海南白馬天鵝灣置業(yè)有限公司 海南省?？谑?570100

摘要：隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，城市交通壓力不斷增加，地下車(chē)庫(kù)的建筑數(shù)量及面積也隨之而增加。目前我國(guó)的地下車(chē)庫(kù)主要采用無(wú)梁樓蓋預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，本文將會(huì)對(duì)此進(jìn)行簡(jiǎn)單的研究。

關(guān)鍵詞：無(wú)梁樓蓋；地下車(chē)庫(kù)；預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)

一、無(wú)梁樓蓋的受力分析

無(wú)梁樓蓋屬于板柱結(jié)構(gòu)體系，主要有三個(gè)結(jié)構(gòu)組成，分別是樓板、柱和柱帽。無(wú)梁樓蓋的受力情況主要是樓面的荷載通過(guò)板直接傳給柱及柱下基礎(chǔ)。柱上板帶的受力結(jié)構(gòu)可以近似認(rèn)為是超寬梁。部分樓面荷載通過(guò)柱上板帶直接傳遞給柱，其余部分荷載對(duì)柱上板帶產(chǎn)生扭矩進(jìn)行傳遞，柱上板帶可以起到扭臂的作用，柱上板帶又將這些扭矩及彎矩傳遞給柱，由柱承受豎向荷載及彎矩，最終由柱傳遞給基礎(chǔ)。

二、在無(wú)梁樓蓋地下車(chē)庫(kù)中采用預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)

傳統(tǒng)的普通梁板結(jié)構(gòu)為了能夠確保地下室車(chē)庫(kù)有足夠的凈空，只會(huì)一味地把層高做大，而普通的梁板結(jié)構(gòu)層高要做到約4米才能滿(mǎn)足地下車(chē)庫(kù)的使用凈高要求。而目前我國(guó)大部分的地下車(chē)庫(kù)都采用預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，在保證地下車(chē)庫(kù)能夠高效使用凈空的基礎(chǔ)上，還可以最大程度地降低地下車(chē)庫(kù)的層高。這種設(shè)計(jì)方式不但能夠滿(mǎn)足地下車(chē)庫(kù)使用要求，還可以提高地下車(chē)庫(kù)的使用舒適度，節(jié)約施工成本。在無(wú)梁樓蓋地下車(chē)庫(kù)中采用預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)具有以下的優(yōu)點(diǎn)：

（一）高效利用空間，延長(zhǎng)建筑物的使用壽命

采用預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方能夠最大程度上，提高地下車(chē)庫(kù)的空間利用率，同時(shí)，混凝土的用量還會(huì)比傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的用量少很多，這不僅能夠大大地節(jié)約建筑成本，還可以方便施工現(xiàn)場(chǎng)的施工材料的管理工作。此外，采用預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工，梁構(gòu)件的尺寸會(huì)有所減少，在一定程度上能夠改善地下車(chē)庫(kù)空間的整體視覺(jué)效果。

另一方面，由于一般的地下車(chē)庫(kù)結(jié)構(gòu)都屬于超長(zhǎng)超寬類(lèi)型，其混凝土結(jié)構(gòu)施工的過(guò)程中，如果只設(shè)有后澆帶，而沒(méi)有預(yù)設(shè)伸縮縫的時(shí)候，當(dāng)混凝土發(fā)生收縮、徐變，或者承受的荷載過(guò)大等情況，都會(huì)令地下車(chē)庫(kù)的混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)開(kāi)裂等情況，甚至?xí)鸬叵萝?chē)庫(kù)滲水。實(shí)際上，這并不是在地下車(chē)庫(kù)的施工過(guò)程中才會(huì)出現(xiàn)的問(wèn)題，而是普通混凝土結(jié)構(gòu)一直無(wú)法解決的問(wèn)題。而預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)恰恰能夠在地下車(chē)庫(kù)這種超長(zhǎng)超寬的結(jié)構(gòu)中，充分發(fā)揮預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)和功能。在進(jìn)行預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)施工的時(shí)候，對(duì)于混凝土的撓度和抗裂方面都需要進(jìn)行嚴(yán)格的控制。經(jīng)過(guò)大量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)采用預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的地下車(chē)庫(kù)，在使用階段其混凝土結(jié)構(gòu)基本不會(huì)出現(xiàn)裂縫。而混凝土構(gòu)件在施加預(yù)應(yīng)力后，混凝土的撓度變小，原有的裂縫也有閉合現(xiàn)象，混凝土結(jié)構(gòu)的抗裂性大大提高，相關(guān)構(gòu)件變形的出現(xiàn)幾率變小，提高結(jié)構(gòu)耐久性，延長(zhǎng)地下車(chē)庫(kù)的使用壽命。

