地下室頂板空心樓蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)與難點(diǎn)

郭友

【摘要】本文以空心樓蓋的設(shè)計(jì)原理及抗震為基礎(chǔ)，著重分析了地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題，以實(shí)際為出發(fā)點(diǎn)對(duì)空心樓蓋的施工要點(diǎn)及注意事項(xiàng)進(jìn)行了探討。

【關(guān)鍵詞】地下室；空心樓蓋；施工技術(shù)

一、前言

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，現(xiàn)澆混凝土空心樓蓋的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。無(wú)論是節(jié)能方面，還是結(jié)構(gòu)受力方面，空心樓蓋較其他傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式都有著很大的優(yōu)越性。本文就地下室頂板空心樓蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)與難點(diǎn)進(jìn)行分析。

二、空心樓蓋的設(shè)計(jì)原理及抗震

空心樓蓋，就是按照一定規(guī)則放置內(nèi)膜后經(jīng)澆筑混凝土而形成空腔的樓蓋，由于內(nèi)置模盒之間的空隙，板實(shí)際成為雙向工字形肋梁受力，通過(guò)肋梁將面板上的荷載傳遞給主梁，然后再由梁傳給柱。這樣，板梁柱一起形成結(jié)構(gòu)空間受力體系。而且由于空心樓蓋順筒方向剛度和垂直筒向剛度不一樣，空心樓板呈現(xiàn)雙向異性。具體空心樓蓋的計(jì)算可以采用規(guī)范CECS175：2004《現(xiàn)澆混凝土空心樓蓋結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》中建議的擬梁法，等代框架法，或者有限元分析。

對(duì)于空心樓蓋，若不設(shè)框架梁，只設(shè)暗梁，則屬于板柱結(jié)構(gòu)，由于暗梁剛度小，有利于形成強(qiáng)柱弱梁，但是相對(duì)框架結(jié)構(gòu)而言抗震性能較差，對(duì)于多層或者高層的建筑，可加適當(dāng)剪力墻形成板柱剪力墻結(jié)構(gòu)，根據(jù)抗規(guī)表，可應(yīng)用于8度區(qū)，而對(duì)于地下室建筑，由于抗震要求低，采用無(wú)梁空心樓蓋是沒(méi)有問(wèn)題的。

2、空心樓蓋技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

現(xiàn)澆空心樓蓋是按一定規(guī)則放置埋入式內(nèi)模后，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)澆注混凝土而在樓板中形成含輕質(zhì)實(shí)心塊體或薄壁空心箱體的樓蓋。

由于混凝土樓板中間部分混凝土被輕質(zhì)實(shí)心塊體或薄壁空心箱體取代，與等厚度實(shí)心樓蓋相比樓板自重減輕了約40～50%。由于被取代的混凝土位于樓板中部，這部分混凝土對(duì)樓板抗彎沒(méi)有貢獻(xiàn)，所以空心樓蓋與同厚度實(shí)心樓蓋相比抗彎能力沒(méi)有降低。雖然被取代的混凝土對(duì)抗剪、抗沖切有貢獻(xiàn)，但樓板抗剪、抗沖切能力通常遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其受到的剪力、沖切力，再加上空心樓蓋自重大幅減少，樓蓋內(nèi)剪力、沖切力也相應(yīng)減少，所以空心樓蓋抗剪、抗沖切能力仍然大于其受到的剪力、沖切力。空心樓蓋受拉區(qū)混凝土減少，按有效受拉混凝土截面面積計(jì)算的縱向受拉鋼筋配筋率增大，空心樓蓋與同厚度實(shí)心樓蓋相比裂縫較小。

