闸北区327街坊市北5号地块商办项目超长地下室设计

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【摘 要】结合闸北区327街坊市北5号地块商办项目实例，介绍了超长地下室设计的思路，包括基础、底板、结构构件、顶板的设计与施工要点，以及注意事项，对类似工程的设计具有一定借鉴作用。

【关键词】超长地下室；基础设计；结构构件

随着社会文化精神文明建设的发展，城市也在不断的更新发展、建设。本着“活力城市”“动感地标”的设计理念，借此机会创造出一个新的建筑空间——“闸北区327街坊市北5号地块商办项目”。它是市北工业园区的核心区域，是现代化都市综合体。随着土地资源的高效使用，商业建筑中大底盘地下室结构大量出现。文章结合笔者参与设计的闸北区327街坊市北5号地块商办项目设计实例，阐述了设计施工思路及对关键问题的处理，包括基础设计施工、抗浮水位的选用、顶板活荷载的取值等。

1、工程概况

闸北区327街坊市北5号地块商办项目位于上海市闸北区域内的上海市北工业园区中部，项目是依托于市北工业园区强劲的发展趋势，担负着市北工业园区配套商务功能的建设，也是闸北区有关部门对完善和提高该区域规划布局的具体措施。由五个工业园组成，总占地面积51848.6m2。其中高层“商办”建筑占地面积215448m2，地下两层为地下车库（包括人防及相关设备用房），均采用剪力墙结构及框支剪力墙结构。设计中考虑上部建筑的影响及增加地下空间利用率，仅对地下室进行一次设缝分割，采用以下措施进行超长地下室的设计：于地下室纵横两向均设置间距约35m的膨胀加强带，同时底板、侧壁、顶板混凝土均添加纤维以控制裂缝。本工程0.000相当于绝对标高4.900，地下水位取室外地坪下0.5m，建筑为丙类建筑，结构安全等级二级。

2、基础及底板、侧壁设计

2.1 基础的设计

本工程地表下有较厚的淤泥质土，能够作为高层建筑桩基持力层的土层位于自然地面40m以下。设计中，对上部为28～32层的建筑，采用钻孔灌注桩基础，桩长约70m，以粉砂层为持力层。对无上部结构的单层地下室，采用钻孔灌注桩基础，桩长约45m，以粉土层为持力层。单层地下室下桩的桩长远小于主楼下桩，这样在保证桩承载及抗拔能力的前提下，可以减小主楼与单层地下室之间的沉降差。设计中，分别对主楼及单层地下室的沉降予以计算，两者沉降差能够满足规范要求；在施工各阶段持续的沉降观测显示，实际沉降与计算较为符合。

2.2 基础施工

机械挖土时严禁扰动基底持力层土，应控制挖土的深度，保留200——400mm土层，用人工挖至槽底设计标高，如有暗浜时，应将浜土清理干净，换以级配良好的中粗砂，分层回填充分振压密实，分层厚度≤200mm，做法及质量检测详见上海市标准《地基处理技术规范》（DBJ08-40-2010）有关规定。基槽开挖至设计基底标高时，建设单位应及时通知有关人员验槽。施工单位应在施工阶段采取必要的抗浮措施防止地表水涌入基坑。

基槽挖好后，若无异常情况，应尽快浇筑垫层混凝土，并尽早组织底板及基础施工，不得长期晾槽。基础施工完后，应立即回填基坑，禁止长期暴露。基坑回填前必须排除积水，清楚浮土和建筑垃圾，采用素土分层密实回填，每层厚度不宜超过300mm，回填应同时均匀进行，并应注意降水。

地下工程全部施工完后并达到设计强度时，室内、外基坑应即用粘土（塑性指数>17），分层（层厚不大于300mm）回填夯实至设计地坪，回填土的干容重不小于16KN/m，压实系数不小于0.97。沉降缝或抗震缝里采用粗砂填充至室外地坪标高处，压实系数不小于0.97。

在基础底板和墙板直接设水平施工缝，其位置设在底板顶面以上350mm处。基础底板筋均采用机械连接或焊接，相邻钢筋不允许在同一截面接头，相邻钢筋接头距离≥35（d为钢筋直径之大者，下同）底板中上下两层钢筋直径的固定马凳筋由施工组织确定。顶板钢筋的负筋锚固长度从板顶下弯≥La，基础底板中上部钢筋应在板带的支座附近搭接，下部钢筋应在板带跨中附近搭接。

