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摘要:现阶段,随着社会的发展,我国的各行各业的发展也有了很大的发展。混凝土无梁楼盖与传统梁板楼盖的主要区别在于后者由主次梁及楼板共同组成,结构梁截面高度通常比板厚大得多,楼层净高严格受限于结构梁的高度。如采用实心无梁楼盖,虽然楼层净高问题得到解决,但相对梁板结构加厚的楼板使得混凝土使用量增加,结构自重加大,加重竖向支撑体系和基础的负荷,同时也不利于抗震。厚板如何减重是一个关键问题,楼板局部掏空减重是一个思路,空心楼盖正是在这个思路下而产生的。现浇混凝土空心楼盖是内模按一定的规律布置在较厚混凝土楼板中,经现场浇筑混凝土而形成的楼盖形式,后期内模不必取出,作为楼板的一部分替换了部分混凝土从而起到减轻自重的作用。空心楼盖内模可分为薄壁空心和全实心轻质材质两类,从形状上有长方体、正方体、圆柱体等;材料上有聚苯泡沫、塑料、石膏及其它组合材料等。内模选用的形状和尺寸不同,在空心板内会形成不同的肋梁形式,因此对于空心楼盖的受力形态也会产生影响,如形成各向同性、各向异性板。
关键词:现浇混凝土;空心楼盖;工程应用
1现浇混凝土空心楼盖应用特点
现浇混凝土空心楼盖按一定规则放置埋入式内模后,经现场浇筑混凝土而在楼板中形成空腔的楼盖。受弯构件中性轴附近的混凝土所受应力很小,并没有充分发挥其承载能力效率,取消其中一部分之后,并不会影响构件的受力性能,特别是楼盖区格板更是如此。现浇混凝土空心楼盖截面高度较大,自重轻,截面刚度大,可以达到较大跨度,还可以减少或主次梁,从而获得较好的经济技术效果。现浇混凝土空心楼盖自重轻,截面刚度大,空心楼盖的空心率一般为等厚实心楼盖45%~50%,自重降低40%~50%,而截面刚度比普通10cm左右厚度的实心楼盖高达30~100多倍。现浇混凝土空心楼盖可以达到较大跨度,普通10cm左右厚度的实心板跨度在3m左右,而空心板跨度可以从7m达到20m左右不需要梁,因此具有很好建筑效果。现浇混凝土空心楼盖可以显著降低层高,取消主次梁后,楼盖厚度只有跨度的1/30左右,比普通梁板结构高度减少30cm~50cm左右,每10层楼可以节约一层楼的高度。现浇混凝土空心楼盖结构选型灵活,既可以采用边支承楼盖形式,也可以采用柱支承暗梁式的楼盖形式,还可以采用混合支承的楼盖形式,非常灵活,可以满足建筑的各种需要。拟椭圆截面筒芯内模通过降低筒芯内模截面高度,不改变内模截面面积和宽度,与同截面宽度的圆形截面芯内模相比具有更大的板底板顶厚度,对于预埋管线和方便施工具有非常好的技术优势,不改变板底板顶厚度则可以增加空心率5%~10%。与预应力混凝土楼板结构相比的优势,预应力混凝土结构需要后期张拉,依靠精细施工,容易出现早期裂缝,施工质量风险大,不能随意打膨胀螺栓,防火性能不好,后期无法开洞改造,而现浇混凝土空心楼盖不存在上述问题,而且成本更低。提高抗渗能力:现浇空心板由于板厚加大,增加了渗透路径和内膜的阻断作用;由于空心楼板分为上下二层,单层厚度的混凝土楼板热胀冷缩率更小,因此由于温度变化产生裂缝的可能性减少,空心楼板整体抗渗能力得到了巨大的提高,明显缩短施工工期,降低土建综合成本。采用空心楼盖技术,可以从七个环节明显缩短施工工期(整个楼板的施工时间会缩短四分之一),也就相应地减少了施工费用。采用SH内模-现浇混凝土空心楼盖结构体系将从工程的土建直接成本中获得利益,经初步设计计算和比较,在综合土建成本上,上部结构降低层高时,空心楼盖比普通梁板结构节约5%~10%左右的成本,地下室具有10%~15%左右的成本优势。
2现浇混凝土空心楼盖的优越性
