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浅谈叠合板体系在高层建筑施工中的运用及改进措施

发表时间：2020/9/22 来源：《基层建设》2020年第17期作者：傅永洪陈广铭

[导读] 摘要：随着我国社会主义市场经济的飞速发展，我国各行各也都得到了极大的提上，建筑业也不例外。

        佛山市南海区南建江隆建筑工程有限公司 528203
        摘要：随着我国社会主义市场经济的飞速发展，我国各行各也都得到了极大的提上，建筑业也不例外。叠合板体系主要是指叠合板式混凝土剪力墙结构体系，它主要是由叠合墙板以及叠合楼板、预制楼梯阳台等或者是浇筑的混凝土剪力墙、梁板边缘构件等建筑构件共同作用，形成一种剪力墙的结构体系。
        关键词：叠合板体系；高层建筑施工；运用；改进措施
        引言
        随着近几年装配式建筑的发展，在传统组合梁的基础上发展起来一种新型组合结构—叠合板组合梁，由钢梁、叠合板(预制底板和后浇层浇筑而成)、桁架钢筋和抗剪连接件构成，其中叠合板下部是由多块预制底板拼接而成，预制底板中设置桁架钢筋，桁架钢筋的一部分嵌入后浇层中，可以增加两者之间的粘结作用。叠合板组合梁不仅具有传统组合梁承载力高、刚度大等优点，而且还具备预制装配、快速施工等特点，推广叠合板组合梁符合我国当前基本建设的国情，因此有必要研究此类新型组合梁的受力性能。
        1工程概况
        某房建工程项目地上15层，地下1层装配式钢结构工程建筑，楼板设计为带肋预应力叠合板，叠合板使用面积约为9000m2。工程项目组负责根据工程实际情况，对带肋预应力叠合板进行设计，并交由专业生产厂家生产，同时负责叠合板的运输、存放、吊装以及施工。带肋预应力叠合板采用的是预制预应力混凝土带肋底板，并且在板肋预留孔中设置有横向的穿孔钢筋，与楼板支座负筋进行绑扎，浇筑混凝土叠合层完成楼板整体施工。
        2叠合板工艺流程
        某混凝土钢管桁架叠合板生产公司是一家大型叠合板生产企业，针对叠合板生产已经确定了生产制造的工艺流程：清理模台→安装叠合板主筋→预应力张拉→安装锁筋板→绑扎分布筋→绑扎吊钩→安装预埋件→根据标号进行混凝土的浇筑→撤出锁筋板→对混凝土进行蒸汽养护→预应力钢筋放张→进行模具拆除、剪筋→有序堆放叠合板。
        2分离式叠合板组合梁受力性能试验
        2.1材料及试件设计
        试验设计并制作了两根足尺寸分离式叠合板组合梁，编号为SCB－1和SCB－2;试件全长为4800mm，翼缘板宽度参照GB50017—2003《钢结构设计规范》取值为1625mm;板内钢筋采用HＲB400，栓钉直径为16mm，熔焊后长度取80mm;预制和现浇混凝土均为C30，钢梁采用Q235B型热轧H型钢焊接而成，规格为HN250×125×6×9。
        2.2试验现象
        对于试件SCB－1，其在试验加载初期，未见裂缝产生，此时试件的跨中挠度较小，钢梁和叠合板协同工作性能良好;加载至50kN时，纯弯段内预制板拼缝处出现细微裂缝;至100kN时，跨中区域内叠合板下表面出现一批可见的横向裂缝;至120kN时，叠合板板侧在预制板拼缝处产生一条较宽的竖向裂缝，并随着荷载的持续增大逐渐斜向发展延伸至混凝土后浇层，新旧混凝土结合界面出现一条水平裂缝;至240kN时，在远离预制板拼缝处，叠合板板侧出现沿新旧混凝土结合界面的水平裂缝;荷载继续加载至260kN时，叠合板上表面1/4位置的拼缝处出现一条横向贯穿裂缝，试件挠度急剧增大，试验梁达到极限承载状态，停止加载。试验结束后，试验梁的剪跨段出现明显的剪切裂缝;钢梁与叠合板交界面出现相对掀起现象;此外，叠合板板底纯弯处出现多条近似平行的通长横向裂缝。

