桁架鋼筋混凝土疊合樓板工程應用存在的問題研究與探討

摘要 近年來，在大力發展裝配式建筑的行業背景下，桁架鋼筋混凝土疊合樓板被大量應用于實際工程中。從設計、生產、運輸、施工等多個方面調研分析了目前桁架鋼筋混凝土疊合樓板存在的問題，分析了問題存在的原因；針對存在的問題，探討了下一步在設計、生產、施工、政策等方面改進的方案和下一步研究的方向。

關鍵詞 裝配式建筑；桁架鋼筋混凝土疊合樓板；胡子筋；后澆混凝土疊合層；標準化設計

中圖分類號 TU318 文獻標志碼 A

0引言

2013年以來，國家先后頒布了《綠色建筑行動方案》（國辦發〔2013〕1號）、《關于大力發展裝配式建筑的指導意見》（國辦發〔2016〕1號）等系列文件，將“推動傳統建造模式轉型升級，實現建筑工業化、住宅產業化”作為建筑產業發展重要導向，將“大力發展裝配式建筑”作為行業發展的重點任務。據不完全統計，“十三五”期間，全國累計新開工裝配式建筑面積16億m2，到2020年，全國裝配式建筑占新建建筑的比例達到了20.5%［1］。在全國“十四五”建筑行業規劃中，到2025年，全國裝配式建筑占新建建筑的比例達到30%以上［2］。

樓板是各類建筑中必備的水平承重構件，因其覆蓋建筑面積大、且構件設計相對簡單、連接構造相對簡單、易標準化設計、批量化生產、裝配化施工等特點，因此在裝配式建筑推廣應用中優先采用裝配式樓板，裝配式樓板也作為滿足裝配率指標設計的首選路徑。因此，近年來，裝配式樓板被大規模地應用在裝配式建筑中。目前，常用的、用量最大的裝配式樓板是桁架鋼筋混凝土疊合樓板（以下簡稱：疊合板）。理論上，由于疊合板底板在預制廠批量生產，不但生產效率高、產品質量好，而且現場施工時可以大量節省腳手架和模板，能夠減少樓蓋施工的人工和作業用具，降低了勞動強度，具有施工速度快、工程造價低的優勢。但通過工程項目現場考察和技術交流發現，疊合板的優勢在工程應用中不僅沒有充分良好發揮，甚至相對于全現澆樓板還存在生產施工難度大、造價成本高等系列問題。因此，本文在廣泛地實際工程調研和技術交流的基礎上，對疊合板工程應用中存在的問題、難點、痛點進行總結梳理，分析問題存在的原因，并提出下一步改進方案與路徑，擬助力裝配式建筑高質量發展。

1設計問題

1.1小開間設計導致樓板厚度小

疊合板常用于居住建筑，而我國居住建筑多采用小開間設計，疊合板厚度多采用JGJ1-2014《裝配式混凝土結構技術規程》［3］等國家現行標準的最小規定值即可：疊合板預制板厚度不宜小于60mm，不應小于50mm，后澆混凝土疊合層厚度不應小于60mm。從而導致，后澆混凝土疊合層厚度小、鋼筋桁架高度小，在后澆混凝土疊合層內后穿水電管線困難。實際工程中，存在后穿水電管線在桁架鋼筋下部擠壓變形、桁架鋼筋上弦鋼筋直接被剪斷、水電管線通過疊合板現澆拼縫區繞行等諸多情況，如圖1所示，進而造成工程質量難以保證的同時，增加施工難度、施工工序和建造成本。

1.2標準化程度低且預留胡子筋連接

調研發現，建筑、結構設計不注重裝配式建筑的標準化設計，導致疊合板及配筋標準化程度差，從而導致疊合板鋼筋不能批量化自動生產，增加建造成本，同時在施工過程中一旦某塊板出現質量問題，無法采用已有板進行替換。

此外，由于開發商過于以“傳統現澆混凝土樓板”的思維進行成本控制，樓板設計多為“雙向板”，且采用四面預留胡子筋連接，從而導致深化設計、生產、運輸過程中的諸多難題。

（1）在深化設計方面，增加規避疊合板胡子筋與相鄰梁、板、柱、墻鋼筋沖突的工作量，尤其在縱橫梁、墻交接處規避難度更大，如圖2所示。

（2）在生產方面，由于板及鋼筋布置標準化程度低，加上預留胡子筋，導致生產模具定制化開洞，如圖3所示。模具重復使用率低，模臺利用率降低，模具損耗大，增加模具成本，降低生產產能，進而增加疊合板的生產成本。

（3）在吊裝運輸方面，由于預制底板胡子筋的存在，導致預制構件占用平面面積增大、運輸車的利用效率低，成本增加，且胡子筋在吊裝、運輸過程中易受擾動、變形，影響產品質量，如圖4所示，也容易造成工人受傷。

在施工方面，現場安裝時，預制底板的胡子筋與梁、柱、墻的鋼筋需要避讓，增加施工難度，降低施工效率，影響施工質量。為了規避胡子筋在施工安裝過程中與現澆梁的鋼筋碰撞，工程中樓板吊裝之前，往往工人先把胡子筋逐根彎折，安裝就位之后，工人再把彎折的胡子筋逐根彎折復位；增加了2道施工工序，增加了現場用工量和工作量；甚至在梁鋼筋密集且大的情況，胡子筋彎折復位時撬動梁鋼筋難度大，胡子筋彎折復位難度大。此外，胡子筋不低于兩次彎折，鋼筋力學性能可能會大大損耗，三級鋼彎折3次以后存在斷裂現象，存在質量安全隱患。同時，由于胡子筋的反復彎折擾動，與胡子筋相連的樓板預制部分混凝土破壞，缺棱掉角，甚至影響胡子筋與預制混凝土的錨固性能；為了避讓胡子筋，梁箍筋斜放或者間距增大，導致箍筋間距不滿足設計要求，如圖5所示。

