結(jié)構(gòu)性地下室地坪在高水位地下室中的應(yīng)用

李禮強(qiáng)

（中交第四公路工程局有限公司，北京 100010）

據(jù)相關(guān)報(bào)道分析，我國到2030 年的城鎮(zhèn)化率將達(dá)到70%，所以我國到時(shí)候仍有1.3 億新增城鎮(zhèn)化人口住宅需求，如果在高水位地下室中運(yùn)用到結(jié)構(gòu)性地坪的話，在一定程度上會(huì)提高居民的使用率，在物業(yè)相關(guān)的管理成本也會(huì)得到減少，在保護(hù)生態(tài)環(huán)境方面可以減少砂石和水泥這些自然資源建筑材料的使用，避免資源浪費(fèi)，更有利于實(shí)現(xiàn)國家“綠水青山就是金山銀山”的規(guī)劃方案。

1 結(jié)構(gòu)性地坪與傳統(tǒng)地坪對(duì)比在應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì)

1.1 結(jié)構(gòu)性地下室地坪

結(jié)構(gòu)性地下室地坪指的是在建筑物地下室結(jié)構(gòu)竣工的時(shí)候形成的結(jié)構(gòu)找坡，運(yùn)用一定技術(shù)對(duì)地下室的結(jié)構(gòu)層面進(jìn)行處理，進(jìn)而更好地做好地坪裝飾，如圖1 所示。

圖1 結(jié)構(gòu)性地下室地坪

在結(jié)構(gòu)性地下室地坪中，工程師一般采用結(jié)構(gòu)底板找坡，跟以往的細(xì)石混凝土找坡方法不一樣，運(yùn)動(dòng)車輛直接作用于地下室的結(jié)構(gòu)板面上，這在一定程度上保證上層建筑的負(fù)載及使用規(guī)范的滿足。結(jié)構(gòu)性地下室地坪能滿足全壽命使用要求，在地下室結(jié)構(gòu)板的設(shè)計(jì)年限與結(jié)構(gòu)板的使用年限中并沒有出現(xiàn)地板開裂或者是遭到破壞損壞等現(xiàn)象。

結(jié)構(gòu)性地下室地坪在甲方一次投資后，都包括地坪的裝飾費(fèi)用和后期維護(hù)等一系列開銷在內(nèi)，全壽命的成本一般在140元/平方米，詳細(xì)成本細(xì)節(jié)如表1 所示。

表1 結(jié)構(gòu)性地下室草坪成本 單位：元/平方米

1.2 傳統(tǒng)地下室地坪

傳統(tǒng)地下室地坪的施工程序：當(dāng)?shù)叵率业装逋瓿珊螅眉?xì)石混凝土找坡，最后進(jìn)行地坪的裝飾，如圖2 所示。

圖2 傳統(tǒng)地下室地坪

根據(jù)國內(nèi)建筑研究學(xué)報(bào)告指出，對(duì)我們國家地下室的使用情況運(yùn)用抽樣調(diào)查的研究方法，調(diào)查結(jié)果顯示出：在常規(guī)的使用細(xì)石混凝土地下室找坡的地坪使用壽命一般都不會(huì)太長，短則十幾年，長則二十年。

傳統(tǒng)地下室的細(xì)石混凝土厚度按照找坡的要求是：坡頂100mm，坡低60mm，但是由于常年大型或小型車輛運(yùn)行的其他原因而造成一定長期荷載作用，在最長使用年限達(dá)到20 年后，這個(gè)時(shí)候細(xì)石混凝土地層與最開始修筑的地下室底板結(jié)構(gòu)層產(chǎn)生分離現(xiàn)象，形成人們常俗稱的所謂“兩層皮”。而當(dāng)細(xì)石混凝土層有了裂開或者損壞的現(xiàn)象時(shí)，地下室地坪的相關(guān)使用功能就會(huì)無效，這個(gè)時(shí)候就需要鑿除后進(jìn)行重新翻修。

