推广现浇空心楼盖发展节约型混凝土结构

推广现浇空心楼盖发展节约型混凝土结构内容摘要：

推广现浇空心楼盖发展节约型混凝土结构 徐有邻 冯大斌 中国建筑科学研究院 一、混凝土结构的发展中的问题 根据我国的国情，森林资缺乏，难以发展木结构；为保护耕地，粘土砖砌体结构也受到限制；钢结 构正在推广，但造价、耐久性、防火等问题决定其难以普及；混凝土结构在相当长的时期内还将作为我国 建筑结构的主要形式。但是混凝土结构大量消耗资源和能源，建筑业发展带来钢材、水泥及其它资源大量 消耗而影响可持续发展的问题日益紧迫，也给我们的建筑市场带来了潜在着的严重隐患。近年来能源价格 的暴涨己对我国经济发展和国家安全造成了影响，。即使象砂子这样的地方材料也日趋紧张。我国经济发 达地区(大城市和沿海地区)砂源日渐枯竭，已出现“不得己采用机制的人造砂替代；沿海某些地区被迫使 用海砂搅拌混凝土。无序开发海砂，将引起资源浪费和生态、环境破坏的恶果。我国经济的快速发展是大量 消耗资源、能源，以数倍于发达国家的投入和大规模破坏生态环境为代价获得的。如果在发展初期，这些 代价是难以避免的话，那么现在应该是猛醒的时候了。我国经济(包括建筑业)的巨大隐患不能轻视，那就 是：资源枯竭! 能源耗费! 环境破坏! 难以为继！ 二、 发展节约型混凝土结构 面临严峻的形势，我国经济的发展模式必须作出重大调整。由依靠高消耗大投入的粗放型，转变为控 制投入和消耗，提高效率的节约型。作为结构工作者，我们不能随意挥霍祖先留下的遗产，不能无限制地 透支应留给后代的资源。提高结构材料的利用效率，发展节约型的结构是必然的方向。这不是简单的技术 问题，而是顺应我国可持续发展基本国策的重大举措。今后我国混凝土结构的发展应适应形势的变化，采 取以下十个方面的节约措施： (1) 提高结构材料的强度和综合性能； (2) 发展高效预应力混凝土结构； (3) 优化结构形式，推广空心结构； (4) 扩大预制构件和叠合结构的工程应用； (5) 采用钢～混凝土组合结构，开发利用约束混凝士的潜力； (6) 加强对已有建筑结构的检测、鉴定、改造、利用； (7) 重视混凝土结构的耐久性，提倡使用期的全成本核算； (8) 倡导精心设计，鼓励采用新技术，提高结构设计水平； (9) 提倡精心施工，推广清水混凝土结构和钢筋的专业加工配送，减少材料耗费； (10) 建筑废料及再生混凝土的利用。 三、空心楼盖的意义 混凝士楼盖是建筑中应用最为广泛的结构形式。不仅混凝土结构，而且在砌体结构、钢结构、组合结构 中通常都用作直接承受使用荷载的水平构件。其在混凝土消耗量以及结构自重中，占有很大的比例。采用 底部平整圆孔截面或箱型截面的空心楼盖节省了天花吊项，对减少混凝土用量效果明显，而且还减轻结 构自重，缓解了地震作用。空心截面还改善了楼盖的保温、隔热、阻声性能。同时由于部分消解了混凝土在 凝固过程中的体积收缩及水化热，比实心混凝土楼盖引起温度一收缩裂缝的可能性也减少了。因此，目前 在我国推广空心楼盖具有很现实的意义： (1) 现浇混凝土楼板的厚度相对较大，混凝土消耗量大幅度增加，结构自重加大。由此加大了地震 作用。 (2) 钢筋用量增加，造价上扬。当跨度增大或采用配筋控制裂缝时更为突出。 (3) 现浇楼盖跨度一般不超过 7m，荷载也有限，承载能力不大，难以满足近代建筑楼盖大跨、重载、 可灵活分割，以适应多变使用功能的要求。 (4) 使用状态下裂缝难以避免，结构刚度因此降低，残余裂缝及变形难以消除。 (5) 对温差、收缩、沉降等作用敏感。间接裂缝普遍，造成观感不良及渗漏等使用功能的缺陷。由此而 引起用户的强烈反应，投诉和纠纷成倍增长，影响建筑业的发展。 (6) 现场施工量大，施工速度慢，湿作业增加，不利于文明施工和环境保护。 四、 现浇混凝土楼盖的改进 为克服现浇混凝土楼盖的缺陷，近年工程界在以下方面作出了努力: (1) 从设计、施工、建材方面采取措施控制裂缝。建材方面主要集中于混凝土收缩的研究及外加剂、 膨胀剂及掺合料的应用。施工方面着力于控制振捣、养护工艺以及施工缝、后浇带等防裂措施。设计方面则 探讨伸缩缝间距、增加构造配筋以限制间接裂缝。这三方面都进行了大量的工作，但至今仍未解决有效控 制裂缝的方法。 (2) 发展预应力楼板。预应力技术可较好地解决跨度、承载力及裂缝控制问题。加大跨度和承载力并 控制裂缝。无粘结预应力楼板已成为比较成熟的技术，但由于其会增加一部分楼盖造价，且要求专业施工， 适用范围受到一定限制。 (3) 改进为半预制半现浇的装配一叠合式楼盖。采用预应力和已完成收缩的预制构件是控制裂缝的 有效手段。利用预制预应力板采取加强整体性的有效构造措施，成为装配整体式及叠合式楼盖。其具有现 浇结构整体性强的优势，又吸取了预制构件的优点，可取得较好的结构性能和经济效果。限于篇幅将另文 介绍，不再赘述于此。 (4) 采用现浇混凝土空心楼盖。以埋入筒芯、箱体或其他轻质填充材料为手段的现浇混凝土空心楼盖 在近年得到迅速发展，对于跨度很大的楼盖，空心技术还可以与预应力技术结合，设计现浇预应力空心 楼盖。下面将详细介绍。 由于利润丰厚，有关空心楼盖的探讨大多集中在内模的开发改进上。由最初的纸质筒芯，发展到现在 材料、工艺、形状各异的各种内模。形状大体分为圆形筒芯、通长圆筒和矩形箱体三种。也有箱体中部带孔 或顶部曲面和其他形状。从材质看，有玻璃纤维水泥的薄壁体，装配式硬塑料薄壁体，聚苯塑料空心体或 聚苯轻质实体，以及珍珠岩等轻质材料实体等。 为推进现浇空心楼盖技术的发展，2002 年由中国建筑科学研究院主编单位成立编制组，编制《现浇 混凝土空心楼盖结构技术规程》。经过两年努力，编制组进行了系统的试验研究；收集整理了国内外大量 技术资料；分析比较了国内外标准规范的有关方法；进行了设计和施工的工程试点；并广泛征求意见， 完成了规范的编制工作。2004 年 11 月通过专家审查，标准号为 CECS175：2004，2005 年 4 月公布 施行。 规程比较系统地介绍了内模（筒芯及箱体）的规格、尺寸、性能及质量检查方法；各种支承条件下板 的内力分析方法；空心楼盖的承载力计算和构造要求；以及现浇空心楼盖的施工工艺、质量控制方法和质 量验收要求等。 规程的公布将大大推动现浇空心楼盖技术的发展和工程应用，并将随着工程应用扩大和科研的深入 而继续发展。这对减少混凝土消耗，降低结构自重及地震作用，改善楼盖的结构性能节使用功能有明显作 用。并对节约资源能源，维持建筑业持续发展具有积极意义。