談帶肋混凝土疊合樓板深化設(shè)計(jì)施工范文

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摘要：通過對(duì)樓板的尺寸進(jìn)行分割及荷載計(jì)算，再運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)圖集進(jìn)行選型，從而確定預(yù)應(yīng)力混凝土疊合樓板的規(guī)格及配筋。深化設(shè)計(jì)完成后由工廠進(jìn)行預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)。在施工之前要規(guī)劃疊合樓板的堆放區(qū)，并應(yīng)綜合考慮塔吊起重量、運(yùn)輸?shù)缆贰?gòu)件數(shù)量等因素。預(yù)應(yīng)力混凝土疊合樓板的施工過程應(yīng)從吊運(yùn)、安裝、鋼筋綁扎、混凝土澆筑、養(yǎng)護(hù)、成品保護(hù)等方面進(jìn)行過程管理，對(duì)每一個(gè)施工過程進(jìn)行細(xì)致分析，并制定具體的操作措施。疊合板體系可無需使用木材及模板等材料，對(duì)鋼管的使用量大大減少，同時(shí)也可減少勞動(dòng)力需求并縮短施工周期。解決了這項(xiàng)新技術(shù)在施工中的應(yīng)用問題。

關(guān)鍵詞：預(yù)制帶肋混凝土疊合板；深化設(shè)計(jì)；荷載；吊裝

1工程概況

蘭州鐵路局西客站安置房項(xiàng)目3＃樓工程為地上34層剪力墻結(jié)構(gòu)－疊合板體系建筑，樓板設(shè)計(jì)為預(yù)制帶肋混凝土疊合板，單體建筑疊合板使用面積9000m2。預(yù)應(yīng)力混凝土疊合板由項(xiàng)目部進(jìn)行深化設(shè)計(jì)后交由專業(yè)預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)廠家生產(chǎn)，項(xiàng)目部進(jìn)行存放、吊裝及疊合層施工。疊合樓板由預(yù)制帶肋混凝土疊合板及疊合層組成。疊合板吊裝完成后進(jìn)行疊合層鋼筋綁扎及混凝土澆筑。預(yù)制帶肋混凝土疊合板取代了模板，并充當(dāng)樓板的下部受拉區(qū)段。預(yù)制帶肋混凝土疊合板是采用預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土帶肋底板并在板肋預(yù)留孔中布置橫向穿孔鋼筋，再綁扎疊合層鋼筋（樓板支座負(fù)筋），最后澆筑混凝土疊合層形成的裝配式整體樓板。本工程所用疊合板為預(yù)應(yīng)力構(gòu)件，疊合板厚30mm，主筋采用預(yù)應(yīng)力螺旋肋鋼絲。本工程的疊合樓板用的是2008年國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)“新型裝配整體式樓蓋體系的關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用”中的專利技術(shù)。

2預(yù)應(yīng)力混凝土疊合樓板深化設(shè)計(jì)

2．1設(shè)計(jì)概述

根據(jù)圖紙要求，由蘭州鐵路局西客站安置房項(xiàng)目部對(duì)疊合樓板進(jìn)行深化設(shè)計(jì)，再報(bào)設(shè)計(jì)院審批完成后開始施工。預(yù)制帶肋混凝土疊合板參照《甘11G13》圖集進(jìn)行深化設(shè)計(jì)，并應(yīng)滿足相關(guān)要求。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)將雙向疊合板等效為雙向同性板進(jìn)行計(jì)算，采用雙向疊合板的簡(jiǎn)化彈性計(jì)算方法。裝配式結(jié)構(gòu)深化設(shè)計(jì)除應(yīng)滿足承載力、荷載等設(shè)計(jì)要求外，還應(yīng)考慮施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境因素，如：場(chǎng)地布置情況、道路運(yùn)輸條件、起重設(shè)備起重量、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況、機(jī)電管線優(yōu)化、構(gòu)件應(yīng)力分布等。較大的預(yù)制構(gòu)件道路運(yùn)輸不便，且自重較大對(duì)起重吊裝設(shè)備有更高的要求，由此增加施工成本。深化設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)依據(jù)樓板尺寸、荷載強(qiáng)度對(duì)每一塊樓板進(jìn)行獨(dú)立設(shè)計(jì)。以一塊4000mm×3000mm的樓板為例，進(jìn)行深化設(shè)計(jì)及施工全過程描述。

