地下停车场的结构设计

地下停车场的结构设计

【摘要】地下停车场的结构设计是一个综合性很强的问题，涉及内容繁多且复杂，因此无论是从技术还是从经济的角度讲都需要我们更深入地研究地下停车场结构设计的技术问题，提高设计水平，真正做到技术与经济同步，安全与适用协调。本文阐述了高层商住楼项目地下停车场的结构设计。

【关键词】地下停车场；结构设计；无梁；抗浮；外墙；裂缝及控制设计；防水板

一、工程项目简述

新疆某地产开发有限公司“君悦南湖”2#、3#高层商住楼项目，地上22层，地下建筑为两层，面积约16000㎡，约100米*80米，其中2#楼部分，负一层5100，为4S店维修车间，包括钣金、抛光、喷漆等工位，主楼范围内设置高低压配电室，库房等，负二层3900，为住户停车位，消防水池、泵房等辅助用房，主楼一层为4S店，二层为办公，三层及以上为住宅。3#楼部分，负一层4500，为平层停车位，负二层5100，为立体停车位，负一层顶覆土900厚，考虑消防车荷载，由于地下水位较高，没有设置伸缩缝或后浇带，采用高性能混凝土。

新疆某房产公司开发的“新民小区”1～9#楼项目，地下三层，地下面积约56000㎡，地下三层层高均为5100，地上16层。由于该项目是依山而建，地下室成阶梯状布置。地下建筑包含消防水池、设备用房、高低压配电室等辅助用房，约10000平米商业，其余为停车位，地下室顶平均1200厚覆土，考虑消防车，道路布设，绿化种植堆土（局部种树）。设计时，设置了伸缩缝分段计算，实际施工时，顶板钢筋贯通，挡土墙水平钢筋贯通，采用高性能混凝土。

二、地下停车场结构设计

（一）地下停车场楼盖结构设计

地下停车场顶板楼盖结构形式种类繁多，最常见的为主次梁楼盖和无梁楼盖。为了减少土方和减小水浮力，停车场的层高尽量做到最小，建筑要求的净高为2.2m，应结合梁高、通风管线、喷淋管线和电缆桥架来确定停车场的层高。若采用主次梁盖结构形式时，地下停车场的柱距一般为8.1m，次梁宜做成井字梁，每个柱距三等分，这样当停车场顶板覆土较厚或有人防荷载时，顶板的配筋较小，另外，此方式布置次梁对设备专业布置喷淋较方便。如果采用无梁楼盖因不设置梁，板上荷载直接由板传至柱，结构简单、传力路径清晰；其净空利用率高，天花敞亮，有利于仪器设备、电气专业布置管线和结构施工。层高在满足建筑功能的情况下得以大大降低，减少土方开挖量，经济性较好。

（二）地下停车场的抗浮设计

平时正常使用时，抗浮荷载包括：结构梁板柱墙自重地下停车场内部固定隔墙，顶板上覆土重等，由于在平时正常使用时，活荷载的大小位置都很难确定，因此抗浮荷载不包括活荷载。在进行承载能力极限状态设计确定构件内力配筋时，浮力的分项系数为1.2，抗浮荷载的分项系数为0.9，取24～25.5KN/㎡，较为合理。同时，对永久荷载效应起控制作用的荷载组合中，永久荷载的分项系数1.35是不能更改的，因此浮力、抗浮荷载按恒载输入时，应分别乘以系数1.2/1.35、0.9/1.35。

在抗浮稳定性验算时，采用总安全系数法，抗浮稳定性验算的公式为：W/F≥1.05～1.2其中W为地下停车场自重及其上作用的永久荷载标准值的总和，F为地下水引起的浮力标准值。本工程的抗浮荷载小于浮力，若采用加大底板负重的抗浮方式，如增加底板厚度、垫毛石混凝土，会引起建设周期变长，施工难度加大等问题，抗拔桩可以布置在柱下，也可布置在框架梁跨中或次梁交叉点处。抗拔桩布置在次梁交叉点处，能有效降低基础梁截面高度，减少配筋，经济效益明显。

