一种装配整体式空心楼盖结构体系及其施工方法与流程

本发明涉及土木工程设计与施工技术领域，具体为一种装配整体式空心楼盖结构体系及其施工方法。

背景技术：

在建筑结构中，楼盖结构的形式是房屋空间的决定性构件，同时对层高、房屋自重、成本具有重要影响。随着国家经济、土木行业发展迅速、人民生活质量大幅提升，人们对建筑品质的要求逐步提高。而传统的现浇混凝土梁板结构，主次梁高影响室内净空，特别是大跨度结构，由于需要较大梁高和确保室内净空，不得不增加层高，导致成本增加。同时，现浇混凝土梁板结构为完全现场湿作业，作业难度和施工量大，同时需要大量模板，施工周期长，建筑垃圾和污染问题无法有效解决，若一次浇筑的面积过大，还需克服板面开裂的问题。

全装配式混凝土楼板是完全预制后在现场与墙、梁等进行连接的，现场只有干作业，施工期短，但各构件之间没有可靠的连接，整体性较差。

全现浇混凝土空心楼盖具有节约建筑材料、减轻自重、整体性好、结构强度高等优点，但其施工期间工程量大，操作复杂，同时全现浇混凝土空心楼盖下翼缘厚度较薄，浇筑混凝土时下翼缘易出现气泡、空鼓等不密实问题，而空心箱体也会产生向上浮动的现象，因此全现浇混凝土空心楼盖质量难以保证。

21世纪初出现了装配箱式装配整体式空心楼盖技术，其基本思路是形成空腔的装配箱以及底板预制装配，肋梁和顶板整体现浇。该楼盖形式在解决上述问题的同时又产生了新的问题：预制底板采用双面海绵胶进行固定，同时起到防肋梁跑浆作用，但造成底模拆模困难；芯模造价略高，芯模在运输和施工过程中容易损坏，导致总体成本较高，且芯模安装定位具有一定难度，特别是浇筑肋梁混凝土时，可能偏位。另外，由于肋梁和顶板整体浇筑，仅箱模和底板预制装配，装配率偏低，不适应现在我国努力提高装配率的建筑工业化发展趋势。

综上所述，有必要发展一种装配率较高，现场安装效率高，受力性能好，使用方便的新型装配整体式空心楼盖体系。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种装配整体式空心楼盖结构体系及其施工方法，提高装配率和施工效率，减少现场施工的工作量，降低对环境的污染，减轻自重，结构强度高，质量可控性好，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种装配整体式空心楼盖结构体系，由预制十字交叉肋梁单元、可拆卸式预制底板、现浇顶板和现浇连接肋梁组成；所述预制十字交叉肋梁单元的边区格肋宽较小，形成边区格肋板，内设竖直钢筋网片，作为现浇连接肋梁的侧模板；所述预制十字交叉肋梁单元下部预埋有通长的纵横向垂直交叉的水平钢筋网，伸出边区格窄肋板，外伸长度不小于200mm；所述可拆卸式预制底板通过由顶板底模、锚固螺杆、固定螺母组成的安装锚固装置进行安装，在相邻的预制十字交叉肋梁单元之间通过现浇连接肋梁相连接，所述现浇顶板和现浇连接肋梁通过现浇一体成型并且与所述预制十字交叉肋梁单元、可拆卸式预制底板以及承重结构连接成一体组成空心楼盖体系。

进一步地，空心楼盖在20m以上跨度时，楼盖厚度不宜小于1/20跨度，当所述楼盖跨度小于20m时，楼盖厚度可以放宽至1/25。

进一步地，所述预制十字交叉肋梁单元中的预制肋梁纵横交叉形成多个方形区格，每个区格边长800-1000mm，其肋梁宽度80-200mm，在方形区格的角部设置有模板限位结构。

