預(yù)應(yīng)力空心板在石嘴山市水上健身中心工程中的應(yīng)用

蔣寧平（寧夏建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司，銀川 750002）

預(yù)應(yīng)力空心板在石嘴山市水上健身中心工程中的應(yīng)用

蔣寧平
（寧夏建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司，銀川 750002）

本文以石嘴山市水上健身中心工程為例，比較了井字梁方案和預(yù)應(yīng)力空心板方案的的經(jīng)濟(jì)性能，最后總結(jié)了水上健身中心采用預(yù)應(yīng)力空心板的優(yōu)越性。

預(yù)應(yīng)力空心板；井字梁結(jié)構(gòu)；有粘結(jié)；無粘結(jié)；優(yōu)越性

1　工程概況

石嘴山市水上健身中心工程總建筑面積為33866m2，地上六層，地下一層，建筑總高為23.7m。該工程一層設(shè)有17.7mx42m的游泳池，四層D-J/1-5軸、五層D-J/1-5軸、六層D-J/1-5軸和屋面層D-J/1-5軸處為游泳池上空，結(jié)構(gòu)寬度為17.7m，長(zhǎng)度為42m，屬于大板結(jié)構(gòu)，樓面做法為4.0KN/m2，樓面活荷載為4.0KN/m2，不人屋面活荷載為0.5KN/m2。該區(qū)域原設(shè)計(jì)方案為井字梁結(jié)構(gòu)方案，其井字梁尺寸為400mmx1300mm，樓板采用100mm，建筑設(shè)計(jì)層高為3.8m，若采用井字梁方案結(jié)構(gòu)層凈高僅為2.6m，不能滿足使用功能的要求，同等條件下采用預(yù)應(yīng)力空心板方案空心板板厚僅為500mm，這樣室內(nèi)凈空高度比井字梁增加了800mm，所以為了有效的降低梁板結(jié)構(gòu)高度，增加室內(nèi)凈空高度，其結(jié)構(gòu)形式采用專利技術(shù)“LPM輕質(zhì)材料填充空心預(yù)應(yīng)力混凝土樓蓋結(jié)構(gòu)技術(shù)”，在該專利下，從經(jīng)濟(jì)性、安全性、可靠性和施工工藝便捷性等多方面進(jìn)行綜合比較，最終確定了大跨度預(yù)應(yīng)力空心樓板結(jié)構(gòu)。

2　不同方案下結(jié)構(gòu)選型

2.1大跨度預(yù)應(yīng)力空心樓板方案

本工程預(yù)應(yīng)力空心板厚度按板跨度的1/35取，采用500mm，柱上設(shè)置500mmX500mm的暗梁，在空心區(qū)域分別安裝尺寸為1000mmX1000mmX360mm的輕質(zhì)管組合塊或填充箱，因?yàn)榇藟K板為長(zhǎng)寬比較大，所以橫向輕質(zhì)管組合塊或填充箱間距設(shè)的較寬為150mm，縱向肋梁寬度設(shè)的較小為120mm，在填充材料之間分別形成尺寸為150mmX500mm和120mmX500mm的肋梁?？招陌迳稀⑾乱砭壓穸榷紴?0mm，形成了工字型截面，空心區(qū)內(nèi)體積空心率為50%，混凝土折算厚度250mm。此外，由于在板的四周及柱子邊上剪力較大，在板的四周設(shè)置了實(shí)心區(qū)?；炷翉?qiáng)度等級(jí)C40。預(yù)應(yīng)力筋為1860級(jí)低松弛無粘結(jié)鋼絞線，本工程預(yù)應(yīng)力空心板為單向板，短向內(nèi)力較大，從結(jié)構(gòu)的可靠性而言，有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力顯然是勝過無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力；因此本工程短向采用有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋，長(zhǎng)向采用無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋，預(yù)應(yīng)力筋分別布置在柱上的暗梁和填充材料之間的肋梁中，每道暗梁中配2-5束有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋，短向每道肋梁中配1-7束有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋，長(zhǎng)向道肋梁中配1-2束無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋。

本工程中采用專利“一種填充棒與填充箱混合使用的空心板”的技術(shù)［1］，其輕質(zhì)填充材料也采用具有專利技術(shù)的“一種帶加強(qiáng)層與漏漿孔的發(fā)泡材料填充箱”（ZL201010554837.2）［2］。

