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岩土研究院

装配式人防地下车库结构及施工技术

40 2024-02-23 14:17:29

摘要地下装配式建筑建造方式继承并深化了装配式建筑的优势,更突出了地下建筑体量大、标准化程度高、易施工等优势。本文从实际工程案例出发,介绍了装配式地下车库的设计特点、工艺流程、质量控制和经济效益等技术细节。

关键词:装配式结构;装配式地下结构;地下车库;地下人防;预制建筑;


济南市长清区郦水嘉苑地下车库扩建工程为地下一层建筑,东、南、西3面为已建成的地下车库。本工程平时功能为车库,战时可作为核6常6级战备物资库,建筑面积3 166.21 ㎡,顶板覆土厚1.0 m,层高3.7 m,框架结构,采用装配整体式的建造方式。


地下装配式建筑建造方式继承并深化了装配式建筑的优势,更突出了地下建筑体量大、标准化程度高、易施工等优势。由于构件标准化程度较高,PC构件模具周转率也较高,可降低构件生产成本。由于无需支模体系,大幅降低了工程总造价,经试点项目测算比现浇体系低约130元/㎡。在安全文明施工、施工工期、混凝土质量方面,地下装配式建筑比传统现浇地下建筑有明显优势。


1、装配式预制地下车库的设计特点


(1)与地上装配式施工不同,地下车库的预制柱、预制混凝土外墙竖向构件与基础不使用注浆套筒连接,而是直接采用基础杯/槽口承插连接、四周灌细石混凝土的工艺,省去了繁琐的注浆套筒施工,提高了施工速度(图1)。


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图1  预制柱现场施工


(2)预制梁搭在预制柱托座和槽形板上直接连接,可省去搭设支模架和支设模板等工序,节省成本及工期(图2)。 


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    图2  预制槽形板安装现场


(3)现浇梁可通过预制柱和预制板上的预留螺栓,采用吊模方式支撑模板,省去支模架搭设工序。地下车库施工全过程不使用支模架,下部形成可用空间,上部梁板安装完成后即可进入装修工序,节省了施工工期。

(4)预制梁间的主筋采用正反丝直螺纹套筒连接,对工厂预制精度及吊装精度要求较严格,也可按焊接标准采用帮条焊连接。

(5)外墙防水采用基础槽内安装遇水膨胀防水条及埋设反复注浆管,以保证防水效果。

(6)预制叠合梁为倒T形梁,在翼缘放置预制叠合槽型板,考虑了施工荷载与竣工后的承载能力。

(7)预制外墙,除必要的柔性防水与混凝土自防水外,另在背水面接缝处增加一道柔性防水。



2、工艺流程及操作要点


2.1 工艺流程


工艺流程为:施工准备→根据地下水位排水→按设计深度分层支护/放坡开挖基础工作面→基础施工→基础验收→杯口底/槽口底放线找平→预制柱吊装→预制柱就位找正→木/钢楔固定→预制外墙板吊装→外墙板就位找正→木/钢楔固定→杯/槽口浇筑→预制梁吊装→预制梁钢筋焊接→预制U形槽形板吊装就位→现浇梁吊模安装→现浇梁、叠合层钢筋绑扎→叠合层混凝土浇筑→顶板保温防水层施工→外墙防水施工→防水保护层施工→回填土施工→验收。


2.2 操作要点


2.2.1 准备工作


(1)研究施工图及规范规程,列出施工难点和重点,对不明确处及时与设计单位联系沟通。

(2)根据设计开间尺寸,对预制构件规格与建设单位、设计单位、构件加工厂共同进行深化设计,做到安全可靠、经济合理、吊装快捷。

(3)由技术负责人对施工人员进行详细的安全技术交底,使其了解施工难点重点。

(4)根据施工图及工程进度制订预制构件运输及安装计划。


2.2.2 基础施工


(1)装配式混凝土地下车库体系基础与传统现浇式基础在定位放线、开挖、垫层做法和钢筋绑扎等工序相同。

(2)杯口用镜面模板拼装成可拔出式模板,在杯芯模板上包裹2层薄膜以便起模。杯芯模板底部钻20孔,间距300 mm,以便浇筑混凝土时排除气体。

(3)掌握杯口模板起模时机,起模过早会造成胀模,起模过晚则难以拔出且易破坏杯口边角。

(4)基础模板安装完后进行三级校验,误差控制范围为:杯底误差–10 ~ –20 mm,底模上表面误差±5 mm,预留洞中心位移不大于10 mm、截面尺寸偏差在10 mm内,基础截面尺寸偏差在±10 mm内,相邻两板表面高差不大于2 mm,表面平整度偏差不大于5 mm,预留孔中心位移不大于3 mm。