（二）減少施工成本

下表是某城市常用普通梁板結(jié)構(gòu)和預(yù)應(yīng)力無(wú)梁樓蓋（兩層擴(kuò)大地下室）的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)：

再以一個(gè)地下車(chē)庫(kù)的施工實(shí)例說(shuō)明，假如采用普通結(jié)構(gòu)，該地下車(chē)庫(kù)的負(fù)一層高度為4m，而采用預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，樓層高度約為3.4m，節(jié)省土方開(kāi)挖0.6/m3。按照鋼筋6.5元/kg，混凝土400元/m3，預(yù)應(yīng)力鋼筋13元/kg，土方挖掘按照42元/m3的綜合單價(jià)進(jìn)行計(jì)算可知，普通結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方式的地下車(chē)庫(kù)的造價(jià)需要1350.2元/㎡，而采用預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的地下車(chē)庫(kù)工程施工造價(jià)只需要1316.45元/㎡。事實(shí)證明，地下車(chē)庫(kù)采用預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方式比普通結(jié)構(gòu)節(jié)約約35元/㎡，如果一個(gè)5萬(wàn)平方米的地下室可節(jié)省直接費(fèi)用約175萬(wàn)元。

其次，地下車(chē)庫(kù)采用預(yù)應(yīng)力的板柱結(jié)構(gòu)，能夠高效減小梁斷面的情況，令地下車(chē)庫(kù)內(nèi)部的層高和凈空都加大，不僅令地下車(chē)庫(kù)的視覺(jué)空間變得更加更加寬敞，還可以令地下車(chē)庫(kù)所在的建筑物的整體使用功能都得到了極大的提升。此外，在確保地下車(chē)庫(kù)層高凈空不變的情況下，還可以減低向下開(kāi)挖的深度，節(jié)省施工企業(yè)在進(jìn)行地下車(chē)庫(kù)施工過(guò)程中的開(kāi)挖、支護(hù)、地下室防水及地下室抗浮等費(fèi)用。同時(shí)，和傳統(tǒng)的普通梁板結(jié)構(gòu)相比，預(yù)應(yīng)力無(wú)梁樓蓋結(jié)構(gòu)更有利于于設(shè)備管道安裝工作的開(kāi)展，還可以減少管道的容量，從而減少管道的安裝費(fèi)用，同時(shí)又減少模板的用量，更有利于模板施工工作的開(kāi)展，節(jié)約施工成本。

（三）施工進(jìn)度大大加快

預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的施工工序主要分為兩大類(lèi)，一種是無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，另一種是有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力。前者的施工流程主要是首先安裝梁、板底的模板，然后對(duì)梁、板底筋的鋼筋進(jìn)行綁扎，之后就是安裝預(yù)應(yīng)力支承筋，并進(jìn)行穿束預(yù)應(yīng)力筋的工作。接著就是綁扎板面筋，澆筑混凝土?；炷恋臐仓ぷ魍瓿珊螅枰獓?yán)格對(duì)混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)工作，并適當(dāng)張拉預(yù)應(yīng)力筋，然后切去多余的外伸鋼絞線。

