【摘要】高層剪力墻住宅與裙房相互依附, 是現(xiàn)代化城市建設(shè)中較為常見的一種結(jié)構(gòu)組合形式。它的出現(xiàn),滿足了現(xiàn)代化城市人的生活水平對城市建筑的基本要求。高層的主樓部分和其附屬的裙房所承受的自重荷載相差很大,因而發(fā)生的沉降量也不同,在對高層剪力墻住宅進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候, 合理地處理好高層與裙房之間的關(guān)系尤為重要,特別是基礎(chǔ)的處理, 將其沉降差控制在我國現(xiàn)行的規(guī)范允許值之內(nèi),避免因沉降差過大影響工程質(zhì)量,甚至危害人民財(cái)產(chǎn)和生命的安全。
【關(guān)鍵詞】高層剪力墻住宅;裙房;基礎(chǔ)處理
1.主樓地基與裙房地基分別處理調(diào)整地基沉降差
基于承載力角度考慮, 主樓和裙房地基所承受的荷載差異性很大,如果將裙房的地基按主樓地基標(biāo)準(zhǔn)處理,無疑使對人力、物力、財(cái)力不必要的浪費(fèi),擴(kuò)大了工程量,增加了施工的難度;反之,更不切實(shí)際。因此,在處理主樓與裙房地基的問題上,需要嚴(yán)格分析工程所處的地質(zhì)條件,考察場地及施工條件、施工水平并滿足一定的經(jīng)濟(jì)性能的前提下,采用不同地基處理辦法,不失為一種解決主樓與裙房沉降差過大問題的選擇。
例如,對位于某市東南部的某高層剪力墻住宅設(shè)計(jì)時(shí),采用分別處理的方法,解決了主樓與裙房地基不均勻沉降的問題。該工程主樓地上二十二層,高層剪力結(jié)構(gòu),地下一層;裙房沿主樓縱向布置,地上兩層,地下一層,作為停車場和庫房,框架結(jié)構(gòu)。
根據(jù)該工程的巖土地質(zhì)勘察報(bào)告:該工程所處地理位置,持力層以及一定范圍內(nèi)的土層為粉質(zhì)- 粘土,承載力特征值為150kPa。天然地基承載力和抗變形能力都不滿足主樓的設(shè)計(jì)要求, 必須對主樓進(jìn)行地基處理。根據(jù)該工程所處的地質(zhì)條件和環(huán)境因素,高層主樓和裙房地下室之間未設(shè)置沉降縫。根據(jù)規(guī)范和相關(guān)的工程經(jīng)驗(yàn),確定該工程主樓的基礎(chǔ)為筏板基礎(chǔ), 采用CFG 樁復(fù)合地基, 樁長16m, 樁距1.4m,為了更好的保證了力的傳遞,在樁頂部鋪設(shè)300 厚碎石褥墊層。裙房采用天然地基,基礎(chǔ)采用獨(dú)立柱基加防水板。通過主樓與裙房采用不同的基礎(chǔ)形式,使主樓和裙房的沉降能達(dá)到一定的協(xié)調(diào),使其控制在設(shè)計(jì)要求最終沉降量60mm,整體傾斜小于0.0025 的要求。
2.預(yù)留沉降后澆帶
考慮到該工程所處土質(zhì)為壓縮系數(shù)不高于0.1 每MPa 的低壓輸性土質(zhì),地基的持力層和主要受力層在100-200kPa 之間,且主樓和裙房連接成一體的幾個(gè)方面因素, 除采用上文當(dāng)中所述的主樓地基和裙房地基分別處理的方法以外,還采用了預(yù)留沉降后澆帶。具體做法是,在工程開工后,在主樓和群房基礎(chǔ)之間留有彼此可自由沉降的后澆帶,并在高層施工中做好與裙房之間的相連的技術(shù)處理,并對主樓施工期間進(jìn)行沉降觀測。在主樓完成,主樓基礎(chǔ)所承受的荷載趨于穩(wěn)定之后,主樓沉降已達(dá)一定限度后,用高于基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度等級一級的早強(qiáng)微膨脹澆注混凝土灌實(shí)。依據(jù)國標(biāo)“地下工程防水技術(shù)規(guī)范(GB50108-2008)”中的有關(guān)規(guī)定,該工程在后澆帶設(shè)置和施工時(shí)提出了以下要求:
