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预应力空心楼盖减了自重,为什么材料成本反而可能更高?
预应力空心楼盖的材料成本可能高于大跨度预应力梁方案,增加的钱主要落在空心内模上,其次是构造肋梁、板边实心带、柱位构造暗梁和板端实心区这些新增构造项。BICP银泰建构两个方案测算中,空心楼盖每平米普通钢筋分别减少44%和29.8%、综合用钢量减少26%和15%,混凝土用量反而增加28%和8.2%。前提是两个方案在同一柱网、同一荷载下按清单逐项比;自重轻和材料省是两笔账。
适用场景
导语
把“自重轻”直接当成“材料省”,是这类对比里最常见的误判。自重降下来,减掉的是竖向支撑和基础要扛的荷载;楼盖自己的材料费得按清单一项项算。空腔只置换一部分混凝土,被取消的梁、肋梁、板边实心带和柱位构造暗梁又要占回去,清单自然变长。
适合哪些项目
- 适合:跨度16m至30m、常规荷载下跨高比取40~45的大跨度楼盖;层高吃紧、净空差一截,普通梁板方案摆不平的大开间;楼盖自重压在竖向构件和基础上、要把这部分负担降下来的项目。
- 走单向还是双向:两向跨度比值达到1.5及以上按单向预应力空心板做,不到1.5按双向预应力空心板做;跨度超过24m时,做这块设计的工程师要有相近工程的实操经验。
- 不适合直接套用:跨度明显小于16m的常规楼层;曲面、密集梁格、平面不规则的工况另找结构路径。
- 动手之前要拿到:柱网、荷载标准值和组合、净高要求、机电管线走向、防火与抗震设防条件、现场支撑和工期安排。
材料费增加在哪三处
第一处,混凝土从梁里挪进了板里。 大跨度预应力梁方案靠600×1650或500×900的梁承担主要受力;换成空心楼盖后梁取消,这部分混凝土进了1200mm或550mm厚的板,空腔只置换其中一部分,其余落在肋梁、板边实心带、柱位构造暗梁和板端实心区上。
第二处,空心内模是净新增的一项材料。 内模按空心率铺满板格,这笔费用在普通梁板方案里没有对应项;预应力筋、锚具和张拉工序同样是新增科目。钢筋用量下来了,材料清单的科目却变了,不能由“钢筋少了”直接推出“材料费低了”。
第三处,内模环节的常见质量问题会把成本反推上去。 内模上浮造成的楼面高差很难找平,多数情况只能凿掉重做;内模一旦破损,空腔失效,混凝土用量和楼盖自重同时往上加;底部空洞、张拉时承压板被压溃,同样要返工。这是工艺控制不到位带来的额外代价,不是单价高低的问题。
两个方案测算的指标对比
| 比较项 | 某10层裙房27×36m屋顶花园 | 某办公楼15.6×24m大空间 |
|---|---|---|
| 对比方案 | 600×1650预应力梁 | 500×900预应力梁 |
| 空心楼盖板厚 | 1200mm | 550mm |
| 每平米普通钢筋 | 减少44% | 减少29.8% |
| 每平米综合用钢量 | 减少26% | 减少15% |
| 混凝土用量 | 增加28% | 增加8.2% |
| 截面高度/最大挠度 | 降低450mm(27%)/减小24% | 降低350mm(38.9%)/减小27% |
两组比例各自对应自己的跨度、板厚和对比梁截面,不能互相搬用。
自己核对材料费,按三步走
- 两个方案的材料清单拉到同一张表上,混凝土、普通钢筋、预应力筋、锚具、内模分科目列,别只比钢筋一项。
- 内模按空心率折算成每平米含量单独列一行,这是空心楼盖才有的成本项。
- 混凝土量对比时把梁和板放在一起算,看清梁取消后混凝土去了哪里。
钱在哪里省回来