2．2預(yù)制帶肋底板規(guī)格選擇

4000mm×3000mm的樓板尺寸較大，運(yùn)輸不便，預(yù)制帶肋底板可拆分成幾段進(jìn)行生產(chǎn)安裝。預(yù)制帶肋底板標(biāo)志寬度有：?jiǎn)卫甙鍨?00mm、500mm，雙肋板為1000mm，根據(jù)房間的開間及進(jìn)深尺寸，可采用單肋板與雙肋板相結(jié)合的布置方式。根據(jù)《甘11G13》圖集節(jié)點(diǎn)詳圖要求，當(dāng)疊合板支撐在現(xiàn)澆混凝土梁上時(shí)，疊合板長(zhǎng)邊方向應(yīng)錨入現(xiàn)澆梁20mm以上；當(dāng)疊合板支撐在現(xiàn)澆混凝土剪力墻上時(shí)，疊合板長(zhǎng)邊方向應(yīng)錨入剪力墻15mm以上。兩種情況下疊合板短邊都無需錨入現(xiàn)澆梁或剪力墻。疊合板短邊方向加工時(shí)縮小10mm以便施工吊裝。本工程疊合板長(zhǎng)3040mm，寬990mm。當(dāng)疊合板跨度小于3300mm時(shí)，帶肋混凝土疊合板板厚30mm、肋高55mm、肋寬100mm。

2．3預(yù)制帶肋混凝土疊合板配筋選型

預(yù)制帶肋混凝土疊合板規(guī)格尺寸確定完成后根據(jù)樓面荷載，選取配筋。樓面承受荷載標(biāo)準(zhǔn)值為：樓板面層、吊頂?shù)茸灾睾奢d標(biāo)準(zhǔn)值為1．5kN／m2，臥室及客廳樓面可變荷載為2．5kN／m2，廚房衛(wèi)生間樓面可變荷載為2．0kN／m2。樓面外加荷載設(shè)計(jì)值為：根據(jù)板跨和外加荷載設(shè)計(jì)值從《甘11G13》圖集選用表中選擇如下。（1）疊合板端跨內(nèi)支座及中間跨支座負(fù)彎矩筋選用HRB400級(jí)直徑8mm鋼筋，間距200mm。（2）雙肋混凝土疊合板預(yù)應(yīng)力主筋選擇8根直徑5mm低松弛消除預(yù)應(yīng)力螺旋肋鋼絲；雙肋底板短邊分部鋼筋取HRB400級(jí)直徑6mm鋼筋，間距200mm，板肋分部鋼筋取2根HRB400級(jí)直徑6mm鋼筋。預(yù)制帶肋混凝土疊合板配筋平面圖如圖1所示；預(yù)制雙肋混凝土疊合板1－1剖面圖如圖2所示。圖中①代表預(yù)應(yīng)力主筋，②代表短邊分部鋼筋，③代表板肋分部鋼筋。（3）板端附加短鋼筋選用Φ8＠100，長(zhǎng)度為560mm，板端附加短鋼筋與胡子筋排板方向應(yīng)交替布置，如圖3所示。預(yù)制帶肋混凝土疊合板應(yīng)與現(xiàn)澆墻、梁以及疊合層板采取有效的連接構(gòu)造，保證疊合板在結(jié)構(gòu)受力中發(fā)揮出相應(yīng)作用，并可有效抵抗地震荷載。（4）板端附加短鋼筋選用Φ8＠100，長(zhǎng)度為560mm，板端附加短鋼筋與胡子筋排板方向應(yīng)交替布置，如圖3所示。預(yù)制帶肋混凝土疊合板應(yīng)與現(xiàn)澆墻、梁以及疊合層板采取有效的連接構(gòu)造，保證疊合板在結(jié)構(gòu)受力中發(fā)揮出相應(yīng)作用，并可有效抵抗地震荷載。

3預(yù)制帶肋混凝土疊合樓板的制作與運(yùn)輸

3．1制作生產(chǎn)

對(duì)預(yù)制疊合板的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工應(yīng)進(jìn)行一體化研究，結(jié)果證明，為確保裝配式建筑的建造質(zhì)量，需要整合全產(chǎn)業(yè)鏈的資源，產(chǎn)業(yè)鏈上各企業(yè)要密切配合、共同協(xié)商。預(yù)應(yīng)力混凝土疊合樓板采用鋼模板生產(chǎn)線生產(chǎn)方式。主要材料有：直徑5mm的低松弛消除應(yīng)力螺旋肋鋼絲、HRB400級(jí)直徑6mm鋼筋，強(qiáng)度等級(jí)為C40的混凝土。疊合板預(yù)應(yīng)力筋采用先張法施工，張拉錨具兩端應(yīng)有安全防護(hù)措施。受張拉的鋼絲板端胡子筋每端外露長(zhǎng)度不小于150mm，預(yù)應(yīng)力鋼絲在板底的混凝土保護(hù)層厚度為15mm，預(yù)應(yīng)力鋼絲放張必須在混凝土立方體抗壓強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)值的75％后方可進(jìn)行。混凝土澆筑過程中采用平板振動(dòng)器振搗，預(yù)制構(gòu)件不得出現(xiàn)蜂窩麻面現(xiàn)象。此外，預(yù)制帶肋混凝土疊合板的上表面應(yīng)做成凹凸差不小于4mm的粗糙面，以便疊合層混凝土與疊合板結(jié)合?；炷脸尚徒K凝后的構(gòu)件和所取留的同條件試塊，在蒸汽或自然養(yǎng)護(hù)下覆蓋灑水養(yǎng)護(hù)不應(yīng)少于7d，此期間應(yīng)做好成品保護(hù)工作。

