【正文】 管樁在抗拔工況時(shí)單樁承載力不宜過高。而預(yù)制HKFZ空心方樁在樁與樁之間的接頭設(shè)計(jì)較PHC管樁有十分明顯的改善，且生產(chǎn)廠家也逐步增多，供貨速度及樁身質(zhì)量有了顯著提高，在獨(dú)立地庫樁基使用比例中較以往有了提高。本次樁基布置與頂板布置對應(yīng)，同樣分為大柱網(wǎng)，大小柱網(wǎng)，小柱網(wǎng)3種，每種柱網(wǎng)分別進(jìn)行整體分析，布置圖僅選取典型柱網(wǎng)。PHC400管樁造價(jià)按125元/m計(jì)；PHC500管樁造價(jià)按155元/m計(jì)；HKFZ350空心方樁造價(jià)按130元/m計(jì)；HKFZ400空心方樁造價(jià)按145元/m計(jì)；a、大柱網(wǎng)典型柱網(wǎng)7900mmx7800mm，抗壓工況時(shí)單柱軸力普遍在1950~2050 kN，抗拔工況時(shí)單柱軸力普遍在600~700kN。采用PHC400管樁和HKFZ350空心方樁時(shí)，單柱下以布置3根樁為主，HKFZ400空心方樁時(shí)單柱下布置2樁為主。各樁型承載力及總造價(jià)見下表：地庫樁基選型匯總表樁型樁徑（mm）樁長（m）承載力（kN）單位承載力（kN）的造價(jià)（元）總樁數(shù)（根）總造價(jià)（萬元）PHC 400 AB 95400247001151HKFZAB 350(170) 350237301151HKFZAB 400(220) 400271050810b、大小柱網(wǎng)典型柱網(wǎng)7900mmx5050mm、7900mmx6650mm，抗壓工況時(shí)單柱軸力普遍在1250 kN和1450 kN，抗拔工況時(shí)單柱軸力普遍在400~550kN。單柱下以布置2根樁為主。各樁型承載力及總造價(jià)見下表：地庫樁基選型匯總表樁型樁徑（mm）樁長（m）承載力（kN）單位承載力（kN）的造價(jià)（元）總樁數(shù)（根）總造價(jià)（萬元）PHC 400 AB 95400257501050HKFZAB 350(170) 350247701050HKFZAB 400(220) 400217401050c、小小柱網(wǎng)典型柱網(wǎng)5400mmx5050mm、5400mmx6650mm，抗壓工況時(shí)單柱軸力普遍在1150 kN和950 kN，抗拔工況時(shí)單柱軸力普遍在240~300kN。單柱下以布置2根樁為主。各樁型承載力及總造價(jià)見下表：地庫樁基選型匯總表樁型樁徑（mm）樁長（m）承載力（kN）單位承載力（kN）的造價(jià)（元）總樁數(shù)（根）總造價(jià)（萬元）PHC 400 AB 95400205001653PHC 500 AB 100500291200740HKFZAB 350(170) 350195001653HKFZAB 400(220) 400291200740 小結(jié)通過對比可知，每種柱網(wǎng)方案均采用HKFZ400空心方樁造價(jià)最低；橫向比對可知，采用PHC管樁時(shí)，大小柱網(wǎng)的樁基造價(jià)最低；采用HKFZ空心方樁時(shí)，小小柱網(wǎng)的造價(jià)最低。