傅 禮 銘

（深圳市星百勝建筑科技開發有限公司，深圳518034）

 

[摘 要] 本文通過近百個工程實例采用傳統梁板結構和薄壁筒芯空心樓蓋結構兩種不同布置型式建模、計算、配筋并繪制施工圖后進行樓板主材（鋼筋、混凝土、樓板和薄壁筒芯）工程量及造價比較，再按荷載分級和柱網分級兩種方式歸類整理，論述了薄壁筒芯空心樓蓋在不同條件下的經濟性能。

[關鍵詞] 薄壁筒芯 空心樓蓋 結構 經濟性能

 

1．引言

 

1.1 關于現澆混凝土空心樓蓋

    現澆空心樓蓋是一種按一定規則放置內模后經澆筑混凝土而形成空腔的樓蓋，這種埋入式內模有空心、實心筒體和空心箱體多種形式。本文所研究的現澆空心樓蓋除特殊注明外均為埋入式空心筒體內模形成的空心樓蓋。該空心筒體內模是一根一定長度兩端封閉、壁厚3-5mm的玻璃纖維增強水泥或其它高分子合金材料制成的高強薄壁管，簡稱薄壁筒芯，其質量要求須符合文獻^[1]的相{TodayHot}關標準。

    現澆混凝土空心樓蓋結構具有減輕自重、降低地震作用、提高隔熱隔聲性能等優點、可較明顯地降低總體造價，并改善使用功能。近年來，這種結構已廣泛地應用于商場、辦公樓、圖書館、教學樓、停車庫、住宅等建筑中，尤其適用于具有大跨度柱網、大荷載結構，對層高有限制要求的公共建筑、住宅建筑和工業建筑。

    現澆混凝土空心樓蓋根據建筑功能和結構型式的需要，設計成有梁空心樓蓋（明梁加空心大板）和無梁空心樓蓋（暗梁加空心大板），這兩種形式因其配筋量、混凝量及用芯量不同，造價也所不同。

1.2 問題的提出

薄壁筒芯空心樓蓋因其較為優越的特性，尤其是能顯著改善使用功能而廣受應用，但在應用過程中其真實的經濟性能和施工工藝常常受到質疑，嚴重制約和影響著該項技術更為廣泛的推廣和應用。一般地，開發商在關心空心樓蓋與傳統梁板結構總造價相比較的同時，更加直接關注樓蓋自身的造價狀況，是增加、是持平還是有所降低？因此，撇開其他綜合效益不談，單獨研究薄壁筒芯空心樓蓋在不同條件下的經濟性能，從而歸納出這種樓蓋的最佳適用范圍就很有必要了。

傅禮銘 男 深圳市星百勝建筑科技開發有限公司總經理、1工程師、《現澆空心樓蓋結構技術規程》編委

1.3 關于本文

1.3.1 項目來源    本研究中涉及的近百個工程實例，均是深圳市星百勝建筑科技開發公司近三年來在深圳、惠州、珠海等地從事現澆混凝土空心樓蓋技術推廣和應用的工程項目。盡管其中大多數項目只停止在經濟比較之后，但其中也不乏已完成施工的空心樓蓋，僅深圳地區應用空心樓蓋的面積已逾100萬m²，為行文簡便所有工程名稱均以編號和簡稱列示。

1.3.2 經濟指標參數    在本研究中偏重于傳統梁板結構型式和現澆筒芯空心樓蓋結構型式不同樓蓋的工程量的比較，但為直觀起見，必須套算經濟價格。本文省去通常工程預算的計價方法，而僅取樓蓋工程量，參照文獻^[2]和文獻^[3]的經濟指標參數作為計算依據。這個指標參數顯然關系每一個具體工程的造價，但不影響本文作橫向經濟比較，讀者在閱讀本文時，應根據當地預算價格比照。

    本文經濟指標參數：鋼筋4392.8元/T；C30商品混凝土3967元/10m³；無梁樓板模板制安3975元/100m²,板厚超出20cm，模板制安以68.65元/cm.100m²計算；有梁模板中梁模板制安4857.20元/100m²，板模板制安4260.19元/100m²，板厚超出10cm，模板制安以58.59元/cm.100m²計算。

    薄壁筒芯材料價以1.00元/cm..m計算，制安費以1.20元/cm.m計算。

1.3.3 參加研究人員    除了本文作者外，還有本公司技術部鄧葉昌、彭慧（女）、嚴明、王婭（女）等結構工程師參與了研究，總工程師{HotTag}陳濤注冊結構工程師對諸項目及本文進行了審閱，一并致謝。

 

2．薄壁筒芯用量研究

 

2.1 薄壁筒芯空心樓蓋基本構造及筒芯布置，見圖2.1a~e示意。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.2 用芯總量N和用芯當量Nu

