提要：[提要]地下室采用預(yù)應(yīng)力混凝土樓蓋能減少地下室層高和埋深，并簡化施工，從而取得直接或間接的綜合經(jīng)濟(jì)效益，且能有效的控制結(jié)構(gòu)的中后期收縮及溫度裂縫。
　　
　　關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力，無梁樓蓋，經(jīng)濟(jì)性
　　
　　預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)目前已廣泛用于各類建筑結(jié)構(gòu)，由于其提高了結(jié)構(gòu)剛度和抗裂性，較大幅度減少梁截面高度及板厚度，使建筑高度降低，增加了結(jié)構(gòu)的跨度。預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)是我國在“九五”計(jì)劃期間在建筑業(yè)重點(diǎn)采用和推廣項(xiàng)目，隨著建筑科技的不斷發(fā)展，預(yù)應(yīng)力技術(shù)也取得了長足的進(jìn)步，從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論和方法、材料和施工工藝、規(guī)范規(guī)程等方面均已成熟，應(yīng)用日益普及，近年發(fā)展迅速。
　　1．預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)及應(yīng)用
　　預(yù)應(yīng)力混凝土是通過張拉預(yù)埋在混凝土中的預(yù)應(yīng)力筋，使混凝土截面受到某種量值與分布的內(nèi)壓力，以部分或全部抵消使用荷載產(chǎn)生的拉應(yīng)力。預(yù)應(yīng)力建立后，預(yù)應(yīng)力筋受拉，混凝土受壓，組成一個(gè)自平衡系統(tǒng)。從實(shí)效上看，預(yù)應(yīng)力提高了混凝土的抗拉能力，使得必須帶裂縫工作的普通混凝土結(jié)構(gòu)可以不開裂或裂縫寬度大大減小，從而提高了構(gòu)件的抗裂度和剛度及耐久性，這是預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)最重要的特點(diǎn)。
　　預(yù)應(yīng)力鋼筋按照能否與混凝土產(chǎn)生粘結(jié)分為有粘結(jié)筋和無粘結(jié)筋。有粘結(jié)筋能充分發(fā)揮預(yù)應(yīng)力筋的強(qiáng)度，無粘結(jié)筋施工方便，得到廣泛使用，我國已建成的無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土工程面積逾1億平方米，預(yù)應(yīng)力鋼筋耗量已占全世界的1/3。
　　大跨梁式結(jié)構(gòu)采用后張預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)的優(yōu)勢是眾所周知的。近年來，預(yù)應(yīng)力無梁平板大量用于地下室，采用這種結(jié)構(gòu)形式的初衷主要是減少地下室層高和埋深，并簡化施工，從而取得間接的綜合經(jīng)濟(jì)效益，但在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，有填土或人防的地下室樓蓋，部分地下室底板采用優(yōu)化的預(yù)應(yīng)力無梁平板結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)直接造價(jià)比普通梁板結(jié)構(gòu)有較大降低，一般在每平方米50～150元左右，當(dāng)然造價(jià)的降低與前幾年預(yù)應(yīng)力材料及體系價(jià)格走低、市場的成熟與蓬勃壯大也有直接的聯(lián)系。正因?yàn)檫@些直接和間接的可觀經(jīng)濟(jì)效益，該結(jié)構(gòu)型式受到地產(chǎn)商的青睞，短短幾年時(shí)間，在建筑工程中，預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)從傳統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域迅速向地下室傾斜，地域上從廣東、北京等應(yīng)用較廣的地區(qū)向上海地區(qū)、湖南、江西、西安等地蔓延，西南部分省市、內(nèi)蒙也即開始使用。
　　2．預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)成熟，設(shè)計(jì)施工有章可循，結(jié)構(gòu)安全可靠
　　預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)一直都是我國《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》、《混凝土結(jié)構(gòu)施工驗(yàn)收規(guī)范》的重要組成部分，為適應(yīng)現(xiàn)代預(yù)應(yīng)力技術(shù)的發(fā)展，國家相繼頒布了《預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)建議》、《無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》、《預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)規(guī)程》、《建筑工程預(yù)應(yīng)力施工規(guī)程》及預(yù)應(yīng)力材料及體系方面的一系列標(biāo)準(zhǔn)，這些規(guī)范規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)的出臺，使預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)更加成熟，設(shè)計(jì)施工有章可循，結(jié)構(gòu)安全可靠。預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)在全世界已經(jīng)使用了近70年，無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)在美國也使用了近40年。
