前言
裝配式建筑的飛速發(fā)展帶動(dòng)了整個(gè)建筑行業(yè)的大變革,疊合樓板作為裝配式樓蓋的重要組成部分,由于采用工廠預(yù)制與現(xiàn)場(chǎng)現(xiàn)澆相結(jié)合的方式,具有工業(yè)化程度高、施工速度快、節(jié)省人工材料等優(yōu)點(diǎn)得到了廣泛的應(yīng)用,其中鋼筋桁架混凝土疊合板是目前市場(chǎng)上裝配式建筑應(yīng)用最多的預(yù)制疊合板。
“鋼筋桁架”也叫“桁架鋼筋”,規(guī)范JGJ1-2014和圖集15G366-1統(tǒng)稱“桁架鋼筋混凝土疊合板”,但是協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)和部分地方標(biāo)準(zhǔn)稱為“鋼筋桁架混凝土疊合板”。目前桁架鋼筋疊合板從設(shè)計(jì)、深化、加工和施工,已經(jīng)相當(dāng)成熟。
一 鋼筋桁架混凝土疊合板的構(gòu)造
1、混凝土底板
鋼筋桁架預(yù)制混凝土板是以鋼筋桁架作為加勁肋的預(yù)制混凝土板,混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜小于C30。
根據(jù)《裝配式混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ1-2014,疊合板預(yù)制板的厚度不宜小于60mm,預(yù)制底板的厚度通常取60mm,后澆混凝土疊合層的厚度一般不小于70mm,現(xiàn)澆層厚度不足會(huì)導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)水電管線排布困難。
桁架預(yù)制板長(zhǎng)度一般為2.8~6.0m,當(dāng)板跨度>6m時(shí),優(yōu)選預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土疊合板,如仍采用桁架預(yù)制板時(shí),應(yīng)通過增加預(yù)制混凝土板厚、增加桁架高度、增加鋼筋直徑等措施。
鋼筋桁架是由一根上弦鋼筋、兩根下弦鋼筋按三角形布置,通過兩根長(zhǎng)波浪形彎曲的腹桿鋼筋連接成截面為倒V型的鋼筋骨架。
桁架疊合板中的縱向受力鋼筋宜采用HRB400、HRB500,也可采用CRB550、CRB600H鋼筋,并應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙規(guī)定。腹桿鋼筋的直徑不宜過大。這是因?yàn)楦箺U鋼筋在直徑較大時(shí)彎折加工困難,會(huì)影響加工精度,不利于保證焊接質(zhì)量。常用鋼筋直徑如下:
鋼筋桁架的作用如下:
(1)連接鋼筋桁架混凝土疊合板中的桁架預(yù)制板與現(xiàn)澆混凝土疊合板,增強(qiáng)二者接觸面的抗剪能力,提高鋼筋桁架混凝土疊合板的整體性;
(2)在桁架預(yù)制板內(nèi)鋼筋配置合適時(shí),鋼筋桁架的下弦鋼筋可替代部分桁架預(yù)制板內(nèi)鋼筋,從而節(jié)省總的鋼筋用量;
(3)通過結(jié)構(gòu)加強(qiáng)讓鋼筋桁架具有吊點(diǎn)的作用,而不用再單獨(dú)設(shè)置桁架預(yù)制板的吊點(diǎn);
(4)施工階段可考慮鋼筋桁架的作用,加大桁架預(yù)制板下的臨時(shí)支撐間距,以減少支撐數(shù)量;
(5)施工時(shí)可兼作現(xiàn)澆混凝土疊合板內(nèi)鋼筋網(wǎng)片的馬凳筋,為現(xiàn)澆混凝土疊合板內(nèi)鋼筋提供支撐,同時(shí)可控制鋼筋保護(hù)層的厚度。
鋼筋桁架的主要作用是增強(qiáng)疊合層和預(yù)制底板界面(或稱為施工縫)上的抗剪承載力。因此鋼筋桁架應(yīng)沿主要受力方向布置;距離板邊不應(yīng)大于300mm,間距不宜大于600mm。