一定建筑面積范圍內（一棟樓、一層樓或一個區樓等）使用薄壁筒芯數量的總和，即為用芯數量統計，不同筒芯管徑D的數量分開統計然后換算成用芯總量N和用芯當量Nu。

N=Σ_i=1  Li·Di                                 (2.2.1)   

Nu=N/A                                        (2.2.2)

N  用芯總量，cm.m

Di  薄壁筒芯外徑，cm

Li  Di外徑筒芯長度，m

Nu  一定區域范圍內的用芯當量，cm.m/m²

A  一定區域范圍內的建筑面積，m²

   在一個柱網內A=Lx·Ly

2.3 用芯當量Nu研究   

在工程實踐中，筆者發現不論柱網跨度大小荷載大小，不論樓板厚薄，不論所用筒芯管徑大小，有一個比較有趣的現象就是，單方筒芯銷售價格非常接近，但有梁空心樓蓋和無梁空心樓蓋略有不同。見表2.3.1和表2.3.2。

通過比較研究表明，通常地有梁空心樓蓋中用芯當量可取Nu=60，無梁空心樓蓋中用芯量則取Nu=55，若以1.20元/cm.m的筒芯單價銷售，即在有梁空心樓蓋中筒芯造價為72元/m²，而在無梁空心樓蓋中筒芯造價為66元/ m²。

 

3．按荷載等級不同分類研究

 

根據建筑功能的不同，結構樓面往往承受不同活荷載，如住宅、寫字樓、商場、車庫、地下人防工程等。為簡便起見，按荷載級別分類時，忽略不同工程采用不同標號混凝土的影響。

3.1  q≤2.5kN/m²，一般用住宅、辦公樓

在本荷載等級內，采用空心樓蓋的造價比采用傳統梁板的造價平均增加24.38元/ m²。其中，鋼筋平均節省2.42kg/ m²,混凝土平均增加0.014m³/ m²,模板平均節省         45.58元/ m²，而增加筒芯均價約71元/ m²。

3.2  q=3～5 kN/m²，一般用于商場、車庫等

在本荷載等級內，采用空心樓蓋的造價比采用傳統梁板的造價平均增加5.37元/ m²。其中，鋼筋平均節省5.33kg/ m²,混凝土平均減少0.014m³/ m²,模板平均節省         30.12元/ m²，而增加筒芯均價約69元/ m²。

3.3   q=5～10kN/m²，一般用于工業建筑

在本荷載等級內，采用空心樓蓋的造價比采用傳統梁板的造價平均增加6.42元/ m²。其中，鋼筋平均節省8.86kg/ m²,混凝土平均減少0.015m³/ m²,模板平均節省        37.32元/ m²，而增加筒芯均價約64元/ m²。

3.4  q=10～20kN/m²，一般用于重型廠房，有覆土的地下建筑

在本荷載等級內，采用空心樓蓋的造價比采用傳統梁板的造價平均減少3.39元/ m²。其中，鋼筋平均節省8.21kg/ m²,混凝土平均減少0.029m³/m²,模板平均節省        32.49元/ m²，而增加筒芯均價約70元/ m²。

3.5   q≥50kN/m²,一般用人防建筑

在本荷載等級內，采用空心樓蓋的造價比采用傳統梁板的造價平均減少6.96元/ m²。其中，鋼筋平均節省12.74kg/ m²,混凝土平均減少0.002m³/ m²,模板平均節省        19.78元/ m²，而增加筒芯均價約68元/ m²。

 

4．按柱網尺寸不同分類研究

 

    設計柱網尺寸不同，板厚不同，使用管芯直徑也所不同，而相同柱網、相同荷載采用有梁或無梁空心樓蓋形式，其配筋、模板及混凝量、用芯量均有所不同。

4.1         柱距 L≤7m

在本網柱尺寸范圍內，采用空心樓蓋的造價比采用傳統梁板的造價平均增加24.21元/ m²。其中，鋼筋平均節省3.86kg/ m²，混凝土平均減少0.004m³/ m²，模板平均節省21.53元/ m²，而增加筒芯均價為68元/ m²。

4.2  柱距 L≤7～9 m

在本網柱尺寸范圍內，采用空心樓蓋的造價比采用傳統梁板的造價平均增加  3.38元/ m²。其中，鋼筋平均節省8.42kg/ m²，混凝土平均減少0.021m³/ m²，模板平均節省27.47元/ m²，而增加筒芯均價為69元/ m²。

4.3  柱距 L≤9～10m

在本網柱尺寸范圍內，采用空心樓蓋的造價比采用傳統梁板的造價平均增加  10.43元/ m²。其中，鋼筋平均節省3.85kg/ m²，混凝土平均增加0.09m³/ m²，模板平均節省28.64元/ m²，而增加筒芯均價為70元/ m²。

