暗梁柱帽楼盖与主框梁楼盖的结合运用

2021-12-22邱志勇

建筑施工 2021年9期

唐松邱志勇张洁

1. 中国核工业华兴建设有限公司江苏南京 210019；2. 上海建工二建集团有限公司上海 200080

1 工程概况

某住宅项目总建筑面积19.78万 m2，由5栋高层住宅楼和商业裙房组成，总建筑面积44 047.13 m2。项目设1层框架结构地下室，地下室顶板楼盖为钢筋混凝土结构，采用暗梁柱帽楼盖与主框梁楼盖相结合的结构形式。

项目地下车库顶板覆土高度1.8 m，柱网间距大多采用8.4 m×8.4 m，暗梁柱帽楼盖区域楼板厚度为400 mm，主框梁楼盖区域楼板厚300 mm。地下室顶板楼盖上部为景观绿化工程，暗梁柱帽楼盖布置在室外种植绿化区域，主框梁楼盖布置在室外道路或大型铺装区域。地下车库平面图如图1所示，红线框内为暗梁柱帽楼盖布置区域，红线框外均为主框梁楼盖布置区域。

图1 地下车库平面示意

2 经济效果对比

2.1 对比思路

选取传统的主、次梁楼盖，与本工程的暗梁柱帽楼盖、主框梁楼盖进行主要施工经济指标的对比，通过工程实例，分析暗梁柱帽楼盖与主框梁楼盖的结合在实践运用中的优缺点[1-6]。

2.2 3种楼盖的主要经济效果对比

2.2.1 传统主、次梁楼盖

选取对比的传统主、次梁楼盖项目是某科技园项目。某科技园项目地下车库楼盖为传统主、次梁结构，楼盖由楼板、主梁、次梁构成，支撑在柱上。科技园项目与本住宅项目的覆土高度相近，顶板设计荷载相同，柱网尺寸同样为8.4 m×8.4 m，2个项目相应的内容具有可比性。

1）传统主、次梁的特点：一般梁较高，双向传力合理，能承受较大的荷载，因而板的厚度较小，材料用量少，自重轻。但相对于暗梁柱帽楼盖和主框梁楼盖，传统主、次梁楼盖由于具有大量的主、次梁，因而模板支设量相对较大，施工速度相对较慢。

2）传统主、次梁楼盖平面图：截取具有特征性的2-13—2-20轴/2-K—2-S轴范围内的传统主、次梁楼盖，其中，主梁尺寸为500 mm×1 000 mm，次梁尺寸为350 mm×800 mm，柱网间距为8.4 m，楼板厚度为250 mm，具体如图2所示。

图2 主、次梁楼盖平面示意

3）主要经济指标：通过广联达建模计算，得出主、次梁楼盖的主要经济指标如表1所示，综合造价为736.97元/m2。

表1 主、次梁楼盖主要经济指标

2.2.2 暗梁柱帽楼盖

本次研究的暗梁柱帽楼盖是在本住宅项目中。暗梁柱帽楼盖是在无梁柱帽楼盖中设置暗梁，优化了荷载的传力路径，同时柱帽的设置有效减小柱头对楼板的冲切破坏。

1）暗梁柱帽楼盖的特点：暗梁柱帽楼盖中设置暗梁，相比无梁柱帽楼盖直接将楼盖荷载传至柱子上，暗梁柱帽楼盖能更好地传力，将楼盖的荷载应力传至暗梁，再通过柱帽传至框架柱，避免了无梁柱帽的整体刚度小、形变大、抗震性能差的缺点，有效减小了楼盖板的弯拉应变，同时柱帽结构能有效减小周边楼盖板的冲切应力，防止楼盖因较大冲切应力产生冲切破坏。暗梁柱帽楼盖具有经济性好、施工速度快、净空利用率高的特点，暗梁柱帽楼盖的设计经济性好，能有效节约钢筋的用量，支模简单，施工速度快，而且能提供较高的地下室净空高度，以提高综合管线的安装效率。

2）暗梁柱帽楼盖平面图：截取具有特征性的X1-1—X1-5轴/X1-A—X1-J轴范围的暗梁柱帽楼盖，其中暗梁尺寸600 mm×400 mm，柱网间距8.4 m，楼板厚度400 mm，如图3所示。

图3 暗梁柱帽楼盖平面示意

3）主要经济指标。通过广联达建模计算，得出暗梁柱帽楼盖的主要经济指标如下表2所示，综合造价为638.00元/m2。

表2 暗梁柱帽楼盖主要经济指标

2.2.3 主框梁楼盖

主框梁楼盖是与暗梁柱帽楼盖在该项目中的结合运用，主框梁楼盖是仅设置框架梁不设置次梁，将楼板的荷载传给框架梁，框架梁支承在柱上，受力合理，施工简便。

1）主框梁楼盖的特点：主框梁楼盖也是住宅项目中常见的地下结构形式，是有梁楼盖中不设置次梁，通过设置的框架梁将楼盖板荷载传至框架梁再传至柱的形式，通常具有较高尺寸的框架梁，但主框梁楼盖的经济性同样较好，不用支设次梁模板而具有施工简便的特点。

2）主框梁楼盖平面图：截取具有特征性的53—55轴/V—X轴范围的主框梁楼盖，其中框架梁尺寸400 mm×1 000 mm、500 mm×1 100 mm、550 mm×1 100 mm，柱网间距8.4 m，楼板厚度300 mm，如图4所示。

