1、    某建筑小區(qū)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的抗浮設(shè)計(jì)及樁型討論    吳棟梁 呂作飛【摘  要】隨著房?jī)r(jià)不斷的走高，商品房大面積開發(fā)，成本控制是開發(fā)商重中之重，本文針對(duì)商品房結(jié)構(gòu)的成本控制因素淺談其一二;其一，地庫(kù)抗浮方面，抗浮設(shè)計(jì)水位的取值高低，直接導(dǎo)致地庫(kù)基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)形式變化，對(duì)整個(gè)項(xiàng)目的成本影響較大。其二，樁圖集主要是國(guó)標(biāo)樁與江蘇省省標(biāo)樁圖集的選擇，對(duì)其不同之處進(jìn)行分析對(duì)比。針對(duì)以上兩點(diǎn)通過專家討論，明確指出設(shè)計(jì)方向，使后期類似項(xiàng)目提供些寶貴經(jīng)驗(yàn)，并讓設(shè)計(jì)更加符合設(shè)計(jì)的安全適用、經(jīng)濟(jì)合理的要求。【關(guān)鍵詞】抗浮設(shè)計(jì)水位;抗浮設(shè)計(jì);預(yù)應(yīng)力混凝土樁;抗浮措施某建

2、筑小區(qū)由多棟多層建筑和多棟高層建筑并有地下停車庫(kù)與之單體地下室相連;多層建筑間的地下停車庫(kù)為多層區(qū)地庫(kù)，高層建筑間的地下停車庫(kù)為高層區(qū)地庫(kù);總建筑面積約15.7萬(wàn)平方米。多層建筑和高層建筑室內(nèi)地坪±0.00為1985國(guó)家高程基準(zhǔn)6.30米（下同），多層建筑和高層建筑室外地面標(biāo)高為6.15米，而小區(qū)周邊環(huán)境及道路平均標(biāo)高約為4.50m。關(guān)于多層區(qū)地庫(kù)和高層區(qū)地庫(kù)的抗浮計(jì)算結(jié)果起主要作用的是抗浮設(shè)計(jì)水位的取值;根據(jù)某地勘單位提供的地勘資料中4.6.2條關(guān)于抗浮設(shè)計(jì)水位的取值方法如下：抗浮設(shè)計(jì)水位一般情況按設(shè)計(jì)室外地面標(biāo)高以下0.50米作為抗浮水位計(jì)算依據(jù);且不低于歷史最高水位，根據(jù)此項(xiàng)意

3、見，本工程抗浮水位考慮建議，高層、多層區(qū)域5.65m，進(jìn)行抗浮設(shè)計(jì)。根據(jù)地區(qū)經(jīng)驗(yàn)，也可根據(jù)周邊環(huán)境及道路標(biāo)高，場(chǎng)地地形地貌，地下室入口標(biāo)高及周邊的排泄條件等因至少綜合確定，本工程北側(cè)道路邊緣標(biāo)高平均約為4.40米，西側(cè)道路標(biāo)高平均約為4.20米，南側(cè)道路標(biāo)高平均約為4.10米，東側(cè)新建小區(qū)的內(nèi)部道路標(biāo)高4.8-5.0米，根據(jù)以上情況綜合考慮，靠近東側(cè)新建通惠小區(qū)的附近區(qū)域的抗浮設(shè)計(jì)水位取4.50米較為適宜，本工程地場(chǎng)的西部、南部、北部區(qū)域的抗浮設(shè)計(jì)水位按最不利考慮取4.40米較為適宜，中間區(qū)域的抗浮設(shè)計(jì)水位設(shè)計(jì)可進(jìn)行內(nèi)插取值。（只考慮施工期間的抗浮設(shè)防時(shí)，抗浮設(shè)防水位可按近3年5年的最高水位確