2.2井字梁方案的基本情況

混凝土強(qiáng)度等級(jí)C30，梁中受力鋼筋為Ⅲ級(jí)鋼，板中受力鋼筋為Ⅰ級(jí)鋼，箍筋和分布筋為Ⅰ級(jí)鋼。橫向設(shè)19道梁，縱向設(shè)3道梁，將17700x42000mm的大板分成80塊2100x4425mm的小板。梁尺寸為400x1300mm。小板厚100mm，兩方向上鐵都為Φ8@150，下鐵都為Φ8@200。

2.3不同方案的經(jīng)濟(jì)性比較

表1統(tǒng)計(jì)出了兩個(gè)不同方案所用各種材料的用量，按照市場(chǎng)綜合單價(jià)計(jì)算總價(jià)。本表中只統(tǒng)計(jì)了兩種方案中用量不同的材料，在房屋凈高相同的情況下，井字梁方案的層高比預(yù)應(yīng)力空心板高800mm，所以井字梁方案中普通鋼筋總量為樓板本身所用鋼筋量與增加的800mm高柱子所用的鋼筋量，混凝土總量為樓板本身所用混凝土量與增加的800mm高柱子所用混凝土量的和，填充墻和外立面裝飾為增加的800mm高填充墻和外立面裝飾所用材料。

表1　方案造價(jià)比較（單塊板在同凈高的條件下對(duì)比）

從表1中的數(shù)據(jù)可以看出，該工程采用預(yù)應(yīng)力空心板方案單塊板的造價(jià)為465870元，而采用井字梁結(jié)構(gòu)方案單塊板總造價(jià)為624167元，與井字梁結(jié)構(gòu)方案相比，預(yù)應(yīng)力空心板結(jié)構(gòu)單塊板造價(jià)降低近16萬，每平方米降低造價(jià)213元，本工程四層共四塊預(yù)應(yīng)力空心板共節(jié)省約64萬。同等條件下采用預(yù)應(yīng)力空心板還能夠減輕結(jié)構(gòu)自重，減少基礎(chǔ)混凝土用量，降低基礎(chǔ)造價(jià)，增加結(jié)構(gòu)的抗震能力，而且采用預(yù)應(yīng)力空心板取消吊頂后裝修可以更簡(jiǎn)單，每平方米可以降低造價(jià)20-50元。預(yù)應(yīng)力空心板結(jié)構(gòu)凈空可以提高800mm，在不增加層高的前提下提升建筑的品質(zhì)。同時(shí)與井字梁方案相比，空心板結(jié)構(gòu)一些管線可以直接走板內(nèi)，更方便管線安裝?？招陌褰Y(jié)構(gòu)可以大大減少了模板的用量，而且支模的工作量也減少，每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)層至少可縮短一天的工期，這些費(fèi)用都不再計(jì)算之內(nèi)，而且采用預(yù)應(yīng)力空心板方案每層可以節(jié)省800mm高度，本工程預(yù)應(yīng)力空心板共四層，這樣在每層室內(nèi)凈高相同的情況建筑總高度降低了3200mm，相當(dāng)于一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)層的層高。同時(shí)與井字梁方案相比，輕質(zhì)填充的空心板結(jié)構(gòu)提高了板整體隔音效果，有效降低了上下層見噪音的傳遞。隔熱能力也大大提高，有利于建筑節(jié)能。所以預(yù)應(yīng)力空心板與井字梁方案相比存在很大的優(yōu)越性。

3　結(jié)論

基于結(jié)構(gòu)優(yōu)化，也即結(jié)構(gòu)選型采用大跨度預(yù)應(yīng)力技術(shù)，重點(diǎn)對(duì)對(duì)空心板方案進(jìn)行優(yōu)化，采用了一些創(chuàng)新的方法和工藝后，降低了工程造價(jià)，讓施工過程變得簡(jiǎn)單，方案實(shí)施后，增加了建筑物凈高，取得了良好的綜合效益。

［1］徐焱.一種填充棒與填充箱混合使用的空心板［P］.發(fā)明專利ZL201010560553.4

［2］徐焱.一種帶加強(qiáng)層與漏漿孔的發(fā)泡材料填充箱［P］.發(fā)明專利ZL201010554837.2

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.14.110

蔣寧平（1964-），男，寧夏銀川人，工學(xué)學(xué)士學(xué)位，高級(jí)工程師，主要從事建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與管理工作。