住宅小区地下停车库（场）框架柱下基础设计探讨

郝威，于跃海

（1.河北省衡水市衡水诚达工程监理有限公司，河北衡水053000；2.黑龙江省七台河市勃利县利勃工程监理有限公司，黑龙江大庆163000）

1 引言

现在住宅小区地下停车库（场）框架柱下整体筏板结合柱墩基础采用“上浮”或“下沉”柱墩的设计方案。工程实践中，上浮柱墩基础设计方案存在增加资源消耗、增加施工工序和延长施工期等缺点。

2 整体筏板结合上浮或下沉柱墩基础

现在新建的住宅小区均建单层地下停车库（场），普遍采用钢筋混凝土框架结构，框架柱下整体筏板与柱墩浇筑在一起。柱墩设在筏板上部的为上浮柱墩（上柱墩）；设在筏板下部的则为下沉柱墩（下柱墩）。

2.1 上柱墩基础的施工流程

上柱墩基础的施工流程：地基整平浇混凝土垫层→粘贴卷材防水层→浇混凝土保护层→筏板框架柱钢筋安装→上柱墩悬浮模板、筏板模板安装→筏板柱墩浇混凝土。至车库地面完成，还要进行以下施工流程：筏板上回填土整平夯实→隔墙挖基槽砌隔墙。

2.2 下柱墩基础的施工流程

下柱墩基础的施工流程：地基整平挖柱墩基坑土方→浇混凝土垫层—防水卷材粘贴、浇筑混凝土保护层→筏板模板、筏板框架柱钢筋安装→浇筑筏板柱墩混凝土。

2.3 上柱墩基础设计方案的优点

柱墩在筏板上部，筏板底面是整体大平面，所以地基整平、垫层浇混凝土、防水卷材粘贴、浇混凝土保护层和筏板、框架柱钢筋安装等工序都在一个大平面上进行，施工十分方便快捷。

2.4 上柱墩基础设计方案的缺点

上柱墩基础设计方案的缺点包括：

1）增加土方挖运量。柱墩在筏板上部，车库混凝土地面的底面标高与柱墩顶面齐平，所以要在筏板下全部挖出柱墩高加地面厚的土方。

2）筏板上需回填土至柱墩顶面齐平并夯实整平，增加了填土的装运、夯实整平工序，增加了工程机械等资源消耗及费用消耗。例如，某工程的车库要回填土方12 000m3，回填量是挖出量的80%，几乎是挖出去再填回来。

3）增加地面混凝土和框架柱混凝土、钢筋等材料、人工和机械消耗。某工程车库面积30 000m2，地面厚10mm需3000m3混凝土。框架柱要增加上柱墩高+地面厚所占的柱长，每柱增加0.5m，车库560根柱增加总长280m。

4）筏板上回填土如在雨季施工怕遇强降雨。如某工程的车库和另一小区的同类基础车库筏板上回填土时，遭遇强降雨，造成了很大的人力、物力和财力损失，也严重延误了工期。

2.5 下柱墩基础设计方案的优点

下柱墩基础设计方案的优点包括：

1）节省土方挖运量。与上柱墩基础对比，下柱墩基础只需在筏板下挖出柱墩基坑即可。

2）节省土方回填量简化施工工序缩短施工期。下柱墩基础的筏板上是整体大平面，可直接作为地面，不需回填土。

3）下柱墩以基坑为模，不需模板安装。上柱墩则要安装悬浮模板，安装固定很费工时和辅助材料。

2.6 下沉柱墩基础设计方案的缺点

需单独挖下柱墩基坑，基坑的平面尺寸、深度、边坡角度须按设计图精确挖出，消耗人工较多。

下柱墩基坑垫层、防水卷材粘贴、混凝土保护层浇筑、基坑内钢筋安装等工序施工，由于有基坑边坡，增加了垫层混凝土、防水卷材和钢筋等具有较大的材料消耗和人工消耗，施工也不方便快捷。

3 整体筏板结合下沉柱墩基础的柱墩结构及筏板配筋设计

3.1 工程概况

车库顶板上覆土厚1.5m，消防通道可变荷载25kN/m2；柱网7.8m×6.9m，单柱承载顶板面积54m2，上部总荷载2700kN；地基承载力130kPa（应力）。筏板厚400mm，下柱墩高500mm，柱墩的底面边长3m×3m，基坑放坡45°角，所以柱墩的上平面边长4m×4m；混凝土C35。

3.2 下柱墩底面积及筏板配筋设计

框架柱的集中力对筏板基础冲切，冲切力在基础内呈倒三角形分布。当框架柱基础按整体筏板结合下柱墩设计时，柱墩的底面不需考虑对地基的承载面积。柱墩的底面积和高度只需保证与筏板联合抵抗柱的冲切，即保证柱下筏板局部刚度和柱墩与筏板变阶截面（剪切截面、冲切截面）的抗剪安全面积。下柱墩可视为上柱墩翻转朝下，完全符合柱冲切作用下的倒三角受力图形。下柱墩由六面钢筋网片约束。柱墩内45°角的斜向钢筋伸入筏板上部，该斜筋亦是抗剪腹筋，将柱墩与筏板更牢固地联结成一体。

3.3 框架柱下整体筏板受力特性及配筋设计

纵横成行的框架柱集中荷载作用，将整体筏板分划成了“柱带”和“板带”。柱带是两柱柱墩上平面间对应的筏板区；板带是由四柱间柱带“围成”的中央筏板区。

4 结语

经过对已建的地下停车库框架柱下整体筏板结合上浮柱墩基础和下沉柱墩基础设计方案优缺点的分析对比，证明整体筏板结合下沉柱墩基础设计方案能节省大量的人力、物力和财力资源，简化施工工序，缩短施工期，又可对下柱墩平面尺寸优化设计，更节省建筑材料等资源。再对整体筏板配筋优化设计，使筏板配筋更趋于合理。所以整体筏板结合下沉柱墩基础设计方案经济效益和社会效益十分显著，在住宅小区地下停车库（场）建设工程中，可广泛推广应用。