叠合预制预应力双T板的连接方法比较

杨永宁 时春霞 潘 峰

上海建工五建集团有限公司 上海 200063

预制预应力双T板是一种三维预制预应力构件。与其他预制构件相比，双T板优点明显，承载能力高，节点连接多样化，可用于大跨度结构。它的受力特性与其他预制构件不一样，是已预先在构件中施加了预应力，构件本身处于上部受拉下部受压的工作状态，在施工中应引起重视。

双T板广泛应用于北美的装配式停车场结构中，近年来也逐渐在我国工程中得到应用[1]。双T板曾首次应用于大型商业综合体——上海颛桥万达广场项目，因为采用非标构件，因此需要单独设计[2-3]。上海李尔总部项目也采用了双T板结构，主要特色是采用了缺口式端部，确保净高。

预制预应力双T板在上海项目中应用的案例不多，常用于公共建筑、工业厂房等大跨结构中。本文主要介绍了上海浦东临港项目中采用的叠合预制预应力双T板（以下简称“双T板”）在吊装就位后，需要绑扎叠合层钢筋，最后浇筑混凝土。

本文总结形成了双T板的标准施工流程，对双T板叠合连接节点的关键技术进行研究和梳理，并基于双T板的受力特殊性，对反拱、吊装和安装就位等施工工况进行有限元计算分析，确保施工过程中受力安全并符合构件受力特性，为具有特殊受力双T板的施工安全提供保证。

1 工程概况

2 特色和创新点

1）叠合预制预应力双T板的项目应用不多，相应的施工技术分享也不多，本文的总结可供类似项目参考。

2）本文总结梳理了叠合双T板的多种特殊的连接节点做法，着重分享了多种构件间缝隙的处理方法，并给出了一些施工建议。

3）创新地通过运用有限元计算分析方法，对特殊受力双T板的多种施工工况进行复核计算分析，确保施工安全。

3 双T板的施工流程

叠合预应力双T板施工前，需对吊具、构件、倒T梁吊装进行检查，检查达标后，安装垫块，吊装双T板就位，安装调平，处理双T板节点拼缝处，叠合层钢筋绑扎，最后进行混凝土浇筑。

双T板在施工中有一些事项值得注意：在吊装之前，需要对双T板的质量进行检验，包括外形、尺寸、质量、变形或裂缝等情况，确保双T板构件满足相关规范并符合施工要求。

在吊装过程中，本项目中的双T板质量一般不超过6 t，低于部分预制主梁和预制柱的质量，最终塔吊根据预制主梁和预制柱的施工要求进行选型。双T板的吊装采用悬吊法进行，应采取保证所有吊环均匀受力的措施。由于双T板翼缘端部很薄，应轻落轻移，减少磕碰和撞击，避免双T板板面发生破损。双T板支撑采用满堂支撑架的形式。安装楼板前，应将支撑高度调整至设计标高，以控制楼板的标高以及平整度。

另外，在双T板的施工过程中，因其特殊的结构形式和受力方式，很容易出现裂缝和破损现象，需要引起重视。文献[4]对双T板的生产、运输、存放、吊装和安装就位全施工过程中出现的裂缝和破损问题进行详细剖析，并提出了相应的注意措施和解决方案。

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例如，堆放时注意搁放垫木和堆叠整齐、吊装时注意要水平起吊和禁止突然制动、就位时宜采用橡胶支座等。该文提出的保护措施可供现场施工技术人员参考和采用，可以提高双T板的安全性与经济性，增加双T板的可推广性，确保施工质量与安全。

4 双T板的连接节点关键技术

叠合预制预应力双T板的施工特色之一是连接节点的做法和处理[5]。本节介绍了双T板与倒T梁连接节点、双T板与板长方向预制框架梁连接节点和双T板与双T板（叠合板）连接节点等多种连接节点，就一些关键的做法和缝隙的处理方法进行总结和分享，并给出了施工建议，确保双T板的施工质量。

