地下車庫降板區(qū)域改造技術(shù)

林 羽

（蘇州市相城城市建設(shè)投資（集團(tuán)）有限公司，江蘇 蘇州 215000）

0 引言

在已建鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)改造工程中，因結(jié)構(gòu)高度不滿足使用功能要求，通常會進(jìn)行頂部結(jié)構(gòu)改造，通過頂部結(jié)構(gòu)的拆除以滿足要求，該方法對整體結(jié)構(gòu)影響最小，施工難度較低，安全性可得到保障。蘇州市會議中心綜合提升工程由于地下室頂板上部市政管網(wǎng)及道路標(biāo)高限制情況，常規(guī)方法不適用，只能通過降低局部地下室結(jié)構(gòu)底板的標(biāo)高滿足凈高要求。

1 工程概況

蘇州市會議中心綜合提升工程位于蘇州市姑蘇區(qū)養(yǎng)育巷與道前街交界處，地處古城區(qū)中心，周邊以文物保護(hù)、民居、醫(yī)院等建筑為主，總建筑面積53 901.79m2，建筑總高度14.6m。地下部分利用樓宇之間的空地新建地下室，與原有地下室銜接。涉及2號樓和7號樓拆除重建及裕園部分開挖新建地下室。新建地下室為地下1層，建筑面積11 725m2。

現(xiàn)場實際改造區(qū)域如圖1所示，屬于坡道的彎道部位，根據(jù)各區(qū)段結(jié)構(gòu)的最終完成標(biāo)高，將該區(qū)域劃分為5個分區(qū)。A區(qū)原標(biāo)高為-4.400m，需要降至-4.800m；B區(qū)、C區(qū)及D區(qū)降至-5.100m；E區(qū)降至-5.500m，再通過建筑找坡將坡度放緩，凈高得以滿足要求。

圖1 改造區(qū)域平面

2 施工順序

采用跳倉法施工，按照“分塊規(guī)劃、隔塊施工”原則，即先進(jìn)行B區(qū)和E區(qū)底板改造，再改造A區(qū)及C區(qū)底板，D區(qū)由于需要降板的區(qū)域較小，可同C區(qū)同時調(diào)整局部標(biāo)高。緊鄰的分區(qū)不能在同一批次施工，前一批次的底板澆筑7d后再施工緊鄰的下一分區(qū)。

3 結(jié)構(gòu)支撐

改造區(qū)段的兩側(cè)中部設(shè)置臨時豎向支撐，改造區(qū)段頂板下設(shè)置水平工字鋼支撐（配合千斤頂），保證改造區(qū)段的豎向結(jié)構(gòu)安全。改造區(qū)段側(cè)墻板通過設(shè)置水平工字鋼將兩側(cè)墻板對撐，以應(yīng)對墻板側(cè)向壓力。以B區(qū)為例，豎向支撐采用18號雙拼工字鋼立柱，頂部及側(cè)墻設(shè)置18號工字鋼，水平支撐的千斤頂采用分離式千斤頂。改造區(qū)域支撐如圖2所示。

圖2 B區(qū)改造區(qū)域支撐構(gòu)造

4 方案計算

4.1 荷載計算

室外地面及地下水標(biāo)高是正負(fù)零。采用水土合算的方式，土體飽和重度20kN/m3。采用靜止土壓力計算方式計算，靜止土壓力系數(shù)取0.50，埋深4.4m，土體飽和重度取20kN/m3，故外墻底部土壓力值為44kPa。取單位寬度墻體計算，不考慮跳倉施工時相鄰墻體的支撐作用，只考慮上部頂板及底部對撐的支撐作用，由此可得外墻底部壓力為64.5kN/m。

4.2 對撐計算

以B區(qū)為例，此時先將底部支撐設(shè)置在中間位置，并與兩端頭型鋼頂緊。然后打開底板，此時荷載通過對撐傳遞，保證底板的土壓力平衡。

1）軸力驗算 分區(qū)寬度3m，中間設(shè)置1道對撐，此時底板可看作在底部有3個點支撐，1個是中間的對撐，另外2個是兩側(cè)相鄰的底板。為保證安全，最不利情況是3m寬度范圍內(nèi)底板的土壓力均由中間1根對撐型鋼承擔(dān)，此時其分擔(dān)的軸力N=192.9kN。

