地下車庫降板區域改造技術

林 羽

（蘇州市相城城市建設投資（集團）有限公司，江蘇 蘇州 215000）

0 引言

在已建鋼筋混凝土結構改造工程中，因結構高度不滿足使用功能要求，通常會進行頂部結構改造，通過頂部結構的拆除以滿足要求，該方法對整體結構影響最小，施工難度較低，安全性可得到保障。蘇州市會議中心綜合提升工程由于地下室頂板上部市政管網及道路標高限制情況，常規方法不適用，只能通過降低局部地下室結構底板的標高滿足凈高要求。

1 工程概況

蘇州市會議中心綜合提升工程位于蘇州市姑蘇區養育巷與道前街交界處，地處古城區中心，周邊以文物保護、民居、醫院等建筑為主，總建筑面積53 901.79m2，建筑總高度14.6m。地下部分利用樓宇之間的空地新建地下室，與原有地下室銜接。涉及2號樓和7號樓拆除重建及裕園部分開挖新建地下室。新建地下室為地下1層，建筑面積11 725m2。

現場實際改造區域如圖1所示，屬于坡道的彎道部位，根據各區段結構的最終完成標高，將該區域劃分為5個分區。A區原標高為-4.400m，需要降至-4.800m；B區、C區及D區降至-5.100m；E區降至-5.500m，再通過建筑找坡將坡度放緩，凈高得以滿足要求。

圖1 改造區域平面

2 施工順序

采用跳倉法施工，按照“分塊規劃、隔塊施工”原則，即先進行B區和E區底板改造，再改造A區及C區底板，D區由于需要降板的區域較小，可同C區同時調整局部標高。緊鄰的分區不能在同一批次施工，前一批次的底板澆筑7d后再施工緊鄰的下一分區。

3 結構支撐

改造區段的兩側中部設置臨時豎向支撐，改造區段頂板下設置水平工字鋼支撐（配合千斤頂），保證改造區段的豎向結構安全。改造區段側墻板通過設置水平工字鋼將兩側墻板對撐，以應對墻板側向壓力。以B區為例，豎向支撐采用18號雙拼工字鋼立柱，頂部及側墻設置18號工字鋼，水平支撐的千斤頂采用分離式千斤頂。改造區域支撐如圖2所示。

圖2 B區改造區域支撐構造

4 方案計算

4.1 荷載計算

室外地面及地下水標高是正負零。采用水土合算的方式，土體飽和重度20kN/m3。采用靜止土壓力計算方式計算，靜止土壓力系數取0.50，埋深4.4m，土體飽和重度取20kN/m3，故外墻底部土壓力值為44kPa。取單位寬度墻體計算，不考慮跳倉施工時相鄰墻體的支撐作用，只考慮上部頂板及底部對撐的支撐作用，由此可得外墻底部壓力為64.5kN/m。

4.2 對撐計算

以B區為例，此時先將底部支撐設置在中間位置，并與兩端頭型鋼頂緊。然后打開底板，此時荷載通過對撐傳遞，保證底板的土壓力平衡。

1）軸力驗算 分區寬度3m，中間設置1道對撐，此時底板可看作在底部有3個點支撐，1個是中間的對撐，另外2個是兩側相鄰的底板。為保證安全，最不利情況是3m寬度范圍內底板的土壓力均由中間1根對撐型鋼承擔，此時其分擔的軸力N=192.9kN。

2）強度驗算 為方便計算，軸力取整為200kN，由最大板厚107mm得出截面抗拉抗壓抗彎強度設計值f=215MPa；計算得強度應力N/A=65.147MPa，滿足規范要求。

3）穩定驗算 計算得繞x軸穩定應力為84.148MPa，滿足規范要求；計算得繞y軸穩定應力為211.375MPa，滿足要求。

經驗算18號普通工字鋼即滿足要求。為留有適當安全余量，計算時采用單根工字鋼，實際設置雙拼18號工字鋼。

5 改造區域排水及降水措施

改造區域鑿底板前將地下水位降至開挖面底部500mm以下，并在施工期間持續降水，底板改造完畢后停止降水。現場以上部明水為主，通過設置排水溝進行引流排水，將水排至附近的集水井，鑿除的墻板根部設置臨時排水溝。在改造區域外臨時設置集水井進行降排水，根據實際情況采用輕型井點或管井降水，臨時降水點待所有底板改造完成后再進行封閉。

6 改造區域新舊混凝土連接

新舊結構交界處的混凝土鑿毛、清洗并刷界面劑后用C35細石微膨脹混凝土澆筑（較難澆筑振搗的采用強度等級相當的結構灌漿料，強度等級不低于M45）。新舊結構交界處的混凝土界面（黏合面）鑿毛，其迎水處應沿墻或底板中部設置通長遇水膨脹止水條。

改造區域鑿除后重做的底板（400mm厚）及外墻（300mm厚）向下延伸段鋼筋未注明部分均采用HRB 400E級鋼筋，選用直徑20mm的鋼筋按間距100mm雙層雙向通長布置。鑿底板時，外墻底部鋼筋應保留且不得損傷，并與新設的底板鋼筋彎起段逐一單面焊接達到15倍鋼筋直徑長度。

階梯狀新增底板上方按建筑坡度標高施作50～300mm厚C30混凝土現澆面層，選用HRB400E級直徑10mm鋼筋時按間距150mm單層雙向通長布置（二次施工）。

底板標高不一致時的改造細部節點如圖3，4所示。

圖3 新增底板與后一批新增底板標高不一致時的交接處詳圖

圖4 新增底板與后一批新增底板標高一致時的交接處詳圖

7 連接縫加固措施

原坡道外墻鑿除后影響頂板受力，三岔口處的坡道頂板在板底貼鋼板加強，如圖5所示。采用A級膠粘劑，抗拉強度≥30MPa；鋼板拉伸抗剪強度標準值≥15MPa；粘鋼加固表面應首先進行除銹和清潔處理，涂刷2道防銹漆后采用25mm厚1∶3水泥砂漿防護。然后涂刷界面劑增加粉刷層黏結力，也可采取其他措施進行處理。

圖5 粘貼鋼板固定大樣

8 結語

對于有標高限制不適合頂板重做的情況，本著安全、經濟、可靠、便于施工的基本原則，在達到可實操的條件下，最終選擇本文探討的局部降板改造施工技術，解決了在既有老結構的條件下，對底板進行破除后重建所可能遇到的問題，并對整個施工過程采用動態管理，實時監測墻板及頂板位移情況。本次改造工程達到質量有效控制、施工過程安全可靠、滿足使用功能的目的，可為類似工程提供參考。