钢筋混凝土框架结构进行地下加层的设计方案与施工.pdf

8 8 四川建筑科学研究 S i c hu a n Bu i l di n g Sc i e n c e 第 4 0卷第 3期 2 0 1 4年 6月 钢筋混凝土框架结构进行地下加层的 设计方案与施工 郭 慧珍 ( 四川大学锦城学院 ， 四川 成都6 1 0 0 3 7 ) 摘要： 随着城市化的加速发展， 汽车数量越来越多， 在部分写字楼 、 商住综合楼及住宅建筑中， 车辆停放成为困扰 人们生活的一大难题， 为了能有效解决汽车停放问题， 全面提高城市建筑的功能和标准， 对于无地下室的建筑或者 地下室空间不足的建筑， 有条件时可以进行地下室的增改扩建， 这也是解决现有城市用地紧张、 新建建筑投资过高 的一种 有效方法 。 关键 词 ： 框架结构 ； 地下加层 ； 设计 ； 施工 中图分类号： T U 7 4 文献标志码 ： B 文章编号： 1 0 0 8—1 9 3 3 ( 2 0 1 4 ) 0 3— 0 8 8— 0 2 1 工程概 况 本工程项 目为一幢 5层办公楼 ， 1 9 9 4年建成 ， 结构体系为钢筋混凝 土框架结构 ； 其混凝土强度等 级为 C 2 5 。原设计无地下室 ； 框架柱距 7 ． 2 m7 ． 2 m， 地上 5层 ， 建筑层高 3 ． 3 r n ， 8度设 防， 设计基本 地震加速度 0 ． 2 0 g ； 设计使用年限 5 0年 ； Ⅱ类场地 ， 卵石地基 ， 原地基勘测报告摘要列于表 1 ， 基底取为 中密卵石层 ， 基础埋深为室外地面以下 2 ． 5 m， 地基 承载力 4 2 0 k P a ， 地下 水在地面以下 9 m处 ， 原基础 设计如图 1 所示。 表 1 岩石土体力学参数 图 1 基础设计 收稿 日期 ： 2 0 1 3 -0 2 — 2 2 作者简介 ： 郭慧珍 ( 1 9 7 7一) ， 女 ， 工学硕 士 ， 讲 师 ， 主要从 事土木工程 专、 教学与科研方面的工作 。 E —m a i l ： 1 0 5 4 6 5 4 5 7 9 @ q q ． ( !o n l 根据业 主要求 ， 在现有结构体系中下挖地下室 作为车库 ， 对地下空间进行开发利用 。 本项 目经过了当地规划 、 消防、 抗震等管理部门 的批准 ， 经过工程检测单位对其结构进行检测鉴定 后 ， 得到结论 ： 可以进行地下加层这一方案的设计与 施工 。 2 设计原则 1 ) 地下加层结构设计符合 我国现行 的结构设 计规范与标准。 2 ) 根据原建设单位提供 的施 工图及地勘报 告 进行加层设计 。 3 ) 对建筑物的承载力进行验算。 4 ) 结构设计力求安全 可靠 、 经济合 理 、 利 于抗 震 、 方便施工 。 5 ) 本框架结构体 系合 理 ， 平 面布置规则 ， 整体 性很强 ， 房屋主体无任何明显结构损伤和质量缺陷， 而且用卵石做持力层 ， 这些对基础改建创造 了一个 很好的条件 。 3 设计方法 考虑本车库 以停放小 型汽车为主， 因此加层车 库的净高取为 2 ． 2 m； 本建筑地上各层 的层高设计 为 2 ． 6 m。对原有独立柱基结合筏板基础进行加 固 处理 ， 设计时要考虑以下几点。 1 ) 先计算地下室顶板 即车库顶部楼盖 的荷 载 大小 ， 进行地下室顶板 楼盖 的设计 ， 其 中注意原有 梁 、 柱 、 基础的承载能力 ， 如果计算 不满足要求则必 须进行加固处理。 2 ) 本结构四周要增设厚度为 2 0 0 m m的钢筋混 凝土外墙 ， 墙体内双面配筋 ， 竖 向与水平 向钢筋直径 郭慧珍： 钢筋混凝土框架结构进行地下加层的设计方案与施工 8 9 1 2 m m， 竖向间距为 1 5 0 m m， 水平向间距 2 0 0 m m， 其 中配置直径为 8间距为 4 0 0的拉筋， 经验算后墙体 的受力要满足要求( 配筋如图2所示 ) 。 