图4 主框梁楼盖平面示意

3）主要经济指标：通过广联达建模计算，得出主框梁柱帽楼盖的主要经济指标如表3所示，综合造价为723.76元/m2。

表3 主框梁柱帽楼盖主要经济指标

3 施工方法对比

3.1 对比思路

将传统的主、次梁楼盖的施工与暗梁柱帽楼盖、主框梁楼盖的施工相对比，从施工流程分析、模板支设、钢筋绑扎3个方面进行对比。

3.1.1 传统主、次梁楼盖的施工方法

传统的主、次梁楼盖的施工，工艺施工流程较为复杂，不仅支模和钢筋绑扎需要大量的人工，而且相对模板用量也较大，对支模的要求相对较高。由于梁的数量较多，梁的侧模和底模较多，更容易出现胀模、漏浆等质量缺陷。

3.1.2 暗梁柱帽楼盖的施工方法

1）模板的支设。暗梁柱帽楼盖的施工工艺简便，由于大面积楼板的底模均是平整的，不存在梁的支模，因而不仅节约了模板的用量，而且能有效提高施工速度。柱帽位置的模板支设较为复杂，需要一定的工作量。柱帽部位的模板支设如图5所示。

图5 柱帽模板支设

柱帽模板支设时增加斜撑，以对抗浇筑混凝土时的侧向压力，各模板边角点做成倒角并贴海绵条，防止漏浆。另外，在（h1＋h2）的高度范围内增加1道钢管环箍，扣件连接，提高模板支撑的侧向刚度，如图6所示。

图6 钢管环箍

2）钢筋绑扎。钢筋的绑扎较为简单，不存在较大较高梁的钢筋绑扎，暗梁和板面钢筋绑扎可以同时进行，可以节约大量的人工，而且钢筋绑扎较为简便，能有效提高钢筋绑扎的速度。暗梁及柱帽的钢筋绑扎如图7所示。暗梁在楼板内，钢筋绑扎时，先绑扎柱帽钢筋，再下暗梁，最后将楼板钢筋从暗梁钢筋上面穿过，整个过程施工简便，速度快。柱帽部位的顶板面设置附加筋，柱帽在减小柱头对楼盖的冲切效应的同时，附加筋也能有效提高冲切应力影响范围内的楼板刚度，分散应力的集中。

图7 暗梁及柱帽钢筋

3）混凝土成形质量。底模大面积是平整的，避免了出现大量的梁侧模、梁底模，有效减少了胀模、漏浆等质量缺陷，混凝土的成形质量是三者中最好的。

4 综合比较结果归纳

4.1 经济效果比较结果归纳

4.1.1 材料用量

钢筋用量上，暗梁柱帽楼盖的钢筋用量最少，其次是主框梁楼盖，传统主、次梁楼盖的钢筋用量最多。混凝土用量上，传统主、次梁楼盖的混凝土用量最少，其次是暗梁柱帽楼盖，主框梁楼盖的混凝土用量最多。模板用量上，暗梁柱帽楼盖的模板用量最少，其次是主框梁楼盖，传统主、次梁楼盖的模板用量最多。

4.1.2 综合造价

暗梁柱帽楼盖的综合造价最低，其次是主框梁楼盖，传统主、次梁楼盖的综合造价最高。

4.1.3 经济适用性

总的来说，虽然暗梁柱帽楼盖的运用会造成楼板厚度相对较大，混凝土的用量有所增加，但是综合经济性是三者中最好的。

本项目中将暗梁柱帽楼盖和主框梁楼盖结合运用，把暗梁柱帽楼盖运用在室外种植绿化区域，把主框梁楼盖运用在室外道路或大型铺装区域，这样在保证整体承载力和抗震性能的基础上，既能提高项目施工速度、方便地下室管线安装，又能取得较好的经济性。

4.2 施工方法比较结果归纳

4.2.1 模板施工

暗梁柱帽楼盖由于为大面积的平板部分，支模施工简便，同时能节约大量的模板，施工速度快，柱帽部位的支模经现场深化后较为简单，后期也能提高模板拆除的速度。主框梁柱帽的模板支设由于存在框架梁和平板的模板支设，较暗梁柱帽楼盖增加了较多的框架梁模板的支设，施工速度上相对较慢。

传统主、次梁楼盖更是存在大量的主、次梁，主、次梁模板的支设不仅消耗大量的人工，而且模板支设的速度最慢。

4.2.2 钢筋施工

暗梁柱帽楼盖的钢筋绑扎较为简便，除柱帽位置外其他部分都是在平面模板上绑扎，暗梁置于楼盖钢筋中，暗梁钢筋可与楼盖钢筋同步绑扎。主框梁楼盖的钢筋绑扎较少，仅存在框架梁和楼板钢筋的绑扎，钢筋施工较简单。传统主、次梁楼盖的钢筋施工是三者中最复杂的、耗时费工最多的，存在大量的主、次梁，主、次梁钢筋穿插施工较为复杂。

4.2.3 混凝土施工

暗梁柱帽楼盖的混凝土浇筑最为简单，仍需注意柱帽位置混凝土的振捣，但通过模板支设的优化、振捣过程的控制，现场柱帽的棱角成形质量较好。

传统主、次梁楼盖和主框梁楼盖的混凝土施工相对需要更多地关注节点部位的振捣，梁底部位更容易出现蜂窝、麻面等质量缺陷。