大跨度预应力双T板在污水处理厂车间中应用的优势

大跨度预应力双T板在污水处理厂车间中应用的优势

张永娟,高星

中国水利水电第六工程局有限公司    辽宁省    110000

摘要：本文根据具体的工程实例，通过对大跨度预应力双T板在污水处理厂潮湿且有腐蚀性车间环境中的应用，总结其性能特点，简要介绍了双T板在污水处理厂车间应用的优势及未来发展趋势。

关键词：大跨度  预应力 双T板 污水处理厂车间 优势

前言：

随着人类社会日益重视环境保护问题，要求城市污水处理厂处理污水的标准不断提高，污水深度处理车间已是目前污水处理厂建设的必备车间厂房。污水深度处理车间一般具有厂房面积大、结构跨度大、室内空气潮湿且含有腐蚀性气体等特点。以往大跨度车间厂房屋面结构常采用钢结构以满足车间大跨度需求，但钢结构使用过程中需要定期进行防腐处理，才能保证钢结构安全耐久。随着我国建筑业水平的不断提高，预应力双T板最大跨度不断刷新，目前最大跨度可达30m，污水处理厂深度处理车间屋面结构采用双T板，既能满足跨度大的需求，又能解决耐腐蚀、保温隔热等问题，而且综合成本相对较低，有良好的经济效益和社会效益，同时符合目前国家大力发展装配式建筑的政策导向，应用前景广阔。

1工程概况

某污水处理厂位于沈阳市，地区抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0.10g，按8度采取抗震措施，抗震设防类别为乙类，建筑物结构安全等级为一级。深度处理工艺采用活性砂V型滤池，滤池车间平面尺寸为51×27m（轴线距离），屋面设计为双T板框架结构，柱顶标高9.25m，选用辽2014G403图集中的18块DT2724B-2和4块DT2720B-2双T板，板跨为27m，板宽为2.4m和2m。

双T板屋盖体系由双T板和纵向梁组成，其竖向传力顺序为：由双T板传力至纵向梁上，再由纵向梁传至柱。双T板与纵向梁之间的连接采用在纵向梁顶面预埋钢板，与双T板肋下的预埋件进行焊接连接，板与板之间通过预埋钢板焊接连接并浇筑细石混凝土灌缝。本工程为了加强屋面双T板的整体刚度，在双T板上垂直板跨方向布置4道700mm宽钢筋混凝土板带，板带内布置12@200×200钢筋网片，钢筋网片锚入女儿墙的联系梁内。双T板上设置100mm厚B1级阻燃型聚苯乙烯泡沫塑料板保温层和SBS改性沥青卷材防水层及隔气层、找平层、保护层等附属结构。双T板室内表面涂刷RJ防霉防水装饰涂料。

2施工程序

双T板以下的柱、梁等结构按常规方法进行现场浇筑施工，待达到设计强度等级后即可安装双T板。双T板在预制厂内加工成型后运输至现场吊装。双T板与纵向梁之间一端采用焊接连接，另一端直接搁置在纵向梁顶预埋件上，可自由活动，以消除温度变形产生的应力。具体施工程序详见框图1：施工流程图。

框图1施工流程图

3双T板特点

双T板是由板和梁相结合的预制钢筋混凝土承载构件，由宽大的面板和两根窄而高的梁肋组成，横断面形状如同2个大写字母T拼接在一起。其面板既是横向承重结构，又是纵向承重梁肋的受压区，传力层次明确，几何形状简洁，具有良好的力学性能，是一种经济性较高的混凝土预制构件。具有结构简单、承载力强、适用跨度大、防腐耐火、安装方便快捷、经济实用等特点。

3.1承载力强、整体性好

目前新型大跨度双T板中的受力筋普遍采用高强钢绞线，混凝土强度一般在C50以上。高强钢绞线材质稳定，施工简单方便，其力学性能也优于同等面积的钢筋，应力松弛损失也相对较小，在满足承载受力的前提下，还能大幅度节约钢材。采用高强度混凝土可以确保双T板在生产过程中施加预应力，提高承载力，避免双T板混凝土开裂。高强度钢绞线与高强混凝土相结合生产的预应力双T板，可以更好地发挥高强钢筋的作用，提高承载力。

