预制混凝土叠合板设计、制作及安装技术

预制混凝土叠合楼板在装配式建筑中得到大量使用，适用于剪力墙结构体系和框架结构体系，由于传统预制叠合板多以双向板为主，一般预制构件四面出筋而且出筋较长、形状复杂，导致预制工厂生产成本高、效率低下，施工安装环节钢筋碰撞十分常见，安装效率也不高。要解决这个问题需要从设计到施工全过程总结经验、调整思路，也就是从装配图设计、构件生产、构件安装三个方面进行优化设计，是预制叠合板应用好坏的关键。

1、装配图

对于一个产业化住宅平面户型，选择什么样的结构体系对装配式楼板建造成本影响不大，主要是选择的建筑平面布局是否规整合理，装配式楼板结构受力特点是否清晰。根据预制叠合板参与楼板整体受力的多少，可以将其分为单向板和双向板，结构楼板整体设计一般以双向板为主。预制混凝土叠合板分块大小直接影响建造成本，主要受以下几个因素的限制：

(1)建筑平面布局形式。

(2)预制构件装配节点现浇接缝设计要求。

(3)预制构件脱模、起吊时构件刚度要求。

(4)预制构件生产、运输车辆限宽要求。

1.1平面分块

平面分块图是装配图设计的总装平面图，是构件拆分详图的基本依据，是现场装配构件的施工图纸，将建筑、结构、电气、水暖、装修等专业的技术要求、预留预埋集中表达，在装配式结构平面分块图中需要做到以下几点，才能充分表达预制构件现场装配的要求：

(1)预制构件的预制范围的标示(即现浇楼板和叠合楼板的边界范围)。

(2)预制构件的编号、外形尺寸、现浇拼缝尺寸、预埋线盒定位尺寸、预埋件定位尺寸、预留孔的尺寸及定位、钢筋桁架的布置方向等。

(3)预制构件的装配节点索引(包括与外墙连接节点与内墙连接节点、预制板之间的连接节点、降板节点及其他特殊要求节点)。

(4)预制构件在平面轴网的定位及预制构件的装配方向。

(5)现场浇筑叠合层钢筋布置图。

(6)每层楼板平面外形变化、构件编号发生变化时应单独做平面分块图。

(7)预制混凝土构件、现浇混凝土的图例。

图1为预制叠合楼板预制构件的平面分块图。

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1.2连接构造

预制叠合板连接构造包括：预制叠合板与竖向承载墙、框架梁、连梁的交接做法和预制板块拼缝做法。在《装配式混凝土结构连接节点构造图集》(G310-1-2)中，相关预制叠合板在板端支座、板侧支座和板拼缝节点做进一步筛选和优化，使其更适应预制叠合板的生产、起吊和安装的需求，提高工作效率，降低生产成木。

连接构造设计几点要求：

(1) 预制叠合板支座处水平甩出钢筋，因以往施工操作中很容易和现浇钢筋打架，所以取消支座处甩出钢筋，采用在预制叠合板顶附加抗剪钢筋方式，如图2所示。

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(2)预制叠合板之间的拼缝节点设计应对照不同受力板性质进行设计，若为单向受力板时，预制叠合板四个侧面或板两侧面不甩出钢筋，预制板拼缝以窄缝设计为主;若为双向受力板不能避免板侧出筋时，甩筋应以直筋带135度弯钩的方式搭接连接，并且拼缝处甩筋应在平面上错开一个直径宽度布置，预制叠合板现浇拼缝宽度应按钢筋搭接长度确定，按不同直筋的搭接长度可做宽度定型。为防止拼缝处混凝土或装修抹灰开裂，在拼缝处增设附加钢筋和装修凹槽，如图3、图4所示。

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(3)叠合楼板若有降板要求，应做单独设计，如果降板尺寸在<50mm时，可将钢筋弯折角度连续布置，如果降板尺寸>50mm时，应做连梁将两侧预制叠合板连接起来，如图5、图6所示。

