简述混凝土空心楼盖在建筑工程中的应用

李方

（筑博设计股份有限公司重庆分公司　重庆渝北　401122）

简述混凝土空心楼盖在建筑工程中的应用

李方

（筑博设计股份有限公司重庆分公司重庆渝北401122）

简要介绍了混凝土空心楼盖的形成、发展和性能特点，以及装配箱混凝土空心楼盖和现浇内置模空心楼盖的区别，简要分析了装配箱空心楼盖体系的技术原理、产品使用特点、应用前景以及存在的问题，对该产品的未来发展进行了展望。

空心楼盖；内置模；装配箱；工程应用

1　空心楼盖的形成

1.1产生

楼盖是钢筋混凝土结构体系的重要组成部分，传统的楼盖体系以现浇为主，主要有主次梁楼盖，（单向）密肋梁楼盖，井字梁楼盖，无梁楼盖等，预制的有早期的预应力混凝土预制空心板和混凝土预制槽形板及平板等。

现浇混凝土空心楼板是近十几年来发展起来的一种新型楼盖体系，是“采用内置或外露填充体，经现场绑扎钢筋、浇筑混凝土而形成的空腔楼板”，它继承了密肋楼盖的受力特点，具有自重轻、省材料等优点，因而在实际工程中得到越来越广泛的应用。装配箱混凝土空心楼盖是在内置模现浇空心楼盖的基础上演变而来，具体是“在现场按设计要求布置装配箱、绑扎肋梁的钢筋骨架，然后在箱体间浇筑混凝土而形成的密肋空腔楼盖”，是一种较为新型的空心楼盖形式。

1.2形成

空心楼盖是用轻质材料以一定规则排列，并替代实心楼盖一部分混凝土形成空腔或者轻质夹心，使之形成空腔与暗肋，形成空间蜂窝状受力结构，这种结构体系既减轻了楼盖自重，降低了楼盖结构高度，又保持了楼盖的大部分刚度与强度。空腔采用预埋内膜现浇混凝土后，形成内置模现浇空心楼盖；用配筋混凝土预制形成带空腔的受力构件再与现浇混凝土暗肋整体浇筑，形成装配箱空心楼盖。

1.3适用范围

由于空心楼盖充分发挥了楼板的空间受力作用，因而广泛应用于大跨度、大空间的多、高层建筑，如地下车库、商业建筑、办公建筑、图书馆、展览馆、教学楼、车站等大中型公共建筑，以及工业厂房、仓库等工业建筑。并且由于减少了主梁、次梁，也适用于需灵活间隔、或经常改变使用功能的建筑，如：宾馆、娱乐场所、住宅、公寓等。

2　现浇和装配混凝土空心楼盖的性能特点

2.1方便设备安装

由于空心楼盖取消了外凸的主、次梁，顶板平整，电缆可在空腔内预埋，消防水管、电缆桥架、空调风管的布置更加灵活、自由、美观，设备的安装更加方便。

2.2综合经济效益提高

（1）楼板混凝土用量降低10～30%，楼板用钢量减低20～30%。模板用量减少。

（2）层高不变，每层净空增加300～400mm；对于地下停车库底层可少挖土石方300～400mm，减少挡墙和基坑支护高度，从而达到节省材料的目标。

（3）由于竖向高度减小，节省了墙柱、楼梯、电梯井道、车库坡道等竖向构件的材料使用，同时带来围护结构（隔墙）、竖向设备管道的节省。

（4）对于地下车库、商场等公共建筑，由于顶板平整，可减少消防喷淋数量。

（5）节约装修费用：楼板板底平整不现梁，无需吊顶，并且由于顶板表面积减小，可大大减少抹灰量。

（6）由于材料的节省，使得建造总工期可缩短10～15%。

2.3节约层高，提升净高

如果保持净高不变，每层层高，可降低300～400，同样的楼高下，可多得楼层约8%。

2.4抗震性能好

空心楼盖自重轻，能有效降低地震作用，提高抗震性能。在汶川地震中，采用空心楼盖的建筑都具有良好的表现。

2.5使用功能优良

由于顶板平整，便于空间灵活隔断；而且顶板空间更开阔美观，使用更加方便。与无梁楼盖相比，无柱帽，无突出部位；由于有暗肋的支撑作用，楼板比普通楼板薄，因而开洞也更加方便。

2.6良好的隔音、隔热、保温效果

空心楼盖的封闭空腔技术大大减少了噪音的传递，楼盖隔音效果提高5～12dB、解决了图书馆、教学楼、住宅、医院、疗养院等噪音问题。同时能够减少热量的传递，使隔热、保温性能得到显著的提高，大大降低了空调费用，而对大型冷库、储物库等，此种效益尤为明显。

3　混凝土空心楼盖的局限性和存在的主要问题

3.1混凝土空心楼盖的使用局限性

任何事物都有其两面性，空心楼盖也不例外，既有众多优点，也必然存在其固有的局限性，主要表现在以下方面：

（1）荷载较大的部位不宜采用空心楼盖，宜做成实心楼盖，《现浇混凝土空心楼盖技术规程》第4.1.4条规定：直接承受较大集中静力荷载的楼板区域，不宜布置填充体；.直接承受较大集中动力荷载的楼板区域，不应布置填充体。空心楼盖上翼缘较薄，难以固定膨胀锚栓，较大的静力和动力设备无法在薄板上固定和安装，而且楼板无法承受其剪力和冲切荷载。