进一步地，所述预制十字交叉肋梁单元的边区格肋宽较小，形成边区格肋板，并可以作为所述现浇连接肋梁的侧模板，所述边区格肋板与所述现浇连接肋梁的接触面为混凝土水平槽粗糙面，并在混凝土水平槽粗糙面形成边区格肋板凹槽。

进一步地，所述预制十字交叉肋梁单元内配置纵向受力钢筋和箍筋，在预制十字交叉肋梁单元端部有纵向受力钢筋向外伸出，所配箍筋从肋梁顶部伸出，预制肋梁顶部为混凝土粗糙面；在预制十字交叉肋梁单元下部预埋有通长的纵横向垂直交叉的水平钢筋网，并伸出所述边区格肋板，外伸长度不小于200mm。

进一步地，所述现浇顶板厚度为40-60mm，现浇顶板内设置有纵向现浇顶板构造钢筋和横向现浇顶板构造钢筋。

进一步地，所述可拆卸式预制底板对应锚固螺杆位置预设螺杆孔，在可拆卸式预制底板的顶部孔洞处设置锚固螺杆辅助定位结构，其底部孔洞处设置有凹槽，凹槽内嵌入与锚固螺杆连接的固定螺母。

进一步地，所述顶板底模为预制混凝土盖板，四周由所述模板限位结构限位，板中预留孔洞，所述锚固螺杆穿过所述顶板底模的孔洞。

进一步地，所述锚固螺杆向下穿过所述可拆卸式预制底板的锚固螺杆辅助定位结构和预留的螺杆孔并与所述固定螺母连接；锚固螺杆向上穿过所述顶板底模的孔洞，锚固螺杆上端弯起，与所述现浇顶板内的钢筋连接。

本发明提供另一种技术方案：一种装配整体式空心楼盖结构体系的施工方法，包括以下步骤：

步骤1)：在预制十字交叉肋梁单元下设置脚手支撑；

步骤2)：吊装预制十字交叉肋梁单元，相邻单元之间留有用于浇筑现浇连接肋梁的间隔；

步骤3)：在模板限位结构上安装顶板底模；

步骤4)：在步骤中预留间隔中捆扎现浇连接肋梁的钢筋组件，形成钢筋骨架，同时绑扎现浇顶板的钢筋；

步骤5)：将锚固螺杆安装在相应位置，上端弯起处与现浇顶板中的钢筋连接；

步骤6)：浇筑现浇顶板和现浇连接肋梁；

步骤7)：当浇筑的混凝土达到养护强度后，移除脚手架，安装可拆卸式预制底板，并用固定螺母固定。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明提供的一种装配整体式空心楼盖结构体系及其施工方法，有效解决了传统住宅现浇混凝土楼盖自重大，混凝土用量多，施工时间长等问题。

2、本发明提供的一种装配整体式空心楼盖结构体系及其施工方法，楼板底部平整，可免除装修吊顶，增加室内净高，便于室内的空间分隔。

3、本发明提供的一种装配整体式空心楼盖结构体系及其施工方法，可拆卸式预制底板和预制十字交叉肋梁单元于工厂生产，提高了装配率，减少了现场施工量，缩短工期，减轻了工人的劳动强度，质量可控，便于大量生产，降低了施工时噪音、粉尘对环境的污染，经济实用。

4、本发明提供的一种装配整体式空心楼盖结构体系及其施工方法，其空心楼盖体系具有双向传力、自重小、抗震性能好等优点，顶板现浇，也可有良好整体性和抗渗效果。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明图1的局部放大图；

