建筑装配整体式混凝土中预应力空心叠合楼板应用

建筑装配整体式混凝土中预应力空心叠合楼板应用

发表时间：2019-12-04T15:42:32.537Z 来源：《基层建设》2019年第25期作者：李冀[导读] 摘要：本文从国内装配整体式混凝土建筑存在的弊端，通过对比，介绍了预应力空心叠合楼板的优点。

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摘要：本文从国内装配整体式混凝土建筑存在的弊端，通过对比，介绍了预应力空心叠合楼板的优点。并提出了在现行规范要求下，需要采取的构造措施。预应力空心叠合楼板兼具跨度大、整体性好的特点，是发展大空间住宅，实现“百变住宅”的一种选择。

关键词：预应力空心叠合楼板；装配整体式建筑；应用

在上世纪80、90年代，预应力空心板在房屋建筑中曾得到广泛应用。但由于各种原因，使用空心板的建筑物在质量方面存在较多的裂缝等缺陷。震后出现大量房屋倒塌，人民将原因归咎于空心楼板。与此同时，现浇结构体系在整体性方面的优越表现，使其占据了建筑行业的半壁江山。

近年来，人民群众对生活环境的追求越来越高，现浇结构体系的缺点饱受诟病。国家为了满足人民群众对美好生活的向往，适时推出了发展装配式建筑的各项政策。装配式建筑迎来了发展的春天。由于现浇混凝土结构的优点已经深入人心，加上人们对预应力空心楼板产生的心里阴影，在目前装配式建筑发展的道路上，预应力空心楼板的身影仍然极少看到。宗德林先生在《预应力空心楼板应用技术研究》一文中，通过对汶川地震中房屋倒塌现象的研究指出，如果只是将房屋倒塌单一的归结于空心楼板，对于建筑产业化及装配式结构的前途都将造成极大的阻力。同时指出，使用预应力空心楼板增大楼盖的跨度是中国走向建筑产业化的必由之路。

一、目前装配整体式混凝土结构存在的弊端

装配整体式混凝土结构的设计采用“等同现浇”理念，楼板常用实心叠合板，叠合底板厚度多为60mm。这在现场施工过程中就存在以下弊端：

1、现场支撑系统与现浇结构的模板支撑体系虽有简化，但效果不明显

现浇结构的模板支撑体系常采用满堂脚手架，立杆纵横距一般1.0~1.2m，横杆一般为3道。叠合板支撑体系的立杆纵横距一般

1.2~1.4m，无横杆，但立杆在安装过程中需增加三脚架以保障立杆稳定。

2、叠合底板均有出筋，安装后使梁钢筋施工困难。

规范规定：叠合板底筋伸入梁内5d，且至梁中。实践中，因梁两侧的板筋均伸入梁内，相当于板筋穿过了梁宽度，导致梁纵筋摆放和箍筋绑扎困难。降低了施工效率。若构件质量偏差较大，甚至导致钢筋工程无法施工。

3、“等同现浇”设计理念限制了叠合底板的尺寸，难以实现大空间。

叠合底板厚度较小，承载能力受限，难以做成大跨度板。在“等同现浇”设计理念下，设计过程为先完成传统设计，再进行构件拆分。即，设计增加拆分环节，施工阶段改为预制与现浇相结合。因此大空间住宅建筑、“百变住宅”需要新的设计理念。

4、叠合板厚于现浇楼板，没有实现“节材”目的。

目前叠合底板厚度多为60mm，现浇层厚度多为70mm，总厚度多为130mm。而现浇楼板厚度多为100mm。

5、实心板的隔音、保温效果达不到规范要求。

《民用建筑隔声设计规范》GBJ118-88规定：分户层楼板计权标准化撞击声级一级≤65dB（A），二级≤75 dB（A）；《健康住宅建设技术规程》CECS179：2005的最低标准为≤75 dB（A）。目前国内商品住宅多数按初装修标准设计，楼板面层设水泥砂浆找平层，则楼板的计权标准化撞击声级在80dB（A）左右。住户在精装时若选用实木地板做面层，则可达65dB（A）左右，基本满足规范要求；若选用硬质材料做面层，则在80dB（A）左右，不满足规范要求。实际表明，实心板的隔音效果是达不到规范标准的。

二、预应力空心叠合楼板的优点

1、良好的隔声、隔热、保温性能

一般热导率，固体＞液体＞气体。根据常用材料导热系数表查得：混凝土1.28W/m•K，空气0.024W/m•K。

施工完成后，预应力空心楼板的空腔部分充满空气，形成密闭空间，类似中空玻璃形式，使预应力空心楼板具有较好的隔声性能。若考虑住户的精装，可以达到规范要求的一级标准。

2、可实现大跨度空间，为“百变住宅”提供可行性。

施加预应力可以在同等截面前提下，做到更大的跨度，创造大跨度空间。一个家庭需要在不同时期调整房子的使用功能，以确保生活品质最优。若要房子的使用功能可变，则需通过“百变住宅”来实现。

3、现场安装方便，施工速度快

预应力空心楼板没有出筋，不存在叠合板出筋带来的问题，因而可加快施工进度，体现装配式建筑“快”的特点。

4、施工支撑系统简单，可实现无支撑系统施工。

预应力空心板具有较大的承载力，在施工过程中，一般只需在端部设置支撑，立杆使用量极少。若采取其他安装措施，可取消支撑系统。

5、整体性好

预应力空心叠合楼板由预应力空心板+现浇层组成，可实现现有叠合板相同的整体性能。

6、可实现“节材”的目的

由于应用了预应力和中空，既增加了板的跨度，又减少了混凝土用量。在孔隙率30%，跨厚比≥50的情况下，预应力空心叠合板可取得较高的经济效益，实现“节材”目的。

三、预应力空心叠合楼板的构造措施

1、增加板间后浇带，增强抗裂能力。

预应力空心楼板之间增设200mm宽现浇混凝土带，内放桁架钢筋。桁架钢筋的上部纵筋伸入叠合层内，端部伸入梁内且增加负弯矩筋。

2、叠合层采用钢筋网片，既能满足设计要求，又能节约钢材用量。

叠合层内放φ3.5×150×150钢筋网片，覆盖整个楼面，可有效起到抗裂作用。

四、结论

目前国内装配式建筑正处于蓬勃发展期，很多房开企业、施工企业均纷纷转投该行业。在国家和地方各种政策的指引下，企业为装配式建筑的发展注入了活力。但限于技术体系、对装配式建筑的认识和理念等因素的制约，国内各地的装配式建筑做法还存在较大的差别，其发展道路还很长。还需要从理论上进行创新，从规范上引领，从实践中探索。

预应力空心叠合楼板是根据作者在海外的工作经历，结合国内的实际情况，提出的一种新型楼板结构形式。随着我国抗震设计新理念的出现，预应力空心楼板在装配式建筑中定会得到广泛应用。

参考文献：

[1]《民用建筑隔声设计规范》GBJ118-88

[2]《健康住宅建设技术规程》CECS179：2005

[3]《预应力空心楼板应用技术研究》宗德林

[4]《装配式混凝土结构连接节点构造》15G3101