基于疊合板的裝配式混凝土結構施工技術

孟令凱，呂光大，紀國權，周興邦

（中建二局第一建筑工程有限公司，北京 100176）

隨著裝配式混凝土結構形式的不斷多樣化，預制疊合板在建筑工程中的應用逐漸廣泛，疊合板結合了預制板與現(xiàn)澆鋼筋混凝土板的雙重優(yōu)勢，不僅表面平整、安裝方便，而且具有剛度高、抗震性能好等特點。然而，相比傳統(tǒng)現(xiàn)澆式樓板，我國預制疊合樓板的施工技術仍未成熟，在實際的裝配式混凝土結構施工中，預制疊合板時常發(fā)生構件運輸?shù)跹b困難、施工工藝不適合復雜多變的施工環(huán)境等問題。因此，針對裝配式混凝土疊合板施工技術的研究對保障建筑整體施工質(zhì)量具有重要的現(xiàn)實意義。

1 疊合板施工技術設計

1.1 制做疊合板的預制底板

疊合板結構主要包括兩個部分：預制底板和現(xiàn)澆疊合層，在進行預制底板施工時需要從底板的制做過程開始。首先需要確定底板的原材料及配比，綜合考慮疊合板預制底板的質(zhì)量及成本，本文選擇普通硅酸鹽水泥作為構件原材料，為提升混凝土強度，選擇粉煤灰、骨料作為主要配比材料，配比方案如表1 所示。

表1 預制底板混凝土配比

在混凝土配制過程中，為避免水泥和骨料發(fā)生反應，需要將混凝土中堿的含量控制在1kg/m3以下。然后開始預制底板的制做，預制底板屬于形狀規(guī)整的零構件，大多制做為矩形，厚度控制在80mm 左右，具體結構如圖1 所示。

圖1 疊合板預制結構示意圖

在制做的疊合板預制底板內(nèi)部設有鋼筋，以此提升底板的強度與剛度。在預制底板成型后，進行脫模處理，將模具內(nèi)部雜質(zhì)清理干凈后，在模具表面均勻涂抹油性脫模劑進行脫模，脫模后對預制底板構件進行蒸汽養(yǎng)護處理，并對構件質(zhì)量進行檢驗，檢驗無誤后進入下一道工序。

1.2 預制底板的安裝

在安裝疊合板的預制底板時，首先嚴格把關底板的進場，避免運輸過程中損壞預制底板，做好成品保護工作。然后開始預制底板的吊裝施工，根據(jù)疊合板的施工要求，本文采用模數(shù)化吊裝梁進行疊合板的起吊，預制底板的吊裝過程中需要設置2 個吊點，并確保每一個吊點受力均勻，緩慢控制預制底板平穩(wěn)地上升，保持吊索中心與預制底板的重心為一條水平線上，如圖2 所示。

圖2 疊合板吊裝示意圖

在預制底板吊裝之前，根據(jù)下式確定這兩個起吊點的位置

式中，F(xiàn)1、F2分別表示兩個起吊點的彎矩；Q表示預制底板受力；D表示兩個吊裝點之間的距離；L表示預制底板的長度。根據(jù)上式可以確定預制底板大約1/4 與3/4 板長的位置，為最佳的起吊點位置。最后，將吊裝完畢的預制底板進行拼接處理，為確保底板構件之間緊密連接，本文采用H 槽鋼進行底板的拼接固定，在兩塊底板端部分別設置一個H 槽鋼，平推底板將H 槽鋼卡入槽口，如圖3 所示。

圖3 預制底板拼接示意圖

當預制底板拼接就位后，將底板底部墊塊撤去，并在H 鋼卡槽部位設置立桿支撐，便于后續(xù)混凝土澆筑作業(yè)。在進行預制底板的拼接固定時，需要做好拼接縫的密封處理，避免后續(xù)混凝土澆筑過程中發(fā)生漏漿現(xiàn)象。

1.3 疊合層混凝土澆筑

當混凝土疊合板的預制底板就位后，進行混凝土澆筑施工，完成疊合層的連接。

在混凝土澆筑之前，按照施工需求，在疊合板上敷設水電管線，通常正穿管線選擇剛性材質(zhì)，斜穿管線選擇具有柔韌性的材質(zhì)，敷設管線時需要降低應力集中，并做好成品保護工作。然后將預制底板上方的鋼筋進行綁扎作業(yè)，在綁扎結束并檢查合格后，開始混凝土澆筑施工。

