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地下室超长设计专篇
中天悦府项目地下室超长设计专篇
(初稿2017.5.5)
一、工程概况
中天悦府项目位于市。
本工程抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度为0.15g,设计地震分组为第一组;场地类别为II类建筑场地,设计场地特征周期为0.35s;
中天悦府项目分为A、B两个区,均由高层住宅和配套公建及地下车库组成;高层住宅为地上17层,地下2层(见下图1)。
A区地下车库和B区地下车库均为地下1层,其中A区地下建筑面积26497㎡。
B区地下建筑面积20843㎡。
使用功能为设备用房及车库。
A区地下车库长度为288.750m,宽度为100.800m;层高:
3.8m;底板标高579.850~581.850m。
采用钢筋混凝土框架结构,顶板采用无梁楼盖。
结构柱网标准尺寸为8.0mx6.6m,局部柱网尺寸为满足建筑平面布置需要进行调整。
B区地下车库长度为217.250m,宽度为103.850m;层高:
3.8m;底板标高582.750~584.750m。
采用钢筋混凝土框架结构,顶板采用无梁楼盖。
结构柱网标准尺寸为8.0mx6.6m,局部柱网尺寸为满足建筑平面布置需要进行调整。
二、基础设计
2.1本场地A区地库的土层分布如下:
场地的土层参数如下:
地基土承载力特征值
地层
序号
岩性名称
室试验值
fak(Kpa)
原位试验值
fak(Kpa)
建议承载力
特征值
fak(Kpa)
②
粉土
150
110
110
③
圆砾
300
300
④
粉土
170
120
120
⑤
圆砾
300
300
B区地库的土层分布如下:
场地的土层参数如下:
地基土承载力特征值
地层
序号
岩性名称
室试验值
fak(Kpa)
原位试验值
fak(Kpa)
建议承载力
特征值
fak(Kpa)
②
粉土
150
110
110
③
粉土
160
110
120
④
圆砾
300
300
⑤
粉土
170
110
120
⑥
圆砾
300
300
2.2本场地的土层评价
本场地属建筑抗震一般地段,该场地及其周围未见地震灾害遗迹。
本工程拟建场地可视为可进行建设的一般场地。
勘察深度未见饱和砂土及饱和粉土,根据国家标准《建筑抗震设计规》(GB50011—2010)第4.3.3条,du>d0+dd-2判定,可不考虑液化影响。
不良地质作用:
场地无危岩、崩塌、泥石流等不良地质现象,场地的稳定性良好。
场地稳定性及适宜性评价:
本次勘察期间在勘察深度未发现洞穴、危岩、崩塌、泥石流等不良地质现象,场地相对稳定,适宜本工程建设。
湿陷性评价:
该场地②粉土为湿陷性黄土,湿陷性土层厚度2.7-7.2m。
根据土工试验结果,湿陷系数均小于0.03,湿陷起始压力均小于200kPa,自重湿陷系数均小于0.015,依据《湿陷性黄土地区建筑规》(GB50025-2004)第4.4.4条,该土层为非自重湿陷性黄土。
湿陷程度-轻微,地基湿陷等级为Ⅰ级。
2.3基础选型方案
A区地库的基础底板顶板绝对标高为:
579.850~581.850m,基底位于
层粉土(湿陷性黄土)
B区地库的基础底板顶板绝对标高为:
582.750~584.750m,基底位于
层粉土(湿陷性黄土)。
基础持力层为
层粉土,fak=110Kpa,局部持力层为
层粉土,fak=120Kpa。
基础底面距离
层圆砾层1m-3m。
B区地库,依据《湿陷性黄土地区建筑规》,建筑类别属于丙类。
《湿陷性黄土地区建筑规》的湿陷性处理方法:
基础方案一:
丙类建筑,I级湿陷黄土时,基础方案拟采用整体性好的筏板基础,基地不做处理。
筏板厚度400mm,下柱墩(满足冲切)800mm。
筏板底压力值不大于100kpa,土的附加应力Pk<100-18x5=10kpa,附加应力很小,对控制沉降有利。
基础方案二:
采用独立基础+防水板,湿陷黄土处理深度不小于1m。
换填围为整片地库围。
A、B区地库总面积3.4万㎡。
挖方费用15.5元/m³;灰土换填处理费用为130元/m³;处理总造价:
3.4x(15.5+130)=494.7万元。
