一种预应力空心叠合板的制作方法

(一)技术领域

本发明涉及一种装配式钢筋混凝土空心楼盖结构，尤其是一种预应力空心叠合板及其制作方法，属于一般建筑物构造领域。

(二)

背景技术：

装配式建筑有着工厂化生产程度高、施工速度快、综合成本低的特点，该种结构形式目前正获得国家大力推广。

对于跨度在5m以下的装配式楼盖，普通的叠合板就可以解决；但是在跨度5m以上，尤其是跨度超过7m的楼盖，若采用普通的实心楼盖则结构的自重大、抗震性能差，且综合经济指标较低。对于楼盖结构而言，无论现浇还是叠合结构，解决大跨度问题的主要技术手段主要有两个：预应力化或空心化。

在2004年前，传统的叠合楼盖最大跨度不超过6m，后来，徐有邻、王晓峰等提出“预应力双向叠合楼盖”(cn2642887y)，其主要技术方案有：1、楼盖底部预制，上部现浇，在楼盖的一个方向采用多块预应力预制底板并列拼接；2、预制底板横向拼接采用整体式拼缝，侧边厚度适当减小，板侧伸出的钢筋在拼缝处搭接并弯折后伸入对边现浇混凝土层中锚固，并在拼缝钢筋弯折处设置2根钢筋以加强锚固；3、采用中高强螺旋肋钢丝或三股钢绞线作为预应力配筋；4、在后浇混凝土叠合层中可摆放轻质非承重材料以增强楼板的保温、隔声等使用性能。cn2642887y技术的提出，其工程实施跨度可以达到9-10m，大大促进了叠合板技术的发展。

但是cn2642887y存在以下缺陷：1、由于cn2642887y使用直径相对较大的“高强螺旋肋钢丝或三股钢绞线”使得预制底板厚度通常都≥60mm，导致预制底板自重较大，施工困难且楼板的最大使用跨度也受到限制；2、当预制底板厚度≤80mm时，其自身的刚度较小，吊装施工难度较大；3、因预制底板自重较大，受建筑机械起吊重量的限制，当楼板跨度≥9m时，每块预制底板的宽度一般都≤1.2m，同一块板需要很多块预制底板拼接而成，拼缝多一是拼缝区钢筋消耗多，二是施工工作量大。在cn2642887y中，也曾提出楼板中“摆放轻质非承重材料”，但其仅限于在后浇混凝土叠合层中摆放，对于减轻预制底板的自重没有实际意义。

2004年，高连玉提出“预应力混凝土叠合板”(cn2706530)，它的结构是：预应力钢筋混凝土板(1)的截面为一个或若干个连接在一起的倒“t”形，预应力钢筋混凝土板(1)的截面也可以是一个或若干个连接在一起的“凹”字形，预应力钢筋混凝土板(1)的凹槽(2)内设有填充物或挡板(3)，填充物或挡板(3)的上方为浇注混凝土叠合层(4)，预应力钢筋混凝土板的肋(5)的上部设有伸出肋(5)的锚拉筋(6)。cn2706530主要缺陷是：不同预制构件之间连接性能差，仅适用于单向板，垂直于预制构件长度方向的刚度小，施工吊装困难。

2012年后，吴顺红等先后提出“蜂窝孔式肋架预应力钢筋混凝土叠合板”(cn102995805a)和“一种箱式预应力混凝土轻型叠合板”(cn203603332u)，其分别有着以下缺陷：1、预制件空心率小、自重大；2、相邻预制件之间连接性能差，仅适用于单向板。

2015年，王东辉等提出“预应力混凝土带肋叠合板”(cn204609075u)，其主要技术方案是：叠合板包括预制底板和混凝土层，预制底板由底板和肋板构成，肋板包括l形和t形两种，在肋板之间填充有聚苯乙烯泡沫保温板，在预制底板上设置有混凝土层。其缺陷同样有：相邻预制件之间连接性能差，仅适用于单向板；另外，在底板中预应力筋位于横向钢筋的下部，在考虑底板截面与和肋板构成的l形或t形截面中，预应力筋离截面的中性轴距离较远，预应力所形成的偏心弯矩较大，预应力放张后，预制构件反拱值大，严重影响构件的运输与安装。

综上所述，在装配式叠合楼盖的现有技术中分别存在以下缺陷，主要有：1、预制构件的自重大；2、预制构件刚度小；3、适用跨度小；4、相邻预制件之间连接性能差，不适用于双向板；5、预制构件施工反拱值大，影响构件的运输与安装。这种情况下，开发一种克服上述缺陷的叠合板技术，已成为当前装配式叠合楼盖中急需解决的问题。

(三)

