鐘修華，楊基亮

（1.中外運(yùn)物流有限公司，廣東 深圳 518067；2.武漢長(zhǎng)江航運(yùn)規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司，湖北 武漢 430030）

1 引言

隨著國(guó)內(nèi)土地價(jià)格的不斷上漲，在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)的新建物流倉(cāng)庫(kù)，以門式剛架結(jié)構(gòu)為代表的單層物流倉(cāng)庫(kù)建筑已經(jīng)逐步被二層、多層物流倉(cāng)庫(kù)所取代。二層、多層物流倉(cāng)庫(kù)目前結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中采用后張預(yù)應(yīng)力現(xiàn)澆混凝土體系框架結(jié)構(gòu)居多，該體系可以很好地適應(yīng)物流建筑大跨度（柱網(wǎng)跨距12m 左右）、重承載（樓面活載30kN/m2）、平面結(jié)構(gòu)單元尺寸大（100m×100m）的特點(diǎn)，但該體系施工過(guò)程中由于樓層高必須大面積使用高支模，施工安全風(fēng)險(xiǎn)大，施工成本高，施工速度慢，給項(xiàng)目各參與方帶來(lái)了巨大的壓力[1]。

寧波中外運(yùn)國(guó)際集運(yùn)物流項(xiàng)目（以下簡(jiǎn)稱“項(xiàng)目”）主要由 1#、2#、3# 庫(kù)三棟二層倉(cāng)庫(kù)，一棟四層的倉(cāng)庫(kù)輔助用房，坡道1及坡道2兩個(gè)單層坡道附屬用房和兩個(gè)門衛(wèi)室等單體建筑組成。其中的三棟倉(cāng)庫(kù)建筑面積共計(jì)77726m2，是典型的二層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)物流倉(cāng)庫(kù)，選用了先張法預(yù)應(yīng)力預(yù)制整澆混凝土體系進(jìn)行了框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工，該體系主要包括帶柱帽的大鋼模現(xiàn)澆柱（或稱原位預(yù)制柱）、先張法預(yù)應(yīng)力疊合梁以及閉口樓承板組合樓板，其中梁柱節(jié)點(diǎn)、梁疊合部分和樓板混凝土一次整澆。

2 設(shè)計(jì)概況

三棟二層倉(cāng)庫(kù)框架結(jié)構(gòu)采用該體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，遵循的原則是標(biāo)準(zhǔn)化、模數(shù)化、少規(guī)格、單向傳力。項(xiàng)目設(shè)計(jì)概況如下：倉(cāng)庫(kù)一層層高為11m，柱子截面為1000mm×1000mm，二層層高為10.254m～12.35m，邊柱截面為1000mm×1000mm，中柱截面為800mm×800mm；二層預(yù)制梁預(yù)制截面尺寸為400mm×900mm、400mm×800mm、250mm×900mm，完成截面詳下圖，其中800mm寬主梁考慮為兩根400mm寬梁相拼，屋面邊框連系梁預(yù)制截面尺寸為400mm×600mm；二層板采用閉口鋼承板YX65-170-510，板凈跨度普遍控制在2.5m以下，滿足該鋼承板無(wú)支撐簡(jiǎn)支跨度要求。

圖1 二層結(jié)構(gòu)平面布置圖（局部）

3 施工方案

3.1 一層柱施工

一層柱采用1000mm×1000mm截面的帶柱帽整體式大鋼模進(jìn)行施工，一層柱與基礎(chǔ)的連接采用規(guī)范允許的預(yù)留孔插筋法連接，基礎(chǔ)施工時(shí)需根據(jù)一層柱配筋按規(guī)范錨固長(zhǎng)度或搭接長(zhǎng)度要求預(yù)埋鍍鋅波紋管。

圖2 基礎(chǔ)預(yù)埋波紋管示意

一層柱施工時(shí)，柱鋼筋籠在柱邊進(jìn)行綁扎，柱主筋位置需按相應(yīng)柱基礎(chǔ)預(yù)埋波紋管定位圖進(jìn)行定位，柱帽鋼筋同步綁扎。鋼筋綁扎完成后，用汽車吊將柱鋼筋籠吊裝至一片鋼模內(nèi)，后將另一片鋼模反扣在鋼筋籠上并用螺栓連接固定。最后整體起吊并將下部預(yù)留柱主筋原位插入已經(jīng)灌漿完成的波紋管內(nèi)。吊裝立好后，采用在大鋼模四面拉結(jié)鋼絲纜風(fēng)繩的方法進(jìn)行大鋼模調(diào)直及加固，后澆筑柱混凝土。待混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后，用汽車吊配合分左右兩片拆除大鋼模。

圖3 柱模合模及固定示意

3.2 預(yù)制梁生產(chǎn)

