主樓與裙房基礎(chǔ)的協(xié)調(diào)設(shè)計

【摘要】主樓與裙房基礎(chǔ)的協(xié)調(diào)設(shè)計對建筑物整體空間的完整性和連續(xù)性有很大影響，因此相關(guān)人員要重視主樓與裙房基礎(chǔ)的協(xié)調(diào)設(shè)計。本文對主樓與裙房基礎(chǔ)的協(xié)調(diào)設(shè)計進(jìn)行分析，并對該過程需要注意的問題進(jìn)行深入探究。

【關(guān)鍵詞】主樓；裙房；協(xié)調(diào)；設(shè)計

前言：裙房通常是在高層寫字樓、酒店、商業(yè)建筑中，未了更方便建筑物提供各種功能需要，在高層主樓的一側(cè)或兩側(cè)設(shè)置層數(shù)比較少的用房，這些公共用房一般用于商店、門廳、餐廳和商店等。高層主樓連同裙房總長度往往很長。抗震設(shè)計規(guī)范要求，房屋建筑在平面和立面的布置宜規(guī)則、對稱，建筑的質(zhì)量分布和結(jié)構(gòu)剛度變化宜均勻，否則需要設(shè)防震縫將建筑分成規(guī)則的結(jié)構(gòu)單元。按建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范，在建筑高度或荷載差異部位，結(jié)構(gòu)或基礎(chǔ)類型不同的部位，宜設(shè)沉降縫。根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范的要求，現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)和剪力墻結(jié)構(gòu)的伸縮縫最大間距，分別為55m和45m。

根據(jù)上述有關(guān)規(guī)范的要求，很多公共建筑不得不設(shè)置變形縫。但在某些特定功能或要求較高的建筑中，主樓和裙房地下室是人防工程，在主樓與裙房間設(shè)置變形縫可能對電氣管線、通風(fēng)、采暖、人防區(qū)域劃分和出口入口設(shè)置等帶來麻煩，尤其是建筑的室內(nèi)外裝修處理有不少困難，而且既費(fèi)工費(fèi)料，又難以保證質(zhì)量。有不少已建的大型重要公共建筑，其長度遠(yuǎn)大于規(guī)范伸縮縫最大間距，平面和立面建筑質(zhì)量分布、結(jié)構(gòu)剛度分布并不均勻，高度和荷載相差懸殊，而無法設(shè)變形縫。

1.主樓與裙房基礎(chǔ)的協(xié)調(diào)設(shè)計分析

最近幾年主樓與裙房基礎(chǔ)的協(xié)調(diào)設(shè)計方法在快速發(fā)展，一種將下面幾個措施相融合的主樓與裙房基礎(chǔ)協(xié)調(diào)設(shè)計方法已經(jīng)基本發(fā)展成熟：盡量使用輕質(zhì)材料以降低主樓自重，或者使用補(bǔ)償式基礎(chǔ)降低對主樓的壓力，從而盡可能實現(xiàn)忽略不均勻沉降；主樓和裙房之間設(shè)置后澆帶，主樓的施工過程中可以自由沉降，主樓施工竣工后再進(jìn)行混凝土澆筑，能夠?qū)崿F(xiàn)忽略不均勻沉降，或者依據(jù)經(jīng)驗進(jìn)行處理。這種主樓與裙房基礎(chǔ)協(xié)調(diào)設(shè)計方法在實際中的做法主要有以下幾種。

1.1箱基與基礎(chǔ)梁聯(lián)合設(shè)計

箱基與基礎(chǔ)梁聯(lián)合設(shè)計方法，箱基會使主樓得到較大補(bǔ)償，沉降會大大降低；基礎(chǔ)梁通常為條形基礎(chǔ)梁，裙房使用這種設(shè)計方法會產(chǎn)生很大的沉降，這樣主樓與裙房之間的沉降差就會控制在非常小的范圍內(nèi)，主樓與裙房的基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)形成整體，這就是目前使用廣泛的聯(lián)合設(shè)計法。也可以在主樓與裙房的連接處設(shè)置后澆帶，但注意要使用能夠適應(yīng)一定沉降差的結(jié)構(gòu)連接構(gòu)件。