技术实现要素：

在现有装配式叠合楼盖技术中，存在预制构件的自重大、预制构件刚度小、适用跨度小、相邻预制件之间连接性能差不适用于双向板、预制构件施工反拱值大影响构件的运输与安装等问题，本发明的目的在于提供一种预应力空心叠合板。

在现有技术的基础上，为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种预应力空心叠合板，该叠合板为钢筋混凝土结构，包括底部的预制件与上部的叠合层，预制件为长条形，预制件的底板混凝土厚度≥35mm且≤60mm，底板中长方向配置先张法预应力钢丝，单根预应力钢丝为直径4-7mm的高强钢丝，短方向配置横向钢筋，预应力钢丝位于横向钢筋的上部，预应力钢丝与横向钢筋从底板的预制混凝土中伸出长度≥50mm，每条预制件的宽度≥1500mm且≤3500mm，长度≥6000mm且≤14000mm，在每条预制件的上部布置2行或2行以上、4列或4列以上的轻质材料填充件，每条预制件内相邻填充件之间是混凝土实心肋，实心肋的高度≥50mm，将3条或3条以上的预制件并联在一起，相邻预制件之间的横向钢筋在拼缝区中互相搭接，预制件中除拼缝区之外的预应力钢丝与横向钢筋的伸出段，都锚入周圈的梁或墙支座中，绑扎叠合板的上部钢筋，浇筑叠合层混凝土，叠合层混凝土最小厚度≥40mm且≤60mm，形成叠合板。

本发明的特征在于叠合板为双向板时，相邻预制件拼缝区的后浇带宽度≥100mm且＜200mm，相邻预制件之间的拼缝区内的横向钢筋向上弯起，在钢筋弯折处设置2根压筋以加强锚固。

本发明的特征在于在不同预制件的实心肋上对应位置处预埋吊环，拉结筋从吊环中穿过，将不同预制件连接起来。

本发明的特征在于在相邻预制件之间的拼缝区内配置由预应力钢绞线组成的后张法无粘结或有粘结或缓粘结预应力筋。

本发明的特征在于填充件的主材为聚苯泡沫或硬质塑料，填充件的上下表面周圈有倒角，填充件的中部有一个竖向漏浆孔，漏浆孔的上端为上大下小的漏斗形，下端为上小下大的倒漏斗形。

本发明一种预应力空心叠合板的制作方法是：该叠合板为钢筋混凝土结构，包括底部的预制件与上部的叠合层，预制件为长条形，预制件的底板混凝土厚度≥35mm且≤60mm，底板中长方向配置先张法预应力钢丝，单根预应力钢丝为直径4-7mm的高强钢丝，短方向配置横向钢筋，预应力钢丝位于横向钢筋的上部，预应力钢丝与横向钢筋从底板的预制混凝土中伸出长度≥50mm，每条预制件的宽度≥1500mm且≤3500mm，长度≥6000mm且≤14000mm，在每条预制件的上部布置2行或2行以上、4列或4列以上的轻质材料填充件，每条预制件内相邻填充件之间是混凝土实心肋，实心肋的高度≥50mm，将3条或3条以上的预制件并联在一起，相邻预制件之间的横向钢筋在拼缝区中互相搭接，预制件中除拼缝区之外的预应力钢丝与横向钢筋的伸出段，都锚入周圈的梁或墙支座中，绑扎叠合板的上部钢筋，浇筑叠合层混凝土，叠合层混凝土最小厚度≥40mm且≤60mm，形成叠合板。

本发明一种预应力空心叠合板的制作方法特征在于叠合板为双向板时，相邻预制件拼缝区的后浇带宽度≥100mm且＜200mm，相邻预制件之间的拼缝区内的横向钢筋向上弯起，在钢筋弯折处设置2根压筋以加强锚固。

本发明一种预应力空心叠合板的制作方法特征在于在不同预制件的实心肋上对应位置处预埋吊环，拉结筋从吊环中穿过，将不同预制件连接起来。

本发明一种预应力空心叠合板的制作方法特征在于在相邻预制件之间的拼缝区内配置由预应力钢绞线组成的后张法无粘结或有粘结或缓粘结预应力筋。

本发明一种预应力空心叠合板的制作方法特征在于填充件的主材为聚苯泡沫或硬质塑料，填充件的上下表面周圈有倒角，填充件的中部有一个竖向漏浆孔，漏浆孔的上端为上大下小的漏斗形，下端为上小下大的倒漏斗形。