二層預(yù)制梁均采用先張法預(yù)應(yīng)力預(yù)制混凝土疊合梁，利用了項(xiàng)目擬建的堆場(chǎng)位置作為臨時(shí)預(yù)制場(chǎng)地設(shè)置張拉臺(tái)座。張拉臺(tái)座有效長(zhǎng)度為210m，張拉臺(tái)座施工時(shí)，張拉端采用可重復(fù)利用的鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行組裝，臺(tái)座預(yù)制梁臺(tái)面采用C50混凝土進(jìn)行澆筑，到一定強(qiáng)度后再在臺(tái)面上固定250mm寬和雙拼200mm寬的槽鋼分別作為250mm和400mm寬預(yù)制梁底模，預(yù)制梁側(cè)模則采用底部可開合的350mm寬，900mm高的可移動(dòng)箱型鋼模以便進(jìn)行流水施工。預(yù)制梁施工前，按照?qǐng)D紙對(duì)每一根預(yù)制梁進(jìn)行深化編號(hào)，并根據(jù)臺(tái)座張拉線長(zhǎng)度和單體施工順序?qū)⒏鞲A(yù)制梁排入臺(tái)座張拉線內(nèi)，即繪制預(yù)制梁生產(chǎn)排版圖。預(yù)制梁施工時(shí)，與常規(guī)現(xiàn)澆混凝土體系不同的是底筋采用了鋼絞線進(jìn)行替代進(jìn)行張拉，并在混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后才能進(jìn)行放張。預(yù)制梁放張后，將預(yù)制梁間鋼絞線切斷，并采用龍門吊吊離臺(tái)面至場(chǎng)內(nèi)運(yùn)輸車，后運(yùn)輸至庫(kù)內(nèi)合理堆放以便后期吊裝就位，同時(shí)開始清理臺(tái)座底模及進(jìn)行后續(xù)的預(yù)制梁施工。待一層柱及梁墊強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%以上時(shí)，進(jìn)行預(yù)制梁吊裝。吊裝時(shí)，一般采用可負(fù)重行駛的75t履帶吊在庫(kù)內(nèi)進(jìn)行后退式吊裝，先吊主梁后吊次梁。

圖4 預(yù)制梁生產(chǎn)示意

圖5 預(yù)制梁吊裝示意

3.3 樓承板施工

二層板采用免支撐的閉口壓型鋼板擱置固定于預(yù)制梁頂，鋪板完成后，進(jìn)行框架梁柱節(jié)點(diǎn)核心區(qū)、主次梁面筋、板筋的鋼筋綁扎，并對(duì)梁柱節(jié)點(diǎn)、主次梁高差位置、邊框梁位置支撐側(cè)模，最后澆筑混凝土。

施工中，鋼承板擱置于預(yù)制梁上口35mm的保護(hù)層上，并采用自攻螺絲進(jìn)行固定。梁面筋較多在梁疊合層內(nèi)難以綁扎時(shí)，按規(guī)范允許將部分綁扎于樓板翼緣內(nèi)，即按T型截面配筋。梁柱節(jié)點(diǎn)、主次梁高差位置、邊框梁位置支模則采用升降車進(jìn)行施工，無(wú)須搭設(shè)操作腳手架。

圖6 樓承板及節(jié)點(diǎn)施工示意

4 施工組織

預(yù)制梁的生產(chǎn)為關(guān)鍵路線，以關(guān)鍵路線為核心進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)組織交底實(shí)施。首先需要進(jìn)行預(yù)制梁加工產(chǎn)能分析，具體流程可參照?qǐng)D6。經(jīng)過(guò)預(yù)制梁工程量及產(chǎn)能計(jì)算分析，項(xiàng)目確定了張拉臺(tái)座有效長(zhǎng)度為210m，按每天澆筑3條線，養(yǎng)護(hù)6天配置了24條生產(chǎn)線，400寬梁和250寬梁的生產(chǎn)線，比例為8:16，并布置在場(chǎng)地內(nèi)的西北側(cè)位置。預(yù)制梁的生產(chǎn)可以實(shí)現(xiàn)循環(huán)流水作業(yè)，最后一條生產(chǎn)線澆筑完成，第一條線的預(yù)制梁可以達(dá)到起梁強(qiáng)度，吊離生產(chǎn)線后，可以再進(jìn)行新的循環(huán)?？偣残枰h(huán)6次，可以實(shí)現(xiàn)預(yù)制梁全部生產(chǎn)完成。