（2）柱网尺寸较小、楼板跨度不大的建筑不宜采用现浇钢筋混凝土空心楼盖，综合多方因素考虑，此时采用传统实心楼盖更为经济。

（3）根据《高层建筑混凝土结构技术规程》第3.6.3条规定，空心楼盖不宜用于房屋的顶层、结构转换层、作为上部结构嵌固部位的地下室楼层以及平面复杂或开洞过大的楼层，而应采用现浇梁板结构。《建筑抗震设计规范》6.1.14条规定，地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时，应避免开设大洞口；地下室在地上结构相关范围的顶板应采用现浇梁板结构，相关范围以外的顶板宜采用现浇梁板结构。

3.2混凝土空心楼盖存在的主要问题

（1）计算方法有待完善

目前规范推荐的计算方法有拟板法、拟梁法、经验系数法、等代框架法等，属于近似计算方法；另外也可以采用基于壳单元的有限元法计算，属于精确计算方法。但以上方法都不能完全真实地反映空心楼盖的实际工作机理，有待进一步完善。有关的科研机构正在做这方面的专门研究工作，在不久的将来必将充实和完善空心楼盖的计算理论。

（2）相关设计、制作、施工规范还有待完善

现有的设计、制作和施工规范还不能解决设计、制作和施工中遇到的所有问题，有待进一步改进和完善，以便更好地指导设计、制作和施工，推动产业的良性发展。现在的规范编制和技术研究、推广多为厂家推动，政府投入和主导不够。

（3）施工工艺还有待改善

目前内置模施工中容易出现以下质量问题：

①浇筑混凝土时填充体易上浮、横向移动，需设置抗浮钢筋将其固定，增加材料用量和施工工作量。

②内置模下部混凝土容易振捣不密实：影响混凝土质量，需加强施工措施，增加施工工作量。

③GBF薄壁空心管、EPS聚苯乙烯芯模在施工过程中易破损，影响施工质量甚至造成安全隐患。

以上局限性和不足之处，也限制了空心楼盖在工程中的进一步推广使用。

4　装配箱（空心箱，叠合箱）空心楼盖技术

鉴于现浇混凝土空心楼盖存在上述问题，有必要找到一种更好的楼盖形式，使之既具有空心楼盖的优点，又能克服其弱点，应该说装配箱（空心箱，叠合箱）空心楼盖技术就是在这种情况下应运而生的。该楼盖体系由现浇混凝土空心楼盖发展演变而来，装配箱/空心箱/叠合箱为预制构件，与密肋梁通过现场浇筑混凝土形成梁、板合一的整体楼盖，参与结构整体受力，因此该楼盖体系是箱形截面的密肋梁楼盖。具有底部平整、大空腔蜂巢构造、空间受力的特性。

除具有空心楼盖的所有优点外，装配箱空心楼盖具有自身的优势：与密肋楼盖相比，它增加了底板，从而增加了抗扭能力，提高了整体性能；与无粘结预应力无梁楼盖相比，其施工技术要求低，技术经济指标高，无后期的繁琐维护。作为现浇空心楼盖的替代产品，与现浇空心楼盖相比，具有各方面的优势和特色，如表1所列。

由表1可见，装配箱空心楼盖结构克服了现浇内置模空心楼盖的一些弊端，在材料和施工工艺方面进行了改进和完善，因而施工更方便快捷，质量更安全可靠。

除此之外，装配箱空心楼盖在技术经济指标上也有着比较突出的优势，尤其是采用了预制装配整体式的生产工艺，符合国家节能、节材，绿色环保以及建筑业工厂化的发展趋势，是一种发展前景优良的先进技术。只是由于技术推广和市场开拓方面等等诸多因素，与现浇内置模空心楼盖相比市场占有率并不高，在全国各地区间的发展也极不平衡。

表1　内置模现浇空心楼盖与装配箱空心楼盖材料和工艺对比简表

5　结语

本文旨在抛砖引玉，简要介绍了混凝土空心楼盖在工程应用中的现状、问题和前景，着重关注了装配箱（空心箱，叠合箱）空心楼盖技术的工艺和技术特点，以引起业内同行的关注和深入探讨。该技术在工程应用中的问题和困惑还很多，在这里无法一一尽数，有待于进一步的学习和研究，以期更好地推进该技术的推广应用和产业的健康发展。

[1]《高层混凝土结构设计规程》（JGJ3-2010）[S].

[2]《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）[S].

[3]《现浇混凝土空心楼盖结构技术规程》（JGJ/T268-2012）[S].

[4]《装配箱混凝土空心楼盖结构技术规程》（JGJ/T207-2010）[S].

TU755

A

1673-0038（2015）38-0096-02

2015-9-1

李方（1966-），男，重庆江津人，工程师，硕士，主要从事结构设计和管理工作。