明瑋
(武漢市城市防洪勘測設計院,湖北 武漢 4 30014)
密肋樓蓋結構在堤防工程中的應用
明瑋
(武漢市城市防洪勘測設計院,湖北 武漢 4 30014)
伴隨我國社會經濟發展速度的加快,人們對于濱江環境的要求也在隨之不斷的提升,臨江堤防的改造也迫在眉睫。文中武青堤在改造成緩坡堤防的同時,土堤堤身下設置了覆土建筑以達到堤防復合利用的目的,覆土建筑作為堤防結構的一部分,相對于普通建筑提出了更高的要求,需既要滿足結構承載安全,也要保證防洪安全。武青堤覆土建筑工程通過結構型式對結構安全、防洪安全以及工程投資等方面的比選分析,確定采用密肋樓蓋結構。
堤防;覆土建筑;密肋樓蓋;模板;設計;施工
武青堤堤防江灘綜合整治工程(青山段)由武青堤羅家港至武豐閘總長7.503 km。為了整治灘地沙場、碼頭等阻水建筑物,改善城市臨江地區的環境,充分發揮臨江優勢,帶動沿線的經濟發展,武漢市對該段堤防進行景觀整治。
堤防整治設計秉承“城、灘、江三位一體”及“似堤非堤”的設計原則,通過緩坡式堤防地形的營造,化解城、灘之間的這一道堤防障礙,將城市與江灘、與長江完美的結合在一起。通過優化設計,在滿足防洪安全要求的情況下,將原來的工程坡改為了坡比為1∶6~1∶15不等的自然起伏緩坡,從視覺上減緩了標準土堤帶來壓迫感,增加了堤防的生態性。堤頂步道變為了蜿蜒曲折的曲線,通過兩側植物景觀的營造,打造一條變化豐富的堤頂綠道。
堤防整治將局部堤段在不破壞堤防整體自然起伏緩坡坡形的情況下,在堤防緩坡以下布置地下二層覆土建筑,建筑進深39 m,分為五跨,柱網尺寸為9 m×9 m和9 m×6 m,順堤線方向均為9m跨;負一層層高5.1 m,樓板高程23.30 m,用于停車和管理辦公;負二層層高4.2 m,底板高程19.10m,全部為停車場。為了不影響堤坡整體性,將覆土建筑物完全覆蓋于堤坡以下,建筑頂板高程為28.40 m,上覆約1.6 m的填土。覆土建筑負一層臨城市面設有出口,通過臺階及無障礙坡道連接臨江大道,建筑兩側設停車場進出口,連接地下二層停車場,見圖1。

圖1 武青堤堤段斷面示意圖
武青堤地下二層覆土建筑其主要特點是結構布局規整,主梁跨度大,屋頂有較厚覆蓋土,上部豎向荷載大,并承擔外江洪水位的擋洪作用,存在較大水平荷載作用。根據其特點分別選用普通梁板結構和密肋樓蓋結構進行比較分析。
普通梁板結構由梁和柱以剛接或者鉸接相連構成承重體系,共同抵抗使用過程中出現的水平荷載和豎向荷載。上部結構傳力方式主要由樓板傳力至次梁、主梁,再由主梁傳至柱。由于上部荷載大、梁跨度大,初步擬定主梁結構尺寸為400 mm×1 100 mm,柱為700 mm×700 mm,板厚250 mm。
現澆密肋樓蓋結構是一種新型的空心板樓蓋結構(見圖2),由現澆薄板與間距較小的雙向肋梁組成,一般肋距不大于1.5 m。雙向密肋結構體系傳遞荷載的方式是由密肋樓蓋沿二個方向同時傳遞給邊梁和柱,由梁柱共同承擔上部荷載,荷載主要由柱承擔,梁結構尺寸相對減少;雙向密肋通過T型梁作用,比平板結構具有更大的總結構剛度;雙向密肋梁板跨小,樓板可以做的很薄。密肋梁板結構體系適用于大空間、大荷載、大跨度和連續多跨多層和高層建筑,尤其在倉儲庫和地下人防工程、地下車庫等工程中具有顯著優勢。根據上部荷載計算,擬定雙向密肋樓蓋結構肋距1.2 m×1.2 m,肋梁底寬200 mm,肋高600 mm,主梁為600 mm× 600 mm,柱為700 mm×700 mm,板厚150 mm。

圖2 肋梁示意圖
每平方米普通梁板樓蓋與密肋樓蓋結構經濟對比見表1。

表1 每平方米普通梁板樓蓋與密肋樓蓋結構經濟對比
通過方案比選,密肋樓蓋結構能夠最大限度的減小梁板的結構高度,保證了建筑使用空間;樓蓋結構剛度大,能夠有效提高臨江側外墻作為防洪墻的穩定性;密肋梁模板采用模殼進行組裝定位,縮短結構模板安裝時間加快施工進度;工程投資節省約6%。因此武青堤覆土建筑選用密肋樓蓋結構。
武青堤雙層覆土建筑采用C35現澆鋼筋混凝土結構,柱網尺寸為9×9 m和9×6 m,室內地下室地坪高程為19.10 m,一層結構標高為23.30 m,頂板高程為28.40 m,兩層層高至上而下分別為5.1 m、4.2 m,結構橫向寬度為39 m。
覆土建筑采用現澆鋼筋混凝土密肋樓蓋結構。框架柱為700 mm×700 mm,柱頭設3 m×3 m柱帽,地下一層屋面密肋樓蓋肋梁高度600 mm,板厚150 mm;地下二層樓板密肋樓蓋肋梁高度550 mm,板厚100 mm。根據主要柱網尺寸9 m× 9 m和9 m×6 m,選用兩種尺寸模殼,1.0 m×1.0 m(模高450/400)、1.0 m×0.8 m(模高450/400)。其中柱網9 m×9 m單跨選用縱橫向均選用7×1.0 m;柱網9 m×6 m單跨選用縱向選用7×1.0 m、橫向選用4×1.0 m+1×0.8 m,見圖3。

圖3 柱網布置示意圖(單位:mm)
現澆密肋樓蓋結構施工流程為:安裝支撐底模龍骨→暗梁、板鋼筋下料→模殼吊到工作面→檢查(調整、修補產品)→按施工圖安放模殼(檢查模殼底部和模板結合有無縫隙)→隱蔽驗收、記錄→預埋管線以及豎向穿管預留孔洞 →鋪面鋼筋、清除模殼間以及底板上雜物→鋪設混凝土輸送管、澆搗混凝土→養護、拆模。
施工現場示意見圖4、圖5。

圖4 施工項目視圖
對于堤防下布設覆土建筑的復合堤防,結構既要滿足結構承載安全,也要保證防洪安全。采用密肋樓蓋結構方案,在相同的樓層凈空條件下降低了結構高度,使建筑基坑的開挖深度降低約1 m,防止基坑開挖到粉砂層,提高了支護結構的安全性,節省了工程投資。
TV871
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1009-7716(2017)01-0098-02
10.16799/j.cnki.csdqyfh.2017.01.028
2016-11-09
明瑋(1977-),男,湖北棗陽人,高級工程師,從事水工結構設計工作。