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地下车库 · 方案对比

平板式筏基和梁板式筏基,什么时候该上预应力?

先看五项条件:柱网与跨度、荷载、地基与抗浮、层高净高与机电净空、施工组织与工期。判断分两步:先看普通钢筋混凝土方案的控制因素是冲切、基底反力不均还是受弯,决定该不该上预应力;决定上预应力之后,再按柱网、柱荷载、抗浮桩布置和施工条件比较平板式与梁板式。BICP银泰建构在这类基础方案里先做普通钢筋混凝土基线比较,再定技术路线,“高层用平板、柱距大用梁板”当不了口诀。

作者:BICP银泰建构
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适用场景

地下车库方案对比预应力筏基、平板式筏基、梁板式筏基、筏板基础选型、基础方案比选、地下车库结构
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导语

一个常见的误判,是拿柱距和高度直接对应结构形式,把决定板厚的冲切、抗浮桩布置和施工条件放到次要位置。形式定错,后续通常要在板厚上反复试算,挖深跟着变,梁高挤占净高,或者局部节点变复杂、工期往后拖。

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适合哪些项目

  • 适合: 普通钢筋混凝土方案的控制因素落在冲切、基底反力分布不均、双向超长带来的收缩和温度应力上,或者减少挖深和自重对抗浮有利,预应力就值得进入比选。柱荷载较大、等厚度板冲切验算不通过、需要在板面或板下局部加墩或配抗冲切钢筋的项目,也属于这类。
  • 不适合: 控制因素主要是受弯、地基沉降差异或抗拔桩只布置在局部范围,先把地基处理、布桩和基础形式定清楚,再判断预应力在哪个环节起作用。预应力在筏板上的作用,主要是把抗冲切能力提上去、让基底反力分布更均匀,受弯这块帮助不明显。
  • 需要先确认: 如果地基压缩层里有软弱土或可液化土、上部结构刚度不够、相邻柱荷载和柱距变化超过20%,或者平板厚跨比、梁板高跨比小于1/6,刚性板带法和倒楼盖法就失去前提,得改用弹性地基梁板法或有限元分析。筏板厚度先按平板式不小于500mm、梁板式底板不小于400mm控制,经验上按每层50mm估算,再验算冲切、抗弯、抗剪,配筋率不宜大于1%;不满足就调整板厚重算。
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怎么自己核对这些条件

  1. 先算普通钢筋混凝土方案。 按项目柱网、荷载和地基条件,算一版不配预应力的平板式或梁板式,看控制因素是冲切、受弯还是沉降。
  2. 找控制因素。 冲切控制时,预应力调整基底反力、提高抗冲切能力,板厚有减薄空间;受弯控制时,预应力不能单独解决问题,要先算清再比。
  3. 看抗拔桩布置。 抗拔桩如果只打在基础板下局部范围,从抗浮工况看,梁板式筏基受力更清楚,基础不会一半是桩筏、一半是平板筏基。
  4. 比较结构总高和挖深。 比板厚,不如比结构总高和挖深。平板式的板厚常由冲切控制,板越厚挖深越大;梁板式的梁高占净高,板能薄一些。
  5. 看施工组织和工期。 平板式的钢筋布置简单,现场施工难度小;梁板式的模板和机电避让多,工期容易往后拖。超厚板的混凝土温度控制要求也要在方案阶段算进去。
比较项 平板式筏基 梁板式筏基 判断要点
适用柱网与荷载 柱荷载不大、柱距较小且等柱距时优先比平板式;框架—核心筒、筒中筒结构也常用平板式 柱下布置基础梁,双向肋梁多用在柱网间距较大的情况 柱距大只是方向,柱荷载、冲切和施工条件也要看
净高与挖深 板厚常由冲切控制,板越厚挖深越大 梁高占净高,板能薄一些 比板厚,不如比结构总高和挖深
抗浮适配 抗拔桩满布时可走桩筏 抗拔桩只在局部时,梁板式受力更清楚 先查抗拔桩怎么布置,再看柱距
预应力切入点 冲切、基底反力不均、超长收缩温度应力 在梁内布筋,调整基底反力,减薄梁板 先定控制因素,再判断要不要上预应力
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工程经验:两个项目说明什么

我们在某会展中心项目做的预应力筏板带基础梁,基础平面186m×144m,筏板400/500mm,基础梁400×1000mm;对照的普通钢筋混凝土方案,板要600/650mm,梁要500×1500mm。方案对比下来,基础挖深减少0.5米,混凝土用量减少约30%,普通钢筋用量约减少35%;预应力部分增加造价200元/㎡,总造价仍节省120余万元,工期缩短35天。在这块带基础梁的大面积筏板上,预应力把板厚和梁高同时降下来,和预应力提高抗冲切能力、调整基底反力分布的作用方向一致;具体到项目仍是方案测算的结果,一个项目的数据不能当成普遍效果。

另一个地下车库顶板项目(这是顶板楼盖,和基础筏板分开看),柱网8.0m×8.0m、层高3.6m、板厚390mm,覆土与消防车荷载较大,采用无粘结预应力平板加托板柱帽,重点处理超长地库后浇带处的张拉端与接缝钢筋。这个项目说明,8米级柱网、覆土和消防车荷载都不小的顶板楼盖,平板式路线走得通;决定实施质量的是接缝与张拉端构造。这条经验来自顶板楼盖,和基础筏板的板厚控制分开看。

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选错会带来什么后果

平板式如果在方案阶段把板厚估低了,验算时就得加厚,或者在柱下加墩、配抗冲切钢筋,板厚和挖深跟着变,这种反复在方案比选阶段就要想到。地下车库净高紧张时选梁板式,梁高要吃净高,模板和机电管线避让的活多,工期容易被拉长。抗拔桩只打在局部却按平板式做,基础就成了一段桩筏、一段平板筏基,受力路径说不清楚。受弯控制的项目指望预应力挑大梁,效果有限,还多出张拉和锚固的工序。

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参考依据

  • 某会展中心项目:预应力筏板(板400/500mm、梁400×1000mm)与非预应力方案(板600/650mm、梁500×1500mm)的比选与实施经验。
  • 某地下车库顶板项目:覆土与消防车荷载下预应力平板楼盖的接缝与张拉端处理经验。
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常见问题

Q1 柱距一大,平板式筏基就不能用了吗?

柱距不是唯一条件。柱距放大以后,平板式通常要靠加厚板、加柱墩或配抗冲切钢筋来过冲切关,划不划算要放在梁板式和普通钢筋混凝土方案里一起比;起作用的还是柱荷载大小、板厚、冲切验算和现场施工条件。

Q2 预应力筏板一定要设后浇带吗?

后浇带设不设,取决于平面长度、施工组织和收缩控制方案,预应力只是其中一项。预应力能缓解双向超长的收缩应力和温度应力,后浇带、加强带和张拉端构造仍要一起设计。

Q3 预应力筏板的张拉和普通楼板有什么不同?

筏板里预应力筋的线型跟普通楼盖不一样,张拉端、锚固和分段张拉要跟着施工缝、后浇带和施工分期走。张拉之前要盯住混凝土强度、孔道和锚固条件,张拉记录要按分段记清楚。

请把柱网、板厚、覆土与消防车荷载、设备荷载、抗浮水位、抗拔桩布置、层高净高和施工阶段整理给我们,BICP银泰建构的工程师先做初步诊断和方案比选,给出平板式、梁板式与是否上预应力的比较结论。

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