图 2 配筋 3 ) 考虑原基础结构 的影响， 结合基础埋深及基 础周边情况 ， 选择新 的筏板基础时， 基础底板厚度经 计算选定 ( 本例选为 2 5 0 m m， 用 C 3 0防水混凝土浇 筑 ， 抗渗等级不小于 0 ． 6 MP a ， H R B 4 0 0钢筋 ) 。 4 ) 为保证原结构与新结构的可靠连接 ， 最外边 缘的旧混凝土柱与新设地下剪力墙在相互接触处采 用了植筋 的办法进行处理( 图 3 ) ， 且符合规范要求 ， 使新旧结构达到可靠连接。最后 ， 用改建后 的力学 模型对整体结构进行分析与计算。 图3 柱与新设剪力墙 5 ) 地基承载力特征值采用原位测试 的结果 ， 符 合 国家行业 标准《 既有 建筑地基 基础 加 固技 术规 范》 的规定。 6 ) 原独立柱基与新筏板基础连接处 ， 剔 开旧基 础混凝土保护层露出受力钢筋 ， 直接施焊以保证新 旧钢筋的稳 固连接。 4 施工方法 4 ． 1 施工 流程 地下基坑支护施工一主体结构外 围地下连续墙 施工一地下室车库顶部肋形梁施工一开挖室内土方 进行地下车库筏板基础的底板施工一地下室顶板结 构施工一地下防水工程施工一基坑周边 回填。 4 ． 2施工重点 1 ) 先沿建筑 物地 下室轴线及周围施工地下 连 续墙作为支护结构 ( 对于跨度较大 的结 构 ， 有时在 建筑物内部的有关轴线位置要增设浇筑中间支承的 柱) ， 作为施工期 间底板 封底 之前承受上部结构 自 重和施工荷载的支承。然后施工地下室顶部的肋形 梁结构 ， 该结构可作为地下连续墙刚度很大的支撑 ， 随后进行地下车库底板施工 。 2 ) 由于开挖和施工的交错进行 ， 结构的 自身荷 载由柱子直接承担并传递到地基 ， 减少了大开挖 时 卸载对持力层的影响 ， 降低了基坑 内地基回弹量。 3 ) 少部分 中间支承柱 与楼板交接 的节点 的强 度 ， 一定要满足拆除模板后 能够承受楼板 自重和施 工荷载的承载力要求。 4 ) 在施工前应在邻近 的建筑物上 或地下连续 墙的顶部设置沉降或位移观测点 ， 在整个施工过程 中定期进行沉降和位移观测 ， 发现 出现较大的沉 降 和位移 ， 应及时采取处理措施。 5 ) 地下室连续墙与底板连接部位 、 中间支承柱 与楼板连接部位 ， 施工时要 注意将混凝土浇筑密实 并且保证不能渗水漏水 。 6 ) 本工程进行地下室 车库筏板基 础和地下连 续墙结构施工时 ， 一定要保证 与既有混凝土结构之 间连接牢固。当遇到原独立柱基及其柱子时， 原有 混凝土结构表面应凿毛 ， 浇混凝 土前应清洗干净并 保持湿润 ， 浇筑后应加强养护。新 旧结构的钢筋通 过焊接进行连接 ， 另外加设钢筋应除锈 ， 锚孔应采用 钻孔成形 ， 不得进行人工凿挖 ， 孔 内采用压缩空气吹 净后用水冲洗 ， 浆液应饱满并使锚筋 固定牢靠 。为 保证车库外墙体顶部与梁板可靠连接 ， 至少在梁板 以下 5 0 0 m m 范围内的墙体用微膨胀混凝土进行浇 筑 。 5 结 语 地下室加层改建是一项综合性很强 的问题 ， 涉 及内容复杂 ， 本项 目根据建设单位要求 ， 为了改善房 屋使用条件， 对于结构整体性较好的建筑直接进行 了加层改建 。在改建设计 和施工时要注 意其安全 性 ， 并且在每个细部措施上还应考虑施工的可行性。 施工过程 中注意新 旧结构体系引起 的沉降差异以及 接缝防水处理。本工程实例可供类似工程设计与施 工参考。 参 考 文 献 ： [ 1 ] 徐至钧． 工程逆作法施工[ J ] ． 施工技术 ， 2 0 1 1 ( 9 ) ． [ 2 ] 韩选江． 应用 地下 工程施 工 中的新技 术 [ J ] ． 建 筑结 构学 报 ， 2 0 0 9( 7) ．