一、技術(shù)內(nèi)容
鋼管桁架預(yù)應(yīng)力混凝土疊合板(簡稱PK3型疊合板)是指采用了“灌漿鋼管桁架”為加勁肋的先張預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)制底板,在工地現(xiàn)場拼裝完成后,然后在預(yù)制底板上配筋,并現(xiàn)場后澆混凝土形成的疊合樓板。鋼管桁架預(yù)應(yīng)力混凝土疊合梁技術(shù)(簡稱PKL型疊合梁)是PK3型板的應(yīng)用延伸,可與PK3型板等多種產(chǎn)品“共線生產(chǎn)”。由PK3型疊合板技術(shù)和PKL型疊合梁技術(shù)共同組成的“新型裝配整體式先張預(yù)應(yīng)力樓蓋體系”是裝配式建筑領(lǐng)域極具性價比的水平結(jié)構(gòu)技術(shù)體系。
圖1 PK3型板構(gòu)造圖
圖2 鋼管桁架剖面圖
PK3型板下部受拉區(qū)采用性價比較高的抗拉材料“高強預(yù)應(yīng)力鋼筋”、中部采用傳力效率極高的機構(gòu)“三角形空間桁架”、上部受壓區(qū)采用性價比極高的抗壓材料“灌漿鋼管”,從而達到了完美的受力性能。同時,PK3型板通過調(diào)整桁架高度、密度以及鋼管的直徑和壁厚,還能實現(xiàn)“剛度適中、無撐少撐、適用面廣、靈活選用”。
在設(shè)計階段,該技術(shù)遵循“等同現(xiàn)澆”的設(shè)計原則,真正實現(xiàn)了疊合類樓板與現(xiàn)澆樓板在性能與成本上的對接;由于PK3型板技術(shù)可實現(xiàn)“不出筋與并板縫”,從而實現(xiàn)了“設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化、模數(shù)化”,這是“降本增效”的關(guān)鍵。
在生產(chǎn)階段,該技術(shù)充分展現(xiàn)了“無預(yù)應(yīng)力不經(jīng)濟”的實踐共識,用鋼量與混凝土用量均減少約40%,全過程機械自動化操作、無模具攤銷,實現(xiàn)了多種產(chǎn)品的“共線生產(chǎn)”,提升效率、減少用工。
在施工階段,該技術(shù)實現(xiàn)了“免模無撐或少撐”,顯著提升質(zhì)量、提高效率、降低措施費用。
二、技術(shù)指標(biāo)
鋼管桁架預(yù)應(yīng)力混凝土疊合板技術(shù)的安全性與質(zhì)量應(yīng)滿足國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)通用規(guī)范》GB 55008、《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB 50010、《裝配式混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ 1、《裝配式混凝土建筑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》GB/T 51231、《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB 50204以及《鋼管桁架預(yù)應(yīng)力混凝土疊合板技術(shù)規(guī)程》T/ CECS722、《預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絲》GB/T 5223、《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》GB 50017和《鋼筋焊接網(wǎng)混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ 114、《預(yù)應(yīng)力混凝土鋼管桁架疊合板》(圖集號L18ZG401)等的有關(guān)規(guī)定。
鋼管桁架預(yù)應(yīng)力混凝土疊合板技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)如下:
1. 鋼管桁架預(yù)應(yīng)力混凝土疊合板的材料宜采用高強預(yù)應(yīng)力鋼絲與適宜的高強混凝土。鋼管桁架預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)制底板混凝土強度等級不宜低于C40。疊合層的混凝土強度等級不應(yīng)低于C30。鋼管內(nèi)灌漿材料宜采用微膨脹高強砂漿,抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值不應(yīng)低于40MPa。疊合層內(nèi)受力鋼筋、構(gòu)造鋼筋宜采用熱軋帶肋鋼筋,也可采用熱軋光圓鋼筋。
2. 鋼管桁架預(yù)應(yīng)力混凝土疊合板可根據(jù)預(yù)制底板支座構(gòu)造、長寬比按單向板或雙向板設(shè)計。對于長寬比不大于3的4邊支承鋼管桁架預(yù)應(yīng)力混凝土疊合板,宜按雙向板設(shè)計。承受均布荷載的雙向疊合樓板,在正常使用極限狀態(tài)下的內(nèi)力計算,宜選擇符合實際的方法,也可按正交異性板計算。均布荷載作用下的雙向疊合板承載力計算時,可忽略預(yù)制底板之間密拼式整體接縫的影響。
3. 鋼管桁架預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)制底板的厚度不宜小于35mm;跨度不小于6.6m時,預(yù)制底板厚度不應(yīng)小于40mm。鋼管桁架預(yù)應(yīng)力混凝土疊合板后澆混凝土疊合層厚度不宜小于75mm,且不應(yīng)小于60mm和1.5倍底板厚度的較大值。疊合層中垂直于預(yù)應(yīng)力鋼筋方向的板底鋼筋,應(yīng)緊貼預(yù)制底板上表面放置;按雙向板設(shè)計時,受力鋼筋面積應(yīng)按計算確定;按單向板設(shè)計時,應(yīng)配置分布鋼筋。
