樓房養(yǎng)豬建筑結(jié)構(gòu)技巧與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)

李 曇

（武夷山建筑設(shè)計(jì)研究院，福建 武夷山 354300）

樓房養(yǎng)豬雖然建造成本一次性相對較高, 但有著節(jié)約士地、節(jié)約人力成本等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)在越來越多的地方開始進(jìn)行樓房養(yǎng)豬建設(shè)。

樓房養(yǎng)豬在前期的策劃中應(yīng)注意哪些問題呢？在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中如何做到既省錢又實(shí)用？

1 層數(shù)的選擇

樓房養(yǎng)豬分高層、多層和低層，按照《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》的規(guī)定，10層及10層以上或高度超過28 m的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)稱為高層建筑結(jié)構(gòu)；4層以上、10層以下稱為多層；1層至3層稱為低層。低層建筑中單層鋼結(jié)構(gòu)由于屋面規(guī)定不可上人，所以可以采用輕鋼結(jié)構(gòu)，成本較低、建設(shè)速度快、對基礎(chǔ)的地耐力要求不高，可經(jīng)常采用；低層建筑中，2層及3層由于屋面和基礎(chǔ)的成本分?jǐn)倢訑?shù)太少，從成本來說較為不合算。一般建議樓房養(yǎng)豬采用5層以上的多層或者高層建筑。

2 建筑結(jié)構(gòu)主體材料的選擇

當(dāng)前建筑主體材料一般采用鋼結(jié)構(gòu)或混凝土，兩者各有優(yōu)缺點(diǎn)，技術(shù)都比較成熟，建設(shè)方可以依據(jù)自身情況進(jìn)行選擇。

鋼結(jié)構(gòu)與混凝土結(jié)構(gòu)的比較優(yōu)勢在于：

第一，建設(shè)速度快。鋼結(jié)構(gòu)建設(shè)往往采用模塊化，廠家將梁柱鋼材按設(shè)計(jì)尺寸加工好后到現(xiàn)場安裝，安裝好后即利用鋼板做模板直接倒混凝土地面，可以交叉作業(yè)。而混凝土卻需要搭模板，先倒柱再搭模板做梁板鋼筋，然后倒混凝土，需要等梁板混凝土凝固到一定程度后才能施工下一層。因此，相較混凝土，鋼結(jié)構(gòu)建設(shè)速度比較快。第二，抗震性好。地震發(fā)生后，鋼結(jié)構(gòu)修復(fù)速度快，修復(fù)成本低。第三，環(huán)保節(jié)能性好。鋼材可以大部分回收，做到部分綠色無污染，但回收拆除也存在一些成本。

混凝土結(jié)構(gòu)與鋼結(jié)構(gòu)的比較優(yōu)勢在于：第一，防火性能好?；炷两Y(jié)構(gòu)耐火極限可以達(dá)到3 h，鋼結(jié)構(gòu)通過涂防火涂料也可以達(dá)到耐火極限2～3 h，但在實(shí)際工程中監(jiān)管不嚴(yán)的情況下，施工隊(duì)往往在涂料上偷工減料，市場上防火涂料質(zhì)量參差不齊，隨著使用時間延長，部分產(chǎn)品會出現(xiàn)防火性能衰減的現(xiàn)象。第二，施工工藝簡單?；炷两Y(jié)構(gòu)為傳統(tǒng)工藝，大部分地區(qū)班組施工隊(duì)都能夠施工，而多層以上鋼結(jié)構(gòu)必須要有專業(yè)的、技術(shù)好的廠家施工才能保證質(zhì)量，否則會出現(xiàn)很多現(xiàn)場問題。第三，使用壽命長，抗腐蝕性強(qiáng)。鋼結(jié)構(gòu)比較適合在濕度較低、空氣干燥的環(huán)境中使用，而混凝土結(jié)構(gòu)在潮濕環(huán)境是可以長期使用的。第四，日常維護(hù)成本低。需要定期對鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行防腐方面的檢查和維護(hù)，否則鋼結(jié)構(gòu)的使用壽命會大大降低，而混凝土結(jié)構(gòu)基本不需要維護(hù)。

