现有装配式楼板产品应用研究与探讨.pdf

四川建筑第43 卷第4期建筑设备与建筑材料现有装配式楼板产品应用研究与探讨唐丽娜1.2，章一萍1.2，周练1.2，王础，王恒3（1.四川省建筑设计研究院有限公司，四川成都6 10 0 0 0；2.四川省建筑工业化工程技术研究中心，四川成都6 10 0 0 0；2.成都建工第八建筑工程有限公司，四川成都6 10 0 0 0）【摘要】近年来，在国家“大力发展装配建筑”的行业背景下，装配式楼板作为装配式建筑重要的水平构件，也是满足建筑装配式率最易实现的首选设计路径，在工程中被大规模推广应用。对目前已有的、且常用的装配式楼板产品、产品性能、适用范围、连接构造、工程应用标准依据等进行系统研究、梳理，形成了装配式楼板工程应用参考表，为装配式楼板产品的科学应用、设计选型等提供参考依据。【关键词】装配式楼板；桁架钢筋混凝土叠合楼板；预应力混凝土叠合板；PK板；双T板；SP板；钢筋桁架楼承板【中图分类号】TU3180引言在“大力发展装配式建筑”政策要求和行业转型升级的迫切市场需求下，我国装配式建筑近年来得到突飞猛进的发展，装配式楼板作为装配式建筑重要的水平构件、也是满足建筑装配式率最易实现的首选设计路径，在工程中被大规模推广应用。截止目前，市场上也先后涌现了桁架钢筋混凝土叠合楼板、PK板、SP板、双T板等多种产品。但是目前缺乏针对现有装配式产品进行系统的梳理与分析，装配式楼板设计时缺乏系统的设计指南作为依据，导致设计师对目前已有的装配式楼板产品、性能以及设计依据等不了解，导致设计选用产品难、产品选用不恰当等诸多问题。因此，本文对目前已有的、且常用的装配式楼板产品、产品性能、适用范围、连接构造、工程应用标准依据及概况等进行系统研究、梳理,形成装配式楼板工程应用参考表，为装配式楼板产品的科学应用、设计选型等提供参考依据。1桁架钢筋混凝土叠合板桁架钢筋混凝土叠合板是在楼板中下部钢筋网片上设置一定数量的钢筋桁架，并将其下半部分与一定厚度的混凝土浇筑在一起,形成预制钢筋混凝土底板，施工时将预制钢筋混凝土底板吊装至设计指定位置，绑扎楼板上部钢筋、安装水电管线等后，在其上浇筑一定厚度的现浇混凝土，从而形成整体受力的叠合楼盖，如图1所示。其单个构件宽度通常在1.2 2.4m之间,跨度通常在3 5m之间,预制底板厚度不小于且多为6 0 mm，后浇混凝土叠合层厚度不小于6 0mm,常为6 0 mm、7 0 m m、9 0 m m 等，多适用于民用住宅建筑。国家现行标准有15G36611桁架钢筋混凝土叠合板（6 0mm厚底板）、GB/T51231-2016装配式混凝土建筑技术标准、JGJ1-2014装配式混凝土结构技术规程等。桁架钢筋混凝土叠合板分为单向受力板和双向受力板。已有研究表明,其与同厚度全现浇楼板性能基本相当，在连接可靠的前提下，可按传统的全现浇楼板设计方法进行设【文献标志码】A计；其中，钢筋桁架的下弦钢筋可视情况作为楼板下部的受力钢筋使用，施工阶段验算预制板的承载力及变形时，可考虑桁架钢筋的作用，减少预制板下的临时支撑。图1桁架钢筋混凝土叠合板在连接构造方面，桁架钢筋混凝土叠合板受力端多采用伸出胡子筋直接锚固连接，非受力端采用附加钢筋间接锚固连接，如图2 所示；当板的混凝土叠合层厚度不小于10 0 mm且不小于预制板厚度的1.5倍时，支承端（受力端）内纵向受力钢筋可采用附加钢筋间接锚固方式连接，但应满足国家现行标准的特殊构造要求。2预应力混凝土叠合板预应力混凝土叠合板又称“预应力薄板叠合板”，是在预制预应力实心薄板上现浇一层一定厚度的钢筋混凝土形成的整体受力的叠合楼盖，如图3 所示；预制预应力薄板的预应力主筋即是叠合楼板的主筋，上部混凝土现浇叠合层仅配筋负弯矩钢筋和构造钢筋；该板有效规避了普通混凝土叠合板底板薄，吊装运输过承重预制底板容易开裂的问题。