姜雄
關(guān)鍵詞:結(jié)構(gòu)體系;空心樓蓋;技術(shù)性分析
現(xiàn)澆混凝土空心樓蓋結(jié)構(gòu)能夠顯著改善結(jié)構(gòu)在使用過程中的功能,使建筑工程項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)綜合效益得到大幅度的提高,從而使工程項(xiàng)目的造價(jià)成本降低。在技術(shù)層面來看現(xiàn)澆混凝土空心樓蓋是原住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部“863”計(jì)劃中推薦的重點(diǎn)研究項(xiàng)目,技術(shù)本身具有其獨(dú)特性,使用該技術(shù)能夠?qū)⒔ㄖY(jié)構(gòu)的重量削減、減弱樓蓋中的荷載、使用空間和保溫、隔音性能得到提高,但是在現(xiàn)階段工程中為何應(yīng)用較少?
1工程概況
該商業(yè)廣場(chǎng)項(xiàng)目是由湖南安國(guó)置業(yè)有限公司興建的集住宅樓、商業(yè)、公寓為一體的小區(qū),見圖1所示。該項(xiàng)目位于湘潭市楠竹山鎮(zhèn),北面為楠韶路,東面為楠湖路。位于市境西北部,湘潭縣、湘鄉(xiāng)市、韶山市交界處,距市區(qū)26km。320國(guó)道、韶山公路經(jīng)此,且有連接至楠竹山收費(fèi)站的高速公路楠竹山連接線連接本鎮(zhèn),交通、通信十分方便??偨ㄖ娣e:35951.8m2,其中包含住宅建筑面積:5731.9m2,商業(yè)建筑面積:13288.1m2,公寓建筑面積:8303.5m2,地下建筑面積:8628.3m2。
地下設(shè)一層地下室,地下室的層高為4.2m,局部覆土厚度為O.8m。1#、2#高層建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)為乙級(jí),3#、4#、5#多層建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)為丙級(jí)。工程抗震設(shè)防烈度小于6度,暫按非抗震設(shè)計(jì)。地下室頂板有消防車道的荷載為20.OkN/m2(局部為35.OkN/m2),地下室頂板非消防車道的荷載5.OkN/m2。綜合樓地下室設(shè)置商場(chǎng)或超市。地下室耐火等級(jí)為一級(jí),地下室防水等級(jí)為I級(jí),抗?jié)B等級(jí)為S6。建筑設(shè)計(jì)使用年限均為50年。
2現(xiàn)澆鋼筋混凝土空心樓蓋的技術(shù)適用性分析
該商業(yè)廣場(chǎng)項(xiàng)目由于是集住宅樓、商業(yè)、公寓為一體的商業(yè)性質(zhì)小區(qū)。地下室采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土空心樓蓋技術(shù)從技術(shù)上基于以下幾點(diǎn)考慮:
2.1施工簡(jiǎn)便,能形成良好的結(jié)構(gòu)體系
由工程項(xiàng)目概況可知,該工程的地下室承受的上部荷載不一致,如2#綜合樓主體部分12層,但局部作為商業(yè)用房結(jié)構(gòu)層只有3層。在1#住宅樓、2綜合樓地下室的用途為商業(yè)超市,需要較高層高、大柱網(wǎng)來滿足使用用途。項(xiàng)目設(shè)計(jì)初期地下室采用實(shí)心樓蓋系統(tǒng),板厚采用180mm的框架體系,結(jié)構(gòu)體系在PKPM軟件進(jìn)行計(jì)算后,2#綜合樓主體部分的地下室框架主梁的尺寸需要達(dá)到800mmx350mm,方滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求,而局部作為商業(yè)用房結(jié)構(gòu)層的地下室框架主梁的尺寸只要500mmx250mm即滿足要求,整個(gè)地下室中梁的尺寸多種。為了避免地下室框架梁截面尺寸多變,無法滿足使用用途,地下室頂板決定采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土空心樓蓋,在空心樓蓋中設(shè)置暗梁等構(gòu)造措施,頂板厚度為300mm,但部分混凝土實(shí)際厚度僅為100mm,無須設(shè)置大截面尺寸的梁。在施工中采用地下室頂板采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土空心樓蓋主要的配筋為暗梁和板頂、板底的鋼筋配設(shè),尺寸規(guī)格大體一致,沒有復(fù)雜的鋼筋配置,方便施工操作;而采用實(shí)心樓板時(shí)主梁的鋼筋設(shè)置復(fù)雜,往往出現(xiàn)梁受力縱筋鋼筋凈間距過小,在澆筑中發(fā)生插入式振搗棒無法將混凝土振搗密實(shí)等質(zhì)量缺陷。