3．2疊合板運(yùn)輸

預(yù)制帶肋混凝土疊合板在運(yùn)輸、吊裝、安裝時(shí)，其混凝土立方體抗壓強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)的100％。在施工過程中應(yīng)做好各階段施工進(jìn)度計(jì)劃及物資需求計(jì)劃，保證疊合板供應(yīng)滿足施工進(jìn)度需求，由于疊合板運(yùn)輸時(shí)強(qiáng)度要達(dá)到100％。西客站安置房項(xiàng)目部要求疊合板等預(yù)制構(gòu)件運(yùn)輸時(shí)應(yīng)使用專用運(yùn)輸支架，并設(shè)置阻尼橡膠墊做支座。工程應(yīng)用表明，無損運(yùn)輸措施顯著降低了大型構(gòu)件的變形及振顫響應(yīng)，大幅減少了預(yù)制構(gòu)件的破損率。項(xiàng)目部應(yīng)對(duì)運(yùn)輸?shù)缆仿窙r提前考察，確定是否存在限行、限高、限重的情況，如果存在問題，需及時(shí)調(diào)整運(yùn)輸線路或?qū)?gòu)件尺寸進(jìn)行優(yōu)化。場(chǎng)內(nèi)運(yùn)輸需考慮運(yùn)輸車輛轉(zhuǎn)彎半徑、起重設(shè)備最大荷載及臨時(shí)道路混凝土強(qiáng)度及厚度，防止因車輛搖晃導(dǎo)致構(gòu)件碰撞、扭曲和變形。西客站安置房項(xiàng)目部按照節(jié)點(diǎn)工期要求，編制了預(yù)制帶肋混凝土疊合板供需計(jì)劃，并且綜合考慮了道路運(yùn)輸時(shí)間及風(fēng)雨天氣等影響因素。項(xiàng)目部對(duì)場(chǎng)內(nèi)及場(chǎng)外道路進(jìn)行了規(guī)劃，由于臨時(shí)道路寬度僅4m，故設(shè)計(jì)了環(huán)形線路保證車輛通行。項(xiàng)目部對(duì)臨時(shí)道路進(jìn)行了硬化處理，保證車輛通行時(shí)不搖晃，最大限度地保證疊合板運(yùn)輸過程中的成品保護(hù)。

3．3疊合板堆放

預(yù)制帶肋混凝土疊合板的現(xiàn)場(chǎng)堆放本著“用一備一”的原則進(jìn)行場(chǎng)地規(guī)劃。主樓每層需預(yù)制帶肋混凝土疊合板300m2，兩層疊合板約600m2，疊合板疊放高度不超過7層，疊合板堆放場(chǎng)地投影面積約為85．7m2。考慮到疊合板堆放和吊裝時(shí)要有足夠的施工操作面，故項(xiàng)目部規(guī)劃了200m2場(chǎng)地作為疊合板堆放區(qū)。項(xiàng)目部針對(duì)疊合板的堆放制定了專項(xiàng)方案。首先，疊合板堆放區(qū)采用混凝土硬化處理，場(chǎng)地平整、堅(jiān)實(shí)、并有排水措施。其次，項(xiàng)目部對(duì)每一塊疊合板進(jìn)行編號(hào)，規(guī)劃堆放位置，按照施工計(jì)劃分類存放。由于預(yù)應(yīng)力混凝土疊合板厚度僅3cm，容易因撞擊或堆放吊裝不合理產(chǎn)生細(xì)小裂縫影響施工質(zhì)量，項(xiàng)目部對(duì)疊合板堆放做了如下要求：疊合板距離兩端20cm處設(shè)置墊木，當(dāng)疊合板長(zhǎng)度小于3．6m時(shí)，跨中墊一條木墊板；當(dāng)疊合板長(zhǎng)度大于3．6m時(shí)，跨中均勻布置兩條墊木。疊合板堆碼高度不超過7層，每層墊木上下應(yīng)對(duì)齊，解決了疊合板的運(yùn)輸及堆放等問題，才能為疊合板的吊裝施工打下基礎(chǔ)。