该楼定稿日期 2 0 2 2-0 5-3 1【作者简介 唐丽娜（19 8 9 一）,女，硕士，高级工程师，一级注册结构工程师，从事装配式建筑和建筑新材料研发设计工作。243建筑设备与建筑材料充分利用钢筋强度时：0.6 1ab设计按铰接时：0.3 5/ab四川建筑第43 卷第4期板面筋在端支座应伸至梁外侧纵筋后弯折，当直段长度la时，可不弯折业6 2 0 0业6按具体结构设计确定登合屋且过梁（墙）中线15梁中线5d，且至少到梁中线叠合粱或现浇染（a）受力钢筋伸出胡子筋直接锚固连接板底连接纵筋A15叠合梁或现浇梁15d预制墙或现浇墙5d，且至少到梁（墙）中线（b）非受力钢筋附加钢筋间接锚固连接图2 桁架钢筋混凝土叠合板连接构造示意板的预制底板标志宽度为12 0 0 mm、6 0 0 m m 厚度通常为50mm、6 0 m m;叠合层厚度通常为6 0 mm、7 0 m m、8 0 m m、9 0mm;跨度为常为3 6 m之间，适用于旅馆、办公楼、学校、住宅、医院、仓库、停车场、多层工业厂房等房屋，但不宜用于有振动的楼板。国家现行标准有JGJ369-2016预应力混凝土结构设计规范、GB/T16727-2007叠合板用预应力混凝土底板0 6 SC439-1预应力混凝土叠合板（50 mm、6 0 m m实心底板）等。图3 预应力混凝土叠合板预应力混凝土叠合板设计生产过程中，应注意考虑预应力造成的楼板反拱位移。在连接构造方面，其受力端采用预留胡子筋进行直接锚固连接，非受力端采用附加钢筋间接锚固连接，如图4所示。3PK 板PK板全称“预制预应力带肋底板混凝土叠合板”,是将底板制作成预制带肋预应力薄板，肋上预留孔洞，施工吊装就位后，在肋上洞内穿置横向钢筋，并在底板各拼缝处布置附加钢筋，然后再浇筑混凝土叠合层形成整体受力的预应力混凝土叠合楼板。该板有效规避了预应力混凝土叠合板的预制板刚度小、施加预应力造成板跨反拱值难以控制、叠合244底板90290墙宽或梁宽图4预应力混凝土叠合板连接构造示意2 （单位：mm)附加通长构造钢筋：直径4面抗剪弱等问题。PK板经历了三代的发展：第一代“PKI”型板，采用矩形混凝土肋，肋孔为矩形，刚度较大，承载力也较大;第二代PKII型板，采用T形混凝土肋，肋孔为椭圆孔，刚度非常大，承载力也非常高；第三代“PKII”型板，采用混凝土钢管桁架肋，刚度适中、承载力适中、宽度大、生产效率高、方便穿插管线，如图5所示。(a)PKI型板(c）PK I I 型板图5PK板PKI和PKII板常用跨度为3 9 m,单肋底板宽度常为500mm、6 0 0 m m，多肋板由单肋板组成，标志宽度常为12.4m。跨度不大于3.3 m时，宜采用PKI型板，底板厚度为30mm；跨度不小于3.6 m时，宜采用PKII型板，底板厚度根据跨度不同分别为3 0 mm、3 5m m、40 m m。PK I I I 板常用跨度为2.1 8.4mm,预制底板厚度常为40 mm,宽度常为1m、1.5mm、2.1m m。目前，国家现行标准有JGJ/T258-2011预制带肋底板混凝土叠合楼板技术规程、14G443-2014预制带肋底板混凝土叠合楼板、T/CECS722-2020钢管架预应力混凝土叠合板技术规程等。其连接构造采用附加钢筋进行间接锚固连接，如图6 所示。4双T板双T板全称预应力混凝土双T板，是一种先张法预应力混凝土梁板一体化构件，由宽大的面板和2 根窄而高的肋组成的单向受力板，如图7 所示。