　　3．地下室采用后張預(yù)應(yīng)力混凝土平板樓蓋的必要性
　　1)減少地下室埋深及基坑開挖深度的需要。天津市地區(qū)地下水位較高，地表水豐富，近幾年連續(xù)發(fā)生了幾起由于抗浮不足引起結(jié)構(gòu)局部損壞或整體破壞的事例，引起業(yè)內(nèi)警覺。解決抗浮問題，固然可以用增加地下室頂板及底板厚度、抗拔樁這些被動措施，但成本高。降低地下室層高，減少水壓力是最有效、最經(jīng)濟(jì)的辦法；降低層高，還可以減少外墻砼用量、土方量、防水材料、及支擋結(jié)構(gòu)費(fèi)用。
　　2) 結(jié)構(gòu)超長、防水、抗裂安全性的需要。由于地下室留永久結(jié)構(gòu)縫會影響覆土景觀、容易漏水且難以根治，還影響主體結(jié)構(gòu)的埋深，因此近年所建住宅小區(qū)的地下室多為超長、連體結(jié)構(gòu)，在混凝土收縮及溫差的影響下，抗裂安全性較低，雖然在材料及施工上可以采取一些措施，但現(xiàn)實(shí)上由于種種原因，在普通的民用建筑中，控制裂縫的一些措施往往難以落實(shí)。預(yù)應(yīng)力是主動力，而且數(shù)值可調(diào)可控，與其他被動方法相比，對控制混凝土結(jié)構(gòu)的中后期收縮及溫度裂縫更有效，可靠性更高，此外預(yù)應(yīng)力筋可兼顧抵抗外力與收縮溫度應(yīng)力，因此也是最經(jīng)濟(jì)的方法，這已被眾多的工程實(shí)踐所證明。
　　3) 當(dāng)主樓與地庫基礎(chǔ)類型不同時(shí)，由于板結(jié)構(gòu)平面外剛度較小，次內(nèi)力較梁結(jié)構(gòu)小，更適宜。
　　4．地下室采用后張預(yù)應(yīng)力混凝土平板樓蓋的經(jīng)濟(jì)性
　　采用預(yù)應(yīng)力混凝土無梁平板結(jié)構(gòu)可以降低樓面結(jié)構(gòu)的造價(jià)，主要原因有
　　1）普通鋼筋用量減少。因?yàn)椋孩兕A(yù)應(yīng)力筋強(qiáng)度高，性價(jià)比高。預(yù)應(yīng)力筋強(qiáng)度設(shè)計(jì)值1320Mpa，普通鋼筋HRB335、HRB400的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值分別為300Mpa、360MPa，其強(qiáng)度比值分別為4.4、3.67，而綜合單價(jià)之比大致為3~3.4；，②同一條預(yù)應(yīng)力筋在跨中作底筋而在支座又彎上做面筋，長度遠(yuǎn)小于等量的普通鋼筋正負(fù)筋之和，使預(yù)應(yīng)力筋的使用效率大大提高；③無梁板充分利用了混凝土的抗剪能力，較有梁結(jié)構(gòu)箍筋用量省很多；④預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和抗裂控制配筋是協(xié)調(diào)的，不需要為控制裂縫增加普通配筋，而普通混凝土結(jié)構(gòu)地下室底板底面、露天或有填土的頂板頂面裂縫控制要求較高（一般裂縫寬度≤0.2mm），為滿足裂縫寬度要求，（非人防區(qū)）普通結(jié)構(gòu)配筋一般要增加配筋20%~25%左右。
　　2）減少了預(yù)應(yīng)力筋用量。在柱頭處加托板，使結(jié)構(gòu)的斷面與彎矩圖較充分地協(xié)調(diào)，減少了預(yù)應(yīng)力筋用量。
　　3）模板及混凝土用量較普通梁板結(jié)構(gòu)少。這兩項(xiàng)減少抵消混凝土標(biāo)號的提高影響后還有節(jié)省。
　　4）地下室高度減少的間接效益。降低結(jié)構(gòu)高度從而降低了地下室層高，可以減少內(nèi)外墻及柱混凝土用量、土方量、防水材料、支擋結(jié)構(gòu)及抗拔樁費(fèi)用，按照經(jīng)驗(yàn)，層高每減少100mm,無抗拔樁時(shí)節(jié)省5~8元/m2，有抗拔樁時(shí)節(jié)省30~40元/m2左右。
　　大量的工程實(shí)踐及對比分析表明，結(jié)構(gòu)選型及設(shè)計(jì)合理的預(yù)應(yīng)力無梁樓板結(jié)構(gòu)已經(jīng)不斷地改寫著無梁板結(jié)構(gòu)比有梁板結(jié)構(gòu)造價(jià)高的傳統(tǒng)觀念。
　　5. 預(yù)應(yīng)力無梁樓板施工更方便，速度更快
　　普通鋼筋混凝土由混凝土和普通鋼筋構(gòu)成，預(yù)應(yīng)力混凝土是在普通鋼筋混凝土的基礎(chǔ)上，加入少量高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力鋼筋，置換出較多量的普通鋼筋。由于基本材料沒有變化，因此施工方法和過程基本是一樣的，只是增加了預(yù)應(yīng)力筋鋪設(shè)和張拉工序。預(yù)應(yīng)力工程量一般僅占總工程量的4%～8%。

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