2）強度驗算 為方便計算，軸力取整為200kN，由最大板厚107mm得出截面抗拉抗壓抗彎強度設(shè)計值f=215MPa；計算得強度應(yīng)力N/A=65.147MPa，滿足規(guī)范要求。

3）穩(wěn)定驗算 計算得繞x軸穩(wěn)定應(yīng)力為84.148MPa，滿足規(guī)范要求；計算得繞y軸穩(wěn)定應(yīng)力為211.375MPa，滿足要求。

經(jīng)驗算18號普通工字鋼即滿足要求。為留有適當(dāng)安全余量，計算時采用單根工字鋼，實際設(shè)置雙拼18號工字鋼。

5 改造區(qū)域排水及降水措施

改造區(qū)域鑿底板前將地下水位降至開挖面底部500mm以下，并在施工期間持續(xù)降水，底板改造完畢后停止降水?，F(xiàn)場以上部明水為主，通過設(shè)置排水溝進(jìn)行引流排水，將水排至附近的集水井，鑿除的墻板根部設(shè)置臨時排水溝。在改造區(qū)域外臨時設(shè)置集水井進(jìn)行降排水，根據(jù)實際情況采用輕型井點或管井降水，臨時降水點待所有底板改造完成后再進(jìn)行封閉。

6 改造區(qū)域新舊混凝土連接

新舊結(jié)構(gòu)交界處的混凝土鑿毛、清洗并刷界面劑后用C35細(xì)石微膨脹混凝土澆筑（較難澆筑振搗的采用強度等級相當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)灌漿料，強度等級不低于M45）。新舊結(jié)構(gòu)交界處的混凝土界面（黏合面）鑿毛，其迎水處應(yīng)沿墻或底板中部設(shè)置通長遇水膨脹止水條。

改造區(qū)域鑿除后重做的底板（400mm厚）及外墻（300mm厚）向下延伸段鋼筋未注明部分均采用HRB 400E級鋼筋，選用直徑20mm的鋼筋按間距100mm雙層雙向通長布置。鑿底板時，外墻底部鋼筋應(yīng)保留且不得損傷，并與新設(shè)的底板鋼筋彎起段逐一單面焊接達(dá)到15倍鋼筋直徑長度。

階梯狀新增底板上方按建筑坡度標(biāo)高施作50～300mm厚C30混凝土現(xiàn)澆面層，選用HRB400E級直徑10mm鋼筋時按間距150mm單層雙向通長布置（二次施工）。

底板標(biāo)高不一致時的改造細(xì)部節(jié)點如圖3，4所示。

圖3 新增底板與后一批新增底板標(biāo)高不一致時的交接處詳圖

圖4 新增底板與后一批新增底板標(biāo)高一致時的交接處詳圖

7 連接縫加固措施

原坡道外墻鑿除后影響頂板受力，三岔口處的坡道頂板在板底貼鋼板加強，如圖5所示。采用A級膠粘劑，抗拉強度≥30MPa；鋼板拉伸抗剪強度標(biāo)準(zhǔn)值≥15MPa；粘鋼加固表面應(yīng)首先進(jìn)行除銹和清潔處理，涂刷2道防銹漆后采用25mm厚1∶3水泥砂漿防護(hù)。然后涂刷界面劑增加粉刷層黏結(jié)力，也可采取其他措施進(jìn)行處理。

圖5 粘貼鋼板固定大樣

8 結(jié)語

對于有標(biāo)高限制不適合頂板重做的情況，本著安全、經(jīng)濟(jì)、可靠、便于施工的基本原則，在達(dá)到可實操的條件下，最終選擇本文探討的局部降板改造施工技術(shù)，解決了在既有老結(jié)構(gòu)的條件下，對底板進(jìn)行破除后重建所可能遇到的問題，并對整個施工過程采用動態(tài)管理，實時監(jiān)測墻板及頂板位移情況。本次改造工程達(dá)到質(zhì)量有效控制、施工過程安全可靠、滿足使用功能的目的，可為類似工程提供參考。