1.2箱基與獨(dú)立柱基礎(chǔ)協(xié)調(diào)設(shè)計

如果對主樓箱基埋深有限制，且為欠補(bǔ)償基礎(chǔ)，最好增大裙房基礎(chǔ)沉降以縮小沉降差。此時可以將裙房的條形基礎(chǔ)梁改成柱下獨(dú)立基礎(chǔ)，然后在主樓和裙房連接位置進(jìn)行后澆帶設(shè)置，同時注意選用的連接構(gòu)件的結(jié)構(gòu)構(gòu)造要適應(yīng)一定沉降差。

1.3樁箱基礎(chǔ)與獨(dú)立基礎(chǔ)、基礎(chǔ)梁或筏基的協(xié)調(diào)設(shè)計

當(dāng)主樓樓層相當(dāng)多或地基土條件決定要采取樁箱或樁筏基礎(chǔ)時，按沉降差盡可能小的要求，決定裙房采用獨(dú)立基礎(chǔ)、基礎(chǔ)梁或筏基。這些都應(yīng)該提前對沉降和地質(zhì)條件進(jìn)行詳細(xì)分析，最終綜合所有因素再進(jìn)行確定，如果得到科學(xué)合理的解決仍然能夠確保上部結(jié)構(gòu)連為整體。如果裙房設(shè)有地下室，基底附加壓力甚小，甚至為負(fù)值，而天然地基的壓縮性不大，可采用柱下獨(dú)立基礎(chǔ)，應(yīng)指出的是，即便基底附加壓力為負(fù)值，獨(dú)立柱基的沉降仍不能認(rèn)為可以不必考慮，只不過數(shù)值很小而已。當(dāng)天然地基壓縮性不是很小時，可采用條形基礎(chǔ)；如壓縮性較大，還可改用筏基。

1.4筏基和筏基聯(lián)合設(shè)計

如果基土條件好且沉降差異較小，或者在功能方面有特別要求，主樓和裙房也許會同時采用箱基或者筏基。這不是問題的重點(diǎn)，如果主樓和裙房不得不同時采用箱基或筏基，那么不僅要保證防水要求，同時盡量提高主樓和裙房之間連接處的柔性，并且主樓施工要優(yōu)先于裙房施工。

2.主樓與裙房基礎(chǔ)設(shè)計時的注意事項

2.1沉降差異預(yù)測

主樓與裙房之間的差異沉降預(yù)測一定要準(zhǔn)確，地區(qū)性持久觀察與分析結(jié)果的積累，采用質(zhì)量和可靠度都較高的現(xiàn)場及試驗數(shù)據(jù)，根據(jù)計算結(jié)果再進(jìn)行分析，這是解決問題的最關(guān)鍵環(huán)節(jié)，同時也是必不可少的環(huán)節(jié)。

2.2盡量降低主樓重量和沉降量

主樓與裙房基礎(chǔ)的協(xié)調(diào)設(shè)計的基本原則是盡量降低主樓重量和沉降量，可以通過使用樁基、輕質(zhì)材料或采用補(bǔ)償式基礎(chǔ)等方式實現(xiàn)，并且以不造成破裂為基本前提，盡可能的提高裙房基礎(chǔ)的柔性，甚至?xí)x擇使用獨(dú)立基礎(chǔ)。但要注意一個問題，即使基地附加壓力是負(fù)值，沉降也是不可以忽略的。

2.3改進(jìn)主樓與裙房間的連接形式

采取和不斷改進(jìn)主、裙房之間的連接的有效形式，使之保持整體性，滿足較高的抗震要求。又允許承受可能產(chǎn)生的后期沉降差。

2.4主樓施工優(yōu)先于裙房施工

優(yōu)先進(jìn)行主樓施工的主要原因是盡可能讓沉降預(yù)先發(fā)生，設(shè)計良好的后澆帶，并精心觀察與施工。

2.5注意適用范圍

在中密至密實地基上較有可能將沉降差調(diào)整到較小的范圍（一般在3cm以內(nèi)）。在軟土地區(qū)，沉降計算的準(zhǔn)確程度一般較低，完工的長期沉降量較大，預(yù)測更困難，因此在軟土地區(qū)最好不要使用。如果不得已在軟土地區(qū)必須采用，就無疑對軟土地區(qū)沉降觀測、計算和其可靠度提出更高、更迫切的要求。此外，對高烈度區(qū)也應(yīng)慎重采用，分析中應(yīng)考慮地震可能產(chǎn)生的地基永久變形。

