叠合底板施工图设计若干问题讨论

2018-03-08陈德银何小银

四川建筑 2018年1期

陈德银，何小银

(四川省建筑设计研究院，四川成都 610000)

[定稿日期]2017-09-15

随着我国经济的不断发展，近些年每年竣工的建筑面积高达约20×108m2[1]，其中混凝土建筑主要采用现场浇筑的传统方式，从而带来建筑垃圾和扬尘污染、建筑工业化程度低、建造工期长等问题日渐突出。因此，发展新型的建造方式是我国经济发展的迫切需求，而装配式建筑是实现新型建造方式重要途径，是推进供给侧结构性改革和新型城镇化发展的重要性措施[2]。

同时从中央、国务院到各省市陆续出台了装配式建筑相关方面的政策要求。例如：2016年2月，中共中央、国务院发布了“关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见”的文件。成都市在2016年5月发布了“关于加快推进装配式建设工程发展的意见”。

装配式建筑结构最常用的楼板形式是桁架钢筋混凝土叠合板(图1)。叠合板是将预制与现浇工艺相结合[3]，先对楼板的底层预制形成叠合底板，在叠合底板上预留钢筋，现场后浇混凝土叠合层形成整体楼板[4]。本文通过对比相关图集要求，对叠合底板拆分设计和图纸表达进行探讨，并给出相关的工程实例。

图1 桁架钢筋混凝土叠合板

1 叠合底板图集

在叠合底板设计中常采用相关的标准图集，标准图集一方面供设计人员按照“选用标准构件”的方法进行设计，另一方面供构件生产企业进行生产和加工[5]。近些年，从国家到各地，该类标准图集陆续发布，各有其特点，在此仅对15G366-1《桁架钢筋混凝土叠合板(60 mm厚底板)》(以下简称国标图集)和川16G118-TY《桁架钢筋混凝土叠合板》(以下简称川标图集)进行说明。

国标图集和川标图集编制了一系列厚度不小于60 mm的桁架钢筋混凝土叠合底板，给出了相应的配套节点及选用示例，提出了脱模、吊装、堆放、施工临时支撑的各个环节的具体要求。两本图集在叠合底板选用方法上大体相同，即对叠合板进行承载能力极限状态和正常使用极限状态设计，得到板厚和配筋，根据图集中板型宽度或楼板平面尺寸和构件制作、运输、安装条件对叠合底板进行拆分和选用[5-6]。

虽然两本图集在编制和选用思路上基本相同，但在具体内容上有所不同。国标图集中叠合底板有双向板和单向板两种，样板的标志宽度有1 200 mm、1 500 mm、1 800 mm、2 000 mm、2 400 mm 五种。双向受力情况下，样板的标志跨度3～6 m；单向受力情况下，样板的标志跨度2.7～4.2 m[5]。而川标图集中叠合底板有双(单)向整板、Ⅰ类双向边(中)板、Ⅱ类双向边板、Ⅰ(Ⅱ)类单向拼板七种板型，样板标志宽度区段下限为1 200 mm，上限为3 600 mm，有八种样板，样板长度不大于6 600 mm[6]。相比较而言，国标图集板型简单，样板标志宽度标识容易，但板型偏小；川标图集板型较多，样板标志宽度受板型影响，有整板宽度B、拼接板拆分边长La、边板拆分边长Lb、中板拆分边长Lz四种情况，因此其标识稍显复杂，但川标图集板型适用较广。限于篇幅，两本图集其余特点不再赘述，同时为便于进一步的探讨，后续部分主要针对的是川标图集。

2 叠合底板拆分

拆分是叠合底板设计中重要的环节。川标图集中的拆分则是根据图集的要求，对叠合底板采用整板或分为若干符合图集标准板型要求的拼接板。

川标图集的拆分方式包括双(单)向整板、Ⅰ(Ⅱ)类双向拼接板、Ⅰ(Ⅱ)类单向拼接板六种方式[6]，具体详见图2所示。通过拆分方式可看出，叠合底板中沿钢筋桁架方向板尺寸大于桁架宽度方向板尺寸。钢筋桁架方向与Ⅰ类和Ⅱ类板相关，当钢筋桁架方向与预制整板宽度B平行时，为Ⅰ类板；钢筋桁架方向与预制整板长度L平行时，为Ⅱ类板。单双向整板中的钢筋桁架方向均与预制整板长度L平行。拼接板间设置接缝，单向板采用分离式接缝，双向板采用整体式接缝，接缝沿预制整板宽度B设置。