八、優(yōu)化分析匯總與總結(jié)表1 寶山地庫優(yōu)化項(xiàng)目各柱網(wǎng)梁+板+柱含鋼量及混凝土量匯總（每平米）結(jié)構(gòu)體系布置形式梁/柱帽鋼筋用量板/板帶鋼筋用量柱鋼筋用量梁砼用量板砼用量柱砼用量鋼筋用量匯總砼用量匯總大柱跨框架梁+井字次梁框架梁+十字次梁無梁樓蓋(柱帽)0大小柱跨框架梁+單向次梁框架梁+變截面大板無梁樓蓋(柱帽)小小柱跨框架梁+大板無梁樓蓋(柱帽)0注：鋼筋單位kg/m2，混凝土單位m3/m2根據(jù)與甲方溝通以及以往經(jīng)驗(yàn)，固定選取外墻含鋼量取整為12kg/m2，集水坑取整8kg/m2，風(fēng)井+樓梯+坡道整體取值5kg/m2，對地庫每平米總用鋼量進(jìn)行分析對比，統(tǒng)計(jì)表格如下表2，表2 寶山地庫優(yōu)化項(xiàng)目各柱網(wǎng)總含鋼量匯總結(jié)構(gòu)體系布置形式梁鋼筋用量頂板鋼筋用量柱鋼筋用量底板鋼筋用量外墻鋼筋用量集水坑鋼筋用量風(fēng)井樓梯坡道鋼筋用量鋼筋用量匯總大柱跨框架梁+井字次梁5..981285框架梁+十字次梁1285無梁樓蓋(柱帽)1285大小柱跨框架梁+單向次梁1285框架梁+變截面大板1285無梁樓蓋(柱帽)1285小小柱跨框架梁+大板12無梁樓蓋(柱帽)12注：鋼筋單位kg/m2，其中底板含鋼量已含承臺部分；小結(jié)：根據(jù)表2可知，三種柱網(wǎng)下，頂板均采用無梁樓蓋形式含鋼量最少；但是無梁樓蓋在使用上有限制條件，主要適用于非融合地庫；在融合地庫內(nèi)，主樓周邊8m或一跨范圍內(nèi)需要做有梁樓蓋，當(dāng)?shù)貛靸?nèi)主樓相距較近時(shí)采用無梁樓蓋失去節(jié)省地庫層高、節(jié)省含鋼量的意義，且無梁和有梁之間的處理界面較多，一定程度上影響施工速度。從受力角度考慮，無梁樓蓋相對于有梁系統(tǒng)，不平衡彎矩調(diào)節(jié)能力更弱，安全儲備不如有梁系統(tǒng)。從以往地庫頂板垮塌案例來看，無梁樓蓋占大多數(shù)，且多是由于堆土荷載造成的。因此，要求地庫頂部覆土荷載及景觀荷載分布盡量均勻，鄰跨間不宜出現(xiàn)較大的不均勻荷載情況。這給景觀布置帶來一定量的影響。同時(shí)，三種柱網(wǎng)形式相比，采用小小柱跨+無梁樓蓋的形式時(shí)候地庫單位面積含鋼量最低的。但小小柱跨建筑面積和單車指標(biāo)是最大的，所以當(dāng)停車位數(shù)量相同的情況下，小小柱跨無粱樓蓋的總含鋼量（2181t）比大小柱跨無粱樓蓋的總含鋼量（2329t）%，%。表3 寶山地庫優(yōu)化項(xiàng)目最優(yōu)方案的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)匯總柱網(wǎng)形式地庫建筑面積m2用鋼量kg/m2砼用量m3/m2單車面積指標(biāo)m2/ /輛單車用鋼量指標(biāo)t/ /輛單車砼用量指標(biāo)m3/輛最小層高（建筑）大柱跨18586（無粱）大小柱跨18586（無粱）小小柱跨19782（無粱）注：三種柱網(wǎng)形式的停車位均為617輛，砼用量中已包含基礎(chǔ)砼用量。九、地庫優(yōu)化用鋼量的建議與措施通過以上分析，我們得出以下地庫設(shè)計(jì)施工過程中的技術(shù)優(yōu)化措施：：（1）框架梁底縱向受力鋼筋，第二排鋼筋可以不必深入支座，其中l(wèi)ni為梁凈跨度。（根據(jù)圖集11G1011第87頁） 梁下部縱向鋼筋不深入支座的斷點(diǎn)位置（2）大柱網(wǎng)時(shí)，有梁體系中，次梁十字形布置的用鋼量和混凝土用量比井字形方案要更為經(jīng)濟(jì)合理。（3）對于次梁，箍筋可以區(qū)分為加密區(qū)和非加密區(qū)，且箍筋的加密區(qū)的最大間距可以采用150mm，非加密區(qū)的最大間距應(yīng)允許采用250mm，所以次梁箍筋可以采用@125/250，@150/250等形式，只要滿足計(jì)算要求即可。（《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》）（4）考慮梁端剛域影響可有效減小梁的計(jì)算跨度，減小梁端負(fù)彎矩，降低梁端縱筋配筋量。