地下车库 · 方案对比
有人防要求的地库顶板，预应力为什么不宜采用无粘结体系？
有人防要求的地下车库顶板，BICP银泰建构按有粘结预应力体系出方案，无粘结只放在非人防区。做法成立的前提，是人防分区图、防护等级和等效静荷载已经由设计单位明确，并对照项目所在地的标准和审图要求逐条过一遍。这套判断的起点是防护要求，施工便利与否排在后面。被限制的只是无粘结这一种锚固与粘结做法，预应力结构本身仍可用于人防顶板。
适用场景
导语
方案讨论里最容易走偏的一步，是拿无粘结的施工便利当选型理由。无粘结省掉预留管道和穿束灌浆，现场确实好做，可它靠锚具把预应力传给混凝土，对锚具的可靠性和耐久性要求更高。人防顶板承受核爆动荷载，折算成等效静荷载后按弹塑性阶段设计，构件要有可靠的共同工作和连续传力路径，这是人防区顶板按有粘结体系出方案的主要理由。
适合哪些项目
- 顶板局部或整块划入人防区、要按人防荷载校核的地下车库顶板。
- 覆土自重、消防车荷载、地下水浮力叠加的顶板，更要在方案阶段把体系先定下来。
- 核5级人防顶板要换比选方向：等效静载过大，无梁楼盖这类形式就不合适了，建议改用梁板结构。
- 动手前要先拿到：人防分区图与防护等级、覆土厚度、柱网与层高、顶板区格最大短边净跨、抗浮水位，以及项目所在地适用的人防标准和审图要求。
为什么卡的是“无粘结”这一种形式
无粘结预应力筋和混凝土之间隔着防腐油脂与护套，两者不直接接触，预应力通过锚具传到混凝土上。好处是省掉预留管道和穿束灌浆两道工序，现场好做，预应力损失也小，使用阶段还能补张拉；代价落在锚具上，对它的可靠性和耐久性要求更高，预应力筋的抗拉强度也用不足。
有粘结先留孔道、再穿束，张拉完成后灌浆，浆体将预应力筋与混凝土连成整体，两者一起受力。人防顶板要的就是可靠的共同工作和连续传力，两条路线的受力方式差别正在这里。
标准依据要分开看两句话。《人民防空地下室设计规范》GB 50038—2005 没有禁止人防工程采用预应力混凝土结构；北京市地方标准《平战结合人民防空工程设计规范》DB11/994-2013 第4.1.1条写明，人防工程的钢筋混凝土结构体系不得采用无粘结预应力混凝土结构。不同地区的条文和审图要求有差别，我们做人防区顶板时统一按有粘结体系出方案，具体条文在项目上逐条对照。受限的只是无粘结这一种形式，预应力结构用于人防顶板这条路本身是通的。
有粘结和无粘结在人防顶板上的差别
| 比较项 | 有粘结预应力 | 无粘结预应力 |
|---|---|---|
| 与混凝土的关系 | 灌浆后与混凝土粘成整体，共同受力 | 预应力筋与混凝土之间有油脂和护套，靠锚具传力 |
| 用在哪 | 人防区顶板、框架大梁等 | 非人防区顶板等无粘结可以承担的部位 |
| 锚固形式 | 板内多用扁锚，梁内用群锚，按构件与孔道选型 | 板内多用单孔锚固、单根张拉，也可按施工组织选其他锚固形式 |
| 主要工序 | 预留孔道、穿束、张拉后灌浆 | 铺束、张拉，不灌浆 |
| 标准依据 | 人防结构与框架大梁宜采用有粘结 | 北京市地方标准 DB11/994-2013 第4.1.1条：人防工程不得采用无粘结预应力混凝土结构 |
先分区，再校核，最后比楼盖形式
- 按人防分区图把顶板切成块：人防区用有粘结扁锚体系，非人防区可以用无粘结单孔锚固体系，同一个项目按防护分区分别确定。
- 先按常规活荷载组合验算承载能力、正常使用极限状态和抗冲切，把板厚、预应力筋和普通钢筋定下来。
- 消防工况只校核承载力，沿用上一步的板厚与配筋，不够就加普通钢筋，不重复做正常使用验算。
- 按人防荷载工况组合校核时，永久荷载分项系数在效应不利时取1.2、有利时取1.0，人防等效静荷载分项系数取1.0；材料强度设计值按动荷载调整，混凝土弹性模量按静荷载作用时的1.2倍取用。承载力不够时，先不动预应力筋数量、加普通钢筋；还不够，才加板厚重算。
- 体系落定之后再比楼盖形式：平板、预应力宽扁梁加预应力大板、常规梁板，放在覆土、净高、挖深和综合造价上比。
一个项目里的分区做法
我们在一个地下车库项目里就是这么做的：柱网8.0m×8.0m，人防区板厚400mm，板内布置有粘结扁形孔道预应力筋；非人防区板厚320mm，用无粘结预应力筋。两者相差80mm板厚，非人防区净空多出250mm，顶板自重下来，挖深和基础设计也跟着经济。一块顶板不必只用一种体系，多出来的板厚只加在人防区。
人防工况的方案测算我们也做过：柱网8.1m×8.1m、覆土2.0m，预应力平板方案比普通梁板方案综合造价省约27%，按3万平方米地下车库算约360万元。这组数来自方案阶段测算，比的是顶板楼盖形式，有粘结与无粘结之间的差价不在其中。
工程上的几个判断
有粘结的孔道预埋和穿束，夹在支模、绑普通钢筋、浇混凝土这些工序里做；张拉由独立工种完成，不占关键线路，灌浆紧接张拉。纳入总包统筹后，工序安排和普通预应力工程一个逻辑。
要提前定下来的是三件事：外墙部位一般只能做固定端，张拉端要在后浇带或出板面解决，位置在深化设计阶段落定；后浇带位置用搭接把预应力筋接上，让预应力连续传过去；灌浆什么时候插入、浆体质量怎么控，写进专项方案。这三件事落定，有粘结在现场并不比无粘结难管。
参考依据
- 《人民防空地下室设计规范》GB 50038—2005
- 《平战结合人民防空工程设计规范》DB11/994-2013 第4.1.1条（人防工程钢筋混凝土结构体系不得采用无粘结预应力混凝土结构）；人防顶板的等效静荷载标准值查该规范表4.3.6，按覆土厚度和顶板区格最大短边净跨取值
- 银泰建构地下车库顶板工程经验：一座地下车库项目的顶板按防护分区，分别配置有粘结扁形孔道预应力筋和无粘结预应力筋
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常见问题
Q1 人防区顶板能不能干脆不做预应力，全用普通钢筋混凝土？
可以，这是要比选的路线之一。顶板跨度大、覆土厚又超长时，普通梁板要在层高和挖深上付出代价，超长带来的温度应力还得另想办法。BICP银泰建构把普通梁板、预应力平板、预应力宽扁梁放在同一张表里比，按项目条件选。
Q2 预应力延性差，能用于人防顶板吗？
能。预应力结构在人防顶板的可选范围内，受限的是无粘结这一种锚固与粘结形式。预应力钢筋的伸长率通常是冷加工钢筋的3倍以上；普通钢筋一般超强10%，预应力钢绞线可超强29%，变形恢复能力好，人防工程多次使用更有利。
把人防分区图、覆土厚度、柱网和层高发过来，BICP银泰建构的工程师按防护分区提体系建议，顺带把顶板楼盖形式的比选做出来。