4.1 双T板与倒T梁连接节点

为了节约层高，考虑在预制结构梁侧设置牛腿（即倒T梁做法）。双T板的安装就位过程中，预先在预制倒T梁挑耳上放置垫片，支撑点必须搁置在垫片上，然后进行调平，若不平整，则可用薄垫片垫平，然后再进行下一块预制构件安装。预应力双T板搁置在预制梁上，通过在预制梁上设置橡胶垫块控制双T板安装精度，同时也可以起到保护预制梁免受磕碰的作用。对于双T板的支座和预埋件的位置和规格需要进行全方位管控，确保安装就位符合相关要求。双T板与倒T梁连接节点做法如图1所示。

图1 双T板与倒T梁连接节点

双T板就位时，要求板缝宽窄均匀、相邻板面平整、四角坐实，这就要求前期预制倒T梁吊装准确，以及垫块定位准确，尽量避免重复起吊调整，降低施工效率。吊装就位后，根据各控制线和设计要求，进行数据复核审查，对于不合格的情况，应采取措施进行调整就位。经复核审查合格之后进行标识，便于对安装质量进行管控[6]。

竖向缝隙：在施工中，由于双T板的叠合厚度与预制倒T梁的叠合高度不同，故经常在双T板与预制倒T梁之间存在高差，从而产生不小的竖向缝隙，导致漏浆，影响混凝土浇筑操作。因此，在现浇叠合层施工前用模板以及封条等进行封堵，模板与封条的尺寸由竖向缝隙的大小确定，同时要将封条固定牢靠，确保封堵住缝隙，保证施工中混凝土的浇筑质量。

局部屋面由于层高问题，将预制双T板肋部进行尺寸调整，预制时将肋部两端预留一个缺口，将双T板下沉，以达到设计要求。

4.2 双T板与板长方向预制框架梁连接节点

累积的水平缝隙：预制双T板全部吊装完成后，由于累积误差，一般边缘双T板与板长方向的预制框架梁之间会有一道缝隙，缝隙不宜太宽，缝隙设计单位要求控制在500 mm以内，若太宽，说明之前的双T板吊装不合格，或者双T板质量不过关，需进行问题排查。处理累积的水平缝隙方法是在双T板板长方向的缝隙封堵时采用通长模板，该方法牢固可靠。通长模板的尺寸视缝隙宽度而定，对双T板侧面进行封闭，堵住存在的缝隙，防止漏浆现象，确保混凝土浇筑质量。

缝宽达标后，在缝隙处进行附加抗剪钢筋的绑扎，主要起抗剪承载作用。若预制框架梁是中间梁，预制抗剪钢筋应伸入两侧预制双T板的长度至少为钢筋直径的32倍。若预制框架梁为端部梁，预制抗剪钢筋一侧伸入预制双T板，另一侧伸入预制框架梁，伸入的长度均至少为钢筋直径的32倍，且应过预制框架梁的中心线。预制抗剪钢筋直径应与叠合层上部钢筋相同，并为分布筋。

附加抗剪钢筋绑扎结束后，进行上部叠合层的钢筋绑扎，最后一起浇筑混凝土，浇筑混凝土时要保证振捣密实。

4.3 双T板与双T板（叠合板）连接节点

板间水平缝隙：吊装时，板与板之间的缝宽控制在20 mm左右，验收合格后，附加一块钢板将两侧双T板预埋的钢板通过焊接连接起来。双T板之间的拼缝及时采用干硬性防水砂浆塞缝，塞缝宽度大于30 mm，应采用防水细石混凝土塞缝，防止混凝土浇筑中漏浆。处理好缝隙后，绑扎上部叠合层钢筋，随后一起浇筑混凝土，确保振捣密实。