图2 叠合底板拆分方式

结合川标图集拆分方式特点，叠合底板拆分步骤如下：根据楼板平面尺寸和支座条件，确定楼板采用单向板还是双向板设计。通常情况，四边支承下，长短边比不小于3，楼板按单向板设计，长短边比小于3，则按双向板设计。以川标图集拆分后的单个构件最大尺度要求，确定采用整板或拼接板方式。为尽量减少拆分，可选用整板方式，当采用拼接板方式时，依据川标图集要求，沿预制整板宽度方向设置拼接缝，同时考虑到减少拼接板数量，可设置尽量少的拼接缝，具体如图3所示。在确定拼接缝方向和数量的基础上，要求桁架钢筋长度方向沿拼接板长度方向，即可得到钢筋桁架长度的布设方向，进而可确定拆分后拼接板的类别(Ⅰ类或Ⅱ类)。综合各步骤结果，可完成叠合底板的拆分设计。

图3 拼接缝方向和数量

3 叠合底板施工图纸表达

根据《建筑工程设计文件编制深度规定(2016版)》，装配式结构设计分为施工图设计和预制混凝土构件加工图设计。不论是国标还是川标图集，均针对的是构件的加工图，图纸表达较为繁琐。为便于实际操作，按施工图和加工图要求，采用分阶段表达图纸深度。

在叠合底板施工图阶段，采用平面表示方式表达主要部分，图集表达样板构造和大样做法。叠合底板平面表示方式具体如图4所示。在拆分的叠合底板上进行集中标注，内容有叠合底板编号(YBX-XX)、桁架钢筋方向(下划线方向代表)、整板板宽(B=XX)、整板板长或拆分边长、边板边长、中板边长(L(La、Lb、Lz)=XX)、两个方向板钢筋(①xx，②xx)。样板构造的表达，选用川标图集的叠合底板模板及配筋图库(图5)。而在加工图阶段，进而确定选用的叠合底板其他方面参数，完成构件加工图。这种表达方式，可在施工图设计中集中表达叠合底板的主要参数，表示简单直接。而利用川标图集的模板和配筋图库，又可大幅减少对每个拆分叠合底板大样的绘制工作量，同时分阶段确定参数，便利后续构件加工图的设计。

图4 叠合底板集中标注

YBS-XX双向板叠合板底板编号模板及配筋图样板编号图集页码YBS-015YBS1(1)-3033-67-XX32YBS-016YBS1(1)-2730-67-XX31YBS-021YBS1(1)-2427-67-XX30YBS-022YBS1(1)-2427-67-XX38YBS-033YBS1(1)-2427-66-XX30YBS-037YBS1(1)-2430-66-XX31

图5 与川标对应表格

4 施工图设计实例

双凤二路小学工程位于四川省成都市武侯区，主体建筑为一幢教学楼，主要使用功能为小学教室和教学配套用房(图6)。教学楼地上5层，地下2层，房屋高度为20.50 m，结构型式为框架结构，采用部分预制构件，墙体采用预制外挂墙板和条板内隔墙，楼板采用桁架钢筋混凝土叠合板。

图6 双凤二路小学教学楼

根据叠合底板拆分要求和叠合底板施工图纸表达特点，教学楼叠合底板布置如图7所示，图纸较大，截取局部平面布置。叠合底板板厚为60 mm，主要布置于教室、内走道等矩形规则楼板处。

图7 教学楼叠合底板局部布置

按照成都市对装配预制建筑的要求，教学楼单体建筑预制装配率要求不低于30 %[7]。通过成都市关于装配式建筑单体预制率计算的文件可知，单体预制装配率=预制构件体积/全部构件体积[8]。本工程教学楼±0.000以上各部分构件体积和单体预制率的统计如表1、表2所示。因楼梯体积较小，表中不单列，计入楼板体积内。

表1 各部分构件体积率

表2 预制装配率 %

从表2可得，不同预制构件所占装配率是不同的，墙体占比最大。受建筑功能影响，内墙体主要用于教室分隔，数量相对较少，因此外墙对装配率贡献更大。而叠合底板在异形楼板、卫生间楼板和屋面板范围未采用，其适用平面范围约为50 %。同时，考虑到对叠合底板上后浇混凝土叠合层的折减，这样叠合底板占比较低，仅为4.9 %，因此，楼板采用钢筋桁架叠合板在预制装配率上的贡献不大。