根據(jù)我國民用建筑的使用年限來看，地下室地坪的使用年限一般是70 年，按照每次將會(huì)使用20 年來算，70 年的時(shí)間將需要3.5 次地坪重新施工修繕。對(duì)傳統(tǒng)地坪的建筑和修繕成本進(jìn)行造價(jià)分析，我們可以得到如表2 所示的成本明細(xì)表。

表2 傳統(tǒng)地下室地坪的成本明細(xì) 單位：元/平方米

如果我們按照壽命使用的70 年來計(jì)算的話，要進(jìn)行3.5 次投資而且其中不包含午夜管理費(fèi)用和資金時(shí)間成本，傳統(tǒng)地下室地坪總共要花費(fèi)367.5 元/平方米。

1.3 結(jié)構(gòu)性地坪與傳統(tǒng)地下室地坪對(duì)比分析

全壽命的建筑壽命周期與最長使用年限的地坪進(jìn)行分析（其中不含住宅中物業(yè)管理費(fèi)用以及相關(guān)的資金時(shí)間成本），由此分析結(jié)構(gòu)性地下室地坪與傳統(tǒng)地下室地坪的對(duì)比相關(guān)數(shù)據(jù)可以得到：傳統(tǒng)地下室地坪比結(jié)構(gòu)性地下室地坪的費(fèi)用成本高227.5元/平方米。

2 對(duì)高水位地下室的相關(guān)處理

我國對(duì)高水位地下室建筑設(shè)計(jì)處理始終秉持著“技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)合理，基坑的邊坡結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，保證地下室基礎(chǔ)周圍建筑物、地下室道路和地下設(shè)施的安全”的設(shè)計(jì)理念，同時(shí)滿足巖土工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)“安全、完整、可行”的要求。

在標(biāo)高變化地下室頂板室內(nèi)外板面處，當(dāng)梁高范圍未達(dá)到標(biāo)高變化時(shí)，就會(huì)形成一定錯(cuò)層，在未采取措施的情況下錯(cuò)層不允許作為上部結(jié)構(gòu)的嵌固點(diǎn)，在相關(guān)規(guī)范明確指出：作為上部結(jié)構(gòu)的嵌固點(diǎn)的結(jié)構(gòu)是地下室樓層頂板，應(yīng)采用梁板結(jié)構(gòu)，而地下室頂板作為無梁樓蓋的嵌固點(diǎn)不作為上部結(jié)構(gòu)的嵌固點(diǎn)。

地下水儲(chǔ)藏于圖層之中，但是不同的儲(chǔ)藏方式受底層沉積方式不同，所以可以分為三種儲(chǔ)藏方式：粘性土、碎石土以及人工填土。而底層土體又分為三相、孔隙氣、水、固態(tài)土粒體等形式，在土體的空隙中地下水儲(chǔ)藏進(jìn)行滲流運(yùn)動(dòng)，而地下水滲流對(duì)結(jié)構(gòu)的具有一定的孔隙水壓力作用。建筑物外表的防水措施和鋼筋錨固受地下水腐蝕鋼筋的影響難以解決。在這個(gè)時(shí)候，抗拔樁設(shè)計(jì)也要考慮低水位和高水位條件下的最大荷載，樁基設(shè)計(jì)的控制荷載最主要的還是豎向荷載，由此可以得出抗拔樁解決樁身抗浮問題不利于成本控制。

對(duì)整體底板起固定作用的是高樓主體建筑的重量和剛度，地下室主體固定部分約束著地下室的浮力影響，使限制其上漂；與此同時(shí)，整個(gè)底板的支撐著大部分的高層主體荷載抵抗地下水的浮力，在這一點(diǎn)上，只需要考慮在這種情況下，相關(guān)部分是否滿足強(qiáng)度和剛度要求，現(xiàn)有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件不能說明這些影響，所以在進(jìn)行結(jié)構(gòu)性地下室地坪設(shè)計(jì)過程當(dāng)中，只能通過整體底板的協(xié)同計(jì)算得到直觀結(jié)果。