（《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》）（5）無梁樓蓋的樓板配筋可以采用長鋼筋和短鋼筋交錯(cuò)布置的形式。（根據(jù)圖集12G9011第512頁） 板帶上部鋼筋平面布置形式（6）有梁樓蓋，地庫頂板最小配筋率可以取45ft/fy，混凝土強(qiáng)度等級采用C35。根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》。板類受彎構(gòu)件（不包括懸臂板）的受拉鋼筋，當(dāng)采用強(qiáng)度等級400MPa、500MPa的鋼筋時(shí)。（7）當(dāng)?shù)貛祉敯宀捎么蟀褰Y(jié)構(gòu)時(shí)，板支座處可考慮做加腋處理，以減小頂板板配筋。：（1）地庫底板采用厚度400mm，%進(jìn)行控制。（根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》）（2）地庫底板配筋不宜雙層雙向貫通，可將柱上板帶與跨中板帶分開配筋。：（1）對外墻厚度進(jìn)行合理調(diào)整，以期得到最優(yōu)的外墻厚度，減小墻體鋼筋用量。（2）%控制，且水平分布筋間距不大于@150，中間1m板帶范圍應(yīng)按@100控制。：坡道兩邊承重結(jié)構(gòu)以柱為主，盡量減少整墻布置，以減小鋼筋和混凝土用量。5．地庫樁基承臺優(yōu)化的建議和措施：采用有限元軟件盈建科進(jìn)行分析，通過對不同尺寸和厚度的承臺進(jìn)行對比分析得到以下優(yōu)化方案：（1）對于大柱網(wǎng)，采用2500mm205。2500mm，900厚承臺，相對較省。（2）對于大小柱網(wǎng)，采用2500mm205。2100mm，900厚承臺，鋼筋用量和混凝土相對較少。（3）對于小柱網(wǎng)，采用2200mm205。2200mm，600厚承臺，總造價(jià)相對較低。將大柱網(wǎng)，大小柱網(wǎng)和小柱網(wǎng)三者進(jìn)行對比又可以發(fā)現(xiàn)，采用小柱網(wǎng)是基礎(chǔ)單位面積含鋼量最省，大柱網(wǎng)次之，大小柱網(wǎng)用量最多。十、結(jié)語本次研究通過對地下車庫各種結(jié)構(gòu)體系和柱跨對造價(jià)影響的深入研究，并結(jié)合旭輝寶山項(xiàng)目的具體情況，做了有針對性的細(xì)致分析。根據(jù)分析結(jié)果，單純從單方建筑面積控制指標(biāo)分析，小小柱網(wǎng)無論從鋼筋用量還是混凝土方量均具有比較明顯的優(yōu)勢，相比大柱網(wǎng)，每平米可節(jié)約鋼筋用量將近13~15%，節(jié)約混凝土方量21%；相比大小柱網(wǎng)每平米可節(jié)約鋼筋用量將近9~10%，節(jié)約混凝土方量23%。%，如按單車面積進(jìn)行控制，%，節(jié)省混凝土方量14%；%，節(jié)省混凝土方量15%，具有一定的優(yōu)勢?？紤]到地下結(jié)構(gòu)情況的復(fù)雜性，造價(jià)控制需要考慮多種因素，如土方開挖、基坑支護(hù)、排水降水、人工成本等等。設(shè)計(jì)過程中的用鋼量和混凝土方量控制僅僅是其中的一個(gè)環(huán)節(jié)。設(shè)計(jì)和造價(jià)控制部門應(yīng)結(jié)合場地實(shí)際情況，根據(jù)每個(gè)項(xiàng)目場地的不同情況進(jìn)行具體分析，通過對影響造價(jià)的多種因素的細(xì)致考量，達(dá)到既滿足建筑功能和結(jié)構(gòu)安全性、耐久性，又降低結(jié)構(gòu)成本、避免浪費(fèi)的目的。74