板间的水平缝隙连接除了采用预埋钢板焊接方法外，还有用粗钢筋预埋焊接的连接方法。

对于单体局部小跨度部位，会产生小块空缺，出现异形板或者小面积板，出于经济以及结构合理的考虑，未采用预应力双T板，而是采用了预制叠合板。

因此，会出现预制叠合板与双T板间的连接做法，该节点的做法需要添加附加钢筋来保证预制叠合板与双T板连接节点的质量。附加钢筋一侧应伸入预制双T板，另外一侧应伸入预制叠合板，伸入的长度均至少为钢筋直径的32倍。附加钢筋直径同叠合层上部钢筋，且为分布筋。在附加钢筋添加好后，绑扎上部叠合层钢筋，然后一起浇筑混凝土，确保振捣密实。

5 双T板的施工工况有限元计算分析

在设计中，对叠合双T板进行了必要的手算，主要根据GB 50010—2010《混凝土结构设计规范》的附录H，施工阶段内力按后浇的叠合层混凝土未达到强度设计值之前的阶段（第1阶段）和叠合层混凝土达到设计规定的强度值之后的阶段（第2阶段）来验算，验算均满足要求，方可安全使用。

另外，本文对双T板的几种施工工况进行有限元建模计算分析，包括反拱度验核、吊装、安装就位等，确保双T板在施工中安全可靠，构件正常可用。在计算分析的同时，本文也提出了相应的施工意见。

双T板在Midas FEA中进行有限元建模，包括混凝土材料、普通钢筋、预应力筋、吊索等。首先建立混凝土实体的几何模型，在相应位置建立普通钢筋的线模型，预应力筋采用B样条曲线进行几何建模，通过对预应力筋施加端部张拉力模拟预应力。施加约束处宜采用局部面约束以防止支座处出现异常的局部压碎。在进行吊装和安装就位验算时，分别额外考虑相应的吊索拉力和施工荷载。

5.1 双T板反拱有限元计算

工厂生产完后，对预应力双T板的反拱有要求，12 m以内的双T板反拱要求在5 mm以内。有限元计算结果，预制预应力双T板的反拱在4.35 mm，满足要求。

叠加层前单块预制预应力双T 板的最大应变为0.001 48。支座处有集中效应。端部采用橡胶支座将减少局部荷载作用力，减少集中效应。

5.2 双T板吊装有限元计算

针对双T板的吊装施工，进行有限元计算分析，结果如下。

吊装工序中，双T板的纵向最大位移为2.6 mm，比反拱度值的位移减少了1.75 mm。从位移和应力可以看到，在双T板吊钩放置的地方，应力明显增大。因此，双T板预制时需注意吊钩的埋置深度，防止破坏。

5.3 双T板安装就位有限元分析

双T板安装就位后，板与板之间的缝还未处理，现浇叠加层前，考虑会有一部分施工荷载作用在预制双T板上。恒载分项系数为1.2，施工活荷载分项系数为1.4。设计中不复核该施工工况，为确保安全，进行有限元计算分析。

施工荷载作用下，双T板的最大的竖向位移数值为2.31 mm。板面中部应力相对减少，翼缘处除外。经复核，在施工荷载作用下，双T板安全。

6 结语

1）项目中采用的双T板具有多种连接节点的做法，包括双T板与倒T梁连接节点、与板长方向预制框架梁连接节点、与双T板（叠合板）连接节点。本文除了介绍项目中的施工技术以外，对节点的一些细节处理和缝隙处理提出了建议，例如：需要增加倒T梁挑耳上的垫片；存在高差缝隙时，采用模板以及封条进行封堵的措施；采用缺口式端部解决层高问题；根据缝宽，选择板与板之间缝隙的处理方法；等等。以上的节点做法在项目中取得了很好的使用效果。

2）本文对具有特殊受力的双T板的多种施工工况进行了复核计算分析，包括反拱度验核、吊装、安装就位等。通过有限元的计算，确保施工安全，并且给出了相应的建议：端部采用橡胶支座，以减少局部荷载作用力；确保吊钩的埋置深度，防止受拉破坏等。

3）叠合预制预应力双T板在预制结构中并不多见，本文中的技术总结为今后类似项目的双T板应用提供了技术参考，具有一定的借鉴意义。