3 在高水位地下室中運(yùn)用結(jié)構(gòu)性地坪方案

3.1 地坪設(shè)計(jì)要求

工程技術(shù)人員在對(duì)地下室結(jié)構(gòu)承臺(tái)、頂梁及底板進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)將結(jié)構(gòu)標(biāo)高與建筑標(biāo)高統(tǒng)一起來。地下室結(jié)構(gòu)在施工過程中，應(yīng)根據(jù)防火分區(qū)確定結(jié)構(gòu)板的坡度和平面坡向，避免形成車庫積水。

3.2 地坪施工要求

施工單位在對(duì)地下室基礎(chǔ)進(jìn)行施工時(shí)，需要對(duì)找坡的坡度控制部位的標(biāo)高進(jìn)行精確控制，這是因?yàn)樵谡w結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中有一定的坡度設(shè)計(jì)，而且一部分的承臺(tái)、頂梁和底板的標(biāo)高不盡相同，進(jìn)行標(biāo)高之后從而達(dá)到承臺(tái)、頂梁和底板對(duì)截面設(shè)計(jì)的要求標(biāo)準(zhǔn)。

地下室基礎(chǔ)部分施工還需要進(jìn)行一個(gè)關(guān)鍵步驟，那就是當(dāng)結(jié)構(gòu)板面的澆筑工程完成后，在混凝土還未凝固前使用磨漿機(jī)對(duì)結(jié)構(gòu)板面來一次二次收光，這一步的作用有兩點(diǎn)：①控制相關(guān)的結(jié)構(gòu)板面表面微裂紋；②平面控制找坡的坡度。

4 局部降雨對(duì)結(jié)構(gòu)式地下室地坪施工進(jìn)程影響及對(duì)策

眾所周知，我國地勢(shì)位于亞歐大陸東南部，氣候環(huán)境是季風(fēng)氣候，這是由于冬季寒冷的高氣壓加上夏季熱低壓形成的，所以，在一些地區(qū)的施工季降水量不多，而另一些地區(qū)的季節(jié)雨水就特別大，這肯定在一定程度上對(duì)結(jié)構(gòu)板完成后的表面處理造成一定影響。

地面的裝飾工程屬于掃尾階段，在施工前可以使用磨石機(jī)打磨地面先前附著的殘余混凝土以及建筑砂漿，再進(jìn)行相關(guān)的地面飾面。按照到目前為止的建筑案例，一般采用高強(qiáng)度修補(bǔ)措施對(duì)局部受雨水影響的表面進(jìn)行處理，這種處理方法完全可達(dá)到要求，在修補(bǔ)后再進(jìn)行二次的打磨從而完成對(duì)地面的鋪裝，在結(jié)構(gòu)地下室地坪的設(shè)計(jì)中充分考慮將于對(duì)其設(shè)計(jì)是關(guān)鍵一點(diǎn)。

5 結(jié)語

由于人防和停車位的需求，當(dāng)我國城鎮(zhèn)新增居民住宅需求將達(dá)到1.3 億，屆時(shí)將增加8 億平方米的地下室面積。結(jié)構(gòu)性地下室地坪的應(yīng)用，按照全壽命使用期的計(jì)算，在8 億平方米的地下室面積下可節(jié)約社會(huì)資金成本達(dá)到1800 億元，減少混凝土消耗量達(dá)到1.9 億立方米左右，大大地保護(hù)生態(tài)環(huán)境節(jié)約資源，并避免成本增加。

結(jié)構(gòu)性地下室地坪是現(xiàn)代化、商品化發(fā)展的必然產(chǎn)物，為人民生活提供便利。為了更合理、更有效地開發(fā)和利用地下空間，對(duì)地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問題進(jìn)行合理的優(yōu)化和處理，并不斷進(jìn)行探索和創(chuàng)新，是我國建筑行業(yè)的進(jìn)步。