4預(yù)制帶肋混凝土疊合板吊裝施工

4．1施工階段驗(yàn)算

預(yù)制帶肋混凝土疊合板施工吊裝之前應(yīng)進(jìn)行施工驗(yàn)算，疊合板吊裝時(shí)考慮動(dòng)力系數(shù)1．5。底板施工階段承載力驗(yàn)算時(shí)荷載按疊合板自重加1．0kN／m2的施工可變荷載。預(yù)制帶肋底板按簡(jiǎn)支受彎構(gòu)件、承受均布荷載考慮，跨中彎矩設(shè)計(jì)值式中，G1k為預(yù)制帶肋底板自重和疊合層自重標(biāo)準(zhǔn)值；Q1k為后澆的疊合層混凝土強(qiáng)度未達(dá)到設(shè)計(jì)值之前的可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值，取1．0kN／m2的施工荷載。

4．2吊裝作業(yè)

疊合板的吊裝與現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)散拼模板安裝有著本質(zhì)的區(qū)別。預(yù)制帶肋混凝土疊合板吊裝施工前，項(xiàng)目部根據(jù)其特點(diǎn)，對(duì)吊裝人員進(jìn)行了專項(xiàng)安全教育及技術(shù)交底。同時(shí)，預(yù)制構(gòu)件應(yīng)按照施工方案吊裝順序提前編號(hào)，吊裝時(shí)嚴(yán)格按編號(hào)順序起吊。為保證預(yù)制帶肋混凝土疊合板吊裝過程中每個(gè)吊點(diǎn)受力均勻，項(xiàng)目部制作了專用橫梁式吊具，吊具有4根長(zhǎng)度相同的吊索。吊裝時(shí)吊索與構(gòu)件的水平夾角不宜小于60°，最不利情況下不應(yīng)小于45°。疊合板起吊應(yīng)采用慢起、快升、緩放的操作方式，構(gòu)件吊裝校正，可采用起吊、靜停、就位、初步校正、精細(xì)調(diào)整的作業(yè)方式。安裝預(yù)制帶肋混凝土疊合板前應(yīng)首先對(duì)支撐架體頂面標(biāo)高及平整度進(jìn)行檢查。吊裝就位后，應(yīng)對(duì)相鄰兩塊疊合板接縫高差進(jìn)行校核，當(dāng)疊合板板底接縫高差大于2mm時(shí)，應(yīng)將疊合板重新起吊，調(diào)節(jié)托座后再安裝就位。疊合樓板屬于水平類構(gòu)件，安裝時(shí)嚴(yán)格檢查標(biāo)高及相鄰兩塊板接縫平整度。預(yù)制帶肋混凝土疊合板胡子筋應(yīng)錨入梁內(nèi)150mm以上，故吊裝及運(yùn)輸過程中應(yīng)采取措施對(duì)疊合板胡子筋及短向附加鋼筋進(jìn)行保護(hù)，避免重復(fù)彎折影響強(qiáng)度，以滿足施工錨固要求。

4．3疊合層施工

預(yù)制帶肋混凝土疊合板疊合層鋼筋綁扎前應(yīng)清理干凈疊合板上的雜物，根據(jù)鋼筋間距彈線綁扎，疊合層鋼筋綁扎過程中，應(yīng)注意避免局部鋼筋堆載過大。疊合層混凝土澆筑前應(yīng)清除疊合面上的雜物、浮漿及松散骨料，澆筑前應(yīng)灑水潤(rùn)濕，灑水后不得留有積水，澆筑時(shí)宜采取由中間向兩邊的方式，疊合層與現(xiàn)澆構(gòu)件交接處混凝土應(yīng)采用平板振動(dòng)器振搗密實(shí)，混凝土布料時(shí)要求布料均勻，避免局部堆載過大，布料堆積高度應(yīng)按照疊合層厚度加施工可變荷載1．0kN／m2的規(guī)定進(jìn)行控制。疊合層混凝土澆筑完畢后應(yīng)養(yǎng)護(hù)14d。待疊合層混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70％后方可拆除支撐，當(dāng)板的標(biāo)志跨度大于4．5m時(shí)，疊合層混凝土強(qiáng)度達(dá)到混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度100％時(shí)才可拆除下部支撐。

5結(jié)語

在國(guó)家大力發(fā)展裝配式建筑的背景下，濕作業(yè)將逐步退出歷史舞臺(tái)。預(yù)應(yīng)力混凝土疊合樓板作為裝配式建筑的一部分也將得到長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展。蘭州鐵路局西客站安置房項(xiàng)目對(duì)預(yù)制帶肋混凝土疊合樓板進(jìn)行深化設(shè)計(jì)，同時(shí)考慮了道路運(yùn)輸、場(chǎng)地堆放及起重設(shè)備起重量等因素，施工吊裝過程中嚴(yán)把過程控制，攻克了這一新技術(shù)關(guān)。

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作者：李楨旺 單位：中鐵二十局集團(tuán)