图3为本发明的预制十字交叉梁单元示意图；

图4为本发明的可拆卸式预制底板示意图。

图中：1预制十字交叉肋梁单元、2可拆卸式预制底板、3现浇顶板、4现浇连接肋梁、5顶板底模、6锚固螺杆、7固定螺母、8水平钢筋网、9、10纵向受力钢筋、11箍筋、12锚固螺杆辅助定位结构、13模板限位结构、14边区格肋板、15边区格肋板凹槽。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-4，本发明实施例中：一种装配整体式空心楼盖结构体系，由预制十字交叉肋梁单元1、可拆卸式预制底板2、现浇顶板3和现浇连接肋梁4组成；预制十字交叉肋梁单元1的边区格肋宽较小，形成边区格肋板，内设竖直钢筋网片，作为现浇连接肋梁4的侧模板，方便施工，节省模板；预制十字交叉肋梁单元1下部预埋有通长的纵横向垂直交叉的水平钢筋网8，提高了楼盖受弯承载力，代替底板钢筋受拉，使可拆卸式预制底板2内无需配筋，减小了可拆卸式预制底板2的厚度，水平钢筋网8伸出边区格窄肋板，外伸长度不小于200mm；可拆卸式预制底板2通过由顶板底模5、锚固螺杆6、固定螺母7组成的安装锚固装置进行安装，在相邻的预制十字交叉肋梁单元1之间通过现浇连接肋梁4相连接，现浇顶板3和现浇连接肋梁4通过现浇一体成型并且与预制十字交叉肋梁单元1、可拆卸式预制底板2以及承重结构连接成一体组成空心楼盖体系，该楼盖体系施工方便，装配率高，质量可控性好，由于顶板现浇提高了楼盖的抗渗性能，现浇连接肋梁4也提高了楼盖的整体性和刚度。

在上述实施例中，空心楼盖在20m以上跨度时，楼盖厚度不宜小于1/20跨度，当楼盖跨度小于20m时，楼盖厚度可以放宽至1/25，由20m以上跨度和以下跨度的大量空心楼盖数值模拟分析结果表明，在上述跨厚比范围内承担较大使用荷载时，仍能满足挠度限值要求。

在上述实施例中，预制十字交叉肋梁单元1中的预制肋梁纵横交叉形成多个方形区格，以提高预制十字交叉肋梁单元1的刚度，每个区格边长800-1000mm，其肋梁宽度80-200mm，大量的现场实践和有限元数值模拟分析表明，该区格尺寸范围内，空心楼盖的刚度和承载能性能都较优，可拆卸式预制底板2的安装效率较高。

在上述实施例中，预制十字交叉肋梁单元1的边区格肋宽较小，形成边区格肋板14，并可以作为现浇连接肋梁4的侧模板，从而省去支、拆模板，施工方便；边区格肋板14与现浇连接肋梁4的接触面为混凝土水平槽粗糙面，并在混凝土水平槽粗糙面形成边区格肋板凹槽15，以便加强和现浇混凝土部分的连接性能，提高现浇连接肋梁4的抗剪承载力。

在上述实施例中，预制十字交叉肋梁单元1内配置纵向受力钢筋10和箍筋11，为加强预制十字交叉肋梁单元1与现浇连接肋梁4的整体性，在预制十字交叉肋梁单元1的端部设有纵向受力钢筋10向外伸出，伸出长度需满足钢筋连接要求，并与现浇连接肋梁4中的钢筋进行焊接或捆扎或错位搭接，所配箍筋11从肋梁顶部伸出，与现浇顶板3内的钢筋相连接，若现浇连接肋梁4的抗剪承载力满足要求，可不设置箍筋11；预制肋梁的顶部为混凝土粗糙面，用以提高和混凝土现浇部分的连接性能。

在上述实施例中，预制十字交叉肋梁单元1下部预埋有通长的纵横向垂直交叉的水平钢筋网8，研究表明，楼板下部钢筋对于提高受弯承载力有明显作用，镂空的水平钢筋网8无需预制在底板范围内，不仅能起到部分受拉作用，而且可以使可拆卸式预制底板2厚度减小，拆卸更换更加灵活；水平钢筋网8伸出边区格肋板14，外伸长度不小于200mm，并与现浇连接肋梁4中的钢筋骨架连接。