二 加工制作
鋼筋桁架混凝土疊合板可在工廠預(yù)先加工,然后運(yùn)輸?shù)焦さ噩F(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行拼裝。桁架預(yù)制板的生產(chǎn)工序包括:模具清理→模具安裝→涂脫模劑→鋼筋、水電、吊釘?shù)阮A(yù)埋→澆搗振動(dòng)→后處理→進(jìn)窯養(yǎng)護(hù)→出窯 脫模→檢驗(yàn)、貼標(biāo)識(shí)入庫(kù)→出庫(kù)運(yùn)輸。
模具安裝、鋼筋綁扎
機(jī)電孔盒預(yù)埋(孔洞附加筋)、預(yù)埋吊環(huán)
砼澆搗振實(shí)
桁架預(yù)制板頂部、側(cè)面等與后澆混凝土疊合層之間的結(jié)合面應(yīng)設(shè)置粗糙面。粗糙面應(yīng)沿構(gòu)件均勻分布,粗糙面面積不宜少于結(jié)合面的80%,凹凸深度不應(yīng)小于4mm??刹捎美蜩徝?/span>等方法制作粗糙面,也可采用化學(xué)方法處理。采用化學(xué)方法處理時(shí)可在模板上或需要漏骨料的部分涂刷緩凝劑,脫模后用清水沖洗干凈,避免殘留物對(duì)混凝土及其結(jié)合面造成影響。
采用蒸汽養(yǎng)護(hù)時(shí),養(yǎng)棚內(nèi)外溫差小于15℃方可進(jìn)行脫罩作業(yè),如果溫差過大,脫罩后應(yīng)立即對(duì)預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行覆蓋保護(hù)。脫模起吊時(shí)預(yù)制構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度不應(yīng)小于15MPa,構(gòu)件的運(yùn)輸強(qiáng)度不應(yīng)低于構(gòu)件設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%。起吊吊具應(yīng)根據(jù)構(gòu)件形狀、尺寸、重量等參數(shù)進(jìn)行配置,對(duì)尺寸較大或形狀復(fù)雜的預(yù)制構(gòu)件,宜采用有分配梁或分配桁架吊具,吊索水平夾角不宜小于60度,且不應(yīng)小于45度。構(gòu)件起吊前,應(yīng)檢查模具及工裝是否拆卸完全,如未拆卸完全,不允許起吊,檢查吊環(huán)、吊具及鋼絲繩是否存在安全隱患,如有問題不允許使用并及時(shí)上報(bào)。檢查完畢后,將吊具與吊環(huán)連接固定,等待吊車起吊。指揮人員與吊車工配合好,保證構(gòu)件平穩(wěn)起吊,不允許磕碰,起吊后先將預(yù)制構(gòu)件提升到300mm左右高度后,停穩(wěn)構(gòu)件,對(duì)起吊工具進(jìn)行檢查,再次確保沒問題后進(jìn)行構(gòu)件轉(zhuǎn)運(yùn)工作。
三 拆分
對(duì)于鋼筋混凝土建筑預(yù)制構(gòu)件來說,在構(gòu)件生產(chǎn)方面,構(gòu)件生產(chǎn)模臺(tái)尺寸一般為4m×9m;在交通運(yùn)輸方面,預(yù)制構(gòu)件一般用重型半掛牽引車運(yùn)輸,車長(zhǎng)13.0~17.5m、車寬2.5~2.6m,而根據(jù)我國(guó)目前的運(yùn)輸管理規(guī)定,車貨總高超過4m、總寬超過2.55m、總長(zhǎng)超過18.1m,有其中一種情況即屬于超限運(yùn)輸。因此,超寬、超高運(yùn)輸需要提前做好路線調(diào)查和申請(qǐng)。從構(gòu)件制作、運(yùn)輸、吊裝等方面綜合考慮,桁架預(yù)制板寬度不宜大于2.4m(不含出筋),不應(yīng)大于2.5,包含外露鋼筋時(shí)寬度不宜大于3m;桁架預(yù)制板的跨度不宜大于6m。因此,由于運(yùn)輸條件的限制,尺寸較大的預(yù)制板塊需分割成若干塊板片在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行拼裝。
