一种免模板的UHPC-NC夹心楼板结构及其施工方法与流程

一种免模板的uhpc-nc夹心楼板结构及其施工方法
技术领域
1.本发明属于混凝土楼板技术领域，尤其涉及一种免模板的uhpc-nc夹心楼板结构及其施工方法。


背景技术：

2.现有常见的楼板结构，按照浇筑方式的不同，一般可以分为装配式楼板和现浇楼板两大类。其中，装配式楼板指的是整个楼板在预制厂加工预制成品，运输到现场之后组装起来即可，而现浇楼板则需要在施工现场进行钢筋绑扎、混凝土浇筑等操作。
3.此外，装配式楼板的优点包括：便于管理、节约材料、提高效率，以及绿色施工，而现浇楼板与装配式楼板相比，则具有楼板整体性能优越、楼板刚度大，以及抗震性能好等优点。
4.专利公告号为cn216664675u、公告日为2022.06.03的中国实用新型专利，公开了一种装配式楼板系统，包括有支撑梁、楼面板与前后两根连接梁，楼面板设有支撑梁上，楼面板由硅基陶瓷板与多根钢筋复合而成，钢筋横向贯穿于硅基陶瓷板，并且露出前后两个钢筋连接头，连接梁上设有第一连接孔，楼面板的前后两个钢筋连接头分别置于前后两根连接梁的第一连接孔内，连接梁连接在支撑梁上。
5.该实用新型专利中的装配式楼板系统，即为最常见的一种装配式楼板结构，同样是具有整体性不高的问题，楼板结构强度不足。
6.专利公告号为cn216195864u、公告日为2022.04.05的中国实用新型专利，公开了一种新型免拆模钢筋桁架现浇混凝土楼板，包括免拆底模和钢筋桁架；免拆底模上设有安装卡槽和加劲肋，免拆底模、安装卡槽和加劲肋由高性能混凝土一体浇筑形成，钢筋桁架包括一上弦筋、二下弦筋和二连接侧筋，连接侧筋连接于上弦筋和下弦筋之间形成三角结构，下弦筋卡设在安装卡槽内。
7.该实用新型专利中的现浇混凝土楼板，其在浇筑时还需要模具、模板等部件，因此浇筑生产就比较麻烦。
8.所以综上所述，现在急需一种可以适当兼具装配式楼板和现浇楼板这两者各自优点的新型楼板结构。


