预应力混凝土叠合板生产、施工实践

江中明  顾西平  马昌云

（南京大地建设（集团）股份有限公司）

[摘  要]  预应力混凝土叠合板具有节约造价，提高抗裂性能，节约周转材料，缩短施工工期等优点，符合建筑产业化和可持续性发展的方针。本文介绍了预应力混凝土板的优点及生产、施工工艺、及取得的社会及经济效益。

[关键词]  预应力混凝土叠合板  张拉  支撑  工程应用。

预应力混凝土叠合板系采用预制预应力薄板和现浇砼层组成整体的砼板结构。南京大地建设（集团）股份有限公司与法国PPB国际公司合资组建的企业——南京大地普瑞预制住宅有限公司，从法国PPB国际公司独家引进世构（scope）体系的设计、生产、施工成套技术。世构体系是采用预制钢筋混凝土柱，预制预应力混凝土梁、板，通过钢筋混凝土后浇部分将梁、板、柱及节点连成整体的框架结构体系，具有建造速度快、质量易于控制、节省材料、构件外观质量好、耐久性好以及减少现场湿作业、有利环保等优点。预应力砼叠合板是该体系的重点推广项目，该技术具有节约造价，抗裂性能好，节约周转材料及节约施工工期等优点，是建设部新一轮推广的十项新技术之一，完全符合国家建筑产业化的发展方针。

1、预应力砼叠合板的特点

1.1  采用预应力高强钢筋，含钢量降低30%以上，与现浇楼板结构相比可节约造价10%以上；

1.2  与现浇板相比，楼板抗裂性能大大提高；

1.3  不需模板，板下支撑间距可加大为1.8~2.5米，周转材料总量节约80%以上；

1.4  施工安装方便、快捷，可节约工期30%；

1.5  板底平整度好，不需粉刷，减少湿作业量；

1.6  叠合板预制部分尺寸不受模数的，可按设计要求随意分割，灵活性大，适用性强。

2、适用范围

2.1  适用于抗震设防裂度小于或等于9度地区的一般工业与民用建筑楼盖或屋盖；

2.2  不适用于有震动的楼盖；

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2.3  施工阶段，预应力薄板下有可靠的临时支撑。

3、材料及生产设备

3.1  材料

3.1.1 预应力薄板（以下简称薄板）：砼：C40；受力主筋：Ø5或Ø 4.8刻痕钢丝或螺旋肋钢丝，fptk=1570N/mm2；分布筋：550级冷扎带肋钢筋Ø5 @250；吊钩：Ⅰ级钢筋，且不得冷加工；

3.1.2 现浇砼层：砼：C30；钢筋：普通钢筋Q235或Q335等；

3.1.3 所有材料应按规定进行检验、试验，合格后方可使用。

3.2  生产设备

3.2.1 两条生产台座由法国PPB国际公司引进，长78m，宽2.5m，台座附有预应力钢丝整体张拉的配套设备。台座的特点保证了预应力薄板的几何尺寸可根据工程需求任意分割，且板底光滑平整，无需粉刷。

3.2.2 与生产台座相配套的有砼供应系统及蒸汽养护系统。砼供应系统包括：搅拌站，砼运输车与运输轨道，料斗等；蒸汽系统包括全自动燃油锅炉，管道系统，温控系统等。配套系统保证了预应力薄板的生产质量及生产进度、完全能满足业主对工程的要求。