桁架預(yù)制板的寬度一般取300mm為模數(shù),如可取1200mm、1500mm、1800mm、2100mm、2400mm等,其寬度應(yīng)盡量取大值,以減少吊裝次數(shù)。同時(shí),較大房間所用桁架預(yù)制板應(yīng)按等寬進(jìn)行拆分,而較小房間所用桁架預(yù)制板則盡量不要拆分,可采用一塊板形式。這可以減少桁架預(yù)制板規(guī)格的數(shù)量,提高生產(chǎn)模具的重復(fù)利用率,降低建造成本。
四 接縫
疊合樓板可以使用3種預(yù)制方案:密拼縫疊合板、整體式接縫疊合板和無接縫雙向板。
當(dāng)預(yù)制板之間采用密接縫時(shí),宜按單向板設(shè)計(jì)。采用密拼縫做法的疊合板預(yù)制底板側(cè)面不出筋,生產(chǎn)模具重復(fù)利用率高,起吊脫模方便,工藝更容易實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化,有利于降低成本和提高效率。在施工現(xiàn)場(chǎng),可避免相鄰預(yù)制板側(cè)鋼筋發(fā)生碰撞的問題,并減少了后澆帶支模工序,可加快施工進(jìn)度,縮短工期。但密拼縫做法整體性較差,處理不當(dāng)容易產(chǎn)生裂縫,影響觀感,可選擇在有吊頂?shù)姆块g使用。
密拼接縫處的預(yù)制板不出筋時(shí),需在預(yù)制板面上的現(xiàn)澆層內(nèi)設(shè)置附加筋,面積不宜小于預(yù)制板中該方向鋼筋面積,直徑不小于6mm,間距不大于250mm,伸入兩側(cè)現(xiàn)澆混凝土中的錨固長(zhǎng)度不應(yīng)小于15d。
后澆帶拼縫主要應(yīng)用于雙向疊合板,樓板整體性較好,一種情況是雙向板之間連接使用,另一種情況是為了避免裂縫而采用后澆帶的連接方式。但由于采用后澆帶拼縫時(shí),預(yù)制板需要四面出筋,不利于工業(yè)化生產(chǎn),運(yùn)輸?shù)跹b過程中鋼筋容易碰撞變形。施工現(xiàn)場(chǎng)需要增加工序,在后澆帶拼縫處設(shè)置模板,增加施工難度和工期。接線盒等預(yù)埋件需要規(guī)避后澆帶,相鄰板側(cè)的出筋需要偏位以避免鋼筋碰撞,設(shè)計(jì)階段協(xié)調(diào)工作量有所增加。
后澆帶兩側(cè)板底縱向受力鋼筋可在后澆帶中焊接或搭接連接,當(dāng)采用搭接連接時(shí),如下圖所示:
當(dāng)直錨長(zhǎng)度不滿足時(shí),也可彎錨:
結(jié)語(yǔ) 裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用比例越來越高,在未來有著逐步取代傳統(tǒng)現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)的趨勢(shì)。這是在政府主導(dǎo)下的產(chǎn)業(yè)升級(jí),有利于降低建筑行業(yè)的勞動(dòng)密集程度,符合綠色建筑的發(fā)展趨勢(shì)。在鋼筋桁架混凝土疊合板設(shè)計(jì)時(shí),要綜合考慮生產(chǎn)、運(yùn)輸、吊裝及施工各個(gè)環(huán)節(jié)的因素,選擇合適的鋼筋桁架型號(hào)及鋼筋排布方式,合理確定疊合板的拆分方案,充分發(fā)揮裝配式建筑的優(yōu)勢(shì)。
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