双T板与梁之间一般采用焊接连接，新型的双T板与梁也可采用“湿式连接”，即在预制板端连接处做配筋后浇筑混凝土。双T板之间采用侧向焊接连接，然后用细石混凝土灌缝，板顶现浇钢筋混凝土板带，使板最终的受力由单跨变为多跨连续板，形成整体屋面结构，克服了一般预制构件整体性差的缺陷，尤其避免了单块双T板悬挑翼缘受力差的缺点，从而保证了其优异的力学性能。

3.2大跨实用、应用范围广

在单层、多层和高层的工业与民用建筑、人防市政工程中，双T板多用于搁在框架梁或承重墙上作为楼层或者屋盖结构使用。双T板的应用跨度一般都在9~30m，但在更大的跨度结构（超过40m以上），其应用空间仍非常巨大。正因如此，双T板不仅能满足正常跨度的需求，也能适应某些，例如大型停车场、仓库、厂房、大型商场等对空间有较大要求的工程。

3.3防腐耐火、性能优越

钢筋混凝土双T板具有耐酸碱及气体腐蚀性能，环保无污染，其表面涂刷防腐涂料后其耐腐蚀性和耐久性更好。双T板实用性强，抗震指数可达8级，防火指数E级，安全等级二级，使用寿命可达100年。与大跨度钢结构屋盖相比具有更好的抗腐蚀能力和更长的使用寿命，适合对防火、抗酸碱腐蚀要求高的场所。污水处理厂车间室内空气潮湿，污水处理过程中需加入各种药剂，挥发的药剂具有腐蚀性，双T板在污水处理厂车间中应用可凸显其优势。

3.4结构简单、预制安装方便快捷

双T板构件是由板和底部肋梁组成，兼有梁和板两种结构的特性，是对传统梁板结构设计的一种简化。双T板的生产预制可在预制厂内完成，结构简单，生产预制效率高，质量有保障。双T板是大型屋面结构构件，本工程中选用的DT2724B-2板，吊装一块即可完成64.8m2屋面工程，与吊装钢结构或薄腹梁等相比，可以极大的节省吊车的台班数量，从而缩短建设工期，有更好的经济效益。双T板与常规叠合梁板及钢结构相比，不仅构件数量少，而且双T板与主体结构连接便携，吊装效率高，施工进度快，可大大降低施工成本。北方地区可以安排冬季施工，更显缩短工期的优点。

3.5美观大方，建筑空间利用充分

双T板通过等间距的肋梁与宽大面板组合受力，形成非常轻盈的屋面结构，从下往上看是一道道规则的线条，通过简单装饰可以形成美观大方的天花效果，具有简约自然成型、独特美观、大方特点。同时，室内的消防、暖通、用电等管道线路设施可以很好地隐藏安装于双T板的纵向的肋梁中间，大幅提高了室内净高和空间利用率。

3.6保温性能好，节能环保

双T板为钢筋混凝土材料，与钢结构材料相比，保温性能好，而且双T板屋面上可以按常规做法施作保温层和防水层，可以节约室内制冷、采暖费用，降低能耗。

3.7综合成本低、经济实用

钢筋混凝土结构和全钢架厂房造价相比造价低。双T板是一次性投资，只需隔8～10年做一次防水及防腐，再无其他造价增加。全钢结构本身造价高，使用年限短，潮湿且腐蚀性环境中每隔2～3年就需要维护，维护费用高，而且维护时不可避免的会影响车间的正常生产，产生间接费用较多。综上所述特点，双T板的综合成本相对低廉。

另外，钢结构屋面还容易出现被大风吹掉屋顶、或掀起一角、或被大雪压垮的风险。而双T板屋面则不会出现类似风险，安全适用性较高。

4结论

通过污水处理厂大跨度车间中应用双T板，总结其优势，与传统的现浇屋面板及钢结构屋面相比，双T板是二者的良好结合，即满足了大跨度设计的需要，又减少了钢结构大量的支撑构件的使用量，同时也提高了结构的耐久性，是污水处理厂潮湿且带有腐蚀性车间屋面结构的首选。

随着国内装配式建筑的不断发展，大跨度、大荷载的结构也会越来越多，双T板具有技术先进性、施工时效性、经济性等优势，随着工程技术的进步和现代工程的需要，对大跨度双T板的研究也会越来越广泛，双T板屋面结构将会以其独有的优势得到更为广泛的应用。