4. 鋼管桁架預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)制底板的擱置長度應(yīng)符合下列規(guī)定:與混凝土梁或混凝土剪力墻同時澆筑時,伸入梁或墻內(nèi)不應(yīng)小于10mm;擱置在鋼梁或預(yù)制混凝土梁上時不應(yīng)小于40mm;擱置在承重砌體墻時不應(yīng)小于80mm;當(dāng)在承重砌體墻上設(shè)混凝土圈梁,利用胡子筋拉結(jié)時,擱置長度不應(yīng)小于40mm。
5. 當(dāng)胡子筋影響鋼管桁架預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)制底板安裝施工時,可僅在一端預(yù)留胡子筋,并在不預(yù)留胡子筋一端的預(yù)制底板上方設(shè)置端部連接鋼筋,端部連接鋼筋應(yīng)沿板端交錯布置。
6. 鋼管桁架預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)制底板側(cè)邊的密拼式接縫宜為緊密接縫,構(gòu)造形式可采用斜平邊、部分斜平邊等形式。鋼管桁架預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)制底板側(cè)邊的接縫應(yīng)采用無機材料嵌填,嵌縫無機材料宜采用微膨脹高強水泥砂漿。
三、技術(shù)優(yōu)勢
1. 下部受拉區(qū)采用預(yù)應(yīng)力技術(shù):在底板中放置預(yù)應(yīng)力鋼筋,有效地降低了預(yù)制板的厚度,同時避免了開裂。
2. 上部受壓區(qū)采用鋼管桁架:與普通桁架筋的上弦鋼筋對比,極大地提高上部受壓區(qū)的抗壓能力。
3. 底板最小厚度35mm,容重僅為每平米85kg:是目前世界上最薄的預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)制底板,極大減輕預(yù)制底板的自重,全面提升生產(chǎn)、運輸與安裝效率。
4. 疊合后最小厚度110mm:可以采用“35mm+75mm=110mm”的構(gòu)造形式,比傳統(tǒng)“60mm+70mm=130mm”或“60mm+80mm=140mm”的構(gòu)造形式更薄,從而減輕主題結(jié)構(gòu)自重,節(jié)能節(jié)材,減碳環(huán)保。
5. 極限大板幅可達4.2m寬,12m長:目前,PK3的極大單板板幅已經(jīng)達到50.4m2,隨之更寬模臺產(chǎn)線設(shè)備的研發(fā)應(yīng)用,這一世界紀(jì)錄還將會被持續(xù)刷新。
6. 無支撐或少支撐:由于采用預(yù)應(yīng)力技術(shù),PK3型板剛度大,可實現(xiàn)大胯或超大跨的場景應(yīng)用。同時,PK3型板通過調(diào)整桁架高度、密度以及鋼管的直徑和壁厚,還能實現(xiàn)“剛度適中、無撐少撐、適用面廣、靈活選用”。
7. 密拼后無需后澆帶:預(yù)應(yīng)力薄板可實現(xiàn)“并板縫、密拼”,板面后穿的貫通鋼筋的位置有效降低到“底部受拉區(qū)”,真正實現(xiàn)預(yù)應(yīng)力筋與非預(yù)應(yīng)力筋同在底部受拉區(qū),進而形成雙向板的受力狀態(tài)。
8. 不出筋或一面出筋,提高施工效率:一面出筋時,“胡子筋”可在支座處交替出現(xiàn),沒有胡子筋的可以在板端后置“假胡子筋”;不出筋時,板的兩端均采用“假胡子筋”的構(gòu)造做法。
9. 可實現(xiàn)多層流水作業(yè):由于PK3的剛度大、免模少撐或無撐,從而能實現(xiàn)多層流水作業(yè)。
10. 生產(chǎn)成本降低40%:PK3型板能減少約40%的鋼筋和混凝土用量。
4. 適用范圍
鋼管桁架預(yù)應(yīng)力混凝土疊合板可以與裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)、鋼框架結(jié)構(gòu)、裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)組合形成一系列裝配整體式結(jié)構(gòu)體系,也可以取代現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)體系中的現(xiàn)澆樓蓋,可廣泛應(yīng)用于公共建筑、居住建筑以及工業(yè)建筑。
5. 工程實例
濟南市山東省會文化藝術(shù)中心項目、濟南市萬科悅峯項目、濟南市興隆南學(xué)校項目、濟南市濟水上苑17號樓項目、濟南市港新園公租房項目、濟南市西客站片區(qū)安置三區(qū)B3地塊小學(xué)項目、濟南市托馬斯國際學(xué)校項目、上海市外高橋郵輪內(nèi)裝制造平臺項目、徐州市園博園項目、紹興市越城區(qū)鏡湖官渡 3 號地塊鋼構(gòu)裝配式住宅項目、阜陽市康居苑項目、杭州市杭政儲出 (2018) 31號商業(yè)商務(wù)項目、阜南縣城南新區(qū)安置房項目等。
聯(lián)系地址:德州市經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)紅都路956號
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