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摘要：随着经济发展，城市空间越来越拥挤，停车难已经成为普遍现象，特别是医院等公共场所因停车位数量不足或空间规划不合理造成停车难问题尤为突出。某医院为解决停车难问题新建一座七层坡道式立体停车楼，停车楼投入使用后不久，楼面混凝土不同程度出现脱空、上翘现象，经多方案比选并通过大量试验后确定采用油性聚氨酯OPU注浆液对脱空、上翘部位进行注浆处理，按照该方案处理后效果良好，经久耐用。为以后解决类似工程问题积累了较丰富的施工经验。

关键词：弹性钢框架;楼面面层适应性;适应性探索

1工程概况

某医院新建一座7层坡道式立体停车楼。主体为钢框架结构，最大柱距9.2m×8.4m，楼板设计采用120mm厚机械式钢筋桁架楼承板，楼面设计采用50mm厚耐磨混凝土整体面层。

2存在问题

该停车楼于2016年9月30日完成竣工验收，并于2016年10月8日投入使用，2016年11月发现二至七层楼面混凝土层出现脱空、上翘现象，以行车道纵向主梁部位最明显，脱空面积约4m2，上翘高度约10～12mm;横向主梁部位次之，脱空面积约2.56m2，上翘高度约8～10mm;纵向次梁部位最小，脱空面积约2m2，上翘高度约5～8mm。

3设计及施工

因该停车楼设计方案是首次采用弹性钢框架+钢筋桁架楼承板结构体系与刚性整体楼面面层方案，无类似工程经验可参考。从设计及施工两方面复核、查找原因如下：

3.1结构设计复核

经过设计单位验算复核，主体结构强度、刚度及承载力符合设计要求。经现场检查主体结构梁及板挠度变形在规范允许范围以内，沉降观测数据符合规范要求，设计单位评定工程主体结构符合设计及施工规范要求。标准层荷载分布及梁板弹性挠度计算如下：

3.1.1楼板荷载计算

总恒荷载：3.0（楼板自重）+2.0（附加荷载）=5.0KN/㎡

楼面均布活荷载：（停车库）4.0 KN/㎡

3.1.2梁板变形计算

①活荷载信息

考虑活荷不利布置的层数： 从第 1 到7层

柱、墙活荷载是否折减： 折减

传到基础的活荷载是否折减： 折减

考虑结构使用年限的活荷载调整系数： FACLD = 1.00

柱，墙，基础活荷载折减系数：

计算截面以上的层数 折减系数

梁楼面活荷载折减设置：主梁按单向板楼盖对楼面活荷载折减0.6

次梁按单向板楼盖对楼面活荷载折减0.8

②楼面总恒载及竖向活载作用下的标准层梁弹性挠度

行车道楼面总恒载及竖向活荷载 （单位：KN/㎡）

行车道梁弹性挠度简图（单位：mm）

3.2施工过程控制

该工程主体钢框架结构于2016年5月29日至2016年7月3日安装完成，桁架楼承板混凝土于2016年7月4日至2016年8月16日浇注完成，楼面耐磨混凝土于2016年8月23日至2016年9月9日施工完成。该工程各分项工程均按程序经监理单位验收通过。各分部工程均按程序在质量安全监督站监督下由建设单位、设计单位、勘察单位、监理单位及施工单位验收通过。并于2016年9月30日通过竣工验收。

4原因分析

4.1设计方面

该工程主体结构为钢框架，楼板结构为机械式钢筋桁架楼承板，为弹性结构体系，而楼面为50mm厚耐磨混凝土，属刚性整体面层。从标准层梁挠度设计计算简图可以看出纵向次梁弹性挠度最大为29.33mm，横向主梁弹性挠度最大为11.82mm，纵向主梁弹性挠度最大为3.49mm，根据梁弹性挠度大小与楼面混凝土层脱空面积和上翘高度可以判断，梁弹性挠度变形是引起楼面混凝土脱空、上翘的主要原因，并且可以看出梁弹性挠度变形越大部位楼面混凝土层脱空面积越小、上翘高度越小，反之亦成立。车库主体结构梁及楼板在自重及汽车动荷载作用下出现弹性变形量较刚性楼面面层变形量大，所以会出现脱空、上翘现象。根据设计模型计算结果可得楼面混凝土层在结构弹性挠度变形及汽车动荷载作用下出现脱空、上翘属常见现象，不会影响建筑结构安全。

4.2施工方面

该工程桁架楼承板结构混凝土及楼面耐磨混凝土浇注均在夏季气温较高时施工，随着气温降低在收缩变形过程中由于楼承板结构混凝土受到钢筋网的约束变形较小，而楼面面层混凝土变形较大，两者之间变形量不同。为防止混凝土出现不规则裂缝，在梁支座中心线部位及跨中部分的楼面耐磨混凝土层均设伸缩缝，伸缩缝纵横向间距均不超过4.5m。钢结构梁板等水平构件在建造和使用过程中由于自重及活荷载影响产生弹性挠度变形，由于各种构件的平面刚度不同，弹性挠度变形量也不同，在梁支座部位出现脱空、上翘现象与梁弹性挠度计算模型是一致的。

5处理方法

为了消除楼面脱空、上翘问题，满足楼面使用功能，经多方案比选并通过大量试验后确定采用油性聚氨酯OPU注浆液对脱空、上翘部位进行注浆处理。2016年12月对楼层混凝土层脱空、上翘部位进行注浆处理。处理方法如下：在楼面混凝土层脱空部位中部最低处钻孔至结构板面，孔距为30-50cm，间隔埋设止水针头并加以旋紧固定，注入聚氨酯灌浆液从引导缝表面渗出，即可去除止水针头。经过30min凝固即可清理现场，通车运行。

6工作机理

利用机械动力将油性聚氨酯OPU注浆液通过止水针头高压注入脱空、上翘混凝土层空隙中，当油性聚氨酯OPU注浆液在脱空层中遇到水或空气迅速发泡膨胀充满全部脱空空隙，发泡率≥1000倍，凝固时间≤800s，凝固体密度≥1.05g/cm3，经过凝固硬化后并具有一定抗压强度，可以达到完全填充脱空层作用，并且可完美的起到缓冲汽车行驶形成动荷载的效果。

7应用效果

采用油性聚氨酯OPU注浆液对脱空、上翘部位进行注浆处理效果非常明显，经过注浆的部位脱空现象很快消除，梁支座处楼面混凝土层上翘也得到有效控制。该停车楼经5多年使用后，楼面依然满足使用功能要求，处理方法效果良好。经过实践检验确定该方法可有效解决弹性钢框架结构与刚性整体楼面面层脱空、上翘问题。并为以后解决类似工程问题积累了较丰富的施工经验。

参考文献：

[1]结构计算采取计算软件：中国建筑科学研究院编制的PKPM系列软件V2.2版本中的PMCAD，STS， SATWE，JCCAD，及理正工具箱。

[2]《建筑结构荷载规范》GB50009-2012。《钢结构设计标准》GB50017-2003。《工程测量标准》GB50026-2007。