裝配式建築在中國的大範圍推廣已近10年,其中裝配式樓板從鋼筋桁架疊合板(國外引進)發展到如今各種形式的樓板百花齊放不下百種,這些不同形式的樓板參數各異,各有千秋,其中有一個參數——免撐跨度(或支撐間距)尤為重要,因此本文主要對這一參數做相關分析。
對於120mm~130mm最普遍厚度的樓板而言,傳統鋼筋桁架疊合板免撐跨度一般為1.5m~2m,壓型鋼板(主要用於鋼結構)的免撐跨度為2m~3.3m,鋼筋桁架樓承板(鍍鋅底模)的免撐跨度為2.2m~3.6m。如果需要更大的免撐跨度,就需要進行加大配筋處理,來增加樓板的承載能力和剛度。此外大部份建築的軸網距離為7.2m~9m之間,如果設定單次梁,則樓板跨度為3.6m~4.5m之間,因此,如果不在裝配式結構中加密次梁間距,就需要設定更多的臨時支撐,無法充分發揮裝配式結構的優勢。
免撐板的優勢
由上述可知,當樓板施工階段的免支撐跨度可以達到3.6m,甚至4.5m時,裝配式樓板的優勢就能凸顯出來。所以當樓板的免撐跨度達到3.6m時,我們不妨稱為免撐板。
免撐板相對於非免撐板而言,不僅簡化了施工流程,節約了資源,也節省了人力和時間成本。同時,對於一些大跨度的建築計畫來說,免撐板可以減少梁的數量,增加室內凈高,所以免撐板的優勢可以說是全面的,甚至是質變的。
1. 充分展現建築工業化的面貌
1) 工地現場沒有了腳手架和樣版等耗材,整個工地也將幹凈有序易於管理。
2) 施工區域無需設定腳手架堆場,對施工場地要求更低。
3) 無需工人組裝和拆卸腳手架、樣版,現場用工大量減少。
幹凈整潔的工地,可以充分體現裝配式建築的魅力。
2. 節省成本
1) 支撐和樣版是樓板綜合造價的重要組成部份,如果能節省這部份的費用,其造價就具有一定的優勢。因此相對於現澆樓板而言,免撐樓板的造價可以更低。
2) 當免撐跨度增延長,次梁的布置就可以相應的減少,由此可以節省次梁的費用,進而降低成本。
3) 由於免撐跨度達到了房間開間的尺寸,房間內就無需設定次梁,因此在同樣凈高的情況下可以減少建築層高,節省梁柱結構和圍護材料的費用,達到有效節省成本的目的。
3. 縮短工期
1) 施工時無需臨時支撐和樣版,樓板施工速度大幅加快。
2) 施工時無需下一層樓板支撐上一層的臨時支撐,樓板可以做到多層同時穿插施工,有利於提升效率,縮短工期。
4. 提升品質
1) 更大的跨度意味著更少的樓板拼縫,因此樓板底部會更加整潔。
2) 對於同樣的跨度,免撐板可以做到更小的撓度, 有助於減少樓板的變形。
綜上所述,裝配式樓板要體現出相對於現澆樓板的綜合優勢,免撐這一參數是相當重要的。
免撐解決方案介紹
SP板(預應力空心板)、雙T板(梁板結合)是傳統的大跨度免撐板,其在大跨度、小荷載的情況下擁有較好的優勢,在一些工業建築、停車庫中套用較為廣泛。
PH板是近期推出的一種免撐疊合板,預制部份由預應力底板+平面鋼管桁架腹桿+UHPC上弦肋組合而成,擁有較大的抗彎剛度,對於130mm厚度的傳統疊合板,可以做到4.5m免支撐,優勢顯著。
圖 1 PH板示意圖
同時,PH板+PH超級次梁形成的PH超級樓蓋,解決了次梁的支撐問題,用於現澆結構中,主梁區隔內預制樓板可以直接與主梁連線形成一個整體,不需要額外的支撐和樣版進行施工,這種免模免撐的施工方式使其經濟性優勢進一步體現。對於低預制率要求的地區,不失為一種高價效比的裝配式方案。
經過若幹計畫的對比分析,PH超級樓蓋的經濟性已經優於傳統現澆樓板,加之工期縮短以及用工減少等特征,如果將PH超級樓蓋套用於更多的裝配式結構中,將可有效控制計畫的經濟成本,並為中國建築業的碳減排做出貢獻。