4、工艺流程及技术要点

4.1  生产

4.1.1 工艺流程

清理模板（台座）       安装受力主筋        预应力筋张拉应力检测

安装锁筋板、模板        绑扎分布筋        绑扎吊钩及安装洞口预埋件      

浇筑砼        撤出锁筋板        养护        预应力筋放张        剪筋、拆模       

起吊堆放。

4.1.2 技术要点

4.1.2.1 模板（台座）

（1）台座表面清理干净，脱模剂涂刷均匀。

（2）局部木模或橡胶模具清理干净，不变形；位置准确，安装牢固。

（3）锁筋板位置准确，板长按设计板长放大1‰。

4.1.2.2 钢筋

（1）主筋间距应均匀，安装时先人工调直，让主筋的初始状态一致，以保证整体张拉后，各根钢丝应力偏差在允许范围内。

（2）预应力钢丝采用一次性张拉工艺，即0~1.03σcon，σcon=0.8 fptk。

（3）主筋张拉后，每台座抽检不少于5根钢筋的实际张拉应力。张拉应力允许偏差控制在±5%内。

（4）薄板端部分布筋应按规定加密。

（5）洞口、拐角等薄弱位置应按构造要求钢筋加强。

4.1.2.3 砼

（1）砼的坍落度控制在6~8cm。

（2）砼应铺滩均匀，振捣密实。

（3）薄板表面划痕深度不得低于4mm。

（4）砼浇筑完毕，盖专用蓬布养护。

（5）当采用蒸汽养护时，升温速度，不应超过25℃/h，恒温养护阶段最高温度不得大于95℃，混凝土试块强度达到要求时即可停止加热，停止加热后，应让薄板缓慢降温，避免混凝土薄板因温度突变而产生收缩裂缝。

4.1.2.4 放张、剪筋

（1） 当同条件养护试块强度达到设计的砼立方体抗压强度75%时，可进行预应力筋放张。

（2） 剪筋时应从张拉端开始逐一向锚固端进行。

4.2  安装

4.2.1 工艺流程

搭设临时支撑       初步调平支撑横肋       薄板安装       支撑调整

安装薄板拼缝处钢筋网片       水电预埋        绑扎负弯矩筋        浇砼 

养护       拆除支撑        填补拼缝        板底施工。

4.2.2 技术要点

4.2.2.1 临时支撑

（1）材料：应尽量采用先进的顶撑；在现阶段为减少投入，可采用普通钢管Ø 48×3.5满堂脚手架，本工法采用后者；横肋木枋优先采用10×10cm木枋，也可采用5×10cm木枋。

（2）支撑设计

    使用预应力叠合板的工程在进行结构设计时，一般按单向板进行设计，即叠合板的预制板部分受力主筋是按计算确定，而分布筋是按构造配置的。因此，在预制板安装完毕，进行叠合层施工的过程中，设置的临时支撑应保证预应力薄板的受力状态为单向受力，否则会导致预制板开裂。

根据该原理，支撑设计时，分三步考虑：

1）初步确定支撑最大排距L1

根据薄板实际配筋计算薄板的承载力M1；

对叠合板自重及施工荷载进行组合：G1=1.2G1自+1.4G1活；

根据L1≤(8M1/G1)1/2得出支撑最大排距L1。

2）确定横肋下支撑间距

根据板内分布筋配筋重计算其承载力M2；

根据横肋支撑木枋材料及规格确定其承载力M3；

对叠合板自重及施工荷载进行组合：G2=1.2G2自+1.4G2活；

根据L2≤[8(M2+M3)/G2]1/2，确定横肋最大跨度L2。

3）确定立杆布置尺寸

根据上述计算结果L1、L2，调整水平杆步高，并对立杆进行稳定性验算，最后确定合理的，经济的，便于施工的立杆间距和水平高度。

（3）构造要求

使用叠合板时，对临时支撑有较高要求

1）钢管立杆两端平齐，不得斜口，钢管不得开裂；

2）立杆应尽量不用接头，如有接头，应相互错开；

3）支撑下部应有扫地杆，水平杆应拉通；

4）立杆顶端采用可调支撑头，以方便调节支撑标高；

5）横肋下支撑的间距应根据横肋的材质，规格及安装方向而确定，用10×10cm木枋时，间距大于5×10cm 木枋立放时的间距，又大于5×10cm木枋平放时的间距；

6）在同一开间内，横肋应拉通布置；

7）横肋应平直，板跨中的支撑应根据跨中起拱要求而调整高度；

8）整个支撑体系应稳定，牢固。

（4）常规支撑搭设情况

支撑顶木枋采用10×10cm木枋时，木枋下支撑间距见表一；如采用5×10cm木枋，木枋下支撑立杆间距见表二。表格中未列到的情况，应另行计算。

表一

4.2.2.2 薄板安装

（1） 薄板搁置在预制梁上时，搁置点应座浆处理；薄板搁置在现浇梁（叠合层与梁同时浇筑），现浇梁模上口应贴泡沫，以防止漏浆。

（2） 薄板尽可能一次就位，以防撬动时损坏薄板。

（3） 薄板之间拼缝严密。

4.2.2.3 浇砼

（1） 浇筑叠合层混凝土前，薄板表面必须清扫干净，并浇水充分湿润（冬期施工除外），但不能有积水，这是保证叠合板成为整体工作的关键，施工时应十分注意。

（2）浇筑叠合层混凝土时，应特别注意用平板振动器振捣密实，以保证与薄板结合成一整体。同时要求布料均匀，布料堆积高度严格按现浇层厚度加施工荷载1KN/ m2规定控制，浇筑后采用覆盖浇水养护。

