不出筋密拼叠合板在项目实际应用中的优势及效果分析
2022-02-16刘承灵韩鹏伟靳磊米宗宝王晓川
刘承灵,韩鹏伟,靳磊,米宗宝,王晓川
(中国建筑第四工程局有限公司,陕西 西安 710000)
1 引言
70年代,预应力混凝土小梁与现浇板结合的混凝土叠合式屋面先后在广东、浙江、天津等省市推广应用,1975年浙江省标准设计站还出版了相应的做法图集。
1994年国家“九五”科技计划“国家2000年城市小康型住宅科技产业示范工程”中系统化地制定了中国住宅产业化科技工作的框架。
2016年9月27日国务院办公厅发布《关于大力发展装配式建筑的指导意见》(国办发〔2016〕71号)文件后,各地陆续出台了装配式建筑专门的指导意见和配套措施。
预制叠合板凭着其自身兼具现浇板(整体性好、抗震性能好)与预制板(不受环境影响、构件成型质量好、施工速度快、现场湿作业少)优点于一体的优势,在预制剪力墙、预制凸窗、预制梁、预制柱等构件中脱颖而出,在建筑产业化的当今社会率先风靡起来。建筑施工领域常将由叠合板、预制楼梯、ALC填充墙合称“三板体系”。
2 传统的出筋叠合板
近年来,为响应国家大力发展装配式建筑的号召,全国各地广泛应用了叠合板技术,随着不断的技术优化,逐渐形成了如图1~图3所示的三种较为成熟的叠合板形式。
图1 板底纵筋直线搭接
图2 板底纵筋端部带90°弯钩搭接
图3 板底纵筋端部带130°弯钩搭接
姑且抛开叠合板自身极其适应于当今行业发展的优势不谈,其自身依然存在着一点虽算不上难以克服,但也让施工单位不少吃苦头的缺陷。
当叠合板端部与现浇梁交接时,施工组织一般有两种选择,要么先绑扎梁钢筋再进行叠合板吊装,但是梁钢筋绑扎后,因为叠合板长度(含两端出筋)大于两侧两根梁侧面钢筋间距,叠合板难以顺利安装就位;或者先吊装叠合板再进行梁钢筋绑扎,但叠合板吊装到位后,叠合板端部出筋伸入梁内与梁纵筋十字交叉,导致梁箍筋难以就位绑扎。不管哪种方案都极大地限制了施工速度。
受限于建设单位日益紧张的开发节奏及施工单位对工期(进度与成本密切相关)的把控,现场常常出现如图4所示先绑扎梁钢筋,将叠合板端部钢筋弯折后安装就位的情况,实际状态与设计工况不符,为工程质量埋下了极大的隐患。
图4 现场叠合板应用过程常出现的质量问题
同时,在提高装配率并降低现场湿作业方面,有出筋的存在,两块板拼接时在两块板之间以及板端支座位置必然需要设置纯现浇混凝土板带(一般为300mm),限制了装配率的提高;在设计方面,设计时必须考虑出筋与梁、柱钢筋及预埋件的避让,增加了精细化设计的工作量;生产方面,出筋占用更大的模台降低了场地使用效率,侧模开孔降低了模具周转使用率;同时,对于超宽超长构件也可能会因为出筋的存在造成上下高速、进出通道通行障碍,提高了运输成本。
3 不出筋叠合板方案
2020年6月28日中国工程建设标准化协会批准了《钢筋桁架混凝土叠合板应用技术规程》(T/CECS 715-2020)标准,其中提供了一种不出筋的密拼式拼接方案,并对其具体做法提出了详细的技术要求。其中不出筋叠合板的密拼式接缝及不出筋叠合板的板端支座构造如图5~图6所示。
图5 不出筋叠合板的密拼式接缝构造示意
图6 不出筋叠合板的板端支座构造示意图
按照图5及图6所示方案进行设计、生产、施工时,取消了叠合板之间及端部的现浇板带,可以提高一定的整体预制率;设计时可以不再考虑叠合板出筋与周边梁柱钢筋以及预埋件的干涉;吊装时,叠合板与周边结构钢筋也独立开来,极大地方便了现场施工,加快了施工进度,现场实施状态与设计工况的一致性也得到了保障。
3.1 不出筋叠合板方案可行性分析
根据楼板构件受力特性,板端截面一般承受负弯矩,主要支座受力钢筋为板面钢筋。前文所述不出筋的叠合板方案完全可以满足大部分建设工程设计需要,《钢筋桁架混凝土叠合板应用技术规程》也对此提出了相应要求:
①板端截面承担负弯矩作用时,截面高度可取为桁架叠合板厚度;
②板端截面承担正弯矩作用且板端构造符合该规程第5.4.6条规定时,支座处桁架预制板的纵筋搭接钢筋可作为受拉纵筋,有效截面高度应取搭接钢筋中心线到叠合层上表面的距离。
如今,由此引申出的各种不出筋叠合板方案如雨后春笋般涌现而出,今后,该工艺也必将占据更大的叠合板市场份额。
3.2 现场实施过程中存在的问题
根据近期多个项目对该方案的应用与考察,还是发现了部分问题,体现在叠合板密拼时的拼缝处理方面,如图7~图8所示。
图7 板端支座位置出现明显拼缝
图8 相邻叠合板密拼式接缝部位出现明显拼缝
虽然预制构件的截面尺寸、成型质量均远远优于传统现浇构件,但实际应用时,仍然会出现由于砂石粒径、放线偏差、基层平整度、吊装位置偏差等原因,拼缝不甚严密。即便该部分拼缝对结构受力没有影响,但仍然会影响美观,施工过程的现场观摩会以及交付使用后,对于大部分缺乏本行业专业知识的业主来说,均会将这些视为质量缺陷,由此将会对企业产生一定的不利影响。
3.3 优化解决方案
根据往期施工经验,对于叠合板密拼出现的拼缝,可以在设计、生产阶段,在板底留设V槽或压槽企口,在吊装完成且表面现浇层浇筑完成后,对底部预留槽口采用聚合物高强水泥砂浆封堵密实。
上述三种方案嵌缝材料均宜选择无机聚合物改性水泥砂浆,嵌缝预留最小尺寸如图9~图11所示。
图9 方案一:底面倒角和侧面倾斜方案
图10 方案二:底面和顶面倒角方案
图11 方案三:顶面倒角,底面压槽做法
经现场验证,由于叠合板底部一般为模具接触面,成型为光面,因此上述方案一、方案二预留凹槽后嵌环氧砂浆的方式效果欠佳(实际生产时,也可对凹槽部位进行粗糙处理,但当前预制构件厂对于粗糙处理的方式一般为采用花纹钢板或焊接钢条,效果不甚理想,最为理想的水洗凿毛方式效果虽好,但因环保及成本问题市场实际应用较少)。
上述方案三因增大了混凝土接触面积,可在板底槽口内粘贴耐碱玻纤网格布后再采用聚合物改性水泥砂浆嵌缝处理,实施效果最佳。
4 结语
在全国各地均积极响应国务院“大力发展装配式建筑”这一号召的潮流中,我们建筑人应急流勇进。任何新工艺的出现以及推广都不会一帆风顺,需要我们紧跟时代潮流,创新精神不灭。