2生產與運輸問題

由于裝配式建筑設計未能實現標準化、系列化，導致疊合板及鋼筋網片設計也未能實現標準化、系列化，即目前存在“定制工業化”現象，疊合樓板預制底板鋼筋無法批量化自動生產，在工廠中仍然是按照構件拆分圖紙采用工人手工綁扎鋼筋，并未實質性減少用工量，如圖6所示。

產品運輸到現場，存在板通縫等質量不合格問題，如圖7所示，一是因為預制底板薄、剛度小，在吊裝運輸過程中容易開裂；二是可能產品出廠強度不足，運輸過程中容易損壞。

GB/T51231-2016《裝配式混凝土建筑技術標準》［4］規定疊合樓板疊放層數不宜超過6層，但是實際工程中，為了降低運輸成本，其疊放層數往往是大于6層，如圖8所示，疊放層數達到了10層、甚至是12層，存在損傷疊合樓板的安全隱患。

3施工問題

3.1滿堂腳手架和支模問題

目前考察的項目，疊合樓板施工時，多采用滿堂腳手架、滿堂支模，如圖9所示，并未發揮疊合樓板節約模板、減少腳手架的優勢。具體原因分析如下。

（1）由于項目裝配式率低，梁柱等構件未采用預制構件，因此現場存在著大量的現澆梁鋼筋等的綁扎工作，因此為了給工人提供安全的操作面，故采用滿堂支模的方式，防止因為局部空洞，工人不慎掉落。

（2）疊合樓板也采用預留后澆帶的方式進行連接，如圖10所示，由于疊合板的寬度常為2.4m以內，疊合板之間后澆帶連接間距小，因此即使僅在后澆帶連接位置設置模板，為了保障臨時腳手架的整體穩定性，也無法節約腳手架工程量。

（3）部分工程采用非滿堂支模的方式，利用頂撐加橫梁的方式進行臨時支撐和調平，如圖11所示。但為了滿足疊合板現澆接縫部位支撐模板的需要，只能切斷橫梁，接縫模板兩側的橫梁就難以保證水平，這就給現場施工帶來了極大的難度，也無法保證施工質量，容易造成接縫現澆混凝土漏漿。

3.2漏漿問題

由于疊合板安裝平整度不佳，疊合板與疊合板之間連接處漏漿，疊合板與主體結構連接處漏漿，如圖12所示。

綜上，基于設計、生產、運輸、施工等存在的問題，與傳統全現澆混凝土樓板相比，整體上疊合板的施工周期增加10%～20%，綜合造價增加50元/m²以上，甚至有的高達100元/m²。

4改進方案與路徑

基于疊合板工程應用存在的以上問題，建議從幾個方面進行改進。

（1）設計盡量采用大開間設計，增加樓板的跨度、厚度，提高樓板利用效率。一是在同樣建筑面積的條件下，減少預制疊合板數量，提高生產、施工效率；二是可以充分利用鋼筋的強度，節約材料，降低成本；三是可以提高現澆層的厚度，這樣既可以滿足GB/T51231-2016《裝配式混凝土建筑技術標準》［4］、DBJ51/T024-2017《四川省裝配式混凝土建筑設計標準》［5］中規定的疊合板不出筋連接的設計條件（現澆層厚度不小于預制底板厚度的1.5倍），也可以便于在后澆疊合層內預埋穿越設備管線的，進而整體簡化生產、施工工序，減低生產、施工成本。

（2）注重疊合板及配筋的標準化設計，優先采用單向板。建筑、結構、設備等進行標準化設計，減少非標化板的種類，增加疊合板及配筋的標準、系列化、通用化，設計時宜多采用單向板進行設計，減少胡子筋，進而提高設計-生產-施工效率，降低成本，保證工程質量。

（3）提高生產施工質量。一是注重生產、運輸、施工工序控制，提高產品質量；二是改進施工工藝和模板工程，節約模板和腳手架工程；三是注重產業工人的培養，提高安全防范意識，規范施工操作，提升施工質量。

（4）開發商應改變產品理念，政府給予配套政策支持。一是開發商改變用傳統現澆建筑結構的成本等要求去控制裝配式建筑設計，比如過于控制樓板厚度、控制樓板成本等，否則反而會造成建造成本不降反升，產品與工程質量不易保證；二是設計裝配率在施工驗收時，允許一定范圍內的調整，可采用直接全現澆代替規避局部預制產品質量問題，給施工帶來工期、成本增加等系列問題。

（5）進一步研發新型裝配式樓板產品、連接構造措施。如開發新型免支模保溫隔聲裝飾一體化疊合板，改變疊合板存在的應用難點與痛點，改變或改進預留胡子筋連接帶來的系列難題，附加樓板保溫隔聲裝飾等多種功能，提高設計、生產、施工效率，提高工程質量，降低建造成本。

參考文獻

［1］光明時政.“十三五”期間全國建成裝配式建筑面積達16億平方米［EB/OL］.https：//politics.gmw.cn/2021-10/25/content_35259071.htm.

［2］住房和城鄉建設部關于印發“十四五”建筑業發展規劃的通知.建市〔2022〕11號［S］.

［3］裝配式混凝土結構技術規程：JGJ1-2014［S］.北京：中國建筑工業出版社，2014.

［4］裝配式混凝土建筑技術標準：GB/T51231-2016［S］.北京：中國建筑工業出版社，2017.

［5］四川省裝配式混凝土建筑設計標準：DBJ51/T024-2017［S］.成都：西南交通大學出版社，2017.