技术实现要素：

9.本发明提供一种免模板的uhpc-nc夹心楼板结构，其能通过在uhpc预制板上依次设置nc浇筑层和uhpc浇筑层，且uhpc预制板内设有下部钢筋网、uhpc浇筑层内设有上部钢筋网，两个钢筋网上再设置桁架筋的方式，使得uhpc-nc夹心楼板结构可以在结构强度和施工效率之间，获得一个不错的平衡。
10.此外，本发明还提供一种施工方法，其步骤依次包括uhpc预制板吊运、nc浇筑层成型、上部钢筋网绑扎，以及uhpc浇筑层成型，最终施工完毕，制得该uhpc-nc夹心楼板结构，期间没有使用任何模板。
11.本发明解决上述问题采用的技术方案是：一种免模板的uhpc-nc夹心楼板结构，包括从下往上的uhpc预制板、nc浇筑层，以及uhpc浇筑层，所述uhpc预制板内设有下部钢筋网，所述uhpc浇筑层内设有上部钢筋网，所述下部钢筋网和上部钢筋网上设有桁架筋。
12.进一步优选的技术方案在于：所述uhpc预制板上表面上设有下部剪力连接件，所述nc浇筑层上表面上设有上部剪力连接件。
13.进一步优选的技术方案在于：成对的所述桁架筋设置在所述下部钢筋网或上部钢筋网的同一根钢筋上。
14.进一步优选的技术方案在于：所述下部钢筋网和上部钢筋网上横竖同向的钢筋相互靠近。
15.进一步优选的技术方案在于：所述uhpc预制板以及nc浇筑层的上表面均为拉毛粗糙面。
16.进一步优选的技术方案在于：所述uhpc预制板的厚度为3-6cm，所述uhpc浇筑层的厚度为2-6cm，所述下部钢筋网、上部钢筋网和桁架筋的钢筋直径为6-12mm。
17.进一步优选的技术方案在于：所述桁架筋的下方靠拢的两个倾斜钢筋上，分别设有一个第一圆环，两个所述第一圆环上均设有延伸条，两个所述延伸条上设有用于安装所述下部剪力连接件或上部剪力连接件的第一连接条。
18.进一步优选的技术方案在于：还包括分别设置在下方相互靠拢的两个所述桁架筋上的两个第二圆环，以及设置在两个所述第二圆环上，并用于安装所述下部剪力连接件或上部剪力连接件的第二连接条。
19.进一步优选的技术方案在于：所述第一圆环为开口圆环，以用于卡入所述桁架筋。
20.一种免模板的uhpc-nc夹心楼板结构的施工方法，依次包括以下步骤：s1、起吊所述桁架筋，将所述uhpc预制板吊运至指定楼面位置处，起吊设备撤走；s2、在所述uhpc预制板上表面上，浇筑所述nc浇筑层并振捣密实，然后对所述nc浇筑层进行喷淋养护，直至所述nc浇筑层的强度达到设计强度的50%；s3、在所述桁架筋上绑扎形成所述上部钢筋网，然后浇筑所述uhpc浇筑层并振捣密实，然后对所述uhpc浇筑层进行喷淋养护，直至所述uhpc浇筑层的强度达到设计强度的100%，最终整个uhpc-nc夹心楼板结构施工完毕。
21.本发明具有以下优点。
22.第一，uhpc预制板在工厂制得，整个uhpc-nc夹心楼板以uhpc预制板为“模板”，后续再浇筑nc浇筑层和uhpc浇筑层，使得该uhpc-nc夹心楼板，可以兼具装配式楼板和现浇楼板各自的优点，保证结构强度、完整度足够，且施工效率相对较高。
23.第二，uhpc为超高性能混凝土，nc为普通混凝土，前者位于楼板的上下表面，后者居中，最终保证该夹心楼板具有充分的表面强度、表面抗裂能力，以及足够的整体强度、相对较低的整体造价。
24.第三，桁架筋配合下部钢筋网和上部钢筋网，组成一个个完整的桁架结构，可以进一步提高楼板的抗弯、抗冲击能力。
25.第四，该夹心楼板的两个分界面处，均有拉毛结构和剪力连接件，保证“三合一”的楼板结构，仍然具有充分的整体性能。
26.第五，桁架筋穿过中间的nc浇筑层，使得nc浇筑层本质上也是有钢筋加固的，进一
步提高其结构强度。
27.第六，对于剪力连接件而言，其可以通过两种不同的连接方式，固定在单个或相邻两个桁架筋上，保证剪力连接件连接稳固，且凸出长度灵活可调。
28.第七，剪力连接件的安装固定结构，反过来还可以再加固桁架筋本身。
29.第八，在夹心楼板的施工方法中，以uhpc预制板为“模板”，自下而上依次浇筑，最终形成该uhpc-nc夹心楼板结构，整个施工方法简单、快速、高效。
附图说明
30.图1为本发明的分层结构示意图。
31.图2为本发明中单个桁架筋的正视图。
32.图3为本发明中下部剪力连接件和上部剪力连接件的位置结构示意图。
33.图4为本发明中第二连接条的位置结构示意图。
34.图5为本发明中第一连接条的位置结构示意图。
35.图6为本发明中第一连接条、第二连接条的一种安装方式示意图。
36.附图中，各标号所代表的含义如下：uhpc预制板a、nc浇筑层b、uhpc浇筑层c、下部钢筋网1、上部钢筋网2、桁架筋3、下部剪力连接件4、上部剪力连接件5、第一圆环6、延伸条7、第一连接条8、第二圆环9、第二连接条10。
具体实施方式
37.以下所述仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明的范围进行限定。
38.如附图1-6所示，一种免模板的uhpc-nc夹心楼板结构，包括从下往上的uhpc预制板a、nc浇筑层b，以及uhpc浇筑层c，所述uhpc预制板a内设有下部钢筋网1，所述uhpc浇筑层c内设有上部钢筋网2，所述下部钢筋网1和上部钢筋网2上设有桁架筋3。
39.在本实施例中，所述uhpc预制板a在工厂内预制得到，且此时所述下部钢筋网1已经在所述uhpc预制板a内了，所述桁架筋3已经在所述uhpc预制板a上了。