圖7 預(yù)制梁產(chǎn)能分析流程圖

預(yù)制梁制作流水施工階段，現(xiàn)場(chǎng)共安排鋼筋工16人、木工16人、電焊工3人、混凝土工14人、張拉工4人、普工6人、管理人員4人，扣除下雨等不利天氣，平均達(dá)到每天2.5條的生產(chǎn)效率，現(xiàn)場(chǎng)窩工情況較少，預(yù)制梁生產(chǎn)在3個(gè)月內(nèi)順利完成，未產(chǎn)生臺(tái)座模具延期使用費(fèi)。

根據(jù)預(yù)制梁產(chǎn)能，對(duì)吊裝機(jī)械、柱模具、人員數(shù)量進(jìn)行合理配置，實(shí)現(xiàn)預(yù)制梁生產(chǎn)與吊裝工作流水化，減少預(yù)制梁堆放及二次搬運(yùn)。經(jīng)過(guò)綜合分析，按每天成型6根柱子的計(jì)劃配置一組施工班組進(jìn)行鋼模柱施工，具體配置為一臺(tái)25t履帶式起重機(jī)、12套鋼柱模、模板及混凝土工6人、鋼筋工6人、測(cè)量管理人員1人。項(xiàng)目實(shí)際施工效果表明，該施工班組能保證每天澆筑完成6根柱子，機(jī)械及人員基本都處于高負(fù)荷施工狀態(tài)，數(shù)量配置比例較合理。柱子拆模后，大部分柱子成型質(zhì)量較好，柱子施工也未發(fā)生一起安全事故。

預(yù)制梁吊裝完成形成樓板工作面后，開始梁柱節(jié)點(diǎn)和樓板澆筑施工，形成整體的流水搭接。

全部三棟倉(cāng)庫(kù)二層框架結(jié)構(gòu)施工組織嚴(yán)格按照計(jì)劃實(shí)施，地面預(yù)制場(chǎng)預(yù)制梁、現(xiàn)場(chǎng)原位豎向預(yù)制柱、場(chǎng)內(nèi)吊運(yùn)裝配預(yù)制梁、樓面鋼承板擱置固定及現(xiàn)澆樓板及梁柱節(jié)點(diǎn)，不同區(qū)域同時(shí)交叉有序作業(yè)各分項(xiàng)工程，實(shí)現(xiàn)了后續(xù)分項(xiàng)工程的提前穿插，相比于傳統(tǒng)體系必須同一區(qū)域連續(xù)作業(yè)各分項(xiàng)工程，節(jié)省了施工工期；傳統(tǒng)體系澆筑樓面框架梁的高空作業(yè)轉(zhuǎn)化為地面預(yù)制作業(yè)，也降低了安全風(fēng)險(xiǎn)。

5 結(jié)論

本文介紹了先張法預(yù)應(yīng)力預(yù)制整澆混凝土體系在大型多層物流倉(cāng)庫(kù)框架結(jié)構(gòu)的實(shí)際應(yīng)用，從設(shè)計(jì)方面來(lái)看，運(yùn)用該體系后梁高減小增加了倉(cāng)庫(kù)內(nèi)有效空間，采用高強(qiáng)混凝土和鋼筋及預(yù)應(yīng)力技術(shù)節(jié)省了單位材料用量，符合國(guó)家綠色建筑政策導(dǎo)向；從施工方面來(lái)看，按該體系施工避免了高支模，減少了鋼管支撐和木模板，節(jié)省了人力及周轉(zhuǎn)材料的資源投入；定制鋼模施工柱、梁表面平整光滑觀感質(zhì)量滿足庫(kù)內(nèi)使用無(wú)需抹灰；利用了現(xiàn)場(chǎng)擬建堆場(chǎng)作為預(yù)制場(chǎng)地也避免了預(yù)制梁的場(chǎng)外運(yùn)輸，實(shí)現(xiàn)了后續(xù)分項(xiàng)工程的提前穿插明顯優(yōu)化了工序等，因此運(yùn)用該體系不僅減少了施工成本也縮短了工期，同時(shí)工程質(zhì)量、安全上也全過(guò)程可控，相應(yīng)節(jié)約了大量能源。

因此，應(yīng)用實(shí)踐表明該體系能較好地控制建設(shè)成本、施工工期、工程質(zhì)量及降低施工過(guò)程的安全風(fēng)險(xiǎn)，具有很好的推廣價(jià)值。通過(guò)應(yīng)用總結(jié)不斷地持續(xù)改進(jìn)，以充分滿足節(jié)能、省材、減排等綠色要求，積極推動(dòng)大型物流多層倉(cāng)庫(kù)向綠色建筑技術(shù)的進(jìn)步。

最后感謝寧波優(yōu)造建筑科技有限公司對(duì)本項(xiàng)目二層倉(cāng)庫(kù)框架結(jié)構(gòu)采用先張法預(yù)應(yīng)力預(yù)制整澆結(jié)構(gòu)體系，從設(shè)計(jì)到施工全過(guò)程提供的技術(shù)支持。