上海临港某钢结构多层厂房项目现场,同一栋楼的同一层使用了三种板,分别是钢筋桁架楼承板、现浇板和PH免撑板。项目以PH免撑板为主,以钢筋桁架楼承板和现浇板为辅(仅在降板、卫生间等区域使用)。目前PH免撑板在上海已有百万方项目使用,随着PH板的不断推广和广泛应用,全国也逐渐有一些项目开始落地。本文将从技术特点、施工工期、完成效果和综合造价四方面对PH板进行分析,并与其他楼板进行对比,以期为广大钢结构厂房投资人、结构工程师和施工方提供有益的参考。
图1 项目现场的三种板
技术特点 PH免撑板
PH免撑板(新型钢管腹杆桁架预应力混凝土叠合板)由预应力底板+平面钢管桁架腹杆+UHPC上弦肋组合而成。采用预应力底板搭配UHPC上弦肋,提高施工阶段的刚度的同时,又能节省现场钢筋用量,腹杆采用平面钢管桁架,方便生产的同时,又有利于现场穿管线。因此,PH板可做连续大板,实现4.2m以上的免撑跨度(空心板可实现9m免撑),对于9m*9m柱网的钢结构厂房而言,跨中仅需设置一道钢次梁,可实现项目现场完全免撑。另外,由于PH板底板仅有35mm或40mm,可实现110mm的楼板板厚,相对其他叠合板可节省20mm厚度的混凝土用量。
图2 PH连续大板
图3 PH板现场免撑
钢筋桁架楼承板
钢筋桁架楼承板由钢筋桁架和镀锌钢底板焊接而成,抗弯刚度较差,一般免撑跨度2.2m~3.6m,对于9m轴网的钢结构厂房,若要实现现场完全免撑,需要在跨中设置两道次梁,增加钢结构用量;如果只想设置一道次梁,则需要通过加大配筋来增加楼板的承载能力和刚度,来实现更大的免撑跨度,或者在现场增加临时支撑,失去了装配式结构的意义。
图4 钢筋桁架楼承板免撑跨度小
图5 钢筋桁架楼承板临时支撑
施工工期
PH免撑板
无论是在钢结构、PC结构或混凝土结构中,PH免撑板由于免撑跨度大,可以实现梁格内免撑,无需在板底搭设脚手架,省去了支撑搭设和拆除时间,从而节省了人工,加快了工期;另外,底板两侧不出筋,支撑的两端也仅一端留有胡子筋,方便了工厂化生产及现场的安装施工;最后,PH板可做连续大板,加上自重仅80kg/㎡的超薄底板,3m×15m的超大板仅需3个工人5分钟即可吊装完成,大幅提高了施工效率。
图6 3m×15m超大PH板安装
图7 PH连续板吊装(板上洞为栓钉孔)
钢筋桁架楼承板
钢筋桁架楼承板虽自重轻,可实现小跨度免撑,但板块细小零碎而且数量多,安装效率低,在跨度较大的区域仍需搭设支撑,施工速度慢。钢筋桁架楼承板的优点是可实现人工辅助安装,对塔吊的占用较少。
现浇板
现浇楼板则需要搭设满堂撑和模板,人工需求多,搭设周期长,施工时需要下一层楼板支撑上一层的脚手架,无法做到多层同时穿插施工,施工效率低。
使用效果
由于PH板采用预应力技术,底板不会开裂,具有较好的韧性,现浇层厚度85mm,整体性能优异,可以实现板底密拼缝,无需再后浇,底板平整,对于厂房项目,无需再吊顶,有效避免了钢筋桁架楼承板板底镀锌量无法控制、易锈蚀、有冷凝水、观感差、需吊顶等缺点。PH板对于工业建筑可以实现一个梁区格一块板,住宅建筑可以一个房间一块大板,进一步实现板底无拼缝,使用效果更好。
对于需要分割成小空间使用的建筑,如果是8.4m的轴网,房间开间4.2m正合适,若采用钢筋桁架楼承板,需要布置两道2.8m间距的次梁,这样房间内还会出现次梁,不仅增加了钢结构用量,室内净高还会降低400mm左右,使用感受不佳;得益于PH板更高的刚度,跨中仅需布置一根钢次梁,室内净高不变,提升使用感受。
图8 板底密拼缝
图9 PH板方案跨中一道次梁
综合造价
PH板相对钢筋桁架楼承板,施工过程中省去了临时支撑搭设的材料和人工费用,亦可减少次梁根数从而减少用钢量,使用过程中省去了板底吊顶、装修的费用,经测算,综合造价可降低15%以上。
PH板相对现浇楼板,无需满铺模板、搭设满堂撑,得益于预应力底板和高性能混凝土肋,现场钢筋用量约节省3kg/m²,浇筑完成后也无需进行板底抹灰,节省了人工费和材料费,经综合测算,可以实现与现浇方案价格持平甚至更低。
图10 钢结构项目案例
图11 PC结构项目案例
综上所述,PH免撑板在免模免撑、合理布置次梁间距、节省建设成本和提升使用感受等方面有明显优势。经过多年技术迭代,PH免撑板搭配PH次梁(PH楼盖)使用,则可以实现主梁区格内免支撑,进一步的发挥了免模免撑的优势。PH楼盖已经在多个项目中应用并实现显著的经济效益,工期更快,用人更少。随着装配式楼盖和装配式结构体系的不断进化,装配式结构在一些应用场景已经实现了造价接近或低于现浇结构,因此有理由相信,装配式结构的成本拐点已经来临。
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