2.1设计方面优越性
现浇混凝土空心楼盖技术在施工中的应用具有设计的优越性,有利于提升各方面工艺技术的应用水平,促进建筑工程施工建设工作的合理实施。
例如:某工程在设计工作中,箱体结构规格为50cm×50cm,相互之间设计了15cm宽度的肋梁结构。此类设计方式可以减轻空心楼盖的自重,降低基础负荷,预防梁柱受到高荷载的影响出现质量问题,在一定程度上还能节省混凝土材料、模板材料与钢筋材料的使用量,降低施工成本。与传统的梁板结构设计方式相较,此类方法在应用中可完善设计性能,具有经济性优势。可见现浇混凝土空心楼盖设计具有一定的优越性,施工企业应予以重视,将其合理使用在工程设计中。
2.2施工方面优越性
通常情况下,在混凝土空心楼盖施工中,会采取台模技术进行内部芯模的处理,有利于提高工业化与标准化水平,在降低工作人员工作强度的情况下,缩短工程施工周期。同时,在使用芯模施工技术期间,加工制作的自重较高,使用强度很高,实际应用期间的韧性可以符合要求,还能够提升吸水性能,组装与安装工作便捷性高,方便开展运输活动。在一定程度上可以促进工期的缩短,降低施工成本,从源头提升企业经济效益。对于现浇混凝土空心楼盖而言,其中没有单个框架梁柱,因此可以节省施工费用,降低成本。同时,施工期间的芯模较强,可提升抗震性能,施工企业在其中添加高分子胶凝材料有利于提高工程的施工水平与强度,在模板之内的空腔结构中添加高强度材料,有利于提高工程施工水平,确保符合实际建设要求。如图1所示,为某工程施工中的现浇混凝土空心楼盖结构,在使用先进芯模技术完成施工工作之后,企业进行箱体外壁的检测,没有发现穿孔问题与裂缝问题,在抗压能力检测中,发现局部集中荷载抵抗能力较强,有利于延长工程的使用寿命。另外,企业还对结构的吸水率、箱体材料重量进行了检测,发现各项数据指标都可以满足国家建筑施工标准,可行性较高。
3现浇混凝土空心楼盖施工技术应用中的关注重点
3.1方箱施工精度
现浇混凝土空心楼盖的支撑构件为薄壁方箱,所以只有在方箱的安装精度符合要求的情况下,才可确保这一施工结构能发挥其作用。对于方箱的施工进度来说,即使是在测量放样工作精度能全面符合要求的情况,也会在后续过程中出现一定性的位移问题,最常见的是在混凝土浇筑过程中,方箱在浮力的作用下出现自身的浮降效应,最终导致整个方箱系统的安装精度大幅下降,在一定程度上降低了整个系统的施工强度和运行质量。
3.2方箱位置固定
方箱的位置固定工作要求在具体的施工过程中,所有的个体构件和整体性构件不可以发生位置上的变更,尤其是对于混凝土浇筑过程,方箱要保证在水平坐标面和垂直坐标面内,其坐标都不发生变化。方箱的位置固定有多种形式,需要考虑方箱之间的连接模式、方箱之间的位置固定方法等,只有在所有项目都符合要求的情况下,方箱在施工过程中才不会发生位置上的变化。
结语
总体来说,空心楼盖体系的受力特点、设计方法等有别于传统的梁板楼盖体系。空心楼盖是对实心无梁楼盖的改进,继承了其优点,又解决了自重过大的问题。单从水平楼盖部分的经济性来说,空心楼盖较梁板楼盖需在较大负荷工况下才能体现出一定的优势,但其具备无梁楼盖净空高、美观的特点,我们更应关注的是净空带来的一系列的经济效应,如:①降低建筑楼层高度,减少竖向构件、竖向交通的费用;②或相同的建筑高度,实现更多的楼层,获得更大的建筑面积;③减少地下室的深度,节约土方开挖费用,同时减少基坑支护成本;④基础底标高抬升,抗浮水头下降,减少抗浮措施的费用;⑤相较实心厚板减轻了结构自重,减少了竖向构件和基础的费用等。
参考文献:
[1]史翔.现浇混凝土空心楼盖技术在建筑工程中的应用[J].居舍,2019(17):43.