浅谈某地下车库顶板做法对造价的.

某地下车库顶板结构选型的经济分析201505•近年来，随着私家车日益增多，在我国许多城市停车难题日益严峻，开发利用地下空间建设地下停车车库成为城市规划中的必然趋势。建设城市地下车库有以下优点：地下车库停车数量较大；城市用地节约；顶部覆土可进行绿化，达到美化城市功效。•通常情况下，地下车库所停放的车辆以小型汽车为主（地下车库停车场地以小型车长4.8米×宽1.8米×高1.8米为标准车型设计尺寸）。地下停车库的柱网尺寸布置须考虑到以下几点要求：有足够的行车、停车空间；减少不可利用面积，留有一定的使用灵活性；采用结构的合理性和经济性；尽可能统一柱网尺寸等。•为了能够更好的节约资源，也能够给业主带来更可观的经济效益，达到最优的性价比是设计方案所追求的目标。以某院设计的某小区地下车库工程实例，对常用的普通地下车库顶板结构方案及经济技术作比较分析。•该小区位于如皋主城区，地下车库总面积16662㎡，地下一层，层高原3.6M，上部南端有三栋小高层。按照绿化及抗浮要求，顶板覆土层厚度为1200mm，柱网尺寸为8.1mx8.1m。另车库上部根据消防要求，布置消防车道及消防登高场地，室内布置新风系统及消防管道。•本工程建筑抗震设防类别为标准设防类，建筑结构安全等级为二级，所在地区的抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度0.10g，设计地震分组：第一组，场地类别：III类，特征周期Tg=0.45s。•建筑抗震设计规范GB50011-2010第6.1.14条规定，地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时，地下室在地上结构相关范围的顶板应采用现浇混凝土梁板结构，相关范围以外的地下室顶板宜采用现浇混凝土梁板结构；考虑地下车库顶板须作为小高层的嵌固端，为方便设计及施工，地下车库顶板均采用现浇混凝土梁板结构，上部荷载较大，采用普通混凝土梁截面大，可采用预应力主梁主次梁现浇混凝土楼板。见图1。•主梁尺寸450x850mm，次梁尺寸250x600mm，板厚250mm，设备专业要求新风管道及消防管道占用总高度500mm，净高3.6-0.85-0.5=2.25m。另经抗浮验算，自重不满足要求，应在柱下设置抗浮桩。层高3.6M一、条件：地面标高H1=-0.200m，顶板标高H2=-1.400m，底板顶标高H3=-5.000m，设防水位标高Hw=-0.700m；（室外地坪以下500）地下室柱网为A=8100mm，宽度B=8100mm，覆土厚度do=1.200mm,容重γ=18kN/m顶板厚度d1=250mm，底板厚度d2=500mm，底板上回填素砼(用于压重及用于做排水槽)厚d3=300mm，地下室层高h=3600mm。梁、柱扣板厚后体积V=5.5m3二、计算：1、水浮力Fw=|h3+d2+d3-hw|×10=|-5.000-0.8+0.7|×10=51.00kN/m22、抗浮力：(1)、顶板自重：G1=d1×25=0.25×25=6.25kN/m2(2)、底板自重：G2=d2×25+d3×23=0.5×25+0.3×23=19.40kN/m2(3)、覆土重量：Go=do×γ=1.200×18=21.60kN/m2(4)、梁、柱重量折算为面积重量：G3=V×25/(A×B)=5.5×25/(8.1×8.1)=2.10kN/m2抗浮力=∑(G1+G2+Go+G3)=∑(6.25+21.6+19.40+2.1)=49.35kN/m2W/F=49.35/51.00=0.971.05，不满足抗浮要求。•如顶板结构采用预应力混凝土无梁楼盖（平板结构），减少结构层高度，在保证净空要求下，可减小水浮力，取消抗拔桩。•经过试算，重新确定结构设计方案。地下室在地上结构相关范围的顶板均采用现浇混凝土梁板结构，相关范围以外三跨内的地下室顶板仍然采用现浇混凝土梁板结构，三跨以外的采用预应力混凝土无梁楼盖（见图2），车库中间的楼梯间及设备间周边采用框架梁，优化面积约11000㎡。预应力平板板厚为350mm，柱顶设托板，层高改为3.3M，净高3.3-0.35-0.5=2.45m。经抗浮验算，自重满足要求，可取消柱下抗浮桩。层高3.3M一、条件：地面标高H1=-0.200m，顶板标高H2=-1.400m，底板顶标高H3=-4.700m，设防水位标高Hw=-0.700m；（室外地坪以下500）地下室柱网为A=8100mm，宽度B=8100mm，覆土厚度do=1.200mm,容重γ=18kN/m顶板厚度d1=350mm，底板厚度d2=500mm，底板上回填素砼(用于压重及用于做排水槽)厚d3=300，地下室层高h=3300mm。