2.2.3 预制柱、预制外墙吊装及调整


(1)待杯口/槽口基础达到规定强度后,即可对杯口/槽口底进行找平,该工序是保证预制柱/预制外墙标高准确的关键。根据场内标高控制点,在每个杯口/槽口的侧壁上弹出控制线,严格根据控制线用砂浆找平杯/槽底标高(图3)。

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图3  基础混凝土杯口


(2)按安全施工规范吊装预制柱/外墙并就位后,使用经纬仪或激光投线仪进行调整,完成后即用木/钢楔子固定(图4)。


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图4  预制外墙吊装就位


2.2.4 预制梁及预制槽形板吊装


(1)预制梁吊装前在预制柱托座表面坐浆,吊装过程中使用绳索控制梁的下落位置以确保吊装精度。吊装后采用焊接或机械连接工艺进行钢筋连接。

(2)预制槽形板吊装前在梁与板接触面坐浆,吊装过程中用绳索控制槽形板的下落位置确保吊装精度满足要求。


2.2.5 吊模安装

预制梁、槽形板安装完成后即可安装现浇梁的吊模,根据设计荷载进行模板支撑计算,必要时可在吊模下部设简单支撑,以保证混凝土浇筑施工安全。


3、质量控制措施


3.1 施工材料管控


(1)严把原材料进料关,由材料员负责,质检员随时抽验,严禁使用不合格材料。所有钢材、砂浆和预拌混凝土进场时须附有出厂质量证明书,经复检合格后方可使用。砂石等原材料进场时取样送检,确认合格方可使用。

(2)在每块槽型板下沿叠合板长度方向紧靠吊环位置放通长垫木,上下应对齐对正,垫平垫实。堆放的支点位置与吊点相同,不同板号应分别码放,不同板号不允许重叠堆放,堆放高度不宜大于3层。

(3)预制梁、柱、墙应单独堆放,所有构件进场后,施工单位应会同监理单位、电气安装单位共同验收,检查有无裂缝或缺损、槽形板表面质量是否符合要求、线盒位置是否准确。不符合质量要求的构件一律作退场处理。


3.2  施工质量验收


3.2.1 保证项目

(1)构件吊运时混凝土强度须符合设计要求和施工规范的规定。检查方法为检查构件出厂证明和同条件养护试件的试验报告。

(2)现浇梁混凝土须浇捣密实,养护充分,其强度须满足设计要求或施工规范的规定。检查方法为观察和检查标准养护龄期28 d试件抗压试验报告及施工记录。

(3)预制梁板的型号、位置、支点锚固须符合设计要求,无变形损坏。检查方法为观察或尺量检查,查阅吊装记录。


3.2.2 基本项目

预制梁板的标高和坐浆应符合设计要求和施工规范的规定。检查方法为观察和尺量检查。


3.2.3 允许偏差项目

允许偏差及检查方法见表1。

表1  允许偏差及检查方法

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4、环保措施


(1)建立完善的环境保护和文明施工管理体系,制定环境保护标准和措施,明确各类人员的环保职责,并对所有进场人员进行环保技术交底和培训,建立施工现场环境保护和文明施工档案。

(2)按“安全文明样板工地”要求对场容场貌进行统一轨划。施工道路经常洒水,砂石和水泥堆放区应有覆盖,防止扬尘污染周围环境;钢筋加工和混凝土砂浆搅拌机须进行封闭隔声降尘处理,做到围挡、标牌清楚,齐全醒目,施工场地整洁文明。

(3)严格遵守国家和地方政府有关环境保护的法律、法规和规章,加强对施工燃油、废水废柴、生产生活垃圾、废渣的控制和处理,严格遵守防火及废弃物处理的规章制度,接受环境监测等相关单位的监督检查。

(4)设立专用集浆坑,废浆及污水集中后进行无害化处理。定期清运沉淀泥砂,制订泥砂、废碴及其他材料运输过程中的防散落与沿途污染措施,按指定地点和方案进行合理堆放和处置。

(5)吊装结构施工期间应严格控制噪声,遵守GB 12523—2011《建筑施工场界噪声限值》的规定。夜间施工应避免光污染对周边居民的影响。


5、经济效益


为体现装配式施工的造价优势,根据山东省建筑、安装工程消耗量定额(2016版)及计算规则、《2017年营改增价目表》及相关规定,将现浇施工成本与现场装配式实际成本进行对比,地下车库采用装配整体式混凝土框架结构造价为2 535元/㎡,现浇混凝土框架造价为2 633元/㎡。


文章来源:摘自建筑技术2021年9月,刘其贤,张寒松,吴士兵,刘 飞