双T板肋宽度常为10 0 mm，面板厚度一般为50 mm,面板宽度常为2 m、2.4m、3 m,双T板截面高度常为3 50 7 0 0 mm（最高可达9 6 0 mm），跨度常为9 18 m、最大可达3 0 m以上。其翼缘厚度分等厚度和变厚度2 种，按沿跨度方向的整体截面形式不同又可分为等截面双T平板和双坡变截面双T板。双T板虽然受力性能好，安装速度快，但由于截面高度(b)PKII型板唐丽娜，章一萍，周练，等：现有装配式楼板产品应用研究与探讨附加短钢筋现浇层支座负筋09-05+210底板穿孔钢筋预制混凝土梁梁宽（a）PK I 板、PKII板连接构造叠合层支座钢筋10#底板板端梁宽或墙凰(b)PKII板型图6 PK连接连接构造示意（单位：mm)131预埋钢板（设计确定）1006虫124钢筋混凝土构造柱10底板板端底板端部连接钢筋墙或梁倒T型梁100（a）干式连接620086，与构造柱伸出钢筋焊接，也可绑扎搭接，搭接长度不应小于1.6 la双T板圈梁锚入圈梁l砌体墙（b）叠合层连接图8 双T板连接构造示意5 (单位：mm)图9 SP板SP板最大跨度可达18 m，常规宽度主要有1.2 m、2.4m图7 双T板偏大，其主要用于公共建筑、厂房、仓库、冷库、重荷载工业建筑、停车场建筑等大跨度楼（屋）盖结构体系中，特别是在装配式车库中采用。为增强双T板抗震性能,可在双T板上后浇叠合层，形成预应力混凝土双T底板叠合板。目前，有国家图集18 G432-1预应力混凝土双T板作为工程应用依据。其连接构造分为干式连接、叠合层连接和组合连接3 种，其中干式连接和叠合层连接如图8 所示。干式连接包括焊接和螺栓连接，一般用于低抗震设防烈度区；叠合层连接由叠合层抵抗楼盖水平荷载，连接件只是方便安装；组合连接中后浇层和连接件共同提高楼板作用；在中、高设防烈度区建议采用叠合层连接或组合连接。5 SP 板SP板全称预应力混凝土空心板，其采用干硬式混凝土冲捣和挤压成型工艺，一次生产成型的单向受力板，如图9所示。其具有跨度大、承载力高、重量轻、施工速度快、楼板组合灵活等特点，可适用于多层工业厂房、学校建筑、多层和高层钢结构建筑。其工程应用的国家现行标准有照13 G440大跨度预应力空心板（4.2 4.8 m）、0 5S G 40 8 S P预应力空心板。在SP板的基础上增加叠合层,变成SPD板。2种,根据工程需要,沿宽度方向可以任意切割，板厚有10 0 380mm不等。唐山地震和汶川地震中,SP板作为楼板倒塌造成严重伤亡。倒塌的主要原因是这些预制楼板多浮搁在砖墙上，没有按规范要求采取任何连接构造措施，地震时往往没有约束的墙体倒塌后，引起搁置在墙上的SP板坠落。因此，为保证SP板良好的抗震性能以及房屋结构整体性，必须按照现行图集采取有效的连接构造措施。当地震烈度较大时，为了更为有效约束预制空心板，可按楼层依次沿纵墙和横墙设置钢筋混凝土圈梁；同时，板缝间可增设现浇混凝土带。SP板的连接构造如图10 所示。100010002虫10塑胶垫片或水泥砂浆06200板孔堵头图10 SP板连接构造示意6 （单位：mm)6钢筋桁架楼承板钢筋桁架楼承板是指在工厂将钢筋桁架与底板通过电245大Mam建筑设备与建筑材料阻点焊或扣件连接成整体、运输到施工现场吊装就位后，并在上面增设钢筋和现浇混凝土的组合承重板；其中,底板可以是承受或部分承受混凝土楼板施工期间施工荷载及混凝土自重的钢板、铝板或其它材质板。目前应用较多的为钢筋架压型钢板楼承板,如图11所示,其常用楼板厚度为10 0 300mm之间，常用跨度在2 5.6 m之间,适用于工业、民用建筑及构筑物等钢结构房屋的组合楼盖。