大跨度SP板、砌塊建筑設計與施工

袁慶銘

【摘要】本文介紹了大跨度SP板與混凝土小型空心砌塊組合建筑結構體系的特點，并結合一例試驗工程說明設計與施工中采取的技術措施。

【關鍵詞】大跨度；SP板；混凝土小型空心砌塊；設計與施工

1 大跨度SP板、砌塊建筑結構體系的開發與研究

采用SP板等預應力混凝土空心板和混凝土小型空心砌塊構成的建筑物，具有工業化程度高，產品質量好、節能、節省建筑材料、節約土地、建造速度快等優點，國外已有較為廣泛的應用，該種建筑結構體系也被簡稱為“板塊建筑”。本文以SP板、砌塊居住建筑的工程作法，探索兩種新型建材在非居住建筑中的拓展應用，在工程實踐中，設計并建成了大跨度SP板、砌塊建筑結構體系的實驗建筑，通過工程應用開展對這一新型建筑結構體系的研究與開發。

2 試驗工程概況

某物流中心工程，建筑面積11000平方米，單層，層高7.50米，共三幢，各有兩跨，三跨，每跨均為18m。設計采用了混凝土小型空心砌塊墻體承重（墻厚由高度比要求控制），390厚；屋面跨度18m，采用380厚SP板；基礎沿墻體為鋼筋混凝土條形基礎。設計時把該工程作為探索大跨度SP板、砌塊公共建筑結構體系應用的實驗工程，采取了一系列設計施工技術措施，建成投入使用后，達到了預期的效果。

3 大跨度SP板、砌塊建筑結構體系設計的技術措施

3.1建筑物的靜力計算與抗震驗算

單層SP板、砌塊建筑按砌體單層排架進行靜力計算與抗震驗算。試驗工程屋面SP板滿足剛度無限大假設，靜力計算按彈性方案，靜力作用下強度滿足規范要求。抗震驗算采用底部剪力法，滿足7度設防，加速度0.1g的要求。按高厚比要求，墻體厚度取390。

3.2伸縮縫、控制縫的設置

由于砼小型空心砌塊砌體抗剪強度較低，干縮值和膨脹系數均比粘土磚大，干縮和溫度變形將會對墻體產生一定的破壞應力，施工缺陷也會引起墻體裂縫。設計中減小了房屋伸縮縫的間距，控制不大于40m。伸縮縫50mm，縫內塞聚苯條，外封金屬蓋板。沿外墻及內縱墻約12～15米在門窗洞邊設置了控制縫，從基礎梁頂至女兒墻頂。控制縫寬10mm，內鋪防水卷材，外嵌彈性材料，控制縫處對應位置的圈梁鋼筋采取了“V”形彎折處理，以保證圈梁有一定的伸縮變形能力。外挑的檐板每隔12m～15m也設置伸縮縫。

3.3芯柱及圈梁的位置

試驗工程在外墻轉角，各軸線與外墻的相交處以及門窗洞口的兩側設置了不同類型的芯柱。內插Ф12或Ф16的豎向鋼筋，芯柱內的灌孔砼采用了專用砼Cb20。沿墻高共設置了三道圈梁，分別為屋面板處，窗臺處，墻高中部。再窗臺處的圈梁頂部每隔600設一排水孔，即砌墻時再灰縫中放入浸過油的線繩。同時對墻體的勾縫處理做了要求，選擇了利于排水的樣式，這些措施都較好的解決了墻體的抗滲問題。另外，針對砌塊墻抗拉與剪能力較弱的特點，在墻體內曾配了鋼筋網片，即在水平灰縫中沿豎向每隔400（兩層砌塊）設一Фb4冷拔鋼絲焊接的鋼筋網片。

3.4大跨度SP板的應用

試驗工程中選用了SP38A18014型SP板，板長18000，板自重5.14KN/m2，板端的連接構造考慮到跨度較大，做了局部的加強處理。為保證SP板安裝后板面平整，頂棚省去抹灰工序，設計中提出了解決SP板存在的起拱不均的質量通病的有關措施，通過規定混凝土水灰比、板的切割時間、存放時間、堆放位置等控制同一批次SP板的反拱值。

4 大跨度SP板、砌塊建筑結構體系的施工措施

4.1砼小型空心砌塊墻體的施工措施

試驗建筑要求砌塊停放期必須保證大于28天，出廠強度必須達到100%，雨天應有遮蓋措施，防止雨淋。施工前由施工單位繪制排塊圖。砌塊墻體的砌筑應錯孔搭砌，從轉角或者定位處開始，縱橫墻同時砌筑，上下皮砌塊的搭接長度應為主砌塊的一半為190長，水平豎向灰縫的飽滿度不應低于90%，水平灰縫的厚度和豎向灰縫的寬度應為10，不得小于8也不得大于12。灰縫用原漿隨砌隨作勾縫處理，缺砂漿處應補漿壓緊壓平，灰縫凹進墻面2mm。砌筑墻用雙排外腳手架施工，不得再砌筑的墻體上設腳手架眼，遇雨應停止施工并對已砌筑的墻體進行遮蓋，砌塊墻體的砌筑不得澆水，氣候異常炎熱干燥時可在砌筑前少量噴水濕潤。

4.2混凝土小型空心砌塊墻體芯柱的施工措施

試驗建筑芯柱的灌孔采用混凝土小型空心砌塊灌孔專用砼Cb20，砼小型空心砌塊灌孔專用砼Cb20應滿足《砼空心砌塊灌孔砼》（JC8612000）的要求。芯柱的柱腳必須留設清掃口，灌孔前應清掃芯柱孔洞內壁及芯柱孔道內落下的砂漿等雜物。芯柱鋼筋采用搭接綁扎，綁扎鋼筋后，清掃口用模板封閉。芯柱砼必須在砌筑強度大于50%后方可澆灌，并應有定量澆灌記錄。按照“連續澆灌，分層搗實”的原則操作，每次澆筑的高度應小于1500。砼入芯孔后要用小直徑振搗棒略加振實，在多余水分被塊體吸收后，再行振搗以保證芯柱灌實。

4.3SP板的安裝

要求SP板支承處應平整，水泥砂漿找平后，在板底設置專用的塑膠墊片，灌縫采用C25細石砼，并應在吊裝后進行其他工序前盡快實施。在灌縫砼強度達到75%前，板面上不得進行任何施工工作。在SP板安裝過程中采用卡具法，將起拱度不均的相鄰板在板縫位置用卡具卡住，并用螺絲調整使兩板起拱一致，然后澆筑板縫砼，達到強度后再卸掉卡具。施工安裝SP板應相鄰跨對稱布設，以保證中部縱墻不承受偏心力。

5 結語

試驗建筑經過精心設計與施工，經各方驗收，均滿足相關規范規程要求，滿足業主提出的技術經濟指標。設計施工單位還將對試驗建筑進行必要的長期監測，若發現問題將及時分析原因，找出解決辦法。試驗建筑是單層結構，下一步在具備條件時，將探討該建筑結構體系在高層公共建筑或工業建筑中的開發應用，并不斷完善設計與施工技術措施。

SP板、砌塊居住建筑國外已應用多年，設計理論和構造措施，已為國際許多試驗研究所證實，相信在國內也會有越來越多的應用。大跨度SP板、砌塊建筑體系還會在公共建筑、工業建筑中得到發展。本文介紹的某物流中心大跨度SP板、砌塊公共建筑的建成，標志著大跨度SP板、砌塊建筑體系應用范圍可進行擴展，為大跨度單層或多層公共建筑的體系選擇增加了新的內容。