综合以上论述,我们建议采用筏板基础方案,施工方便,节约换填费用。
三、地下室顶板方案
本项目地下车库拟采用框架+无梁楼盖方案,地下室层高3.8m。
板顶覆土1.8m,按《市住宅工程质量突出问题治理技术措施2014版》,有车辆同行处均按消防车荷载考虑。
顶板厚度350mm,柱帽尺寸:
1.8mx1.8m,托板尺寸:
3.0mx2.4m如下图所示。
四、地下室超长设计方案
4.1设计依据:
《补偿收缩混凝土应用技术导则》-2006
《自治区房屋建筑和市政基础设施工程施工图设计文件审查要点》【蒙标准】(DBJ03-63-2014)
参考规:
《地下混凝土结构防裂技术规程》【省标准】(DB21T1745);
《超长混凝土结构防裂技术规》【市规】(DB2101/TJ013);
4.2超长地下室无缝设计方案
A区地下车库总长度288m,采用补偿收缩混凝土+膨胀加强带方法。
膨胀加强带2m宽。
中部采用温度后浇带分成3个施工区段,每个区段100m。
主楼四周采用沉降后浇带与地库结构分开。
沉降后浇带和温度后浇带,应待主楼封顶及沉降稳定后封闭,并结合温度应力分析控制合拢时气温。
基础布置如下图:
B区地下车库总长度217m,采用补偿收缩混凝土+膨胀加强带方法。
膨胀加强带2m宽。
中部采用温度后浇带分成2个施工区段,每个区段100m。
主楼四周采用沉降后浇带与地库结构分开。
沉降后浇带和温度后浇带,应待主楼封顶及沉降稳定后封闭,并结合温度应力分析控制合拢时气温。
基础布置如下图:
材料选择
材料名称
材料要求
混凝土
a)混凝土强度等级详见结构施工图纸。
b)混土需满足表格《地下室各构件所采用的混凝土种类及性能技术指标》中的各项要求
c)采用符合现行国家标准《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》GB175-2007,《矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥及粉煤灰硅酸盐水泥》GB1344-1999,《复合硅酸盐水泥》GB12958-1999规定的水泥;
d)水泥中铝酸三钙(C3A)含量不宜大于8%,水泥的碱含量应小于0.6%;
e)配制大体积混凝土宜采用符合现行国家标准《中热硅酸盐水泥、低热硅酸盐水泥、低热矿渣硅酸盐水泥》GB200-2003规定的水泥;
f)骨料中严禁混入影响混凝土性能的有害物质。
冬期施工时,不得含有冰雪等物;泵送混凝土骨料最大粒径不应大于输送管径1/4。
g)所用材料均应有出厂合格证明,并按规有关要求抽检合格后方可用于施工;
普通钢筋
钢筋采用HRB400钢筋,强度设计值fy=360MPa。
预应力钢筋
采用预应力钢绞线(UΦs15.2),抗拉强度标准值fptk=1860MPa。
各构件所采用的混凝土种类及性能技术指标
构件名称
强度混凝土等级
混凝土种类
限制膨胀率(×10-4)
限制干缩率(×10-4)
设计抗渗等级(MPa)
龄期
水中14d
龄期
水中14d
空气中28d
垫层
C15
普通混凝土
底板(楼板、屋面板)
C30
补偿收缩混凝土
≥2.0
≤4.5
≤2.0
≥0.8
底板、顶板后浇带(膨胀加强带)
C35
膨胀混凝土
≥3.0
≤6.0
≤1.0
≥0.8
挡土墙
C30
补偿收缩混凝土
≥2.5
≤4.5
≤1.5
≥0.8
外墙后浇带(膨胀加强带)
C35
膨胀混凝土
≥3.0
≤6.0
≤1.0
≥0.8
五、超长地下室结构计算温差取值
1.温度引起构件的变形分类:
1)构筑物外表面有温差所造成的弯曲;
2)外温差的平均值比构件原始温度高(低)造成的伸长(缩短);
我们采用b)的情况,即:
上式中,
为环境温差,
为后浇带封堵合拢时的温度,
、
为构筑物外温度;
2.按照甲方提供的施工组织计划,本工程于2017年8月1日基础筏板开工,于2017年10月30日地下室顶板施工完成。
设计技术要求中提出后浇带合拢温度控制在10℃(若甲方因其他原因导致施工进度不能按此计划实施,应提前通知采取相应措施予以从新核算温度应力的影响)。
所以,在超长地下室结构的温度作用计算中,施工期8月开始,其初始温度取为20℃;在施工期间取室外的最低温度和最高温度分别为10℃及33℃。
地下室温度后浇合拢后立即覆土,则封闭后的地下车库初始温度10℃,使用期间最低温度为冬季-5℃,夏季最高温度15℃。