四川建筑第43 卷第4期钢筋桁架下弦钢筋焊点专用连接件免拆底模图12 免拆免底模钢筋桁架楼承板16G519多、高层民用建筑钢结构节点构造详图、2 1CG54Y J免拆免底模钢筋架楼承板等。当施工阶段无可靠临AAWAAAA时支撑时，设计时应进行钢筋桁架楼承板施工阶段验算，桁架杆件内力及模板挠度可采用桁架模型计算。其连接构造采用附加钢筋锚固连接，如图13 所示。上部连接钢筋，6 8 2 0 01/4/.1/4/（1,为板净跨）图11钢筋桁架楼承板钢筋桁架压型钢板楼承板与传统的压型钢板组合楼板比，节约了大量现场绑扎钢筋的工时；与桁架钢筋混凝土叠合板比，具有预制构件轻，楼板整体刚度大、抗震性能好、抗冲击性能好、防水性能好等优点。对住宅等项目，若无吊顶，用钢筋桁架压型钢板楼承板需要拆除底模，存在增加施工工序，施工难度大等问题，于是免拆钢筋桁架底模楼承板应运而生，如图12 所示，其底模采用成品的纤维水泥板、玻镁板、UHPC板等非金属板（10 2 0 mm厚），集模板、装饰多功能为一体，免拆底模通过专用连接件与钢筋桁架连接。国家现行标准有JG/T3692 0 12 钢筋桁架楼承板、楼板名称楼板特点(1）分为单向受力板、双向受桁架钢筋混力板，底板厚度多为6 0 mm凝土叠合板（2）性能等同于同厚度的现浇混凝土楼板（1)单向板，底板厚度通常为预应力混50mm,60mm凝土叠合板（2）通过预应力的施加，可以有效减少预制底板开裂（1）分为单向受力板、双向受力板，预制底板最小可做到3 0 mm（2)有效解决预制底板开裂问PK板题和预应力混凝土叠合板反拱难以控制问题，且便于后穿设备管线单向板，跨度大（最大可达3 0双T板m），可根据需要附加叠合层；预制面板厚度通常为50 mm24650且5d,且3 0 0图13 钢筋桁架楼承板连接示意7 7结束语本文对目前已有的、且常用的装配式楼板产品、产品性能、适用范围、连接构造、工程应用标准依据等进行系统研究、梳理和分析，为装配式楼板设计、选用提供指导依据，具体工程应用参考表1。表1各种装配式楼板适用范围工程应用标准(1)GB/T51231-2016装配式混凝土建筑技术标准(2)JGJ1-2014装配式混凝土结构技术规程适用于楼板跨度(3)T/CECS715-2020钢筋桁架混凝在5m以下的民土叠合板应用技术规程用建筑（4)G 3 10-1 2 装配式混凝土结构连接节点构造（2 0 15年合订本）(5)15G3661-1桁架钢筋混凝土叠合板(6 0 mm厚底板）(1)GB/T16727-2007叠合板用预应适用于楼板跨度力混凝土底板在8 m以内的民(2)06SG439-1预应力混凝土叠合板用和工业建筑（50 m m、6 0 m m 实心底板）(1)JGJ/T258-2011预制带肋底板混凝土叠合楼板技术规程适用于跨度在9（2）14G 443-2 0 14预制带肋底板混m以内的民工和凝土叠合楼板工业建筑(3)T/CECS722-2020钢管桁架预应力混凝土叠合板技术规程适用于跨度在3 0m以内的民用建筑和工业建筑，（1)18 G 43 2-1预应力混凝土双T板多应用与大跨度停车场、地下车库、工业化建筑等50且5d下部连接钢筋，0 8 2 0 0300存在的不足（1）预制板运输吊装过程中容易开裂（2）桁架高度低，不利于管线穿过（3）预留胡子筋，不利于生产、运输及施工等（1）预应力反拱值不好控制（2)造价相对比桁架钢筋混凝土叠合板高（1)预制构件生产校对复杂（2)楼板面层钢筋穿过预制肋铺设难度相对增加由于板肋的存在，且板肋较高（3 50 7 0 0 mm），浪费建筑物理使用空间高度、且楼板底部不平整，不利于在对层高限制、楼板底部美观等要求装配式住宅、公共建筑中使用唐丽娜，章一萍，周练，等：现有装配式楼板产品应用研究与探讨多应用于跨度在单向板，跨度大，板厚一般在18m以内的公共（1)13 G 440 大跨度预应力空心板SP板100180mm之间,可根据需要附加叠合层或局部叠合层钢筋桁架压型钢板楼承板可作为单向板、也可作为双向板，压钢筋桁架型钢板楼承板厚在10 0 楼承板300mm之间，常用允许跨度在2 5.6m之间参考文献1装配式混凝土结构连接节点构造(2 0 15年合订本)：G310-12S.