采用上述方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

按照《装配式混凝土结构技术规程》(jgj-2014)第6.6.2条规定“叠合板的预制厚度不宜小于60mm，后浇混凝土叠合层厚度不应小于60mm”；在本技术方案中采用了填充件，虽然预制件的底板混凝土厚度≥35mm且≤60mm大大减轻了预制件的自重，但相邻填充件之间纵横两个方向混凝土实心肋的存在，实心肋的高度≥50mm，提高了预制件两个方向的刚度，构件有很好的运输、吊装性能。与cn2642887y相比，单根预应力钢丝为直径4-7mm的高强钢丝，可以在满足钢筋内、外保护层最小厚度构造要求的前提下，将预制件的底板厚度控制到最小、自重最轻。对于预应力筋而言，其防火性能不如普通钢筋，预应力钢丝位于横向钢筋的上部，预应力钢丝的外保护层更厚使得预应力筋与普通钢筋的耐火时间大致相当；另外，在由底板与和实心肋构成的倒t形截面中，中性轴位置肯定在底板上半部分，甚至可能已经进入实心肋，若预应力钢丝位于横向钢筋的下部，则先张法的预应力钢丝放张后，相对于中性轴会产生较大的偏心弯矩，导致预制件反拱较大；预应力钢丝位于横向钢筋的上部，不一定能完全消除预应力钢丝合力点与中性轴间的偏心距，但可以大大减少预应力钢丝放张后产生的偏心弯矩，降低反拱值，方便运输与安装。预应力钢丝与横向钢筋从底板的预制混凝土中伸出长度≥50mm，除拼缝区之外的预应力钢丝与横向钢筋的伸出段，都锚入周圈的梁或墙支座中，可以保证叠合板的整体受力。相邻预制件之间的横向钢筋在拼缝区中互相搭接，使得外力在不同预制件之间能够有效传递，达到双向受力的技术效果。每条预制件的上部布置2行或2行以上、4列或4列以上的轻质材料填充件，使得预制件相对较轻，且实心肋分布均匀，所以每条预制件的宽度可以≥1500mm而提高施工效率，6000mm和14000mm分别是本发明的最小和最大经济跨度。

在jgj-2014第6.6.6条规定“双向叠合板板侧的整体式接缝宜设在叠合板的次要受力方向且宜避开最大弯矩截面。接缝可采取后浇带形式，并应符合下列规定：1后浇带宽度不宜小于接缝的预制厚度不宜小于60mm，后浇混凝土叠合层厚度不应小于200mm……”；本发明相邻预制件之间的拼缝区内的横向钢筋向上弯起，在钢筋弯折处设置2根压筋以加强锚固，使得后浇带宽度≥100mm且＜200mm，可以减少拼缝区钢筋用量且降低纯实心区的比重，减轻叠合板结构自重。在不同预制件的实心肋上对应位置处预埋吊环，吊环首先可以成为施工吊装过程中的着力点，拉结筋从吊环中穿过，将不同预制件连接起来，可以增强叠合板的整体性。在拼缝区内配置由后张法预应力钢绞线，可以提升叠合板整体的抗裂性能和抗变形性能，同时增大叠合板的应用跨度。填充件的上下表面周圈倒角，一方面消除应力集中、不出现厚度突变的现象；另一方面在填充件上部的混凝土为一个拱形盖，可以大大增强楼面承受集中荷载的能力，填充件下部的切角或倒角可以方便混凝土的浇筑。在填充件中部开一个竖向漏浆孔，漏浆孔的上漏斗可以保证在漏浆孔横断面尺寸尽量小的前提下，大大加快混凝土流入漏浆孔的速度；而下漏斗则可以保证混凝土中的粗骨料能迅速且无障碍地流到填充件的下部；混凝土成型后，漏浆孔中的混凝土，相当于在填充件上、下表面混凝土板间增加了一根连接柱，而连接柱上下端都带扩大头，其力学机理与板柱结构中的柱帽相同。

本发明的预应力空心叠合板预制构件的自重轻、纵横两个方向刚度大、适用跨度大、可适用于双向板、预制构件施工反拱小、便于运输与安装。本发明具有很好的经济性和适用性，对建筑技术的发展起促进作用。

(四)附图说明

以下结合附图对本发明做进一步说明。

图1是本发明叠合板的平面图

图2是本发明叠合板竖向剖面构造示意图

图3是本发明叠合板中单条预制件的平面图

图4是图3中预制件的a-a剖面图

图5是本发明叠合板竖向剖面详图

图6是图5中拼缝区局部大样图

图7是填充件竖向剖面构造示意图

图8是填充件俯视图

图中：1.预制件，2.叠合层，3.底板，4.预应力钢丝，5.横向钢筋，6.填充件，7.实心肋，8.拼缝区，9.支座，10.上部钢筋，11.压筋，12.吊环，13.拉结筋，14.预应力钢绞线，15.漏浆孔。

