大跨度现浇混凝土空心楼盖的设计方法及施工建议

摘 要：空心楼盖是近几年发展起来的一种新型结构，其应用技术日渐成熟，应用范围不断扩大。其优点有：跨度大，自重轻，能降低层高，空间开阔美观，材料用量省，节省成本，施工简易快捷等。基于此，本文就从大跨度现浇空心楼盖设计方法的展开分析。

关键词：现浇混凝土；空心楼盖；设计方法

1、空心樓盖的概述

实际上，现浇混凝土空心楼盖施工技术的工作机理主要是在建筑结构按照相关规定要求放置埋入式内膜结构之后，通过在现浇混凝土在楼板表面建设出空心口盖。一般该项施工技术多用于内置模的现浇混凝土施工中，以此来承担建筑结构内部空间产生的压力，起到良好的抗压作用。并且，通过将建筑结构作用下产生的荷载重力分散到现浇混凝土结构中，进一步增强了建筑整体结构的牢固程度。

2、空心楼盖的特点

2.1在现代建筑工程施工中，空心楼盖结构与框架剪力墙结构有着明显的区别。因此，施工人员在对空心楼盖结构进行施工时，不能完全爱用框架剪力墙结构的施工原理，应该根据工程实际需要，对其空间大小进行合理的设置。

2.2在实际的施工过程中，施工人员要加强对建筑结构层高的控制，这种空心楼盖与普通楼盖相比来说，这一施工技术能够保证建筑总高度在不发生任何改变的情况下，还可以进行加层，促使建筑工程的经济效益得到最大化的实现。

2.3空心楼板自身具备了良好的保温隔热作用，大大提高了建筑室内的舒适性，为人们创造了良好的居住环境。

2.4空心楼盖除了具有施工工艺简便，价格成本经济的优点以外，还从一定程度上，降低了施工材料的不必要浪费，不仅降低了工程建设成本，还有利于加快工期进度。

2.5因为空心楼板在实际应用过程中，将会呈现空腹状态，大大减轻了建筑结构的自身重量。并且，其在满足建筑结构受力需求的同时，也达到工程设计要求，充分保障了建筑整体结构的安全性和稳定性。

3、实例分析大跨度现浇混凝土空心楼盖的结构设计

3.1工程概况

本项目为深圳国际生物谷坝光核心启动区坝光展示厅建设工程，位于广东省深圳市大鹏新区，总建筑面积5602.45m2，地上建筑面积4999.45 m2，地下建筑面积603 m2。地上共两层，局部设一层地下室，主要为设备用房，一层主要功能为展厅，二层主要功能为会议厅及多功能厅，另外二层局部设置设备夹层114.4 m2。

建筑高度：屋面结构板最高点15.3m，最低点10.3m，平均建筑高度约12.7m，其中一层层高为6m，二层最低点层高为4m，最高点层高为9m。

3.2结构设计

3.2.1设计的基本参数

1）本工程二层及屋面层均存在18mX34m的大跨度以及4m左右的悬挑，为保证建筑层高及室内效果采用现浇混凝土空心楼盖结构，板厚尺寸如下：

2）主要使用荷载：

二层：恒载2.5KN/m2（不含板自重），活载3.5 KN/m2；

屋面层：恒载12KN/m2（含覆土荷载，不含板自重），活载2KN/m2；

3）主要计算参数：

结构重要性：1.0，周期折减系数 0.85。本结构嵌固端取在基础顶。抗震设防烈度：7 度，基本地震加速度为 0.1g，笫一组，地震最大影响系数为 0.08。风荷载标准值：采用深圳市 50 年一遇基本风压 0.75kN/m2 计算结构水平位移。地面粗糙度：C 类，体型系数：1.3。结构阻尼比取 0.05，计算风荷载下舒适度时阻尼比取 0.02。根据规范规定，本工程考虑质量偶然偏心（±5%）的影响。结构为丙类建筑，框架柱和梁抗震等级均为三级。考虑空心楼板作为弹性板计算，考虑梁（暗梁）与弹性板协调变形，弹性板与梁协调时考虑向下相对偏移。

3.2.2计算分析

本工程采用YJK以及佳构两种结构设计软件进行计算。

1）冲切问题

YJK与大板等厚的暗柱帽不能输入，没有柱帽YJK不算冲切，没有冲切信息。本工程原先均为暗柱帽YJK计算，通过佳构复核计算后，18mX34m的大跨度处的柱帽完全无法满足冲切要求，故均由佳构计算修改为明柱帽，并手算复核冲切。