北京：中国计划出版社,2 0 15.2四川省预应力钢筋混凝土叠合板：川2 0 18 G131T Y S .成都：西南交通大学出版社，2 0 18.3 预制带肋底板混凝土叠合楼板：14G443-2014S.北京：中（上接第2 42 页）均无有害垃圾产生，是天然环保材料，生产制作节能环保，成型效果为天然的毛竹模，优于定制铝模等统一加工的成型纹理，具有更优的社会效益。毛竹模板制作加工方便，优于铝模等需要工厂加工定制的模板，满足墙面装饰工程中个性化差异，具有较高的适用性。2.3竹模工艺的经济价值在竹模饰面混凝土施工工艺中，1/2 原竹的竹模较1/3原竹的竹模材料费略多，人工费降低，在人工费日益增高的当下，经济效益明显。另外考虑竹模和铝模比较，因为竹模饰面混凝土应用范围小，一般应用部位为首层或2 层位置，工程量小，周转率低,这种情况下人工安装的竹模板要比定做铝模费用低，经济效益明显。3结束语通过本项目的的应用，对竹模饰面混凝土施工工艺进行了更深一步的研究优化，并对竹模混凝土施工工艺的使用经目前工程应用标准还不健全，仅有国家图集作为依据，建筑和工业建(4.2 4.8m)筑，特别是钢结（2)0 5S G 40 8 S P预应力空心板构建筑中。(1)CECS273:2010组合楼板设计与施工规范(2)JGJ95-2011冷轧带肋钢筋混凝钢筋桁架压型钢土结构技术规程板楼承板多用于（3）JG/T 3 6 9-2 0 12 钢筋桁架楼承板工业与民用钢结（4)16 G 519 多、高层民用建筑钢结构构建筑节点构造详图（5）2 1CC54Y J免拆免底模钢筋桁架楼承板国计划出版社,2 0 14.4预应力混凝土钢管桁架叠合板：L18ZG401S.山东省建筑标准设计图集,2 0 18.5预应力混凝土双T板：18 C4321S .北京：中国计划出版社,2 0 19.6SP预应力空心板：0 5SG408S.北京：中国计划出版社,2 0 0 9.7多、高层民用建筑钢结构节点构造详图：16 G519S.北京：中国计划出版社,2 0 16.MVVV济价值进行了测算总结，对其社会价值进行了思考。竹模混凝土作为一项新工艺新技术在推广过程中,要在前人研究的基础上，结合项目实际情况，进行深化优化，本文通过总结本项目的经验，希望能为竹模混凝土施工工艺的发展提供一个优化的方向，也希望能引导广大施工技术工作者多推广新技术新工艺，并更深人地研究优化施工工艺，多总结提炼，以达到创新创效的目的。1王洪腾，沈映，陆建飞，等.外倾式变曲率竹饰面弧墙模板支撑体化施工方案设计J.施工技术，2 0 17,46（15）：9 13.2刘玉涛，沈映，陆建飞，等。外倾式变曲率竹饰面弧墙模板支撑体化施工技术J.施工技术,2 0 17,46（15）：14-18.3魏宾，杨林.深圳万科中心竹模饰面混凝土模板设计与施工J.施工技术2 0 0 9,3 8(8):57-59.4符征宇,张明亮,刘兆荣，等.竹饰面清水混凝土施工技术在某场馆项目中的应用J.建筑施工2 0 19,41（12）：2 150-2 151+2 16 5.无针对性的国家应用技术标准（1)钢筋桁架压型钢板楼承板不适用于无吊顶、且装饰要求美观的建筑（2）免拆模拆模楼承板目前还处于应用探索阶段参考文献247