40.此外，所述桁架筋3再加上所述下部钢筋网1的1根钢筋和上部钢筋网2的2根钢筋，或者换过来，再加上所述下部钢筋网1的2根钢筋和上部钢筋网2的1根钢筋，都可以形成1个完整的桁架结构，即1个桁架对应2个所述桁架筋3，用于进一步强化楼板的抗冲击能力。
41.最后，所述nc浇筑层b的材质，即普通混凝土，还可以再换成其他混凝土，例如膨胀珍珠岩混凝土、陶粒混凝土、膨胀矿渣混凝土等轻质混凝土，尽量保证该夹心楼板结构具有相对较小的重量。
42.所述uhpc预制板a上表面上设有下部剪力连接件4，所述nc浇筑层b上表面上设有上部剪力连接件5。
43.在本实施例中，所述下部剪力连接件4、上部剪力连接件5都可以是钢筋杆、角钢，或者是螺栓中的任意一种，其作用就是进一步提高夹心楼板中两个分界面处的结合强度、抗剪力性能。
44.成对的所述桁架筋3设置在所述下部钢筋网1或上部钢筋网2的同一根钢筋上。
45.在本实施例中，与现有技术一样，完整的桁架结构包括3根直的钢筋和2根“波浪状”的所述桁架筋3。因此，对于这3根直的钢筋而言，上方1根或者下方1根均可。换言之，对
于桁架结构而言，其侧面形状为三角形或倒三角形均可。
46.所述下部钢筋网1和上部钢筋网2上横竖同向的钢筋相互靠近。
47.在本实施例中，如果所述下部钢筋网1的横向钢筋在上方，则所述上部钢筋网2的横向钢筋则必须在下方，保证所述桁架筋3的顺利安装。
48.此外，所述下部钢筋网1和上部钢筋网2，都可以是两层结构，或者是三层，所述桁架筋3与上下钢筋之间，焊接或绑扎均可。
49.所述uhpc预制板a以及nc浇筑层b的上表面均为拉毛粗糙面。
50.在本实施例中，所述uhpc预制板a以及nc浇筑层b上表面上的拉毛粗糙结构，可以进一步提高浇筑层在其上的固定强度、粘结性能。
51.所述uhpc预制板a的厚度为3-6cm，所述uhpc浇筑层c的厚度为2-6cm，所述下部钢筋网1、上部钢筋网2和桁架筋3的钢筋直径为6-12mm。
52.在本实施例中，所述下部钢筋网1、上部钢筋网2和桁架筋3的材质为热轧带肋钢筋。此外，该夹心楼板结构的中间层，即所述nc浇筑层b的厚度相对最大，保证最终整个夹心楼板结构具有相对较轻的重量、相对较低的造价。
53.所述桁架筋3的下方靠拢的两个倾斜钢筋上，分别设有一个第一圆环6，两个所述第一圆环6上均设有延伸条7，两个所述延伸条7上设有用于安装所述下部剪力连接件4或上部剪力连接件5的第一连接条8。
54.现有技术中，所述下部剪力连接件4和上部剪力连接件5需要在混凝土还未完全固化时就马上插入，相对的对时间要求较高，整体难度不小。
55.而在本实施例中，所述下部剪力连接件4和上部剪力连接件5，在所述桁架筋3上自带一个固定结构，即所述第一圆环6加延伸条7再加第一连接条8，形成一个“c字形”结构，保证所述下部剪力连接件4或上部剪力连接件5都能稳定地固定在一定范围内的任意高度。
56.其中，固定关系的关键是，单个所述桁架筋3呈“波浪形”，势必有下方靠拢的两个倾斜钢筋，而“c字形”结构自身的长度设定后就不变了，因此可以在这两个倾斜钢筋上卡死，而且是越往下、越牢固。最终使得所述下部剪力连接件4和上部剪力连接件5的露出段尺寸灵活可调。
57.还包括分别设置在下方相互靠拢的两个所述桁架筋3上的两个第二圆环9，以及设置在两个所述第二圆环9上，并用于安装所述下部剪力连接件4或上部剪力连接件5的第二连接条10。
58.在本实施例中，同理的，所述第二圆环9加上第二连接条10的“一字形”结构，仍然是架在下方相互靠拢的两个倾斜钢筋上，只不过此时是两个不同的所述桁架筋3上的钢筋。
59.最后反过来，上述“c字形”结构可以适当加固单个所述桁架筋3本身，上述“一字形”结构可以适当加固、拉结两个所述桁架筋3，都可以最终加固整个夹心楼板结构。
60.而且，上述“c字形”结构、“一字形”结构哪个在上均可。
61.所述第一圆环6为开口圆环，以用于卡入所述桁架筋3。
62.在本实施例中，所述第二圆环9与所述第一圆环6一样，都有圆环开口，以用于卡入各自对应的所述桁架筋3。
63.一种免模板的uhpc-nc夹心楼板结构的施工方法，依次包括以下步骤：s1、起吊所述桁架筋3，将所述uhpc预制板a吊运至指定楼面位置处，起吊设备撤
走；s2、在所述uhpc预制板a上表面上，浇筑所述nc浇筑层b并振捣密实，然后对所述nc浇筑层b进行喷淋养护，直至所述nc浇筑层b的强度达到设计强度的50%；s3、在所述桁架筋3上绑扎形成所述上部钢筋网2，然后浇筑所述uhpc浇筑层c并振捣密实，然后对所述uhpc浇筑层c进行喷淋养护，直至所述uhpc浇筑层c的强度达到设计强度的100%，最终整个uhpc-nc夹心楼板结构施工完毕。
64.在本实施例中，所述uhpc预制板a自身预制时，是有模板的，所述下部钢筋网1和桁架筋3需要悬吊后再浇筑uhpc，最终的所述uhpc预制板a产品，是固连所述下部钢筋网1和桁架筋3的。
65.上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明不限于上述实施方式，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种修改。这些都是不具有创造性的修改，只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。