明玮
(武汉市城市防洪勘测设计院,湖北 武汉 4 30014)
密肋楼盖结构在堤防工程中的应用
明玮
(武汉市城市防洪勘测设计院,湖北 武汉 4 30014)
伴随我国社会经济发展速度的加快,人们对于滨江环境的要求也在随之不断的提升,临江堤防的改造也迫在眉睫。文中武青堤在改造成缓坡堤防的同时,土堤堤身下设置了覆土建筑以达到堤防复合利用的目的,覆土建筑作为堤防结构的一部分,相对于普通建筑提出了更高的要求,需既要满足结构承载安全,也要保证防洪安全。武青堤覆土建筑工程通过结构型式对结构安全、防洪安全以及工程投资等方面的比选分析,确定采用密肋楼盖结构。
堤防;覆土建筑;密肋楼盖;模板;设计;施工
武青堤堤防江滩综合整治工程(青山段)由武青堤罗家港至武丰闸总长7.503 km。为了整治滩地沙场、码头等阻水建筑物,改善城市临江地区的环境,充分发挥临江优势,带动沿线的经济发展,武汉市对该段堤防进行景观整治。
堤防整治设计秉承“城、滩、江三位一体”及“似堤非堤”的设计原则,通过缓坡式堤防地形的营造,化解城、滩之间的这一道堤防障碍,将城市与江滩、与长江完美的结合在一起。通过优化设计,在满足防洪安全要求的情况下,将原来的工程坡改为了坡比为1∶6~1∶15不等的自然起伏缓坡,从视觉上减缓了标准土堤带来压迫感,增加了堤防的生态性。堤顶步道变为了蜿蜒曲折的曲线,通过两侧植物景观的营造,打造一条变化丰富的堤顶绿道。
堤防整治将局部堤段在不破坏堤防整体自然起伏缓坡坡形的情况下,在堤防缓坡以下布置地下二层覆土建筑,建筑进深39 m,分为五跨,柱网尺寸为9 m×9 m和9 m×6 m,顺堤线方向均为9m跨;负一层层高5.1 m,楼板高程23.30 m,用于停车和管理办公;负二层层高4.2 m,底板高程19.10m,全部为停车场。为了不影响堤坡整体性,将覆土建筑物完全覆盖于堤坡以下,建筑顶板高程为28.40 m,上覆约1.6 m的填土。覆土建筑负一层临城市面设有出口,通过台阶及无障碍坡道连接临江大道,建筑两侧设停车场进出口,连接地下二层停车场,见图1。
图1 武青堤堤段断面示意图
武青堤地下二层覆土建筑其主要特点是结构布局规整,主梁跨度大,屋顶有较厚覆盖土,上部竖向荷载大,并承担外江洪水位的挡洪作用,存在较大水平荷载作用。根据其特点分别选用普通梁板结构和密肋楼盖结构进行比较分析。
普通梁板结构由梁和柱以刚接或者铰接相连构成承重体系,共同抵抗使用过程中出现的水平荷载和竖向荷载。上部结构传力方式主要由楼板传力至次梁、主梁,再由主梁传至柱。由于上部荷载大、梁跨度大,初步拟定主梁结构尺寸为400 mm×1 100 mm,柱为700 mm×700 mm,板厚250 mm。
现浇密肋楼盖结构是一种新型的空心板楼盖结构(见图2),由现浇薄板与间距较小的双向肋梁组成,一般肋距不大于1.5 m。双向密肋结构体系传递荷载的方式是由密肋楼盖沿二个方向同时传递给边梁和柱,由梁柱共同承担上部荷载,荷载主要由柱承担,梁结构尺寸相对减少;双向密肋通过T型梁作用,比平板结构具有更大的总结构刚度;双向密肋梁板跨小,楼板可以做的很薄。密肋梁板结构体系适用于大空间、大荷载、大跨度和连续多跨多层和高层建筑,尤其在仓储库和地下人防工程、地下车库等工程中具有显著优势。根据上部荷载计算,拟定双向密肋楼盖结构肋距1.2 m×1.2 m,肋梁底宽200 mm,肋高600 mm,主梁为600 mm× 600 mm,柱为700 mm×700 mm,板厚150 mm。
图2 肋梁示意图
每平方米普通梁板楼盖与密肋楼盖结构经济对比见表1。
表1 每平方米普通梁板楼盖与密肋楼盖结构经济对比
通过方案比选,密肋楼盖结构能够最大限度的减小梁板的结构高度,保证了建筑使用空间;楼盖结构刚度大,能够有效提高临江侧外墙作为防洪墙的稳定性;密肋梁模板采用模壳进行组装定位,缩短结构模板安装时间加快施工进度;工程投资节省约6%。因此武青堤覆土建筑选用密肋楼盖结构。
武青堤双层覆土建筑采用C35现浇钢筋混凝土结构,柱网尺寸为9×9 m和9×6 m,室内地下室地坪高程为19.10 m,一层结构标高为23.30 m,顶板高程为28.40 m,两层层高至上而下分别为5.1 m、4.2 m,结构横向宽度为39 m。
覆土建筑采用现浇钢筋混凝土密肋楼盖结构。框架柱为700 mm×700 mm,柱头设3 m×3 m柱帽,地下一层屋面密肋楼盖肋梁高度600 mm,板厚150 mm;地下二层楼板密肋楼盖肋梁高度550 mm,板厚100 mm。根据主要柱网尺寸9 m× 9 m和9 m×6 m,选用两种尺寸模壳,1.0 m×1.0 m(模高450/400)、1.0 m×0.8 m(模高450/400)。其中柱网9 m×9 m单跨选用纵横向均选用7×1.0 m;柱网9 m×6 m单跨选用纵向选用7×1.0 m、横向选用4×1.0 m+1×0.8 m,见图3。
图3 柱网布置示意图(单位:mm)
现浇密肋楼盖结构施工流程为:安装支撑底模龙骨→暗梁、板钢筋下料→模壳吊到工作面→检查(调整、修补产品)→按施工图安放模壳(检查模壳底部和模板结合有无缝隙)→隐蔽验收、记录→预埋管线以及竖向穿管预留孔洞 →铺面钢筋、清除模壳间以及底板上杂物→铺设混凝土输送管、浇捣混凝土→养护、拆模。
施工现场示意见图4、图5。
图4 施工项目视图
对于堤防下布设覆土建筑的复合堤防,结构既要满足结构承载安全,也要保证防洪安全。采用密肋楼盖结构方案,在相同的楼层净空条件下降低了结构高度,使建筑基坑的开挖深度降低约1 m,防止基坑开挖到粉砂层,提高了支护结构的安全性,节省了工程投资。
TV871
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1009-7716(2017)01-0098-02
10.16799/j.cnki.csdqyfh.2017.01.028
2016-11-09
明玮(1977-),男,湖北枣阳人,高级工程师,从事水工结构设计工作。