柱扣板厚后体积V=1.0m二、计算：1、水浮力Fw=|h3+d2+d3-hw|×10=|-4.700-0.8+0.7|×10=48.00kN/m22、抗浮力：(1)、顶板自重：G1=d1×25=0.350×25=8.75kN/m2(2)、底板自重：G2=d2×25=0.50×25+0.30×23=19.40kN/m2(3)、覆土重量：Go=do×γ=1.200×18=21.60kN/m2(4)、梁、柱重量折算为面积重量：G3=V×25/(A×B)=1.0×25/(8.1×8.1)=0.32kN/m2抗浮力=∑(G1+G2+Go+G3)=∑(8.75+19.4+21.6+0.32)=50.07kN/m2W/F=50.07/48.00=1.043满足抗浮要求。主楼相关范围以外三跨内的地下室顶板采用现浇混凝土梁板结构，层高减小，重新设计时与设备专业及上部室外管线配合，在上部无管线的地方梁适当上反，在上部有管线的地方梁不反，但设备专业绕开。这样解决了层高减小对设备与室外管线的影响。现对该地下车库顶板原结构方案和优化后的结构方案作造价对比，为简化计算，取东西14跨、南北4跨、面积约3204㎡的范围进行计算对比，结果见下表：板梁柱预应力合计钢筋总量（kg）49352.9110922.6150679430184772.5钢筋平均（kg/㎡）15.434.624.72.9457.66混凝土总量(m3)801490.280.641371.84混凝土平均厚度(m)0.250.1530.0250.428板柱预应力合计钢筋总量（kg）104047.211852.444400160299.6钢筋平均（kg/㎡）32.473.7013.8650.03混凝土总量(m3)1121.580.641202.14混凝土平均厚度(m)0.350.0250.375表2修改后设计顶板工程量统计表表1原设计顶板工程量统计表造价计算分析：普通钢筋综合价格（包括人工、材料、机械、措施费、管理费、税收等）为市场价加1000~1200元/t，现按5000元/t计，预应力钢绞线及配套独立费按12000元/t计，混凝土综合价格按650元/m3计。普通钢筋数量（t）普通钢筋造价（万元）预应力钢筋数量（t）预应力造价（万元）总造价（万元）原方案175.3487.679.4311.3298.99现方案115.9057.9544.453.28111.23表3钢筋造价对比表混凝土数量（m3）混凝土单价（元/m3）总造价（万元）原方案137165089现方案120265078.1表4混凝土造价对比表钢筋造价（万元）混凝土造价（万元）总造价（万元）原方案98.9989187.8现方案111.2378.1189.33表5钢筋混凝土造价对比表•通过地下车库顶板两个方案对比，造价基本持平，但通过方案修改，层高减小，埋深减小，另外节约造价的项目含地下室外墙减小300mm（结构及外防水），坡道长度缩小，挖土减少工程量，水浮力减小后取消抗拔桩。具体如下：•地下室外墙减小体积280Mx0.3Mx0.3M=25.2m3,钢筋混凝土综合价格按800元/m3计，节约2万元。地下室外墙防水面积减小280Mx0.3M=84㎡•挖土减小3204㎡x0.3m=961m3，节约3万元•取消抗拔桩89根，约20万元•以上三项共节约25万元。•（25+187.8-189.33）/189.33=12.4%。结束语•该工程地下车库顶板原设计方案主梁采用预应力混凝土梁，比普通混凝土梁钢筋用量有所降低，预应力无梁楼盖代替预应力混凝土主次梁板结构，造价略有增加，如果与普通混凝土梁板相比，造价略有降低，但综合造价节约较多。•无梁楼盖降低层高，减少了基坑开挖深度，减少了外墙砼用量，从而降低造价。•无梁楼盖降低层高，减少基础埋深，减少了水浮力，使得取消了抗拔桩，大大节约了工程造价，缩短施工工期。•坡道长度缩小，节约造价有限，但有利于建筑专业。•预应力技术充分利用混凝土和高强钢筋的强度，对应用于较大跨度、较大荷载结构十分有利，大大降低含钢量，符合绿色节能环保要求的。•在预应力混凝土结构中预应力筋可产生一个向上等效荷载，同时在板中产生一个轴向压力，使平板刚度提高，挠度减少，抗裂性能也大为提高。•施加预应力后楼板的模板就可以拆除，施工方便，速度快。采用预应力混凝土平板结构，施工进度可以加快，这主要是因为：a.预应力混凝土平板结构取消了许多梁，模板用量明显减少；而且模板安装简单方便，节省时间。b.采用预应力混凝土平板结构后，楼面结构的普通钢筋用量将减少，而且减少的大多是绑扎费时费力的梁钢筋，平板钢筋绑扎快捷方便，预应力筋与普通钢筋的绑扎可以交叉进行，节省时间。c.当混凝土强度达到设计强度的75%时即可进行预应力筋的张拉，张拉完成后，即可拆除模板，节省了时间。•预应力工程也存在一定的局限性，如施工工序多、对施工技术要求高，总包与分包配合多，施工现场需要协调的地方较多。特别适用于普通钢筋混凝土构件力不能及的情形（如大跨度及重荷载结构）