4.4  柱距 L≤10～12m

在本網柱尺寸范圍內，采用空心樓蓋的造價比采用傳統梁板的造價平均減少      1.74元/ m²。其中，鋼筋平均節省8.51kg/ m²，混凝土平均減少0.018m³/ m²，模板平均節省30.73元/ m²，而增加筒芯均價為72元/ m²。

4.5  柱距 L＞12m

在本網柱尺寸范圍內，采用空心樓蓋的造價比采用傳統梁板的造價平均減少      3.32元/ m²。其中，鋼筋平均節省9.97kg/ m²，混凝土平均增加0.007m³/ m²，模板平均節省32.69元/ m²，而增加筒芯均價為72元/ m²。

 

5．結語及思考

 

5.1  綜合經濟優勢分析

通常地，采用現澆有梁空心樓蓋時，可平均降低層高200～300mm左右，而采用無梁空心樓蓋，則可平均降低層高300～400mm，取降低層高300mm分析，一般地每降低100mm層高，可降低本樓層土建綜合造價1.5%。在深圳地區，框架結構土建造價一般可取900元/ m²，即采用空心樓蓋降低框架梁高度一般可節省土建綜合造價900×1.5%×300/100=40.5元/ m²。由此可見，若采用空心樓蓋能有效降低300 mm層高以上，其樓板自身的土建造價差價可不用考慮，顯然具有一定綜合經濟優勢，這還不包括節省的吊頂費用和水、電、空調、暖氣等因建筑體積的壓縮而帶來的長久能耗節省而帶來的其它效益。

5.2  薄壁筒芯空心樓蓋的經濟適用范圍

5.2.1 根據本文第3、4章的研究表明：

① 活荷載q≤2.5kN/m²，或柱距≤7m時，采用空心樓蓋比采用傳統梁板結構樓蓋自身土建造價要增加24元/ m²左右。

② 活荷載3≤q≤10kN/m²，或柱距7＜L≤10m時，這兩種結構型式樓蓋自身土建造價基本持平。

③ 活載10≤q≤60kN/m²，或柱距L＞12m時，采用空心樓蓋比采用傳統梁板結構樓蓋自身土建造價略有節省。

5.2.2  距柱L＞20m時，建議采用預應力空心樓蓋或在框架梁中加設預應力，其設計、施工及經濟性能比較將另文論述。

5.3 薄壁筒芯的價格定位

根據本文第3、4章研究表明，薄壁筒芯的造價占樓蓋造價的18%～22%。因此，薄壁筒芯的造價直接關系到空心樓蓋的造價，筒心安裝費用、固定和抗浮措施及材料費往往也成為施工方要求追加工程費用的原因之一。

    按照空心樓蓋和傳統樓蓋造價接近原則分析，薄壁筒芯的造價降低8～10元/ m²較為適宜，推算之薄壁筒芯材料單價在0.85～1.00元/cm.m,安裝費在0.15～0.20元/ cm.m之間，會更適合市場（按深圳土建造價計算）。

5.4 薄壁筒芯空心樓蓋的施工工藝及構造亟待改進

這種樓蓋施工中，筒芯的水平移動、上下浮動以及樓蓋整體上浮都是影響樓蓋質量的重要因素。因此，固定筒芯、制作安裝相關附件是一件費力費錢的事，它也是施工過程常常產生費用變更的因素之一，亟待改進目前這種施工工藝和構造，這樣才能真正控制薄壁筒芯空心樓蓋的造價。

5.5 前景展望

    隨著大量工程實踐的實施和大量科學研究的完成，人們越來越積累了豐富的經驗，逐漸掌握了現澆混凝土薄壁筒芯空心樓蓋的客觀規律，特別是《現澆混凝土空心樓蓋結構技術規程 CECS：175:2004》的頒布實施，為設計、施工、監理、驗收空心樓蓋提供了最高技術準則。可以預見，一個更加廣泛更加科學地應用現澆薄壁筒芯空心樓蓋的時代即將來臨。

 

參考文獻

［1］現澆混凝土空心樓蓋結構技術規程. CECS 175：2004. 中國計劃出版社. 2004. 北京

［2］2000深圳市建筑工程計價辦法. 深圳市建設工程造價管理站. 2000年1月. 深圳

［3］2000深圳市建筑工程綜合價格（上、下冊）. 深圳市建設工程造價管理站. 2000年1月. 深圳

［4］“現澆混凝土空心樓蓋”技術藍皮書. 深圳市星百勝建筑科技開發有限公司. 2004年9月. 深圳