预应力双T板在大型商业框架结构中的应用★
2017-04-07杨永辉陈永亮夏凌云
杨永辉 陈永亮 夏凌云 胡 亮
(中国建筑第八工程局有限公司,上海 200122)
预应力双T板在大型商业框架结构中的应用★
杨永辉 陈永亮 夏凌云 胡 亮
(中国建筑第八工程局有限公司,上海 200122)
以国内首个大型预应力双T板PC框架结构商业综合体为背景,介绍了目前双T板在国内外的应用情况,论述了双T板、叠合板、SP预应力空心板三种方案的对比选择,对非国家标准图集的预应力双T板及搁置体系等进行了优化,最后通过本项目的应用与实施,总结出了预应力双T板在商业公共建筑应用的优缺点,可为今后同类工程设计及施工提供借鉴。
预应力双T板,预制装配,商业建筑,框架架构
1 工程概况
上海颛桥万达广场项目位于上海市闵行区颛桥镇,是一座聚商业、餐饮、娱乐为一体的大型公共建筑(见图1),项目为EPC发包模式。主体结构为框架结构,地上4层(局部5层),地下2层,建设用地4.625万m2,总建筑面积15万m2,层高5.1 m,建筑高度为24 m,柱轴网8.4 m×8.4 m。地上结构采用预制装配式施工,预制装配率为30%,部分楼板、梁、楼梯采用预制装配构件,楼板采用预应力双T板,项目所用双T板共计1 500余块,每层双T板使用面积占整楼层面积的55%左右,预应力双T板使用占整个装配构件比重为43%。
2 双T板目前国内外应用情况
预制预应力双T板是建筑工业化的产物,跨度一般为9 m~24 m,在北美地区广泛应用于公共建筑和停车场建筑等大跨度楼(屋)盖结构体系中。我国双T板的研究与应用起步于20世纪60年代,现国内多用于多层厂房的楼板。国内将预应力双T板应用于民用建筑并不多见,本项目是首次将预应力双T板大规模应用于大型商业框架结构中,通过现场施工,实践证明本次尝试非常成功。
目前,国家正大力推行装配式建筑,2017年4月住建部印发《建筑业发展“十三五”规划纲要》指出:到2020年装配式建筑面积占新建建筑面积比例达到15%,推到建筑产业现代化,大力推广装配式建筑。上海、江苏、山东、成都等省份也相继出台装配式建筑相关规定。在绿色施工大背景下,对于大型商业框架结构而言,其具有跨度较大的特点,楼板采用预应力双T板非常值得推广。
3 本项目预应力双T板方案确定
本项目前期摘地时上海市政府已规定单体预制率必须达到30%以上,对于EPC项目,我总承包方施工图设计阶段,综合考虑建筑安全可靠性、使用功能、造价、跨度、施工可行性、工期等各方面因素,特别考虑到本建筑跨度为8.4 m,接近预应力双T板适用跨度,而且价格较低。经过对预应力双T板、钢筋桁架叠合板+次梁、SP预应力空心板三种方案的综合对比分析,最终选用预应力双T板方案作为本项目装配楼板。
标准跨预应力双T板技术参数:预应力双T板标准跨度8.1 m,板宽为2.69 m,肋距1.50 m,肋高450 mm,叠合层厚度60 mm,重量5 t左右。采用预应力双T板不在国标图集选用范围内(非图集标准宽度),且商业楼面荷载较大,故对双T板进行了单独设计。标准跨预应力双T板设计平面布置及剖面图如图2,图3所示。
预应力双T板属简支构件,两端预应力肋梁直接搁置在支撑梁上,图集中支撑梁为“花篮式”,项目考虑施工时主梁吊装在支撑架体上的稳定性及层高问题对其进行了优化,支撑梁截面制作为“倒T”形,如图4所示,其不宜倾倒,构件就位吊装时的稳定性得到了增强,不至于发生安全施工事故,更有效降低了层高。
预应力双T板施工简便,由于本项目框架柱为现浇,框架梁与双T板为预制,施工时仅需搭设框架梁的支撑架,预应力双T板简支于框架梁的挑耳上。相邻双T板拼缝利用专用砂浆进行封堵,最终成型质量可佳,见图5。
4 商业建筑中双T板的优劣
对于本项目首次将双T板大规模应用于商业框架结构,结合商业公共建筑的及现场施工的特点,相对于普通现浇混凝土结构楼板,预应力双T板有以下几点优劣。
优点:1)预应力混凝土双T板具有自重轻、成本低、施工简单;2)商业建筑采用预应力混凝土双T板,不仅保证了大跨度混凝土结构的施工质量,而且使建筑结构更简化,在施工中可省去很多主梁、次梁及楼板的模板、模架体系、钢筋及混凝土,大大地节约成本,节约造价约30%;3)双T板特点为工厂预制,工具式大模板蒸汽养护、板表面平整,质量有保障,由于占用工地现场时间不长,极大地节省了工期。
缺点:1)预应力双T板上开洞困难,结构预留洞口处需做现浇板,建筑平面不规则区域不能采用双T板;2)后期机电综合管线安装,其支吊架安装需考虑避让预应力双T板预应力区;3)由于商业建筑平面面积较大,施工塔吊布置及选型需结合现场双T板部分考虑。
5 结语
本项目对预应力双T板的成功应用,首次将预应力双T板大规模应用于商业建筑中,其意义重大,设计与施工过程得到了宝贵的经验。与其他装配式结构和普通现浇结构建筑相比,双T板有着独特的、不可代替的市场空间,对加快施工进度、减少构件施工、简化构件类型等方面都有更出色的表现。随着国内建筑业的发展,大力提倡装配式建筑的环境下,吸取双T板的优点,研究其不足,相信双T板在大型商业框架架构中的应用有着更大的发展空间。
[1] 庞 瑞,梁书亭,朱筱俊.国外预制混凝土双T板楼盖体系的研究[J].工业建筑,2011(3):67-77.
[2] 陈 铁,曹明星,张清亮.双T板在工业厂房中的应用与比较[J].工程建筑与设计,2008(2):49-51.
[3] 姜风岗,陈成武.大跨度预应力混凝土双T板施工中的应用分析.青岛理工大学学报,2014,35(6):36-39.
Abstract: Taking the commercial complex of China’s first large-scale pre-stressed double T plate PC frame structure as the background, this paper introduced the application situation of present double T plate at home and abroad, discussed the comparison and selection of double T plate, superimposed plate, SP pre-stressed hollow slab three schemes, optimized the non national standard atlas of pre-stressed double T plate and shelf system, finally through the application and implementation of the project, summarized the advantages and disadvantages of pre-stressed double T plate applied in commercial public buildings, provided reference for future similar engineering design and construction.
Keywords: pre-stressed double T plate, prefabrication and assembly, commercial building, frame structure
Theapplicationofpre-stresseddoubleTplateinlargecommercialframestructure★
YangYonghuiChenYongliangXiaLingyunHuLiang
(ChinaConstructionEighthEngineeringBureauLimitedCompany,Shanghai200122,China)
1009-6825(2017)25-0033-02
TU378.5
A
2017-06-22★:国家重点研发计划(2016YFC0701701)
杨永辉(1986- ),男,工程师