4、定。）根據(jù)以上內(nèi)容多層區(qū)地庫(kù)和高層區(qū)地庫(kù)的抗浮設(shè)計(jì)水位取值有以下兩種情況：其一：抗浮設(shè)計(jì)水位一般情況按設(shè)計(jì)室外地面標(biāo)高以下0.50米作為抗浮水位計(jì)算依據(jù)，水浮力遠(yuǎn)大于地庫(kù)自重，需采取抗浮措施，如采用覆土、增加結(jié)構(gòu)自重等手段無(wú)法解決抗浮問題，則須采用抗拔樁。在此不做詳解。其二：抗浮設(shè)計(jì)水位按小區(qū)周邊道路平均標(biāo)高4.50m作為抗浮水位計(jì)算依據(jù)，根據(jù)實(shí)際設(shè)計(jì)建筑圖、結(jié)構(gòu)梁柱平面布置圖，取最不利跨度的區(qū)隔7.80mx8.10m，通過以下詳細(xì)計(jì)算結(jié)果，多層區(qū)地庫(kù)和高層區(qū)地庫(kù)抗浮設(shè)計(jì)滿足要求，可以不用設(shè)計(jì)抗拔樁。計(jì)算一：建筑多層區(qū)地庫(kù)抗浮計(jì)算：地庫(kù)頂板覆土厚度1.20m，覆土頂標(biāo)高為-0.150m，地庫(kù)頂

5、板標(biāo)高為-1.350m，抗浮水位取值為-1.500m（絕對(duì)標(biāo)高為4.500m），地庫(kù)層高為3.700m，地庫(kù)底板板頂標(biāo)高為-5.050m，柱下含柱墩，尺寸為：2.90mx2.90m，厚度0.40m，柱截面尺寸為0.50mx0.50m;主梁截面尺寸為：0.40mx0.80m。選取層高及跨度最大的區(qū)格驗(yàn)算抗浮，按7.8mx8.1m跨度，3.7m層高計(jì)算：區(qū)格面積：s=7.8x8.1=63.18m2區(qū)格水浮力=（5.05-1.500）x10x63.18=2242.89kn頂板自重：0.25x25=6.25kn/m2頂板底面粉刷自重：0.02x20=0.4kn/m2覆土自重：1.10x16=17.60

6、kn/m2板頂建筑做法自重：0.07x25+0.03x20+0.15=2.50 kn/m2底板自重：0.40x（25-10）=6.0 kn/m2（取浮重度）底板面層：0.05x24+0.10x20=3.2 kn/m2（按建筑面層找坡計(jì)算）小計(jì)1：（6.25+0.4+17.60+2.50+6.0+3.2）x63.18=2271.32 kn柱自重  ：0.50x0.50x25x3.45=21.57 kn主梁自重：0.4x（0.8-0.25）x（7.8+8.1-1.0）x25=81.95 kn柱墩自重：0.4x（25-10）x2.9x2.9=50.46 kn（取浮重度）小計(jì)2：154.0

7、kn總自重為：2271.32+154.0=2425.32 kn總自重力/水浮力：2425.32/2242.89=1.08>1.05故滿足抗浮要求。計(jì)算二：建筑高層區(qū)地庫(kù)抗浮計(jì)算：地庫(kù)頂板覆土厚度1.20m，覆土頂標(biāo)高為-0.150m，地庫(kù)頂板標(biāo)高為-1.350m，抗浮水位取值為-1.500m（絕對(duì)標(biāo)高為4.500m），地庫(kù)層高為3.90m，地庫(kù)底板板頂標(biāo)高為-5.250m，柱下含柱墩，尺寸為：2.69mx2.69m，厚度0.50m，柱截面尺寸為0.60mx0.60m;主梁截面尺寸為：0.50mx1.00m，次梁截面尺寸為：0.30mx0.80m。選取層高及跨度最大的區(qū)格驗(yàn)算抗浮，按7.8

