预应力混凝叠合板生产施工工法

21预应力混凝土叠合板生产、施工工法预应力混凝土叠合板系采用预制预应力薄板（以下简称薄板）和现浇混凝土层组成整体的混凝土板。南京大地建设（集团）股份有限公司与法国PPB国际公司合资组建的企业——南京大地普瑞预制房屋有限公司，从PPB国际公司独家引进世构（SCOPE）体系的设计、生产、施工成套技术。世构体系在国外已有近四十多年的发展历史，在房屋建筑和市政工程中得到广泛的运用。为了顺利完成世构体系的引进、推广工作，由东南大学、江苏省建筑设计研究院及南京大地建设（集团）股份有限公司共同组成课题组，对世构体系设计、节点试验、生产及施工工艺进行了全面的研究，并编制了省级标准《预制预应力混凝土装配整体式框架（世构体系）技术规程》（苏JG/T006-2002），同时还编制了《预应力混凝土叠合板》图集，已通过省建设厅组织的技术审查。世构体系技术是建设部推广的新的十项新技术之一，完全符合国家建筑产业化的发展方针。预应力混凝土叠合板是该体系的重点推广技术。1、预应力混凝土叠合板的特点1.1、与现浇板相比，楼板抗裂性能大大提高；1.2、不需模板，板下支撑间距可加大为1.8~2.5米，周转材料总可节约80%以上；1.3、施工安装方便、快捷，可节约工期30%；1.4、板底平整度好，不需粉刷，减少湿作业量；1.5、薄板尺寸不受模数的限制，可按设计要求随意分割，灵活性的，适用性强。2、适用范围2.1、适用于抗震设防烈度小于或等于9度地区的一般工业与民用建筑楼盖或屋盖；2.2、不适用于承受动荷载的楼盖。3、工艺原理及关键技术预应力混凝土叠合板系采用薄板与后浇混凝土层组成的混凝土板。在生产、施工中严格执行《预应力混凝土叠合板》图集（95（03）G439（三）），《混凝土结构施工质量验收规范》（GB50204-2002）及《预制预应力混凝土装配整体式框架（世22构体系）技术规程》（苏JG/T006-2002）。其关键技术要点：3.1、薄板主筋保护层厚度的控制，统一采用经常清理的圆钢作为垫条，以保证主筋保护层厚度。3.2、预应力钢丝采用一次性张拉工艺，即超张拉，张拉力为0~1.03σcon，σcon=0.8fptk。3.3、施工阶段临时支撑的设计要充分考虑到薄板的承载力及临时支撑力杆的稳定性。3.4、临时支撑搭设应严格按设计方案及有关规范规程进行，确保搭设质量。3.5、薄板吊装、堆放应严格按有关吊装规定执行。3.6、薄板安装时应两端搁置均匀，拼缝严密。4、生产工艺流程及技术要点4.1、工艺流程清理模板（台座）→安装主筋→预应力张拉（应力检测）→安装锁筋板→绑扎分布筋→绑扎吊钩及安装洞口预埋件，浇筑混凝土→撤出锁筋板→养护→预应力筋放张→剪筋、拆模→起吊堆放。4.2、技术要点4.2.1、模板（台座）4.2.1.1、台座表面清理干净，脱模剂涂刷均匀。4.2.1.2、不规则板的局部木模或橡胶模具清理干净，不变形；位置准确，安装牢固。4.2.1.3、锁筋板位置准确，薄板的生产长度为L+L‰（L为设计长度）。4.2.2、钢筋4.2.2.1、主筋间距应均匀，安装时先人工调直，让主筋的初始状态基本一致，以保证整体张拉后，各根钢丝张拉应力偏差在允许范围内。4.2.2.2、预应力钢丝采用一次性张拉工艺，即0~1.03σcon，σcon=0.8fptk。4.2.2.3、主筋张拉后，每台座抽检不少于5根钢丝的实际张拉应力。张拉应力允许偏差控制在±5%内。4.2.2.4、主筋保护层厚度严格按设计要求控制。4.2.2.5、分布筋应均匀布置、平整，无扭曲变形，绑扎牢固。4.2.2.6、薄板两端分布筋应按规定加密。234.2.2.7、吊筋的规格、位置应符合有关规范要求。4.2.2.8、洞口、拐角等薄弱位置应按构造要求加强配筋。4.2.3、混凝土4.2.3.1、混凝土的坍落度控制在6~8cm,浇筑时振捣密实。4.2.3.2、薄板厚度应严格控制在规范允许偏差范围内。4.2.3.3、薄板表面划痕深度不得小于4mm，一般为4~6mm。