、俸鬂矌гO(shè)在受力和變形較小的部位;②將后澆帶做成階梯凹槽,上口寬1m,下口寬800mm。③后澆帶施工之前,需要將后澆帶接觸縫處的混凝土鑿毛清洗干凈, 拆除其兩側(cè)混凝土接縫處土;蜩F絲網(wǎng),保持濕潤,并刷水泥凈漿,支設(shè)側(cè)板并檢查止水帶別位移,尤其防止漏漿和跑模等現(xiàn)象的發(fā)生; ④用于澆筑后澆帶的混凝土強(qiáng)度等級大于其兩側(cè)的混凝土強(qiáng)度等級, 并且采用了補(bǔ)償收縮混凝土;⑤要求對其養(yǎng)護(hù)時(shí)間在28 天以上,使后澆帶內(nèi)的混凝土的強(qiáng)度和剛度滿足設(shè)計(jì)要求。
該工程基礎(chǔ)處理過程中, 在基礎(chǔ)底板后澆帶處增設(shè)加強(qiáng)鋼筋,以保證底板的防水要求。
雖然后澆帶施工的工程量較小,但是細(xì)節(jié)問題要求較高。包括混土的配料是否滿足設(shè)計(jì)級配、攪拌、運(yùn)輸、澆搗過程是否能保證混凝土保持設(shè)計(jì)狀態(tài)等等,這些過程中個(gè)任何一個(gè),都會影響到最后澆筑的質(zhì)量和工程質(zhì)量。
3.防水處理和抗裂設(shè)計(jì)
該高層建立住宅結(jié)構(gòu)在處理主樓和裙房基礎(chǔ)問題時(shí)還必須考慮到防水和抗裂方面的要求。
3.1防水處理
受技術(shù)水平和施工工藝的限制, 后澆帶處混凝土接縫處理方面一般都不能達(dá)到理想狀態(tài)。先后澆筑的混凝土不能達(dá)到良好的結(jié)合,為地下水滲入提供了通道。該工程為了解決這一問題,在基礎(chǔ)底板后澆帶處增設(shè)加強(qiáng)鋼筋,加強(qiáng)后澆帶的防水效果,后澆帶的模板采用快易收口網(wǎng),并在后澆帶中間設(shè)止鋼板止水帶。
3.2抗裂處理
為控制裙房地下室混凝土底板出現(xiàn)較為嚴(yán)重的裂縫, 在該工程中采取了以下措施:首先,在滿足承載力和防水要求的條件下,選用小于C40 等級的混凝土,水泥采用水熱化低的品種,并嚴(yán)格控制砂石骨料的級配和含泥量,控制水熱化升溫;并設(shè)置后澆帶減少混凝土硬化過程中的收縮應(yīng)力可能產(chǎn)生的形變裂縫;其次,階梯式推進(jìn)、分層澆注混凝土基礎(chǔ)底板, 嚴(yán)格控制上層澆注在下層混凝土初凝之前完成,利用混凝土膨脹劑補(bǔ)償收縮功能特性, 解決混凝土硬化徐變過程中的開裂問題;第三,考慮到墻體受溫度影響,養(yǎng)護(hù)困難,容易開裂的問題,采用變形鋼筋作為水平分布鋼筋,配筋率高于0.5%,鋼筋間距控制在150mm范圍內(nèi);另外在裙房地下室外地面以上部分設(shè)置保溫隔熱層,避免混凝土直接暴露在室外環(huán)境下產(chǎn)生開裂。
4.結(jié)語
本文參考具體工程實(shí)踐,研究時(shí)結(jié)合筆者自身的見解,討論高層剪力墻住宅結(jié)構(gòu)與裙房尤其是地下裙房之間的基礎(chǔ)處理。實(shí)際工程中往往存在經(jīng)驗(yàn)大于理論依據(jù)的現(xiàn)象。不得不說,這不盡利于構(gòu)件科學(xué)建筑業(yè)理論體系,和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論的創(chuàng)新和發(fā)展。
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