從成本上來講，鋼結(jié)構(gòu)成本隨市場鋼材價格波動較大，而混凝土結(jié)構(gòu)價格較為穩(wěn)定。

3 樓房結(jié)構(gòu)形式的選擇與建筑高度

樓房主要結(jié)構(gòu)形式有磚混結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)和框架剪力墻結(jié)構(gòu)。磚混結(jié)構(gòu)與剪力墻結(jié)構(gòu)空間相對較小，不適合現(xiàn)代化養(yǎng)豬生產(chǎn)。用于養(yǎng)殖的高層建筑結(jié)構(gòu)形式主要分為框架結(jié)構(gòu)和框架剪力墻結(jié)構(gòu)兩大類?？蚣芙Y(jié)構(gòu)具有空間大、使用布置靈活的特點(diǎn)，框架剪力墻結(jié)構(gòu)抗震、抗風(fēng)能力強(qiáng)，需要在適當(dāng)?shù)木嚯x內(nèi)布置適當(dāng)數(shù)量橫向和縱向的剪力墻，這樣會影響局部大空間的布置。選擇框架結(jié)構(gòu)還是框架剪力墻結(jié)構(gòu)主要取決于項(xiàng)目所在地的地震烈度和風(fēng)荷載。對于需要大空間的高層養(yǎng)豬樓房，要適當(dāng)控制高度，因此，應(yīng)盡量選用框架結(jié)構(gòu)。框架結(jié)構(gòu)在非抗震地區(qū)最高不應(yīng)超過70 m，在6度區(qū)最高不應(yīng)超過60 m, 在7度區(qū)最高不應(yīng)超過50 m，在8度區(qū)最高不應(yīng)超過35～40 m。

4 樓房養(yǎng)豬的基礎(chǔ)選擇

選擇基礎(chǔ)時，不要選擇在易滑坡、溜坡等易發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的地方，也不要選擇邊坡上，至少應(yīng)整平，整平后場地距離邊坡5 m以上。初選后，需請地質(zhì)部門對地質(zhì)進(jìn)行勘察。

單層輕鋼結(jié)構(gòu)即使在填方地帶也可以通過局部換土而采用獨(dú)立基礎(chǔ)。而樓房養(yǎng)豬特別是高層結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)荷載大，且基礎(chǔ)需要一定的埋深。當(dāng)在底層地面以下1～2 m左右，完全是強(qiáng)風(fēng)化/中風(fēng)化、弱風(fēng)化、微風(fēng)化巖時可以考慮淺基礎(chǔ)。淺基礎(chǔ)分為多種形式，主要有獨(dú)立基礎(chǔ)、條形基礎(chǔ)及筏板基礎(chǔ)，淺基礎(chǔ)施工速度快、成本可控，是一種理想的基礎(chǔ)形式。當(dāng)?shù)讓拥孛嬉韵?～6 m以內(nèi)就遇到中風(fēng)化、弱風(fēng)化、微風(fēng)化巖時，可以采用墩基礎(chǔ)，墩基礎(chǔ)也是一種淺基礎(chǔ)，其施工速度快、成本可控，是一種理想的基礎(chǔ)形式。當(dāng)遇到地面下6 m以內(nèi)土層均為填土、地耐力等級不高的土層時，應(yīng)采用深基礎(chǔ)，深基礎(chǔ)大部分為樁基，樁基也分很多種，常見的有預(yù)應(yīng)力管樁、沖孔灌注樁、人工挖孔樁、旋挖成孔灌注樁等等。以下為幾種樁的優(yōu)劣。

預(yù)應(yīng)力管樁： 施工工藝簡單、施工速度快、施工現(xiàn)場干凈、成本較低、地下水對施工影響小、但對周圍的鄰樁有明顯的“擠土效應(yīng)”，后打的樁對已打入的工程樁產(chǎn)生影響，使之產(chǎn)生偏移、上浮。為減小施工病害，建議合理安排打樁順序，控制打樁速率；必要時采用預(yù)鉆孔沉樁輔助措施；加強(qiáng)樁基施工監(jiān)測；在施工中設(shè)置擠土槽、挖避震溝等防范措施。采用打入式施工時產(chǎn)生的振動和噪聲大，存在一定的噪聲污染。預(yù)應(yīng)力管樁施工存在多種限制，例如，6 m以內(nèi)就遇到較厚的卵石層或者基巖，運(yùn)用預(yù)應(yīng)力管樁往往打不下去，就無法采用。

沖孔灌注樁: 此樁型穿透能力強(qiáng)，但存在現(xiàn)場施工時震動較大、工程造價較高等不足。而且，樁底沉碴不易清除，若采用沖孔灌注樁則應(yīng)加強(qiáng)沉碴控制，確保樁端沉碴小于50 mm。施工時，應(yīng)注意泥漿的排放，減少對環(huán)境的污染。施工中，由于泥漿的浸泡可能造成塌孔現(xiàn)象，應(yīng)控制好護(hù)壁泥漿的濃度，以免造成塌孔，必要時采取護(hù)筒措施。如果場地存在填方，樁基施工前建議對填方區(qū)進(jìn)行夯實(shí)處理，防止樁基發(fā)生陷機(jī)風(fēng)險(xiǎn)。采用沖孔灌注樁時，應(yīng)選擇施工經(jīng)驗(yàn)豐富的施工單位，確保施工質(zhì)量。