(五)具体实施方式

本发明是按照以下方式实现：

在图1-图6所示实施例中，一种预应力空心叠合板，该叠合板为钢筋混凝土结构，包括底部的预制件(1)与上部的叠合层(2)，预制件(1)为长条形，预制件(1)的底板(3)混凝土厚度≥35mm且≤60mm，底板(3)中长方向配置先张法预应力钢丝(4)，单根预应力钢丝(4)为直径4-7mm的高强钢丝，短方向配置横向钢筋(5)，预应力钢丝(4)位于横向钢筋(5)的上部，预应力钢丝(4)与横向钢筋(5)从底板(3)的预制混凝土中伸出长度≥50mm，每条预制件(1)的宽度≥1500mm且≤3500mm，长度≥6000mm且≤14000mm，在每条预制件(1)的上部布置2行或2行以上、4列或4列以上的轻质材料填充件(6)，每条预制件(1)内相邻填充件(6)之间是混凝土实心肋(7)，实心肋(7)的高度≥50mm，将3条或3条以上的预制件(1)并联在一起，相邻预制件(1)之间的横向钢筋(5)在拼缝区(8)中互相搭接，预制件(1)中除拼缝区(8)之外的预应力钢丝(4)与横向钢筋(5)的伸出段，都锚入周圈的梁或墙支座(9)中，绑扎叠合板的上部钢筋(10)，浇筑叠合层(2)混凝土，叠合层(2)混凝土最小厚度≥40mm且≤60mm，形成叠合板。

在图1、图5、图6所示实施例中，叠合板为双向板时，相邻预制件(1)拼缝区(8)的后浇带宽度≥100mm且＜200mm，相邻预制件(1)之间的拼缝区(8)内的横向钢筋(5)向上弯起，在钢筋弯折处设置2根压筋(11)以加强锚固。

在图1、图3-图6所示实施例中，在不同预制件(1)的实心肋(7)上对应位置处预埋吊环(12)，拉结筋(13)从吊环(12)中穿过，将不同预制件(1)连接起来。

在图5、图6所示实施例中，在相邻预制件(1)之间的拼缝区(8)内配置由预应力钢绞线(14)组成的后张法无粘结或有粘结或缓粘结预应力筋。

在图7、图8所示实施例中，填充件的主材为聚苯泡沫或硬质塑料，填充件(6)的上下表面周圈有倒角，填充件(6)的中部有一个竖向漏浆孔(15)，漏浆孔(15)的上端为上大下小的漏斗形，下端为上小下大的倒漏斗形。

在图1-图6所示实施例中，一种预应力空心叠合板的制作方法是：该叠合板为钢筋混凝土结构，包括底部的预制件(1)与上部的叠合层(2)，预制件(1)为长条形，预制件(1)的底板(3)混凝土厚度≥35mm且≤60mm，底板(3)中长方向配置先张法预应力钢丝(4)，单根预应力钢丝(4)为直径4-7mm的高强钢丝，短方向配置横向钢筋(5)，预应力钢丝(4)位于横向钢筋(5)的上部，预应力钢丝(4)与横向钢筋(5)从底板(3)的预制混凝土中伸出长度≥50mm，每条预制件(1)的宽度≥1500mm且≤3500mm，长度≥6000mm且≤14000mm，在每条预制件(1)的上部布置2行或2行以上、4列或4列以上的轻质材料填充件(6)，每条预制件(1)内相邻填充件(6)之间是混凝土实心肋(7)，实心肋(7)的高度≥50mm，将3条或3条以上的预制件(1)并联在一起，相邻预制件(1)之间的横向钢筋(5)在拼缝区(8)中互相搭接，预制件(1)中除拼缝区(8)之外的预应力钢丝(4)与横向钢筋(5)的伸出段，都锚入周圈的梁或墙支座(9)中，绑扎叠合板的上部钢筋(10)，浇筑叠合层(2)混凝土，叠合层(2)混凝土最小厚度≥40mm且≤60mm，形成叠合板。

在图1、图5、图6所示实施例中，一种预应力空心叠合板的制作方法是：叠合板为双向板时，相邻预制件(1)拼缝区(8)的后浇带宽度≥100mm且＜200mm，相邻预制件(1)之间的拼缝区(8)内的横向钢筋(5)向上弯起，在钢筋弯折处设置2根压筋(11)以加强锚固。

在图1、图3-图6所示实施例中，一种预应力空心叠合板的制作方法是：在不同预制件(1)的实心肋(7)上对应位置处预埋吊环(12)，拉结筋(13)从吊环(12)中穿过，将不同预制件(1)连接起来。

在图5、图6所示实施例中，一种预应力空心叠合板的制作方法是：在相邻预制件(1)之间的拼缝区(8)内配置由预应力钢绞线(14)组成的后张法无粘结或有粘结或缓粘结预应力筋。

在图7、图8所示实施例中，一种预应力空心叠合板的制作方法是：填充件的主材为聚苯泡沫或硬质塑料，填充件(6)的上下表面周圈有倒角，填充件(6)的中部有一个竖向漏浆孔(15)，漏浆孔(15)的上端为上大下小的漏斗形，下端为上小下大的倒漏斗形。