4.2.2.4 填补拼缝

（1）拼缝内应用钢丝刷清理干净；

（2）填缝材料可选用掺纤维丝的混合砂浆，有成熟经验时，亦可使用其它材料；

（3）填缝材料应分两次压实填平，两次施工之间时间间隔不小于6小时；

（4）板底披腻子时，在板缝处贴一层10cm宽的纤维网格布等柔性材料。

5、质量检验要求

质量检验应符合《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002及《预制预应力混凝土装配整体式框架（世构体系）技术规程》（苏JG/T006-2002）的有关要求。

5.1 构件质量检验

5.1.1 构件外观有缺损时，应按有关规定进行修整后方可验收；

5.1.2 评定合格的构件，应有合格证书及合格的标识；

5.1.3 构件的尺寸偏差，当设计无具体要求时，应符合表三规定

表三

5.2  构件安装质量

5.2.1 预应力薄板在安装时应有可靠的临时支撑。

5.2.2 吊装预应力薄板时，应符合有关吊装的规范规定。

5.2.3 预应力薄板应拼缝严密，两端搁置长度均匀。

6、成品保护

6.1  薄板的成品保护

6.1.1 薄板堆放场地应平整坚实，有排水措施。

6.1.2 底层薄板的搁置木枋应通长设置，其余可仅搁置20~30cm长。

6.1.3 搁置位置在板吊钩外侧，紧靠吊钩，搁置木枋应上下对齐。

6.1.4 薄板堆放时，堆放层数视地基情况确定，一般情况下不超过10层。

6.2  薄板的运输

6.2.1 薄板运输时，应搁置平稳，必要时采取加固措施。

6.2.2 运输过程中，应运行平稳，避免急启动，紧急刹车。

6.2.3 运输至现场后，应停靠平稳，便于起吊安装。

6.3  安装过程

6.3.1薄板安装时，应避免碰撞。

6.3.2 薄板安装就位后，应避免过大的集中荷载。

7、工程实例

7.1  金聚龙礼品公司江宁区厂房、宿舍，共7600m2，采用世构体系，框架三层，柱网尺寸8×8.5mm，薄板厚度7.5cm，最大跨度8.5m。

7.2  南京石门坎大地豪庭住宅楼，8栋（10-12层）小高层住宅，两栋框架结构，总建筑面积10万m2，采用预应力混凝土叠合板，薄板厚50mm，叠合层厚70mm。

7.3  南京审计学院国际学术交流中心工程，建筑面积1.4万m2，采用世构体系，预应力薄板厚50mm，叠合层厚60mm。

7.4  南京万宏砼公司办公楼，建筑面积1500m2，采用预应力混凝土叠合板。

7.5  南京师范大学附属中学江宁校区教师公寓，两栋计9000m2，砖混结构，采用预应力混凝土叠合板。

8、效益分析

8.1  采用预应力砼叠合板，减少了用钢量及钢管、模板等周转材料，节约了能源，节省了板底板刷，减少了工地湿作业，有利于环境保护。

8.2  根据工程实例测算，楼盖结构采用预应力叠合板，与现浇楼盖相比，可节约工程造价10%左右。

8.3  采用预应力混凝土叠合板，完全符合建筑产业化要求及可持续性发展的原则，具有明显的社会效益和经济效益，极具推广前景。

9、结束语

世构体系及预应力砼叠合板技术在推广的过程中，得到了主管部门，东南大学，省建筑设计研究院的大力支持，在生产施工实践中不断总结，结合现行规范编制的江苏省工程建设推荐性标准的《世构体系技术规程》已于2002年6月发布实施，江苏省通用图集《预应力砼叠合板》已经过省建设厅组织，第一次专家审查；江苏省工法《预应力砼叠合板生产、施工工法》也正在编制、审报之中。所有这些，都为世构体系及预应力砼叠合板的推广奠定了良好的技术基础。

10、附图

10.1  临时支撑

10.2  浇筑叠合层砼

10.3  预应力叠合板提供大空间