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1.3加工图

在《桁架钢筋混凝土叠合板(60mm厚底板)图集》(15G366-1)中，单向板、双向板的尺寸模数均为300mm设计，但在实际应用中这个尺寸过大，若长度方向模数不变，宽度方向改为100mm模数，则能满足建筑开间模数的变化。

预制叠合板标准化定型设计的思路是用固定模数宽度的预制叠合板去拼房间进深方向的楼板，用预制板拼缝的现浇带的宽度调节去选用合适标准预制叠合板。

这样预制叠合板加工图可做定型设计，宽度方向可以从1.2m~3.6m区段设计，长度方向可以从2.2m-4.5m区段设计。通过叠合板外形的定型，配筋可以采用固定间距宽度的机加工焊接网片，只需要现场剪切合适尺寸和单加开洞等加固钢筋。钢筋可以采用机加工网片钢筋外，桁架钢筋也可以直接搁置于焊接网片的上方，省去人工绑扎的工.序，如图7所示。

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2、构件生产

预制叠合板的生产控制较为简单。只要有固定的生产工艺流程，原材料、配合比都是固定模式控制，主要是对模具、钢筋、构件起吊和码放重点控制即可。

预制叠合板的生产工艺流程为：模具成型-模具组装及清理-模具尺寸检查一模具操作面涂刷隔离剂→钢筋笼入模→预埋件、接线盒固定-混凝土浇筑成型-苦布覆盖并蒸汽养护，拆模，构件脱模起吊一构件码放标识编号一构件尺寸复核验收。依据此工艺流程细化各个流程步骤，制定针对性的防控措施，严格遵照执行。

2.1原材料及配比

原材料生产厂家必须是固定厂商，不得随意变动，必须事先选择水泥、粗细骨料、矿物掺和料、混凝土外加剂进行试配，并进行整体浇筑调试得出施工配合比。

水泥选用普通硅酸盐水泥，标号为28d抗压强度指标值是混凝土强度等级的1.5倍取值。选择一级粉煤灰作为掺和料，并通过试配确定其掺量，保证混凝土早期强度。细骨料选用细度模数3.2范围内的中砂，满足建筑用砂标准的同时，还要保证其含泥量小于1%，5mm筛余小于3%，不得混杂其他对混凝土内在质量和装饰质量有害的杂质，使用和储存时必须严格控制。

粗骨料选用强度好、材质均勺、颜色一致、易于施工的5mm-20mml碎石，严禁混杂石粉、泥块、杂物、有机质及其他杂质，保证材料的均匀性。

混凝土外加剂要选用与水泥适应性好、质量稳定、泌水少的非引气型减水剂为主要成分的外加剂。使用证明聚羧酸系外加剂配制的混凝土各项性能指标较好。

为预防碱骨料反应，采用低碱活性骨料和低碱水泥，严格控制混凝土中碱含量低于3kg/m3

预制叠合板混凝土强度一般为C30，其配合比方案见表1，根据当地原材料的实际情况，应适配调整配合比方案，最终施工配合比在满足配制强度的基础上，还应满足适宜的工作性、排气性、低收缩、高耐久性、浇筑时致密无气泡要求。

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2.2模具

由于预制叠合板为典型的平板类预制构件，它的分块形状比较规整，大多数以矩形板或多边形板，板厚较薄，一般厚度为60mm，70mm.、80mm，对边模的要求不高等，针对这些特点我们采用刚度较大的通用大底模，侧模采用角钢与大底模用螺栓或磁盒固定的模具方案，此方案具有模具通用性强、造价低廉、支拆模方便简单、侧模可重复利用、模具可定型等优点。

由于预制叠合板底面平整度要求较高，通用大底模是长期使用部件，所以其设计刚度要求较大，尺寸偏差+2mm以内，侧模外形加工难度与构件有无出筋有关，当构件有出筋时可在角钢侧模上直接开槽，钢筋插入槽口后用定制橡胶堵头封堵，模具方案如图8所示。