與實(shí)心樓蓋相比，同厚度空心樓蓋仍能滿足抗彎、抗剪、抗沖切及撓度、裂縫要求，由于樓蓋自重減輕了約40～50%，梁板柱墻的內(nèi)力減少，基礎(chǔ)負(fù)荷減少，從而節(jié)省結(jié)構(gòu)材料，降低工程造價(jià)。與梁-板體系相比，空心樓蓋板底平整、美觀，板下空間可靈活分割，可在層高不變的情況下增加空間凈高，從而使用起來(lái)更舒適；或在凈高不變的情況下降低層高，從而減少墻體材料，管線材料，裝修材料，節(jié)省投資；墻體材料的減少還可減少結(jié)構(gòu)負(fù)荷，建筑高度的降低也減少水平力產(chǎn)生的內(nèi)力，進(jìn)而降低工程造價(jià)。

三、空心樓蓋施工方法

1、施工工藝流程：對(duì)擬建樓蓋測(cè)量放線；安裝樓蓋模板；在模板上對(duì)框架主梁、柱帽、小密肋梁、內(nèi)置模盒及預(yù)埋件安裝位置定位劃線；框架梁鋼筋、柱帽鋼筋、肋間鋼筋以及板底鋼筋的綁扎安裝及驗(yàn)收；安裝由專業(yè)廠家生產(chǎn)提供的合格模盒；模盒抗浮措施處理；模盒安裝質(zhì)量驗(yàn)收；板面鋼筋的綁扎安裝及驗(yàn)收；混凝土澆筑；混凝土養(yǎng)護(hù)以及模板拆除。

2、施工技術(shù)措施：

（一）、模板工程

必須根據(jù)樓蓋的總厚度、暗梁的寬度與平面具體位置作恒載取值，進(jìn)行豎向和側(cè)向穩(wěn)定計(jì)算和板面豎向支撐架抗沖切計(jì)算設(shè)計(jì)模板、龍骨與支撐。

按已經(jīng)確定施工方案要求，總包負(fù)責(zé)底板支撐的搭設(shè)和模板的鋪放和固定。鋼筋混凝土梁、板的模板應(yīng)按設(shè)計(jì)要求起拱，當(dāng)設(shè)計(jì)無(wú)具體要求時(shí)，起拱高度宜為跨度的2/1000～3/1000。模板鋪好后，在模板上按設(shè)計(jì)圖紙要求彈線放樣，標(biāo)出肋梁與模盒之間的位置，方便鋼筋的綁扎和定位。

（二）、鋼筋工程

在鋪設(shè)底面面板的鋼筋前，肋梁區(qū)模板應(yīng)該鉆孔穿抗浮鐵絲。對(duì)空心樓蓋而言，施工質(zhì)量的主要控制點(diǎn)是模盒的抗浮問(wèn)題。那么根據(jù)模板上的放線，要合理布置內(nèi)置模盒的抗浮控制點(diǎn)，根據(jù)不同的模盒形式，可隨機(jī)處理，一般要確?？招陌逶跐沧⒒炷?xí)r模盒不能上浮。

一般先鋪設(shè)底面板鋼筋，然后再是肋梁的底筋。待安裝完畢后，必須進(jìn)行初步驗(yàn)收。并確定鋼筋的墊塊完整可靠后，方可進(jìn)行鋪設(shè)模盒的施工。在安放模盒之前可以先鋪設(shè)架立鋼筋，當(dāng)架立鋼筋與肋梁中的模盒位置發(fā)生沖突時(shí)應(yīng)當(dāng)截?cái)?，?yōu)先保證模盒的位置，可以將架立鋼筋的端頭綁扎在箍筋上。

（三）、模盒的安放

內(nèi)置模盒被吊至安裝樓層排放前，必須對(duì)其外觀完好情況逐個(gè)檢查。對(duì)有可能漏入混凝土物料者，均需進(jìn)行封補(bǔ)、填塞后，方可使用。對(duì)板面鋼筋安裝之前損壞嚴(yán)重的內(nèi)模，應(yīng)予以更換；對(duì)板面鋼筋安裝之后損壞的內(nèi)模，應(yīng)采取有效的修補(bǔ)措施封堵。

