新型疊合結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計與施工技術(shù)探究

文/ 孫智良 邯鄲建筑設(shè)計有限責(zé)任公司 河北邯鄲 056000

新型疊合結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計與施工技術(shù)探究

文/ 孫智良 邯鄲建筑設(shè)計有限責(zé)任公司 河北邯鄲 056000

新型疊合結(jié)構(gòu)體系具有自重較輕，受力性能優(yōu)良，施工方便快捷，節(jié)約原材料的特點，受到了很多工程施工的青睞。為了進一步促進新型疊合結(jié)構(gòu)體系的推廣施用，本文將著重通過介紹疊合結(jié)構(gòu)的設(shè)計、施工及構(gòu)件制作，希望能夠?qū)π滦童B合結(jié)構(gòu)體系的施工技術(shù)有所助益。

疊合結(jié)構(gòu);施工技術(shù);設(shè)計特點

1、前言

當(dāng)前建筑行業(yè)發(fā)展蓬勃，一系列的建筑施工技術(shù)也應(yīng)運而出，這些施工技術(shù)也不斷的促進建筑施工的發(fā)展。最初的混凝土施工技術(shù)主要由現(xiàn)澆整體結(jié)構(gòu)技術(shù)組成，但是這項技術(shù)應(yīng)用之初，就發(fā)現(xiàn)了其中的弊端即現(xiàn)澆混凝土支模太困難、施工周期過長嚴重影響了建筑施工的進程，為此通過不斷嘗試和改良，我們得到了混凝土疊合結(jié)構(gòu)。近幾十年的發(fā)展，疊合結(jié)構(gòu)得到了廣泛的應(yīng)用推廣其技術(shù)已經(jīng)相應(yīng)成熟。但是目前所采用的疊合結(jié)構(gòu)體系還存在著一定的問題，諸如預(yù)制板多采用平板、沒有標準的疊合結(jié)構(gòu)體系等問題。本文將就這些問題進行探究，希望能夠?qū)?yōu)化施工工藝有所幫助。

2、新型疊合結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計

疊合結(jié)構(gòu)指的是通過后澆混凝土形成的一種可以裝配的整體式結(jié)構(gòu)，這是一種優(yōu)越的結(jié)構(gòu)模式，由于其具備剛度適宜、受力性能良好、抗震性優(yōu)良、節(jié)約原材料、施工快捷的優(yōu)點而得到廣泛應(yīng)用。

2.1 施工程序

疊合結(jié)構(gòu)的施工分為兩部分施工程序，首先將預(yù)制構(gòu)件現(xiàn)場安裝，然后再次澆筑混凝土使構(gòu)件形成整體的構(gòu)件。由于其澆筑過程的特殊性，這就決定著在施工前就要準確設(shè)計好疊合梁、板的尺寸及位置，還要設(shè)計好流程，一旦施工開始，就很難更改，出現(xiàn)任何的疏漏都會很困難再更改甚至?xí)笾匦路倒ぃ@給施工進程及原材料浪費造成很大的困擾。

2.2 疊合板設(shè)計

當(dāng)前國內(nèi)普遍應(yīng)用的預(yù)制板，無論規(guī)格是多少，它的厚度都在40mm上，因此普遍的自重都是比較大的。為了減少自重，將預(yù)制板的厚度設(shè)計為30mm，而板肋的高度及寬度將會根據(jù)實際情況而做出調(diào)整。為了使施工過程變得更加便捷，對于板這種受到的載荷變化不大的構(gòu)件，可以提前生產(chǎn)出預(yù)制板，因此我們給這種預(yù)制板及疊合板做出如下加工規(guī)范：

該預(yù)制板帶肋，我們選取其截面圖形為T形，這樣既可以減少底板的材料用量，又可以增加疊合面積，也會提高疊合面的抗剪能力；同時為該預(yù)制板配置預(yù)應(yīng)力鋼筋，鋼筋的型號選擇錨固能力較強的市場應(yīng)用比較普遍的螺旋肋鋼筋；為了增加板的受力性能，其肋下留出均勻的孔洞，還可以方便施工時添加非預(yù)應(yīng)力鋼筋，作為雙向疊合板使用；這種板在鋪設(shè)過程中不需要支撐，減少了一半的工程量。配置預(yù)制板時，它的底板及板肋所用的混凝土等級一般不同，為了施工便捷，通常先底板后板肋分步進行。為了保證兩者之間有比較好粘結(jié)，底板澆筑完后迅速的澆筑板肋，同時要用振搗器振搗，這就需要事先還要準備好混凝土，時間也要拿捏得當(dāng)。