4.2.3.4、如采用蒸汽养护，浇筑混凝土时，台座温度保持在35~40℃，混凝土浇筑完毕，保温养护2小时后开始升温，在2~2.5小时内升温至80℃，然后恒温养护至混凝土立方体抗压强度达到设计要求时即可停止加热。4.2.4、放张、剪筋4.2.4.1、当同条件养护试块强度达到混凝土设计强度的75%时，可进行预应力筋放张。4.2.4.2、剪筋时应从张拉端开始逐一向锚固端进行。4.2.5、预应力薄板模板配筋图，见图1：吊钩预应力薄板模板配筋图1-1hd2-2hd注：1、预应力薄板的板长为叠合板净跨加30mm。2、预应力钢筋的保护层厚度见表：3、吊筋规格由生产厂家确定。表：预应力筋保护层厚度预应力薄板厚度保护层厚度50607017.517.520.5IR5、施工安装工艺流程及技术要点5.1、工艺流程搭设临时支撑→初步调平支撑横肋→薄板安装→支撑调整铺设薄板拼缝处钢筋网片→水电预埋→绑扎负弯矩钢筋→浇筑混凝土→养护→拆除临时支撑→填补拼缝24→板底施工。5.2、技术要点5.2.1、临时支撑5.2.1.1、材料：宜优先采用先进的独立可调顶撑，亦可采用普通钢管Ø4.8×3.5满堂脚手架，本工法采用后者：横肋木枋宜优先采用10×10cm木枋，也可采用5×10cm木枋。5.2.1.2、支撑设计使用预应力混凝土叠合板的工程在进行结构设计时，一般按单向板进行设计，即薄板部分受力主筋是按计算确定，而分布筋是按构造配置的。因此，受力状态为单向受力，否则可能会导致薄板开裂。根据该原理，临时支撑设计时，分三步考虑：（1）初步确定支撑最大排距L1。①根据薄板实际配筋，计算薄板的可承受弯矩M1；②对预应力叠合板自重及施工荷载进行组合：G1=1.2G1自+1.4G1活；③根据L1≤（8M1/G1）1/2得出支撑最大排距L1。（2）确定横肋下支撑最大间距L2。①不考虑板内分布筋的承载力；②根据横肋支撑木枋材料及规格确定其可承受的弯矩M2；③对预应力叠合板自重及施工荷载进行组合：G2=1.2G1自+1.4G1活；④根据L2≤（8M2/G2）1/2，确定横肋下支撑最大间距L2。（3）确定立杆间距根据上述计算结果L1、L2，调整水平杆步距，并对立杆进行稳定性验算，最后确定合理的、经济的、便于施工的立杆间距和水平杆步距。5.2.1.3、构造要求使用预应力叠合板时，临时支撑要求如下：（1）钢管立杆两端平齐，不得有斜口，钢管不得开裂；（2）立杆应尽量不用接头，如有接头，应相互错开；（3）支撑下部应有扫地杆，并拉通；（4）立杆顶端采用可调支撑头，以方便调节支撑标高；（5）横肋下支撑的间距应根据横肋的材质，规格等确定；（6）在同一开间内，横肋宜拉通布置；25（7）横肋应平直，板跨中的支撑应根据跨中起拱要求而调整高度；（8）整个支撑体系应稳定、牢固。5.2.1.4、常规支撑搭设情况支撑顶横肋采用10×10cm木枋时，木枋下支撑间距见表一；如采用5×10cm木枋，则木枋必须立放，木枋下支撑立杆间距表二。表格中未列到的情况，应另行计算。10×10cm木枋的支撑间距表一：预制层+后浇层（mm）板长度（m）两端支撑位置中间支撑数量支撑横向位置[最大间距（m）]50+501≤2.8距板支座处300mm无2.52.81≤5.0距板支座处300mm一排2.55.01≤7.2距板支座处300mm二排2.55×10cm木枋的支撑间距表一：预制层+后浇层（mm）板长度（m）两端支撑位置中间支撑数量支撑横向位置[最大间距（m）]50+501≤2.8距板支座处300mm无22.81≤5.0距板支座处300mm一排25.01≤7.2距板支座处300mm二排2当叠合层混凝土强度达到设计强度的50%时，可拆除两端支撑；待上一层叠合层混凝土浇筑完毕，方可拆除下一层的全部支撑。5.2.2、薄板安装5.2.2.1、薄板搁置在预制梁上，搁置点应座浆处理；薄板搁置在现浇梁（叠合层与梁同时浇浇筑）现浇梁侧模上口宜贴泡沫胶带，以防止漏浆。5.2.2.2、薄板尽可能一次就位，以防止撬动时损坏薄板。5.2.2.3、薄板之间拼缝应严密。5.2.2.4、薄板水电预留洞，可在工厂生产时留设，亦可在现场安装时后开，但宜用机械开孔，且不宜切断预应力主筋。