2.6主樓與裙房之間設(shè)不設(shè)變形縫。

根據(jù)工程的具體情況確定，應(yīng)考慮的主要問題有：

2.6.1建筑平面體形

從抗震設(shè)計角度分析，高層建筑的主樓結(jié)構(gòu)剛度和裙房結(jié)構(gòu)剛度的懸殊必然很大，假設(shè)裙房在高層主樓的某側(cè)伸出比較長，當(dāng)發(fā)生地震時，因為質(zhì)量中心和剛度中心偏心距比較大，扭轉(zhuǎn)影響就相對較大。所以，主樓與裙房之間是否設(shè)置變形縫一定要根據(jù)建筑平面實際情況來決定。

2.6.2 地基土質(zhì)

對于高層建筑來說，主樓和裙房的基礎(chǔ)附加壓力的差距會比較大，因此一定會存在較大的基礎(chǔ)差異沉降。為此設(shè)法把基礎(chǔ)埋置在不同土層，采取不同基礎(chǔ)形式或高層主樓下采用樁基，使差異沉降減小。

2.6.3 施工后澆帶的構(gòu)造

施工后澆帶是有效降低高層建筑中因主樓和裙房間差異沉降差異引起的結(jié)構(gòu)內(nèi)力的主要措施。施工后澆帶留在裙房一側(cè)，寬度可取800～1000mm，通過施工后澆帶的梁、板、墻鋼筋，在直徑不大于20毫米時可以連通不斷，在直徑不小于22毫米時最好先斷開，完成焊接后在進(jìn)行后澆帶混凝土的澆灌。后澆帶灌混凝土的時間，當(dāng)高層主樓的基礎(chǔ)置在天然地基時，應(yīng)待到高層主樓主體結(jié)構(gòu)到頂：當(dāng)高層主樓基礎(chǔ)采用以端承型樁基時，考慮到樁基沉降量較小，可根據(jù)施工期間沉降觀測情況，在高層主體結(jié)構(gòu)到一定高度時進(jìn)行；如高層主樓及裙房基礎(chǔ)均采用以摩擦型樁基時，后澆帶灌混凝土?xí)r間宜同天然地基一樣考慮。施工后澆帶應(yīng)采用澆筑水泥或硫鋁酸鹽水泥等早強(qiáng)快硬水泥配制的無收縮混凝土進(jìn)行澆灌。

2.6.4梁線剛度

為減少上部結(jié)構(gòu)由于高低層之間基礎(chǔ)差異沉降引起的內(nèi)力，裙房在與主樓連接的一跨梁線剛度應(yīng)盡量小。

結(jié)束語：

現(xiàn)代化高層建筑施工中，主樓和裙房之間基本不要求設(shè)置沉降縫，這樣做的主要目的是確保高層建筑空間上的完整性和連續(xù)性。通常沉降縫設(shè)置采用雙柱雙墻方式，但不夠經(jīng)濟(jì)且無法滿足功能需求。綜上所述是在滿足這兩點(diǎn)要求上，分析的幾種主樓與裙房基礎(chǔ)的協(xié)調(diào)設(shè)計方法，日后還需要不斷研究和實踐。

參考文獻(xiàn)：

[1]竇景艷，孫東旭，周東廣，主樓與裙房基礎(chǔ)的協(xié)調(diào)設(shè)計，吉林建筑工程學(xué)院學(xué)報，2010， （02）

[2]戴玉梅，主樓與裙房基礎(chǔ)協(xié)調(diào)設(shè)計，煤礦現(xiàn)代化，2000，（06）

[3]謝翔，淺談主樓與裙房的基礎(chǔ)協(xié)調(diào)設(shè)計，建設(shè)科技，2011，（23）