2.3 疊合梁設(shè)計

疊合梁有兩種設(shè)計模式，分別為U形和T形預(yù)應(yīng)力預(yù)制構(gòu)件疊合梁。其中U形疊合梁就是將預(yù)制梁截面設(shè)計為U形，此時的截面高度大約40mm，肋高設(shè)計依然根據(jù)實際情況來確定。設(shè)計的疊合梁的縱向受力由預(yù)應(yīng)力鋼筋及非預(yù)應(yīng)力鋼筋支撐；為該預(yù)制梁配置預(yù)應(yīng)力鋼筋時，鋼筋的型號選擇錨固能力較強的市場應(yīng)用比較普遍的螺旋肋鋼筋，鋼筋的數(shù)量由疊合梁所受荷載計算來決定；非預(yù)制鋼筋的配置集中在疊合梁的底部，這是由施工工藝來決定的，而其數(shù)量也要根據(jù)實際情況受力分析來計算所得。對于T形疊合梁來說，底板高度大約為40mm，肋高大約為50mm，肋寬50mm。配筋量及配筋位置與U形預(yù)應(yīng)力構(gòu)件的設(shè)計思路相同，本質(zhì)還是要歸結(jié)到力學(xué)計算上求得。為了保障施工的質(zhì)量及便捷，要為預(yù)制梁兩側(cè)添加模板，將預(yù)制板放置到側(cè)模上。

這兩種疊合梁都是受力疊合梁，施工時都要在下面設(shè)置支撐，具有相似的特點：第一、疊合梁包含預(yù)制梁，而預(yù)制梁有運輸便捷安裝快捷簡單的優(yōu)點，應(yīng)用廣泛。第二、配筋時為縱向受力鋼筋配置了非預(yù)應(yīng)力鋼筋，對解決裂縫分布不均勻、增加抗剪抗壓抗扭能力、延長使用壽命大有裨益。在設(shè)計預(yù)制梁時，因為又添加了非預(yù)應(yīng)力鋼筋，也增加了梁的多變性。第三、相比普通梁而言，疊合梁的有效預(yù)壓應(yīng)力更大，抗裂性能更優(yōu)，鋼筋使用量更少。需要添加說明的一點是配置預(yù)制梁時，因為預(yù)制梁有箍筋，其工藝時最繁瑣復(fù)雜的。

2.4 疊合柱的設(shè)計

疊合梁一樣，疊合柱也分為兩種設(shè)計方形及圓形，它們都是中空結(jié)構(gòu)，配筋更省，僅需要配置實用階段所需要的箍筋及縱筋。施工時，縱向受力鋼筋分布在預(yù)制管的內(nèi)壁上，用箍筋固定，中間添加方形預(yù)制管。

配置預(yù)制柱管時，工藝也比較繁雜，要設(shè)置內(nèi)側(cè)模板，澆筑柱管管壁時用小混凝土進行澆筑，澆筑過程中還用用振搗器不停振搗敦實。

3、疊合結(jié)構(gòu)體系的施工技術(shù)

施工過程中不同的結(jié)構(gòu)型式要運用不同的疊合結(jié)構(gòu)，不同的板、梁、柱連接方式及構(gòu)造都有要求。有的建筑甚至只采用疊合板，將疊合板直接防置到承重墻或梁上。在駕設(shè)預(yù)制柱管時，為了固定好預(yù)制柱管，還需要特別固定預(yù)制柱管；安裝好預(yù)制梁后還要額外添加支撐，而預(yù)制板就防置到預(yù)制梁的兩肋上；布置好板、梁、柱后只需再次澆筑一次混凝土就可完工。為了保證后澆筑的混凝土與預(yù)制件之間的粘合，在澆筑之前還要對預(yù)制件進行清理，保證其表層濕潤干凈。

設(shè)計疊合結(jié)構(gòu)的一個重要點就是節(jié)點設(shè)計，疊合結(jié)構(gòu)的受力軟弱出多發(fā)于該處，牢靠的節(jié)點連接才能實現(xiàn)整體協(xié)調(diào)，將受力性能發(fā)揮到最大化。

結(jié)語：

由于疊合結(jié)構(gòu)兼具預(yù)制件和非預(yù)制件，所以它具有現(xiàn)澆構(gòu)件及裝配構(gòu)件兩者的優(yōu)點，它的抗震、抗壓、抗剪、抗扭能力都很優(yōu)良，使用壽命比較長，同時又有比較好的整體性能。在如今什么都講究速度的時代，新型疊合結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計可塑性強、安裝及澆筑方便大大加快了工業(yè)發(fā)展的腳步以及城鎮(zhèn)建設(shè)的速度，也節(jié)約了大量的資源，實現(xiàn)了可持續(xù)發(fā)展。因此，推廣和使用新型疊合結(jié)構(gòu)體系，具有優(yōu)良的經(jīng)濟效益和社會效益，這是一個造福人類、社會的高效益的工藝。

[1]肖景平．預(yù)應(yīng)力高強疊合結(jié)構(gòu)疊合梁生產(chǎn)工藝 ．《建筑技術(shù)》，2014年1期.

[2]劉泓鑫，肖景平．預(yù)應(yīng)力高強疊合結(jié)構(gòu)技術(shù)的經(jīng)濟技術(shù)分析．《混凝土》，2013年5期.

[3] 孫世泉．基于ANSYS的疊合結(jié)構(gòu)受力分析 ．《水利科技與經(jīng)濟》，2013年12期.