疊合板的疊合層混凝土一般需要澆筑厚度大約100mm 左右，為確保預制底板受力均勻，避免發(fā)生工程事故，由底板中間向兩側(cè)澆筑混凝土，澆筑前嚴格控制混凝土的入模溫度，確保疊合層可以一次澆筑成型。在混凝土澆筑過程中，需要一邊澆筑一邊采用振搗器進行振搗，將混凝土中氣泡振搗出來，確保混凝土密實。對于預制底板連接處的混凝土結構，注意將其加密振搗，以此提升拼接處的質(zhì)量。在澆筑混凝土疊合層時，不可以移動預制底板的位置，同時，嚴格控制混凝土的澆筑標高，防止局部混凝土出現(xiàn)堆載過大，引發(fā)預制底板的倒塌或傾斜。

當疊合層混凝土澆筑完成后，需要進行及時養(yǎng)護，保證48h 內(nèi)混凝土表面一直處于濕潤狀態(tài)，并在混凝土初凝后，對結合面進行拉毛處理。最后，當混凝土疊合層終凝后，由現(xiàn)場施工人員做好混凝土的保護與測溫工作，至此基于疊合板的裝配式混凝土結構施工完畢。

2 工程應用分析

2.1 工程概況

本文以某住宅建筑工程為依托，對上述設計的疊合板施工技術進行驗證。該工程位于城市主干道的交叉路口，總建筑面積約12 萬m2，其中地上部分共有12 棟樓，建筑面積為8.6 萬m2，地下部分為車庫，建筑面積為3.4 萬m2。根據(jù)工程施工要求，地上建筑采用預制混凝土疊合板作為建筑樓板，該疊合板由預制層和鋼筋混凝土疊合層組成，如圖4 所示。

圖4 裝配式混凝土疊合板結構示意圖

在裝配式混凝土疊合板結構中，通過?8mm的鋼筋與50mm 厚的保溫板制做構成了預制層，預制層厚度為100mm；同時，通過?6mm 的鋼筋保護層與預埋水電管線構成了疊合層，疊合層厚度為110mm。以上結構設計完全滿足該工程項目對疊合板的使用要求。

2.2 應用分析

在疊合板吊裝就位后，需要進行鋼筋綁扎、混凝土澆筑等施工，施工中向預制底板施加一定荷載，可能會導致預制底板發(fā)生下?lián)希绊懐B合板安裝質(zhì)量，為保障裝配式建筑的整體施工質(zhì)量，需要對疊合板預制底板的撓度變化進行實時監(jiān)測。本次實例分析中，采用3 個數(shù)碼位移傳感器，分別布置在疊合板預制底板下表面的1/3跨、2/3 跨以及跨中處，測得疊合板預制底板撓度變化情況如圖5～圖7 所示。

圖5 疊合板預制底板1/3跨撓度變化曲線

圖6 疊合板預制底板2/3跨撓度變化曲線

圖7 疊合板預制底板跨中撓度變化曲線

由圖可見，預制底板的撓度變化趨勢保持一致，均隨施工工期的不斷推進，呈現(xiàn)上升后穩(wěn)定的狀態(tài)，且撓度值的增長速率逐漸降低。其中在疊合板預制底板2/3 跨處出現(xiàn)了最大下?lián)希瑩隙戎禐?8.8mm，未超過施工限值46mm，表明該疊合板的預制底板形變情況滿足施工要求。這主要是因為本次施工在裝配式混凝土疊合板中設置的鋼筋桁架發(fā)揮了預期的作用，通過自身剛度與抗壓、抗拉能力抵制了疊合板預制底板的撓度變化，促使下?lián)现第呌诜€(wěn)定，提升了疊合板的抗彎性能。由此可以說明，該裝配式混凝土疊合板結構施工質(zhì)量達到預期設計，進一步證明了本文所提疊合板施工技術的可行性。

3 結語

本文研究了裝配式混凝土疊合板結構施工技術，通過剖析疊合板預制底板的制做、吊裝、拼接以及疊合層混凝土澆筑流程，實現(xiàn)了混凝土疊合板整體結構的施工。同時，文中依托實際項目，驗證了設計施工技術的正確性，取得良好的施工效果。