現(xiàn)澆鋼筋混凝土空心樓蓋方便裝模,底板主要為平板,模板裝設(shè)速度快,加快了項(xiàng)目的總進(jìn)度。地下室頂板采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土空心樓蓋中最大柱網(wǎng)間距達(dá)到了8400mmx7200mm,滿足了1#住宅樓、2#綜合樓地下室作為商業(yè)超市用途的使用性能要求,形成了良好的結(jié)構(gòu)體系,見圖1、圖2所示。
2.2有效提高樓層凈高,減小外露梁的高度
該商業(yè)廣場(chǎng)項(xiàng)目中地下室的高度為4.8m,采用實(shí)心樓蓋中梁的截面尺寸以800mm×350mm居多,考慮500~800mm的后期通風(fēng)、消防管道的設(shè)置高度,工程實(shí)際的樓層凈高只有3.2~3.5m左右,滿足不了地下室作為商場(chǎng)的功能要求。采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土空心樓蓋不需要大面積設(shè)置明梁,設(shè)置明梁的尺寸高度也僅在200mm以內(nèi),見圖3所示。因此可以提高300~500mm左右的樓層凈高。
3現(xiàn)澆鋼筋混凝土空心樓蓋的缺陷性分析
在該商業(yè)廣場(chǎng)項(xiàng)目中采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土空心樓蓋完美解決了地下室結(jié)構(gòu)技術(shù)上的需求功能,但是也存在著較多技術(shù)上的缺陷。
3.1在施工中芯模位置有偏移、破損等現(xiàn)象
現(xiàn)澆鋼筋混凝土空心樓蓋中采用的芯模重量較輕,在施工過程中沒有采用10#鉛絲、不少于三個(gè)固定點(diǎn)與底板鋼筋固定等切實(shí)有效的芯模固定措施,施工中混凝土的浮力作用下會(huì)迫使固定不牢的芯模發(fā)生上浮現(xiàn)象。同時(shí),部分施工人員在擺放芯模未嚴(yán)格按照尺寸要求進(jìn)行,這些都會(huì)使芯模的空間位置發(fā)生偏移。芯模在施工中往往在板面鋼筋綁扎時(shí)容易出現(xiàn)破損,因?yàn)槭┕と藛T踩踏在芯模上進(jìn)行板面鋼筋綁扎。
3.2后期設(shè)備、管道安裝易造成芯模破裂
地下室頂板是各種通風(fēng)管道、給排水管道集中布設(shè)的地方,在安裝中往往需要采用膨脹螺桿進(jìn)行固定。電鉆的鉆頭長(zhǎng)度一般大于50mm,大于空心樓蓋的板底混凝土層厚度。施工中筒芯芯模布設(shè)密,間距小,在后期不易判斷芯模的位置,各種通風(fēng)管道、給排水管道在安裝時(shí)經(jīng)常會(huì)將芯模鉆穿,個(gè)別鉆穿還不會(huì)影響結(jié)構(gòu)的性能。但在管路匯集的地方芯模鉆穿數(shù)量多,引起結(jié)構(gòu)的應(yīng)力重分布,結(jié)構(gòu)的整體受力性降低。
3.3使用階段易出現(xiàn)開裂、滲水等質(zhì)量缺陷
鋼筋與混凝土有相近的平均溫度線膨脹系數(shù),養(yǎng)護(hù)良好的實(shí)心樓蓋不易出現(xiàn)寬裂縫和大面積滲水現(xiàn)象,見圖4所示。在現(xiàn)澆鋼筋混凝土空心樓蓋中采用了芯模,芯模的溫度線膨脹系數(shù)與鋼筋、混凝土等原材料不一致,當(dāng)?shù)叵率翼敯甯餐梁穸刃∮?00mm時(shí),溫度變化的會(huì)引起芯模的變形。受溫度影響的現(xiàn)澆鋼筋混凝土空心樓蓋在使用階段逐漸會(huì)形成較寬的裂縫和大面積的滲水現(xiàn)象,在后期修補(bǔ)十分不便。
3.4適用范圍受限,住宅等小型建筑不適用
現(xiàn)澆鋼筋混凝土空心樓蓋適用于結(jié)構(gòu)復(fù)雜、需要形成空間大、結(jié)構(gòu)輕的建筑。建筑行業(yè)中房屋建筑主要以經(jīng)濟(jì)型住宅為主,樓蓋設(shè)置偏厚影響住宅的使用舒適性,并且承受的荷載偏小,采用空心樓蓋反而不能節(jié)省材料,在本工程項(xiàng)目中僅地下室采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土空心樓蓋,上部結(jié)構(gòu)依然采用實(shí)心樓蓋。并且隨著施工技術(shù)的更新?lián)Q代、裝配式結(jié)構(gòu)的興起,現(xiàn)階段現(xiàn)澆鋼筋混凝土空心樓蓋工程項(xiàng)目的應(yīng)用偏少。