè)底板中間,和南街基本平齊。近50年最高水位:83.5m,位于車庫地面上方約1.5m,位于商業(yè)地面上方約2.7m,高于南街約1.5m。近3~5年最高水位:78.58m,位于車庫底板下方約3m,位于商業(yè)底板下方約1.5m,位于南街下方約3m。為保證最大水位情況下防水板、管廊、車庫主體的安全,對防水板和主體可按如下原則設(shè)計(jì):
(1)一般管廊位置,管廊及車庫自重可抵消抗浮力(約2.4m水頭,可由管廊底板、車庫底板、車庫頂板自重抵消)
(2)管廊局部降低區(qū)域,平面面積小(不到100m2),約5.0m水頭,增加浮力較小,經(jīng)過計(jì)算建筑物自重完全可以抗住,故也不考慮抗浮。
6 綜合管廊結(jié)構(gòu)典型結(jié)構(gòu)大樣
為保證上下傳力的有效性,本人與總圖室綜合管廊設(shè)計(jì)經(jīng)理協(xié)商,要求調(diào)整綜合管廊一側(cè)外墻與上部結(jié)構(gòu)柱平齊,這樣至少保證一側(cè)的框架柱傳力的簡單便捷性。另一側(cè)柱子,調(diào)整其下獨(dú)立基礎(chǔ)為沿管廊方向,這樣對靠近管廊一側(cè)框架柱,通過調(diào)整其下獨(dú)立基礎(chǔ)為條形基礎(chǔ),有效的調(diào)節(jié)了上部框架柱對管廊外墻闡釋的水平側(cè)壓力,也增大了整體結(jié)構(gòu)的剛度。典型結(jié)構(gòu)大樣詳圖2。
7 結(jié)語
本文結(jié)合某地下綜合管廊工程實(shí)例,介紹了城市地下綜合管廊的設(shè)計(jì)方法和構(gòu)造措施。尤其是在當(dāng)前的智慧城市建設(shè)發(fā)展背景下,城市綜合管廊的建設(shè)發(fā)展過程中,避免不了和地下車庫交叉布置,需要綜合管廊緊密的和實(shí)際情況相結(jié)合,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)配合地下車庫采取科學(xué)方法加以應(yīng)用,采用完善的設(shè)計(jì)方案,保障地下綜合管廊設(shè)計(jì)建設(shè)的整體質(zhì)量。希望能通過本文對地下綜合管廊的分析,能為實(shí)際的建設(shè)發(fā)展起到一定借鑒作用。
參考文獻(xiàn):
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