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模具尺寸偏差应严格控制，依据《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB 50204-2015)的相关内容，摘录针对预制叠合板的模具尺寸偏差控制表，见表2

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2.3钢筋

预制叠合板内的钢筋主要有面网筋、桁架筋、加强钢筋。若为四面不出筋的单向板，则板内面板配筋可采用模数化的机加工焊接网片简化构件生产，若为板侧面出筋的双向板，为避免施工时构件出筋带来的钢筋碰撞麻烦，预制叠合板尽量做成板端不出筋构件(详见1.2连接构造内容)。

在预制叠合板中桁架钢筋布置间距不超过600mm，其主要作用是加强叠合板自身刚度，应按长度方向布置，为了方便绑扎桁架钢筋应置于网片钢筋的最上皮，且不可双向布置桁架筋。桁架钢筋突出预制叠合板上表面的空档需要穿电气管线，所以这个空档高度不应低于35mm。深化设计时应控制预制叠合板桁架钢筋的高度尺寸，依据不同楼板厚度将桁架截面外形做定型，如图9所示。

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2.4构件生产、脱模、码放

预制叠合板生产用脱模剂可采用水性或油性脱模剂，必须满足构件易于脱模、构件表面无残留无污染、能够保证混凝土表面外观质量的要求。模具在涂刷脱模剂之前，应把模具内的杂质、油污、锈迹等彻底清除干净，用棉纱布把脱模剂均匀地涂刷在模具表面。

养护措施：混凝土养护采用蒸汽养护的方式，严格按照：静停→升温→恒温→降温的温控程序，最高温度控制在60℃以内。

脱模起吊：混凝土拆模时的混凝土强度应不小于设计强度的80%，构件脱模吊点应多点布置，当构件长宽方向尺寸均大时，每个方向吊点应均匀布置，每个品点之间的距离不应大于1500mm，吊点距板端长度可按吊点间距的1/2计算，当构件较轻时，吊点可直接吊桁架上玄筋，并在吊点位置用红色油漆标记，当构件重量超过11，应单独设置吊环，且吊环钢筋应置于面筋之下，如图10所示。起吊器具应采用横梁方式起吊，使构件上吊点均匀受力，如图11所示。

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码放和成品保护：为防止构件在堆放时损坏，要求对场地堆放进行平整硬化，场内无积水;构件码放高度不宜超过6层，垫木应均匀置在混凝土表面，其位置基本与吊点位置一致，每层垫木应上下对齐，防止构件产生负弯矩应力集中而导致开裂、弯曲或翘曲等变形，如图12所示。

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3构件安装

在深化设计阶段，每个楼栋的平面分块中已经标注了每块预制叠合板的编号、装配方向和定位尺寸，在预制工厂统一标记，施工现场应依据此装配图做好吊装方案，并按照装配平面图进行安装。

施工现场应有足够的构件堆放场地，场地应平整、硬化，当堆放场地较小时，应提前做好构件需求计划，及时与预制工厂沟通，提前将预制板运输至现场。

预制叠合板的安装流程为：放线，安装独立支架及轻型工字横梁→调整横梁顶标高→构件起吊→吊装至安装位上方人工引导缓慢就位，校准→安装附加抗剪钢筋一浇筑叠合层混凝土一混凝土达到设计强度拆除支撑。

预制叠合板与墙体、现浇模具或与预制叠合板之间的拼缝可采用发泡聚乙烯泡沫条密封，当拼缝较大时可采用吊模封闭.如图13所示。

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结语

预制叠合板的设计、生产、安装全过程均可以做标准化定型，重要的是在设计阶段做好前期平面分块、连接构造、钢筋、模具的定型，后期的构件生产和施工安装才能做相应的生产施工标准化定型。

参考文献：

(1) JGJI-2014装配式混凝土结构技术规程

(2)GB50666-2011混凝土结构工程施工规范

(3)GB50204-2015混凝土结构工程施工质量验收规范

(4)G310-1-2装配式混凝土连接节点构造图集

(5)15G366-1桁架钢筋混凝土叠合板(60mm厚底板)图集

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