2）柱帽配筋

YJK无论怎么修改荷载，柱帽配筋完全没有反映，均为构造配筋，而佳构计算结果显示柱帽处负弯矩非常大，构造配筋显然无法满足要求，且YJK无法考虑不平衡弯矩的作用，故柱帽配筋均采用佳构计算结果。

3）空心板配筋

大板配筋尤其是板底位置，YJK比佳构大，故空心板配筋采用YJK计算结果。

综上所述，通过两种软件的计算分析，我们取二者计算大值进行设计，同时大跨度的空心楼盖采用了肋梁式配筋，并加强了柱帽及暗梁的配筋，确保了结构的安全。

3.3施工建议

施工工艺在现浇混凝土空心楼盖结构中显的尤为重要。

1）施工时，先对称浇筑柱子混凝土，后浇梁、板部位混凝土，每块板厚的混凝土要分两步浇筑完成。首先，将每块板的全部内模肋部混凝土浇至1/2高，宜使用3cm直径插入式振捣棒仔细振捣混凝土，振捣棒插入间距300mm。浇筑砼时采用分层振捣（分层厚度约500mm），采用插入式振动棒振捣，振动棒插点均匀，间距400mm，振捣上一层时，插入下层5～10cm左右，消除冷缝。振捣时，严禁触碰钢筋，预埋件及线管等。只有这样才能把内模下空气全部排除干净，使内模下混凝土振捣密实。在本块板的所有肋部混凝土浇筑振捣密实后，即可将剩余板厚的混凝土浇筑到设计标高，并对肋部混凝土进行两次振捣，最后使用混凝土平板振捣器沿固定内模的垂直方向振捣板面混凝土。

2）安放箱体时应严格依照划线位置进行安放，采用50*50*100mm、50*50*80mm、50*50*70mm圆柱形垫块（垫块强度同楼层混凝土强度等级）直接垫在模板上，每个箱体下分四角共放置4个垫块。

3）本工程箱体长宽大部分为750mm，为解决混凝土浇注过程出现的箱体下部排气问题，特要求在箱体上留有直径为50mm的圆形孔洞的箱体，确保浇注混凝土过程中，排气顺畅。

4）由于箱体下仅有75mm厚混凝土，肋梁宽度仅为100mm，为避免出现箱体下混凝土孔洞现象，特在浇筑混凝土过程中使用30mm、50mm两种型号振动棒，且砼宜为先后交替浇筑完成，先注入少量砼后用振动棒直接振捣肋梁混凝土至底模（根据结构布置分区格浇筑，先将周边梁及箱体底部浇筑完毕，再浇筑箱体上部混凝土）。底层振捣密实后紧接着再注入所需的混凝土，同时振捣。

5）箱体进场后，应集中码放，在材料堆放区域放置干粉灭火器，专人负责，避免出现火灾。楼层上箱体施工完毕后，所有剩余材料需及时清理出楼层，减少发生火灾的概率。

6）平台支设完毕时，应及时刻划箱体位置线，做到准确、清晰，方便后续施工。

7）底板筋及面筋绑扎时应满扎，杜绝出现漏绑、漏扎现象。绑扎完毕后，应搭设施工便道，避免施工人员踩踏箱体或将施工机械放置在箱体上。

8）抗浮钢筋及抗浮点的设置：抗浮点（抗浮点、拉结点合一）间距：1*（箱体宽度+肋梁宽度），用16#铁丝穿透模板将箱体上部抗浮钢筋与模板锁死。

结束语

现浇混凝土空心楼盖结构作为现代建筑工程建设中常见的建筑结构形式，更多被应用于大跨度建筑结构施工中，不仅有效提高了工程施工质量和效率，还节省了施工材料的过量使用，降低了整个工程项目的施工成本。

参考文献

[1]《混凝土结构工程施工规范》（GB50666-2011）

[2]《现浇混凝土空心楼盖结构技术规程》（JGJ/T268-2012）

作者简介

历鑫（1992.03-），性别：男，民族：汉，籍贯：浙江省永康市，当前职务：技术经理，当前职称：建筑结构初级工程师，学历：本科，研究方向：建筑结构设计。

（作者单位：深圳市建筑科学研究院股份有限公司）