从而得到本工程每个阶段的两个温度工况:
施工期间:
工况1:
降温=10-20=-10℃
工况2:
升温=33-20=+13℃
使用期间:
工况1:
降温=-5-10=-15℃
工况2:
升温=15-10=+5℃
城市
1月
2月
3月
4月
5月
6月
7月
8月
9月
10月
11月
12月
呼和浩特
-13.4
-8.2
2.6
9.1
17.4
22.6
25.0
21.8
16.8
7.5
-3.6
-7.1
六、构造措施
地下室部分:
1.室外地面下1500mm的围的地下室外墙应设置保温层,保温层采用表观密度不小于30kg/m3,燃烧性能为B1级的挤塑聚苯乙烯泡沫塑料(XPS)板;
2.进入冬期,后浇带、车库入口、地下室顶板开洞处要采取保温防风措施
3.梁配筋:
1)±0.00m梁,腰筋单侧按0.2%配置,且间距不大于150mm,其他层梁按腰筋单侧按0.15%配置,且间距不大于200mm;
2)梁顶设置通长钢筋,0.25%通长;
4.地下室顶板配筋措施:
1)顶板按照0.25%配筋率设置通长钢筋,下部按照钢筋计算面积增大0.15%进行配筋。
地下二层板双层双向配筋,按计算值增配100mm2。
2)设置预应力钢筋,与普通钢筋工程共同工作,提高结构抵抗温度应力的能力。
3)根据温度应力计算结果,对结构洞口,角部等温度应力集中位置适当加大配筋。
5.地下室外墙及剪力墙水平配筋你率单侧不小于0.25%,墙高中部,外墙与墙柱相交处进行适当加强。
6.设置多道膨胀加强带,膨胀加强带间距控制不超过50m,外墙及地下室顶板在对应膨胀加强带位置设置时候后浇带。
七、施工要求
1.混凝土厚度>1000mm时,各个施工段均采用分层连续浇筑方法施工,混凝土摊铺厚度不超过600mm,分层浇筑层间最长时间间隔不应大于混凝土初凝时间,当层间间隔时间超过混凝土初凝时间时,层面应按施工缝处理;混凝土浇注后应按要求振捣,最宜振捣时间5~15s;
2.分层浇注混凝土时,水平缝的处理应符合:
1)清除表面的浮浆、软弱混凝土层及松动的石子,并均匀露出粗骨料;
2)在上层混凝土浇筑前,应用压力水冲洗混凝土表面的污物,充分湿润,但不得有积水;
3)在混凝土浇注过程中,应及时清除混凝土表面泌水;
4)应选择在施工期间当日温度较低时浇筑混凝土,尽可能减少混凝土入仓温度。
3.混凝土连续浇筑区段不宜超过三个膨胀加强带或后浇带区间段;
4.浇筑施工缝混凝土前,应清除表面浮浆和杂物,刷净浆或30~50mm厚1:
1水泥砂浆,或混凝土界面剂。
5.施工时应严格控制水灰比(保水养护不少于两周),采取合理的施工顺序;
6.混凝土初凝时间不宜少于10h,高温季节(气温28度以上)时,不宜少于14h,冬期施工时不得迟于7h;
7.对于大体积混凝土和大面积板面混凝土,表面抹压后应用塑料薄膜覆盖并保温养护;混凝土硬化后,宜采用蓄水养护或用湿麻袋覆盖养护,养护时间不应少于14d;
8.对于墙体等不易保水养护的结构,宜在顶部设水管喷淋,带模养护时间不宜少于3d。
拆模后宜用湿麻袋紧贴结构覆盖,并浇水养护,养护时间不宜少于14d;
9.夏季适当延长养护时间,控制结构与外界温差在25度;
10.混凝土强度达到1.2kN/mm2前,不得在其上踩踏或安装模板及支架。
一、膨胀加强带及后浇带
1.膨胀加强带的两侧铺设密孔铁丝网,防止混凝土流入加强带,后浇带围板钢筋不得切断,筏板的膨胀加强带另附加10150附加钢筋,其余膨胀加强带、后浇带处上下各附加8150的钢筋,长度为带宽及两侧各加500mm。
施工时加强带混凝土强度等级采用C35,按顺序与两侧混凝土同时浇注。
地下室外墙在底板膨胀加强带对应位置设置1m宽施工后浇带,钢筋连通,后浇带在两侧混凝土浇注完毕二个月后采用C35混凝土浇注;
2.沉降后浇带应在主楼封顶后或经观测沉降稳定后浇筑,浇筑后浇带混凝土时的环境温度控制在日平均气温10℃,且应确保在越冬前主楼一层外围护构件封闭。
后浇带围板钢筋不得切断,浇筑前应凿毛并清洗后浇带两侧混凝土表面,采用C35膨胀混凝土浇筑;
3.混凝土连续浇筑区段不宜超过三个膨胀加强带或后浇带区间段。
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