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对于试件SCB－2，其在试验加载初期，未见裂缝产生，此时试件的跨中挠度较小，钢梁和叠合板协作性能良好;当加载至70kN时，纯弯段内预制板拼缝处出现细微的裂缝;至110kN时，跨中区域的叠合板下表面出现一批可见横向裂缝;至140kN时，叠合板板侧在预制板拼缝处产生一条较宽的竖向裂缝并随着荷载的持续增大逐渐斜向发展延伸至混凝土后浇层，新旧混凝土结合界面出现一条水平裂缝;至260kN时，在远离预制板拼缝处，叠合板板侧出现沿新旧混凝土结合界面的水平裂缝;至280kN时，叠合板上表面1/4位置的拼缝处出现一条横向贯穿裂缝，试件挠度急剧地增大，试验梁达到极限承载状态后，停止加载。试验结束后，观察其破坏形态可以发现，其破坏形态与试件SCB－1相似。从试验现象可以看出，荷载作用下分离式叠合板组合梁在预制板拼缝附近发生剪切破坏，新旧混凝土结合界面发生开裂，但在远离拼缝处，加载至接近极限荷载时试验梁叠合板内的新旧混凝土结合界面才发生开裂。可见，虽然分离式叠合板组合梁中预制底板拼缝的存在破坏了预制底板的连续性，削弱了试件的抗剪承载力，但在远离拼缝处，叠合板仍为上下两层混凝土整体受力、协同工作。
        2.3钢筋桁架混凝土叠合板底板吊装受力性能分析
        钢筋桁架混凝土叠合板是利用混凝土楼板的上下层纵向钢筋，与弯折成形的钢筋焊接，组成能够承受荷载的三角式桁架，结合预制混凝土底板，组成一个在施工阶段无需模板支撑且能够承受湿混凝土及施工荷载的结构体系。作为装配整体式楼板结构构件，它在整体刚度、抗弯承载力、抗剪承载力以及施工便捷性等方面都具有显著的优越性。钢筋桁架混凝土叠合板多为自承式，自承式钢筋桁架混凝土叠合板除以上优点还存在不足，如钢筋桁架过密会造成上部叠合层混凝土振捣困难、施工不便，同时也会造成用钢量增加，经济性较差。叠合板底板在脱模吊装时常因起吊方式不佳等原因导致混凝土板产生裂缝。本文分析研究发现：单吊点吊绳对叠合板底板有压弯不利影响，使用该起吊方式需控制叠合板底板的变形及开裂情况。钢筋桁架上弦筋在腹筋与上弦筋之间若存在节间，必会产生较大的节间弯矩，必须验算上弦筋是否屈服。小于4.5m的叠合板底板，其安全起吊悬臂长度取1.1m，叠合板底板跨中和悬臂部位楼板均达到开裂极限状态；针对大于4.5m的板，建议增加吊点。叠合板底板为单向板受力时，脱模点可与吊装点共用；反之，需要增加脱模点。
        3叠合板在装配式建筑中的应用
        装配式建筑是以工厂化流水线生产模式，将建筑所需的部分或全部构件在工厂进行预制生产，再运输到施工现场，通过装配施工将建筑构件通过可靠方式连接起来完成建筑建造。装配式建筑具有传统建筑建造无可比拟的施工周期短、工程造价低的优势。叠合板是装配式建筑工程施工中的关键构件之一。在装配式建筑施工中，预制构件自重大、吊装困难、构件之间组装不便等问题制约着装配式建筑的发展。采用装配式叠合板结构，则能够很好的解决这一问题。叠合板在装配式建筑中呈现出智能化应用趋势。首先，在叠合板智能化生产上，工厂预制叠合板构件生产逐步扩大机械化、工业化、标准化生产范围，叠合板生产质量远远高于现浇。其次，在叠合板现场施工中，叠合板拼装标准控制逐渐由人工控制转为机械控制。在装配式建筑施工中，高精度自适应支撑系统已经逐步发展起来，在叠合板施工过程中，通过利用“机械臂”，在其机械液压杆中置入激光测控设备，对施工数据进行激光测量，再将数据信息传输到“机械臂”当中，“机械臂”根据数据自动调整，能够快速实现叠合板施工的“横平竖直”，提高安装精度，满足预制拼装标准，节约安装时长。
        结语
        叠合板体系技术是比较新颖的施工技术，他通过精细化的设计、生产和机械化的组装来实现建筑施工过程中的标准化、节能化以及方便化，降低了施工的成本，实现了低消耗、高效率的建筑施工方式。
        参考文献
        [1]杨联萍，余少乐，张其林，崔家春.叠合剪力墙结构研究现状和关键问题[J].建筑结构，2017，47(12):78-88.
        [2]顾忠.预制叠合剪力墙体系在住宅建筑中的应用[J].建筑施工，2017，39(6):801-803.
        作者简介：
        傅永洪（1984.12-），男，汉族，佛山市人，大专学历，二级建造师，主要从事建筑工程施工工作。