而有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)施工流程和無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的施工流程相差不大，主要有兩個(gè)工作環(huán)節(jié)，一個(gè)是安裝完預(yù)應(yīng)力支承筋之后，需要安裝波紋管和墊板，另一個(gè)就是完成預(yù)應(yīng)力筋的張拉工作之后，需要對(duì)孔道進(jìn)行灌漿，灌漿工作完成后才切去外伸多余鋼絞線。在進(jìn)行地下車(chē)庫(kù)的實(shí)際施工時(shí)，應(yīng)該根據(jù)預(yù)應(yīng)力筋工程量的大小，以及施工難度，把預(yù)應(yīng)力的施工區(qū)域適當(dāng)延長(zhǎng)工期1-2天。并在確定在混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，才可以繼續(xù)進(jìn)行預(yù)應(yīng)力筋張拉及灌漿工作，但是這一道工序上衣和上部的主體施工工作同時(shí)進(jìn)行，但是在進(jìn)行鋼筋張拉和灌漿工作之前，不能拆除預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的下部支撐和模板，否則會(huì)對(duì)模板的周轉(zhuǎn)運(yùn)行產(chǎn)生一定影響。預(yù)應(yīng)力筋臨邊預(yù)埋及張拉，需要一定的操作空間，所以在進(jìn)行這一項(xiàng)工作之前，需要確保施工現(xiàn)場(chǎng)有安全的操作面及防護(hù)高度，才能開(kāi)展工作。在進(jìn)行預(yù)應(yīng)力的施工環(huán)節(jié)的時(shí)候，要和其他的工作項(xiàng)目和內(nèi)容進(jìn)行密切的配合，相互穿插，才能夠確保地下車(chē)庫(kù)工程的工期及質(zhì)量。相比較普通梁板結(jié)構(gòu)復(fù)雜的施工工序，大大縮短了施工工期，加快了施工進(jìn)度。

三、在無(wú)梁樓蓋地下車(chē)庫(kù)中采用預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的難點(diǎn)及注意事項(xiàng)

（一）在無(wú)梁樓蓋地下車(chē)庫(kù)中采用預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的難點(diǎn)

在進(jìn)行無(wú)梁樓蓋結(jié)構(gòu)的地下車(chē)庫(kù)的施工工作的時(shí)候，一般都會(huì)需要比較厚的平板，所以在設(shè)計(jì)的時(shí)候還需要充分考慮到平板厚度的設(shè)計(jì)，還需要考慮到如何充分利用平板的支撐能力。此外，設(shè)計(jì)者還需要考慮到無(wú)梁板延伸性差這一缺點(diǎn)，確保地下車(chē)庫(kù)的設(shè)計(jì)中所使用到的平板能夠承受柱帽和柱頂?shù)臎_擊。

（二）在無(wú)梁樓蓋地下車(chē)庫(kù)中采用預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的注意事項(xiàng)

在進(jìn)行無(wú)梁樓蓋地下車(chē)庫(kù)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，框支剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是需要十分注意的，一般都會(huì)采用有限元法進(jìn)行計(jì)算，不僅能夠借助電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行合理的計(jì)算，還可以提高計(jì)算結(jié)果的可靠性和安全性。另外，還要考慮到框架結(jié)構(gòu)和剪力墻結(jié)構(gòu)的變性規(guī)律的不同，在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候萬(wàn)萬(wàn)不可忽略這一差異。對(duì)于地震高發(fā)區(qū)，地下車(chē)庫(kù)的地震作用組合的剪力墻需要根據(jù)地下車(chē)庫(kù)的設(shè)計(jì)規(guī)定進(jìn)行計(jì)算，務(wù)求算出最準(zhǔn)確的正截面抗震承載力，而地下車(chē)庫(kù)的彎矩設(shè)計(jì)值主要是針對(duì)一級(jí)抗震等級(jí)的剪力墻所在的底部的加強(qiáng)部位和其上一層進(jìn)行設(shè)置的，其他的相關(guān)部位則應(yīng)當(dāng)使用彎矩設(shè)計(jì)值乘以其相應(yīng)增大的系數(shù)進(jìn)行計(jì)算。

四、結(jié)言

總的來(lái)說(shuō)，在無(wú)梁樓蓋地下車(chē)庫(kù)中采用預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，不僅其施工成本比傳統(tǒng)的梁板式結(jié)構(gòu)節(jié)約很多，而且設(shè)計(jì)計(jì)算的方法較多，具有良好的可靠性，可以在非特殊的情況下采用。但是在實(shí)際的施工過(guò)程中，不論是什么形式的樓蓋，都會(huì)有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，應(yīng)該根據(jù)設(shè)計(jì)方案和實(shí)際的施工現(xiàn)場(chǎng)選擇合理、經(jīng)濟(jì)的樓蓋形式，并選擇合理的計(jì)算方式，確保結(jié)構(gòu)的安全性和可靠性。

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