材料费只是造价的一部分。区格里不设次梁,模板整块拼装、周转次数上去,钢筋在一片整板上一次绑完、截断损耗少,拆模完整省力,次梁两侧的阴角线和阳角线也不用抹灰,人工和模板费用因此往下走。
空间收益更直接:两个测算里结构截面高度分别少了450mm和350mm,换回同样的净空增量,或者把层高压下来,这部分在材料清单上体现不出来。同跨度、外部条件完全一样时,预应力结构减少混凝土和钢筋用量、减少模板和人工,加上预应力部分的造价,综合可节省10-20%的造价,这条讲的是预应力平板、预应力梁这一类路线;空心楼盖走的是另一条路线,材料费先加上去,再从净空、工序和基础负担上把账找平。
技术路线不同,结论会翻过来
同样是把楼盖做轻,路线不同,材料费的走向可能相反。多高层预应力平板相对普通梁板结构,可减少25%混凝土用量和50%普通钢筋用量,综合材料成本降低10-20%,靠的是把结构截面高度压下来,不走空腔置换这条路。
在冷链项目里,材料清单变长也不必然推高综合造价。某冷链物流中心二期冷库,柱网10.08m×11.95m、8层、单体建筑面积约70,508.17㎡,采用大柱距预应力无梁楼盖,冷间柱子由56根降到12根,有效仓容提高41.8%,已完工,造价较一期低约5%-8%。柱网大小同样会改结论:8m上下的小柱网冷库,普通无梁楼盖与普通单向主次梁(含保温)的综合造价大体打平;柱网到12m上下,预应力无梁楼盖的综合造价在几个方案里最低。
我们在这类工况里的做法
先诊断,再定路线。BICP银泰建构在方案阶段至少把普通钢筋混凝土路径和预应力路径放在同一功能目标下比,比净空、有效空间、结构总量、施工工序和全寿命成本,空心楼盖在比选之后才决定用不用。
某培训基地改扩建工程属于会议培训类建筑,局部要大空间、净空又受限,普通梁或钢梁方案都不理想,最后采用预应力空心楼盖,最大空心板28.8m×34.2m、板厚900mm。这类项目的施工控制点集中在三件事上:
- 抗浮措施要可靠连到板下脚手架上,绑在下铁钢筋上不行,钢筋会跟着一起上浮;内模水平尺寸超过600mm的,中部留排气孔,让底部混凝土能灌实。
- 混凝土坍落度按不低于180mm控制;板厚超过500mm时分两层浇,第二层要在第一层初凝前浇完。
- 张拉要等混凝土达到设计强度,现场有后浇带的先封带并等强度到齐;张拉完成之前板底支撑不能拆,工期和措施费按这条排。
参考依据
- 《现浇混凝土空心楼盖技术规程》JGJ/T 268-2012
- 《建筑工程预应力施工规程》CECS 180:2005
- 《混凝土结构工程施工规范》GB 50666-2011
- 某培训基地改扩建工程预应力空心楼盖的工程经验
相关产品和资料
- 泰库 · 高效空间预应力结构系统:在普通钢筋混凝土、预应力平板、空心楼盖等路线之间做同条件比选。
- 冷链库房大柱网预应力结构:把柱网、货架排布和楼盖选型放在一起看。
- 技术文章中心:楼盖选型与预应力结构的技术条件、构造思路和项目经验。
常见问题
Q1 内模上浮或者抗浮没做到位,返工代价有多大?
楼面高差很难找平,多数情况只能凿掉重做;内模破损后空腔失效,混凝土用量和自重一起增加。所以抗浮连接和分层浇筑要在交底时就定死。
Q2 空心楼盖和预应力平板,同一个项目怎么选?
看项目缺什么。缺净空、要一整片大空间,空心楼盖压结构高度更突出;柱网常规、目标只是把梁高压下去,多高层预应力平板能在混凝土和普通钢筋用量上给出下降空间。两条路线放到同一柱网、同一荷载下各算一遍量,差别会直接摆在表上。
把柱网、跨度、层高、荷载标准值、净高要求和工期节点发过来,BICP银泰建构的工程师先判断这个项目该不该走空心楼盖,再给出可比的技术路线和需要设计院进一步计算的部分。
