地下车库降板区域改造技术
时间：2023-01-21 09:15:09 来源：柠檬阅读网 本文已影响 人 
林 羽
（苏州市相城城市建设投资（集团）有限公司，江苏 苏州 215000）
在已建钢筋混凝土结构改造工程中，因结构高度不满足使用功能要求，通常会进行顶部结构改造，通过顶部结构的拆除以满足要求，该方法对整体结构影响最小，施工难度较低，安全性可得到保障。苏州市会议中心综合提升工程由于地下室顶板上部市政管网及道路标高限制情况，常规方法不适用，只能通过降低局部地下室结构底板的标高满足净高要求。
苏州市会议中心综合提升工程位于苏州市姑苏区养育巷与道前街交界处，地处古城区中心，周边以文物保护、民居、医院等建筑为主，总建筑面积53 901.79m2，建筑总高度14.6m。地下部分利用楼宇之间的空地新建地下室，与原有地下室衔接。涉及2号楼和7号楼拆除重建及裕园部分开挖新建地下室。新建地下室为地下1层，建筑面积11 725m2。
现场实际改造区域如图1所示，属于坡道的弯道部位，根据各区段结构的最终完成标高，将该区域划分为5个分区。A区原标高为-4.400m，需要降至-4.800m；
B区、C区及D区降至-5.100m；
E区降至-5.500m，再通过建筑找坡将坡度放缓，净高得以满足要求。
图1 改造区域平面
采用跳仓法施工，按照“分块规划、隔块施工”原则，即先进行B区和E区底板改造，再改造A区及C区底板，D区由于需要降板的区域较小，可同C区同时调整局部标高。紧邻的分区不能在同一批次施工，前一批次的底板浇筑7d后再施工紧邻的下一分区。
改造区段的两侧中部设置临时竖向支撑，改造区段顶板下设置水平工字钢支撑（配合千斤顶），保证改造区段的竖向结构安全。改造区段侧墙板通过设置水平工字钢将两侧墙板对撑，以应对墙板侧向压力。以B区为例，竖向支撑采用18号双拼工字钢立柱，顶部及侧墙设置18号工字钢，水平支撑的千斤顶采用分离式千斤顶。改造区域支撑如图2所示。
图2 B区改造区域支撑构造
4.1 荷载计算
室外地面及地下水标高是正负零。采用水土合算的方式，土体饱和重度20kN/m3。采用静止土压力计算方式计算，静止土压力系数取0.50，埋深4.4m，土体饱和重度取20kN/m3，故外墙底部土压力值为44kPa。取单位宽度墙体计算，不考虑跳仓施工时相邻墙体的支撑作用，只考虑上部顶板及底部对撑的支撑作用，由此可得外墙底部压力为64.5kN/m。
4.2 对撑计算
以B区为例，此时先将底部支撑设置在中间位置，并与两端头型钢顶紧。然后打开底板，此时荷载通过对撑传递，保证底板的土压力平衡。
1）轴力验算 分区宽度3m，中间设置1道对撑，此时底板可看作在底部有3个点支撑，1个是中间的对撑，另外2个是两侧相邻的底板。为保证安全，最不利情况是3m宽度范围内底板的土压力均由中间1根对撑型钢承担，此时其分担的轴力N=192.9kN。
2）强度验算 为方便计算，轴力取整为200kN，由最大板厚107mm得出截面抗拉抗压抗弯强度设计值f=215MPa；
计算得强度应力N/A=65.147MPa，满足规范要求。
3）稳定验算 计算得绕x轴稳定应力为84.148MPa，满足规范要求；
计算得绕y轴稳定应力为211.375MPa，满足要求。
经验算18号普通工字钢即满足要求。为留有适当安全余量，计算时采用单根工字钢，实际设置双拼18号工字钢。
改造区域凿底板前将地下水位降至开挖面底部500mm以下，并在施工期间持续降水，底板改造完毕后停止降水。现场以上部明水为主，通过设置排水沟进行引流排水，将水排至附近的集水井，凿除的墙板根部设置临时排水沟。在改造区域外临时设置集水井进行降排水，根据实际情况采用轻型井点或管井降水，临时降水点待所有底板改造完成后再进行封闭。
新旧结构交界处的混凝土凿毛、清洗并刷界面剂后用C35细石微膨胀混凝土浇筑（较难浇筑振捣的采用强度等级相当的结构灌浆料，强度等级不低于M45）。新旧结构交界处的混凝土界面（黏合面）凿毛，其迎水处应沿墙或底板中部设置通长遇水膨胀止水条。
改造区域凿除后重做的底板（400mm厚）及外墙（300mm厚）向下延伸段钢筋未注明部分均采用HRB 400E级钢筋，选用直径20mm的钢筋按间距100mm双层双向通长布置。凿底板时，外墙底部钢筋应保留且不得损伤，并与新设的底板钢筋弯起段逐一单面焊接达到15倍钢筋直径长度。
阶梯状新增底板上方按建筑坡度标高施作50～300mm厚C30混凝土现浇面层，选用HRB400E级直径10mm钢筋时按间距150mm单层双向通长布置（二次施工）。
底板标高不一致时的改造细部节点如图3，4所示。
图3 新增底板与后一批新增底板标高不一致时的交接处详图
图4 新增底板与后一批新增底板标高一致时的交接处详图
原坡道外墙凿除后影响顶板受力，三岔口处的坡道顶板在板底贴钢板加强，如图5所示。采用A级胶粘剂，抗拉强度≥30MPa；
钢板拉伸抗剪强度标准值≥15MPa；
粘钢加固表面应首先进行除锈和清洁处理，涂刷2道防锈漆后采用25mm厚1∶3水泥砂浆防护。然后涂刷界面剂增加粉刷层黏结力，也可采取其他措施进行处理。
图5 粘贴钢板固定大样
对于有标高限制不适合顶板重做的情况，本着安全、经济、可靠、便于施工的基本原则，在达到可实操的条件下，最终选择本文探讨的局部降板改造施工技术，解决了在既有老结构的条件下，对底板进行破除后重建所可能遇到的问题，并对整个施工过程采用动态管理，实时监测墙板及顶板位移情况。本次改造工程达到质量有效控制、施工过程安全可靠、满足使用功能的目的，可为类似工程提供参考。
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