一般情況下，模盒位置是嚴(yán)格要求放線的。按設(shè)計(jì)圖紙的要求，將對(duì)應(yīng)尺寸的模盒安放在肋梁之間。鋪放輕質(zhì)模盒時(shí)，應(yīng)搭設(shè)施工馬道，并且保證模盒上面不能堆放重物?？招臉巧w的預(yù)留水電線管盒應(yīng)盡量布置在肋梁位置。不能布置在肋梁內(nèi)的預(yù)埋盒可在相應(yīng)的地方放置模盒及配件，管線可以布置在肋梁內(nèi)。

（四）、混凝土工程

應(yīng)采用商品混凝土，混凝土中最大粒徑小于25mm，當(dāng)然15～20mm為最佳。澆筑混凝土?xí)r，先將混凝土澆至板厚1/4～1/3處，將振搗棒插入肋梁仔細(xì)振搗，不得漏震。確認(rèn)振搗密實(shí)后，方可進(jìn)行上層混凝土的澆筑。振搗棒宜采用小型插入振動(dòng)器振搗，不得將振動(dòng)器直接觸壓蜂巢芯進(jìn)行振搗。泵送混凝土的泵管應(yīng)盡可能的從寬扁梁上或框梁上架設(shè)，若確需從模盒頂面架設(shè)泵管，應(yīng)在縱橫向肋梁交叉處的混凝土泵管下墊放減震物，以減小泵管對(duì)盒芯的沖力。

四、空心樓蓋的施工要點(diǎn)及注意事項(xiàng)

1、普通現(xiàn)澆鋼筋混凝土空心樓蓋的施工，不需預(yù)應(yīng)力設(shè)備和技術(shù)。對(duì)鋼筋和混凝土也無(wú)其他特殊的要求，只有芯筒、箱體是比較特殊的半成品材料。施工驗(yàn)收以及芯模質(zhì)量檢查可參照規(guī)范CECS175：2004《現(xiàn)澆混凝土空心樓蓋結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》第七章施工及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。

2、對(duì)空心樓蓋而言，施工質(zhì)量的主要控制點(diǎn)是模盒的抗浮問(wèn)題。肋梁區(qū)模板應(yīng)該鉆孔穿抗浮鐵絲。那么根據(jù)模板上的放線，要合理布置內(nèi)置模盒的抗浮控制點(diǎn)，根據(jù)不同的模盒形式，可隨機(jī)處理，一般要確?？招陌逶跐沧⒒炷?xí)r模盒不能上浮。

3、預(yù)埋水電線管及豎向穿板套管盡量布置在芯膜間的肋梁內(nèi)，厚度以內(nèi)的芯筒或箱體內(nèi)。對(duì)局部管線密集、管徑大的部位，應(yīng)盡可能集中布置在同一箱?？鐑?nèi)，在此部分換用薄一規(guī)格的箱?；驌Q用聚苯板代替。

4、混凝土澆筑時(shí)如何保證芯膜箱體下混凝土的密實(shí)也是施工質(zhì)量控制的關(guān)鍵，振搗時(shí)，振搗棒不得振搗箱體，且要確保箱體底被充填飽滿，澆筑時(shí)可以通過(guò)箱體中心的圓孔混凝土是否填滿來(lái)觀察箱體下部砼是否振搗密實(shí)。并利用圓孔在澆筑時(shí)，箱體下部混凝土排氣。

五、結(jié)束語(yǔ)

總之，空心樓蓋具有較好的抗震性能和良好的隔熱、隔音以及保溫等效果。是未來(lái)現(xiàn)澆混凝土樓板的發(fā)展方向，它會(huì)有比較廣闊的應(yīng)用前景，我們應(yīng)嚴(yán)格把握設(shè)計(jì)要點(diǎn)，抓住設(shè)計(jì)重點(diǎn)，不斷地進(jìn)行探索和創(chuàng)新，有效地開發(fā)和利用地下空間，從而使建筑地下室設(shè)計(jì)工作發(fā)揮其最大的效益。

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