2.3 底板的设计

在底板设计中，底板主要承受的是水压力，设计中重点关注的是底板的裂缝控制。在进行地梁设计过程中，考虑到承台尺寸约为2m×2m，故地梁的实际跨度小于计算跨度，裂缝较易控制。在底板设计中对其底部裂缝进行计算复核，在此基础上进行底板配筋。

2.4 侧壁设计

本工程地下室侧壁取400mm厚，设计中侧壁的计算模型取上端简支、下端固端，竖向钢筋根据裂缝控制计算结果选用。考虑地下室超长，设计中对水平钢筋在构造配筋基础上予以加强，以控制竖向裂缝。

3、顶板设计

3.1 顶板活荷载选用

在顶板的设计中，顶板上的活荷载选用需考虑多种因素。顶板上除了考虑使用阶段活荷载外，尚需考虑施工活荷载。本工程施工活荷载取5kN/m2，同时，考虑本工程室外顶板覆土1.5m，在覆土回填前，允许的室外施工活荷载可达30kN/m2。

设计中消防车道及消防登高场地按《建筑结构荷载规范（GB50009-2001）》取20kN/m2，进行梁设计时，该值乘以0.8的系数。本工程地下室两个方向长度均≥200m，设计中，需与施工方配合设置施工通道（混凝土搅拌车通道）；实际设计中，根据消防车道的布置来设置施工通道，在保证施工要求的同时，降低了工程造价。

本工程设计中同样注重与景观专业的配合。当前的建筑结构设计中，为了营造小区的景观，地下室顶板的覆土厚度往往有起伏，局部覆土厚度可能远超出总体的设定深度，这就要求结构设计人员在设计过程中就与景观设计人员进行沟通，根据景观条件进行深化调整。

3.2 顶板结构标高的选用

本工程室外地坪为-0.300，为保证绿化要求，主体外地下室顶板覆土1.5m。工程为大底盘地下室结构，若干个上部单体共用同一个地下室。设计中，以地下室顶板作为上部结构的嵌固部位，为避免主体内外板面高差过大，主体内顶板标高定为-0.800。这样，主体内有0.8m的覆土，设备管线可从覆土内直接穿到主体外。考虑到主体内外顶板高差仍达1m，设计中对主体内外交界处梁进行加强，梁宽取400mm，远大于板厚，可作为主体内外板的刚性过渡节点。

4、结构构件的施工要求

本工程楼板为现浇梁板结构，凡板在详图中未注明的分布筋，均为φ8@200，现浇板内下筋不得在板带的跨中搭接，边跨应伸至梁或墙边，且锚固长度应为LaE，上筋不得在板带的支座范围搭接，边跨其锚入梁或墙内长度应为LaE。板中通长钢筋搭接接头应互相错开，在任一接头中心范围1.3LaE的区段内，所有接头受力钢筋不得超过总面积的25%，板孔洞直径或边长小于等于300时，板中受力钢筋绕过洞边，边长大于300时，需加强，详见图1。板上有隔墙而未设梁时，在板底沿墙方向加筋4Φ16@50。

当梁宽与柱或墙边相平时，梁的主筋应在柱或墙主筋内侧通过，因此须增加梁的保护层厚度，施工时应注意相应的减少梁箍筋的宽度。梁跨度4米时，模板应按照跨度的0.2%起拱，悬臂构件均应按跨度的0.5%起拱，且起拱高度不小于15mm。楼屋面梁均应按相应抗震等级的框架梁的要求配置钢筋。

砖墙和加气混凝土砌块墙体与柱、混凝土墙之间均须每隔500mm配置2Φ6拉筋，沿墙全长贯通。

抗震设计时，梁中纵向钢筋的接头，一级框架。框支梁及直径≥28mm的钢筋宜采用机械连接接头，框支梁筋接头应避开梁上立柱的部位。二三级框架可采用绑扎搭接或焊接接头。一般框架梁主要锚固构造见图2。

本工程的楼板和墙体的预留洞预埋件较多，在施工时必须核对设备图纸，不要遗漏，且定位准确，一定要落实到专人负责，并由各设备专业人员确认无误后，才能浇筑混凝土，当墙体留有洞口，洞口不超过300时，可将竖向筋，横向筋沿洞边绕开，不得截断。主体结构待其砼强度达到100%时方可拆除支撑和模板。

5、结语

本文介绍了闸北区327街坊市北5号地块商办项目地下室的设计，包括设计参数的选用及基础、底板、顶板、侧壁的设计与施工要点等。目前，本工程已交付的建筑，实际使用效果较好，未发现裂缝、渗水及沉降不均匀等现象。当前，大量建筑采用大底盘超长地下室，本工程较具代表性，希望本文能为类似工程的设计提供一定参考。

参考文献：

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