8、mx8.1m跨度，3.90m層高計(jì)算：區(qū)格面積：s=7.8x8.1=63.18m2區(qū)格水浮力=（5.25-1.50）x10x63.18=2369.25kn頂板自重：0.25x25=6.25kn/m2頂板底面粉刷自重：0.02x20=0.4kn/m2覆土自重：1.10x16=17.60kn/m2板頂建筑做法自重：0.07x25+0.03x20+0.15=2.50 kn/m2底板自重：0.40x（25-10）=6.0 kn/m2（取浮重度）底板面層：0.05x24+0.10x20=3.2 kn/m2（按建筑面層找坡計(jì)算）小計(jì)1：（6.25+0.4+17.60+2.50+6.0+3.2）x63.18

9、=2271.32 kn柱自重   ：0.60x0.60x25x3.65=32.85 kn主梁自重：0.5x（1.0-0.25）x（7.8+8.1-1.2）x25=137.81 kn次梁自重：0.3x（0.8-0.25）x（7.8+8.1-1.0）x25=61.46 kn柱墩自重：0.5x（25-10）x2.69x2.69=54.27 kn（取浮重度）小計(jì)2：286.39 kn總自重為：2271.32+286.39=2557.71 kn總自重力/水浮力：2557.71/2369.25=1.08>1.05故滿足抗浮要求。可見，當(dāng)抗浮設(shè)計(jì)水位的取值介于設(shè)計(jì)抗拔樁的臨界點(diǎn)時(shí)，

10、抗浮設(shè)計(jì)水位的取值至關(guān)重要。結(jié)合本項(xiàng)目特點(diǎn)根據(jù)周邊環(huán)境及道路標(biāo)高，場(chǎng)地地形地貌，地下室入口標(biāo)高及周邊的排泄條件等因素，抗浮設(shè)計(jì)水位按小區(qū)周邊道路平均標(biāo)高4.50m作為抗浮水位計(jì)算依據(jù)，但需采取地庫(kù)場(chǎng)地四周設(shè)置排水盲溝和集水井措施，確保地庫(kù)的抗浮安全。關(guān)于樁圖集主要是國(guó)標(biāo)樁與江蘇省省標(biāo)樁圖集的對(duì)比，取預(yù)應(yīng)力混凝土管樁600mm樁徑，壁厚130mm，c80混凝土，樁型號(hào)ab型：詳見下表：本項(xiàng)目設(shè)計(jì)的試樁最大加載力為6200kn，按樁基規(guī)范（jgj94-2008）第5.8.2條，考慮鋼筋受壓作用n1=0.9fyas=0.9x400x90x16=518（kn），復(fù)核預(yù)應(yīng)力混凝土600mm管樁（蘇g03

11、-2012）的樁身受壓承載力設(shè)計(jì)值n=4000+n1=4518kn， 樁身極限強(qiáng)度4518x2/1.35=6693kn>6200kn，滿足設(shè)計(jì)要求。兩個(gè)圖集上對(duì)比國(guó)標(biāo)樁（10g409）的軸心受壓承載力設(shè)計(jì)值和抗裂彎矩大于省標(biāo)樁（蘇g03-2012）而樁身受彎承載力和受剪承載力設(shè)計(jì)值小于省標(biāo)樁（蘇g03-2012）。本項(xiàng)目設(shè)計(jì)時(shí)采取國(guó)標(biāo)樁，需采用相應(yīng)的措施來(lái)彌補(bǔ)樁身受彎承載力不足情況，可按省標(biāo)樁（蘇g03-2012）灌芯混凝土強(qiáng)度提高和長(zhǎng)度加長(zhǎng)措施。現(xiàn)場(chǎng)在施工圖設(shè)計(jì)之前進(jìn)行單樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)和試樁，從試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，國(guó)標(biāo)樁樁身強(qiáng)度均滿足設(shè)計(jì)要求。本項(xiàng)目在設(shè)計(jì)中需要注意很多問題，要熟練掌握規(guī)范，并理解規(guī)范意圖，且具有良好的結(jié)構(gòu)概念，方能設(shè)計(jì)出安全又經(jīng)濟(jì)的佳作。信息產(chǎn)業(yè)電子第十一設(shè)計(jì)研究院科技工程股份有限公司    四川成