5.2.3、浇筑混凝土5.2.3.1、浇筑叠合层混凝土前，薄板表面必须清扫干净，并浇水充分湿润（冬期施工除外），但不能有积水。5.2.3.2、浇筑叠合层混凝土时，应特别注意用平板振动器振捣密实，以保证与薄26板结合成整体。同时要求布料均匀，布料堆积高度严格按现浇层荷载加施工荷载1KN/㎡控制,浇筑后浇水养护并覆盖。5.2.4、填补拼缝5.2.4.1、拼缝内应用钢丝刷清理干净；5.2.4.2、填缝材料可选用掺纤维丝的混合沙浆，亦可使用其它材料；5.2.4.3、填缝材料应分两次压实填平，两次施工时间间隔不小于6小时；5.2.4.4、板底批腻子时，在板缝处贴一层10cm宽的纤维网格布等柔性材料。6、材料6.1、混凝土：薄板混凝土强度为C40的早强混凝土，后浇层混凝土强度等级为C30。6.2、钢材：预应力钢丝宜采用Ø5或Ø4.8预应力螺旋肋钢丝或刻痕钢丝，强度标准值不宜低于1570Mpa，其技术指标及外观尺寸应符合国家标准：《预应力混凝土用钢丝》（GB/T5223-2002）。普通钢筋：宜采用HRB400和HRB335钢筋，也可采用HRB235钢筋，其外观尺寸及技术标准应符合：《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》（GB1499）和《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》（GB13013）。7、机具设备7.1、生产机具、设备生产台座：2套，长78m，宽2.5m，配套预应力整体张拉机械及脱模剂涂刷机械。混凝土播料机：容积1.5m3。混凝土供应设备：搅拌站一座（25m3/h），配套混凝土运输车及轨道。蒸汽养护设备：燃油锅炉（4T/h）及配套管线。7.2、施工设备安装机械：塔式吊机60t·m，1～2台。8、劳动力组织及安全措施8.1、劳动力组织分类工种人数机械操作工4人27厂内生产钢筋工木工混凝土工辅助工专职质检员管理人员3人1人2人2人1人4人现场安装机械操作工安装工钢筋工混凝土工管理人员2人4人4～5人4～5人4人8.2、安全措施8.2.1、本工法执行国家和省、市制定的各项安全规范和要求。8.2.2、预应力钢丝张拉时，应扣上安全链条，生产线两端不得有人，防止钢丝断裂伤人。8.2.3、薄板厂内吊装转运时，应注意车间内操作人员安全并保持桁车运行平稳。8.2.4、现场吊装时，应用对讲机指挥，起重机臂下不得站人。8.2.5、支撑搭设牢固，并架设人行通道。8.2.6、高空施工，当风速达10m/s时，吊装作业应停止。9、质量要求9.1、薄板的几何尺寸，安装位置偏差应符合《预制预应力混凝土装配整体式框架（世构体系）技术规程》（苏JG/T006-2002）的有关要求。9.2、薄板的外观尺寸，结构性能及后浇层混凝土施工质量应符合《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）的有关要求。9.3、薄板安装时应符合有关的规范规定。9.4、薄板在运输、堆放、安装过程中应采取有效的成品保护措施。10、效益分析10.1、采用预应力混凝土叠合板，完全符合建筑产业化要求及可持续性发展的原则，减少了用钢量及钢管、模板等周转材料，节约了能源，节省了板底粉刷，减28少了工地湿作业，有利于环境保护。10.2、根据工程测算，楼盖结构采用预应力混凝土叠合板，与现浇楼盖相比，工期可加快20%～30%。10.3薄板部分采用厂内预制，质量可靠；采用预应力混凝土叠合板大大提高了工程质量及抗裂性能。11、工程实例建设单位工程名称建筑面积(m2)结构类型叠合板代表跨度(m)薄板厚度(mm)后浇层厚度(mm)金聚龙礼品公司厂房4000世构体系8.575130宿舍3600世构体系45050南京二建房地产开发公司大地豪庭小高层住宅群10万短肢剪力墙/框架4.7~4.86060南京审计学院国际学术交流中心1.4万世构体系4.05555万宏砼公司办公楼1500世构体系3.65555南师附中教师