在上述实施例中，为方便安装定位现浇顶板3的顶板底模5，防止模板错位，在预制十字交叉肋梁单元1内方形区格的角部设置有模板限位结构13，此模板限位结构13为混凝土三棱柱，与相邻肋梁一体成型形成台阶。

在上述实施例中，在要求采用太阳热风能取暖和要求有消防管道功能的空心楼盖中，预制十字交叉肋梁单元1中的梁肋内可开孔并设置管道，形成送风通道。

在上述实施例中，现浇顶板3内设置有纵向现浇顶板构造钢筋和横向现浇顶板构造钢筋，现浇顶板3厚度为40-60mm。

在上述实施例中，可拆卸式预制底板2对应锚固螺杆6位置预设螺杆孔9，为使锚固螺杆6定位准确，在可拆卸式预制底板2的顶部孔洞处设置锚固螺杆辅助定位结构12，该锚固螺杆辅助定位结构12为凸起的圆柱体，圆柱体内部空心，且呈漏斗状；在可拆卸式预制底板2的底部孔洞处设置有凹槽，凹槽内嵌入与锚固螺杆6连接的固定螺母7。

在上述实施例中，现浇顶板3的顶板底模5为预制混凝土盖板，四周由模板限位结构13限位，板中预留孔洞，锚固螺杆6穿过所述顶板底模5的孔洞。

在上述实施例中，锚固螺杆6向下穿过可拆卸式预制底板2的锚固螺杆辅助定位结构12和预留的螺杆孔9，并与固定螺母7连接；锚固螺杆6向上穿过所述顶板底模5的孔洞，为了避免浇筑顶板时锚固螺杆6发生错动，锚固螺杆6上端弯起，与现浇顶板3内的钢筋连接。

基于上述实施例描述，为了进一步更好的解释说明上述发明，还提供一种装配整体式空心楼盖结构体系的施工方法，包括以下步骤：

步骤一：在预制十字交叉肋梁单元1下设置脚手支撑；

步骤二：吊装预制十字交叉肋梁单元1，相邻单元之间留有用于浇筑现浇连接肋梁4的间隔；

步骤三：在模板限位结构13上安装顶板底模5；

步骤四：在步骤2中预留间隔中捆扎现浇连接肋梁4的钢筋组件，形成钢筋骨架，同时绑扎现浇顶板3的钢筋；

步骤五：将锚固螺杆6安装在相应位置，上端弯起处与现浇顶板3中的钢筋连接；

步骤六：浇筑现浇顶板3和现浇连接肋梁4；

步骤七：当浇筑的混凝土达到养护强度后，移除脚手架，安装可拆卸式预制底板2，并用固定螺母7固定。

综上所述：本发明提供的一种装配整体式空心楼盖结构体系及其施工方法，由预制十字交叉肋梁单元1、可拆卸式预制底板2、现浇顶板3和现浇连接肋梁4组成；其中预制十字交叉肋梁单元1中的内部肋梁设置箍筋11时，箍筋11伸出预制混凝土上皮，锚入后浇现浇板中，预制交叉肋梁边区格肋宽较小，作为现浇连接肋梁4的侧模板；预制十字交叉肋梁单元1下部预埋有通长的纵横向垂直交叉的水平钢筋网8，伸出边区格窄肋板；可拆卸式预制底板2通过由顶板底模5、锚固螺杆6、固定螺母7组成的安装锚固装置进行安装，现场施工时，在预制肋梁下设脚手支撑，在现浇连接肋梁4下设脚手架和底模，然后在空腔上部安装顶板底模5，其后将固定底板的锚固螺杆6固定，绑扎顶板钢筋，浇筑顶板和连接肋梁，达到养护强度后，移除脚手架支撑，将预制底板用螺栓固定；本发明采用现场装配和现浇相结合的方式，施工简便，节省模板和脚手架，楼盖装配率高，质量可控性高。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。