（三）地下停车场外墙设计

1、选择适宜的室外地面活荷载

地下停车场建筑设计在考虑到消防车停放时，通常会增大对室外地面活荷载的取值，为火灾发生时预留出承担消防车停歇的负载数值。这种设计思考的出发点是救灾期间消防车停歇在地下建筑物的正上方，然而在实际救灾过程中，云梯上升时消防车必须要与建筑物保持一定的空留距离，因此，并不会直接停歇在地下停车场建筑的上方。消防车的占地面积最小值为103㎡，按照其满载总重为300kn来计算，其荷载量为3kn/㎡，消防规范要求中还提到，消防车通道与建筑主楼外墙间距不小于5m的状态下，地下建筑的外墙应力受到的影响可以忽略不计。综合上述，室外地面活荷载设计数值为5.2kn/㎡的规划是能搞保障建筑安全的。

2、配筋设计规划

地下停车场结构设计中唯一采取双向板计算配筋的外墙板是框架柱整体浇筑的部分，其余外墙的配筋计算一律都是按照单向板计算执行的。外墙水平荷载暂定为上小下大的梯形的分布设计，若出现考虑到地下水压的存在，则其外墙的设计应该算入水的侧压力，土的容重考虑以浮容重为准。双向板计算的过程中，可以假设板上端简支，下端和左右两边固定；在计算框架柱内外侧的配筋时，应该将双向板左右端所传递的荷载数值计算入内。单向板计算时，可假设上端简支，下端固定，并按照构造配置来确定墙体配筋分布。50mm是外迁迎水面保护层的最低厚度，且验算裂缝的宽度不能够超过0.2mm。

（四）地下停车场的裂缝及控制设计

地下停车场与众多高层主楼连为整体，高层主楼和地下停车场的结构刚度、

荷载差异很大。对以往若干工程的沉降观测表明，由于土体的剪切传递作用，主楼地基的沉降会影响停车场内主楼周围的地基沉降；但沉降不会在主楼与停车场相交处出现突变，而是连续的曲线形态。为了减小高层建筑主楼与地下停车场基础之间的差异沉降带来的影响，在停车场内与主楼相邻的第二跨剪力较小的部位设置800mm 宽沉降后浇带，主筋贯通不断；后浇带贯穿停车场底板、梁、墙体和顶板。沉降后浇带在主楼主体施工完成后，用强度等级高一级的无收缩混凝土浇筑。

为地下超长结构。对于超长地下结构，如何控制基础、地下室顶板及地下室外墙的裂缝是设计中需要考虑的重要问题，采取的主要措施有：每隔40m设置一道伸缩后浇带，减少混凝土硬化过程中的收缩应力。伸缩后浇带在地下室施工完毕两个月后采用强度等级高一级的无收缩混凝土浇筑。后浇带浇筑前，应将后浇带内杂物清理干净，并将接缝处混凝土凿毛，清洗干净，保持湿润并刷水泥净浆一遍，后浇带混凝土浇筑后要加强养护。选用水化热较低的矿渣硅酸盐水泥，并在施工中控制加强养护、控制降温。在满足计算和防水要求的前提下，选用强度等级较低的C30混凝土。采用UAE补偿收缩混凝土，减少混凝土硬化过程产生的收缩裂缝。

（五）地下停车场的防水板设计

地下停车场无论采用独立基础还是桩基础，地下室防水板通常采用倒无梁板设计。当地下水位较高，在计算防水板的配筋时，均可以把独立基础或桩基础承台的平面尺寸和高度视为无梁板的柱帽考虑。此时独立基础或承台的底板钢筋应取柱独立基础计算所需钢筋截面面积或承台底钢筋截面面积与防水板向上荷载柱上板带支座所需钢筋截面面积之和。防水板下部钢筋锚入独立基础或承台内。应该注意的是：当水浮力较大时，独立基础或承台与防水板相交变截面处的配筋，应采用无梁板柱上板带处的弯矩和防水板的厚度确定其配筋，当防水板的钢筋不满足时应另设附加短筋。特别是当柱下桩数较少承台尺寸较小时，还应复核承台与防水板变截面处的冲切计算是否满足规范要求，如不满足应加大承台尺寸。

三、结束语

总而言之，为达到结构设计安全、合理、经济的目的，在结构设计实践的基础上，以两个新疆某项目典型地下停车场为例，对地下停车场结构进行了地下停车场楼盖结构设计、抗浮设计、外墙设计、裂缝及控制设计、防水板设计的相关探讨，以期优化地下停车场结构设计。