旋挖成孔灌注樁：穿透能力中等、施工速度較快、現(xiàn)場震動較小。

無論采用何種樁型，按規(guī)范規(guī)定，樁基施工前應(yīng)先選擇代表性地段進(jìn)行試成樁，復(fù)核所選樁型的適宜性和施工工藝的適宜性，并通過靜載荷試驗(yàn)校核單樁承載力，待滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求后方可進(jìn)行大面積施工。

幾種樁的成本差異也比較大。其中，預(yù)應(yīng)力管樁造價比較低，而機(jī)械沖孔樁造價相對較高，機(jī)械沖孔樁的成本往往是預(yù)應(yīng)力管樁成本的兩倍以上。

人工挖孔樁和旋挖成孔灌注樁造價介于機(jī)械沖孔樁和預(yù)應(yīng)力管樁之間。從安全方面出發(fā)，很多地方規(guī)定，樁長15 m以內(nèi)可以使用人工挖孔樁，超過15 m不再使用。

5 如何在樓房設(shè)計(jì)實(shí)踐中做到既經(jīng)濟(jì)又合理？

第一，盡可能減少樓板荷載。樓板荷載減少了，梁板柱配筋也就減少了，節(jié)約基礎(chǔ)。實(shí)踐中，可以從以下幾個方面去減少荷載。一是盡可能采用結(jié)構(gòu)找坡，樓房養(yǎng)豬由于需要樓板有一定的坡度，一般0.5%的坡度，這種坡度下如果使用輕質(zhì)材料填，會給樓板增加很多荷載，而且各方面的造價也會提高。如果采用結(jié)構(gòu)找坡，就不用填混凝土。所謂的結(jié)構(gòu)找坡就是把梁板直接設(shè)計(jì)成有一定坡度的。二是盡可能選擇高強(qiáng)度輕質(zhì)的漏糞板，漏糞板的重量在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)占一定的比重，如果選用滿足同樣強(qiáng)度但是重量輕的漏糞板，可以為結(jié)構(gòu)荷載減輕不少。

第二，選擇合適的層高。層高越高通風(fēng)效果越好，樓層增加的同時房屋總高度亦增加，總高度越高，抗震、抗風(fēng)的結(jié)構(gòu)費(fèi)用越高。在滿足通風(fēng)、工人操作、視感前提下，應(yīng)選擇合理的經(jīng)濟(jì)高度。

第三，選擇合適的柱距。柱距也是影響造價的一個重要因素，柱距越大、空間就越大，使用越方便；柱距太小往往會影響使用和視覺效果。柱距增大的同時梁變大，梁變大導(dǎo)致空間不夠高。有些建筑要求柱距增加的同時還要求降低梁高，這會導(dǎo)致造價變高了，因?yàn)榱菏峭ㄟ^合理梁高合理配筋來共同承擔(dān)荷載帶來的彎矩，當(dāng)減少梁高時就要大幅度提高鋼筋來補(bǔ)償，而鋼筋比混凝土相對會貴些，所以要權(quán)衡。而一般樓房養(yǎng)豬合理的柱距是7～8 m。

6 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在于細(xì)部的掌握。如導(dǎo)尿槽與導(dǎo)尿溝的設(shè)置位置也會影響造價，導(dǎo)尿槽與導(dǎo)尿溝往往需要在梁上開槽，梁要承擔(dān)彎矩和剪力，如果導(dǎo)尿槽與導(dǎo)尿溝設(shè)在梁跨正中就會影響整個梁的受力，設(shè)計(jì)人員就要加大整根梁的斷面積，而如果導(dǎo)尿槽與導(dǎo)尿溝設(shè)在梁跨1/3時，只要開的口不大，設(shè)計(jì)人員一般就不用加大梁的高度了，只要在開口的位置加一些抗剪的箍筋就可以了。

7 結(jié)語

樓房養(yǎng)豬的建筑設(shè)計(jì)近幾年剛剛興起，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要與養(yǎng)殖專家、通風(fēng)設(shè)備廠家、養(yǎng)殖設(shè)備廠家多方溝通，緊密配合才能把設(shè)計(jì)做好。作為設(shè)計(jì)方，有義務(wù)、有責(zé)任把設(shè)計(jì)的項(xiàng)目做到在滿足養(yǎng)殖的需要的同時做到經(jīng)濟(jì)適用。