1、预应力空心板在珠海海滨泳场工程中的应用提要 本文以海滨泳场改造提升工程预应力设计与施工为例，先介绍本工程预应力空心板、墙体预应力筋、预应力筋张拉与搭接方式的设计与施工特点，然后介绍本工程空心板方案所采取的设计与施工特点，最后总结地下车库采用预应力空心板的优越性。 关键词 预应力，空心板，地下，板柱结构，填充箱 中图分类号：TU757 文献标识码： A 工程概况 图 1 结构平面图 海滨泳场改造提升工程为一超长框架结构地下建筑（见图 1） ，结构宽 34.1m，在长度 251.9m 范围内不设伸缩缝。本工程标准柱网为8.1mX8.1m，楼面覆土 1.5m(荷载 30KN/)，使用活载 4KN/。
2、本工程在楼盖中使用了预应力技术。 预应力结构设计与施工特点 楼板采用预应力空心板 本工程在楼盖中大量使用预应力空心板技术，尤其是“一种填充棒与填充箱混合使用的板柱结构空心板”(ZL201010560571.2）结构技术1。在板柱结构中，根据受力大小将楼盖划分为柱上板带和跨中板带，其中柱上板带要承受 60-75%的弯矩和 70%以上的剪力，跨中板带则受力较小。根据常识，以填充箱形成空心板的空心率显然要超过以填充棒形成的空心板，但从力学原理讲，正是因为填充棒空心率相对较小则混凝土的截面积相对较大，所以顺着填充棒方向空心板的承载能力要大于同样厚度的填充箱空心板，尤其是抗剪能力。在板柱结构中柱上板带受
3、力很大，如果柱上板带 全为实心混凝土则结构自重很大；如果在柱上板带用箱体填充，由于这类空心板的承载能力（特别是抗剪能力）相对较小，为了保证结构安全，势必要采取提高板厚或增大实心肋宽的措施，这都将导致成本增加。因此在柱上板带采用填充棒从力学上讲是最合理的。ZL201010560571.2 提供一种填充棒与填充箱混合使用的板柱结构空心板，梁边空心区中安装有填充棒组合块（轻质管组合块） ，轻质管组合块的朝向与其所相邻的梁方向一致，中央空心区中安装有填充箱，轻质管组合块与填充箱位于上层钢筋与下层钢筋之间，永久性埋在混凝土内。 ZL201010560571.2 充分利用了棒状材料填充空心板中，顺着填充棒
4、方向承载能力尤其是抗剪能力比较大的特点，将轻质管组合块布置在剪力比较大的柱上板带区域，而在剪力较小的跨中板带区域，以能获得较大空心率的填充箱填充。本方案与一般的纯棒状材料填充的板柱结构空心板（例如 ZL200710123516.5）相比，空心率更大，自重更轻，可以节省更多的混凝土和钢筋。本方案也不会发生纯箱体填充的空心板中因柱上板带抗剪能力不足而需加大混凝土实心肋宽或多配抗剪箍筋的情况，本方案的空心率不会比纯箱体填充空心板的低，而减少抗剪箍筋用量则是必然的。因此，采用本方案后，在满足结构受力的前提下，能最大限度地提高空心板的空心率，又能保证混凝土的浇筑质量，同时施工安装都很方便。 图 2 预应
5、力空心板配筋图 图 3 预应力空心板布管图 图 4 预应力空心板剖面图 本工程中，楼盖厚度为 500mm，柱上设置 600mmX500mm 的暗梁，在空心区域分别安装尺寸为 1000mmX1000mmX300mm 的轻质管组合块或填充箱，填充材料之间的肋梁尺寸为 150mmX500mm。空心板上、下翼缘厚度都为100mm，空心区内体积空心率为 42.7%，混凝土折算厚度 287mm。在每个柱边设置水平尺寸为 2900mmX2900mm 的实心区。此外，由于中间两排柱上的冲切力较大，在这两排柱上还设置柱帽，柱帽水平尺寸为1500mmX1500mm，高 200mm（见图 2-图 4） 。 预应力筋
6、为 1860 级低松弛无粘结钢绞线，预应力筋分别布置在柱上的暗梁和填充材料之间的肋梁中，每道暗梁中配 8-9 束，每道肋梁中配2 束。 楼板预应力筋的张拉方式 由于本工程为超长结构，所以在长度 252 米方向设置了 5 条后浇带，因此每块主体板的长度约 40m。穿越后浇带的预应力筋采用搭接张拉的方式保证预应力的连续，因为本工程的长向预应力筋虽然也可起着抵御温度应力的作用，但其主要功能还是结构受力。 楼板中长向预压应力为 1.3MPa，短向为 1.1MPa。 在后浇带周围，预应力筋都采取板面张拉的形式，因此预应力筋都在负弯矩区搭接，即预应力筋的锚固端从搭接轴线向外延伸 1000mm，张拉端从搭接
7、轴线向外延伸 1500mm，从而保证负弯矩区的抗弯性能不降低。预应力筋的张拉顺序如下：（1）主体板混凝土强度达到 90%后，张拉主体板内的预应力筋；（2）浇筑后浇带；（3）后浇带混凝土强度达到 90%后，张拉穿越后浇带的预应力搭接筋。 地下车库采用预应力空心板的优越性 对于地下车库而言，降低结构高度能取得特别好的经济效益，大致有以下几方面的效益：（1）降低结构高度，减少土方工程量；（2）减少竖向构件和边坡护壁构件的工程量；（3）缩短坡道的长度，增加车库的有效利用面积。 以前因为经济发展水平的限制，一是地下车库较少，而是即使有也大多采用传统的主次梁结构形式。但是，随着大家对无梁楼盖综合经济性能的
8、认识，地下车库越来越多的采用板柱结构，从结构类型上看有下面几种：（1）无梁实心板、 （2）无梁预应力实心板、 （3）无梁空心板、（4）无梁预应力空心板。 以本工程为例，按照广东地区的材料、人工及取费标准计算，取一个 8100mmX8100mm 的开间，计算出每平方米楼盖的造价（见表 1） 。 表 1 不同结构形式造价比较 在上表中，第 2 列是不同结构形式的楼盖实际造价，第 5 列综合造价栏是根据结构高度的增加而对实际造价的修正。从上表中可以看出以下趋势： （1）任何一种无梁楼盖的综合造价都比主次梁结构低；（2）预应力结构综合造价比非预应力结构低；（3）空心结构综合造价比实心结构低。 因此在 8m 左右柱网结构中，预应力空心板结构的综合造价最低。另外，对于超长结构而言，预应力同样起着结构受力和抵御温度应力的作用；而空心结构相对于实心结构而言，由于混凝土净面积的减少，同样数量的预应力筋可以获得更大的平均压应力，因此抗裂性能更好。 结语 通过珠海海滨泳场工程的设计，我们把一些设计与施工心得总结出来供大家参考，我们相信预应力空心板结构技术在地下车库工程中会有越来越广阔的应用前景。 参 考 文 献 1徐焱，一种填充棒与填充箱混合使用的板柱结构空心板，发明专利 ZL201010560571.2
