来源:中国工程建设标准化协会
钢筋桁架混凝土叠合板是当前应用中最常用的叠合板形式,钢筋桁架叠合板连接方式的创新是当前的重要任务。国家现行标准《混凝土结构设计规范》GB 50010、《装配式混凝土建筑技术标准》GB/T 51231、《装配式混凝土结构技术规程》JGJ 1等对于混凝土叠合板、钢筋桁架混凝土叠合板和钢筋桁架预制板,均有相应规定。《钢筋桁架混凝土叠合板应用技术规程》T/CECS 715-2020(以下简称《规程》)在这些标准的基础上,通过进一步的研究和实践,对现有标准中的相应规定做了改进和完善,全面、系统地总结钢筋桁架叠合板的设计、制作、施工及验收,使该项技术更好地服务于实际工程。
《规程》由龙信建设集团有限公司、建研科技股份有限公司主编。其内容共分7章、2个附录。主要技术内容是:总则,术语和符号,材料,钢筋桁架,结构设计,桁架预制板制作、运输与堆放,施工与验收以及有关附录。
(一)创新建立密拼式整体拼缝的设计方法和构造措施
实际工程中,混凝土叠合板多采用双向板设计,为解决双向板板侧出筋问题,提出了密拼式整体接缝构造及其设计方法,确定了密拼式整体接缝的传力机理。具体构造措施如图1所示,密拼式整体接缝紧贴叠合面设置垂直于密拼接缝的搭接钢筋,搭接钢筋与桁架预制底板纵向钢筋对应布置,两者通过间接搭接传力,搭接钢筋直径不小于8mm且不大于14mm,搭接长度不小于1.6la,la为受拉钢筋锚固长度。为保证间接搭接传力性能,在拼缝一侧搭接范围内设置垂直于搭接钢筋的横向分布钢筋,并要求横向分布钢筋数量不少于2根,直径不小于6mm,间距不大于250mm;利用板边2道钢筋桁架腹杆筋作为厚度方向的横向钢筋,并要求桁架上弦筋不大于叠合板厚的2倍且不大于400mm,靠近拼缝的桁架上弦筋到桁架预制板边的距离不大于叠合板厚度且不大于200mm。
1—桁架预制板;2—后浇叠合层;3—钢筋桁架;
4—接缝处的搭接钢筋;5—横向分布钢筋
图1 密拼式整体接缝构造示意
(二)创新提出预制底板不出筋板端支座构造
为解决预制底板端部出筋问题,提出了板端支座不出筋节点构造,如图2所示,在支座处设置垂直于板端的预制板纵筋搭接钢筋,搭接钢筋面积不小于同方向受力钢筋面积的1/3,直径不小于8mm,间距不大于250mm,搭接钢筋伸入叠合板后浇层锚固长度ls不小于1.2la,伸入支承梁或墙的锚固长度l’s不小于15d(板端承担负弯矩)或la(板端承担正弯矩)。
1—支承梁或墙;2—桁架预制板;3—桁架预制板纵筋;4—钢筋桁架;5—支座处桁架预制板纵筋搭接钢筋;6—横向分布钢筋
图2 预制底板不出筋板端支座构造示意
(三)创新提出钢筋桁架兼作吊点的设计方法和构造措施
钢筋桁架兼作吊点可避免另外设置专门吊点,减少生产工序,节约成本。为确保钢筋桁架吊点的安全性和可靠性,对钢筋桁架吊点提出了具体的构造要求,如图3所示,钢筋桁架埋深不小于35mm;当钢筋桁架下弦钢筋位于板内纵向钢筋上方时,应在吊点位置钢筋架下弦钢筋上方设置至少2根附加钢筋,附加钢筋直径不宜小于8mm,在吊点两侧的长度不宜小于150mm。给出吊索与桁架预制板水平夹角不小于60°、预制板混凝土立方体抗压强度不低于20MPa前提下的吊点承载力标准值,并提出了施工安全系数的取值要求。
1—预制板;2—预制板内纵向钢筋;3—下弦钢筋;4—附加钢筋
图3 钢筋桁架吊点构造示意
(一)应用推广情况
《规程》已在江苏、上海、广东、四川、重庆等地的多个工程项目中应用,包括龙信老年公寓、南通政务中心综合停车楼、御澜雅苑、麓园、平安后援管理中心3号楼、颛桥镇闵行新城、九星05-08配套商业等项目,建筑类型涵盖住宅、商业、办公楼等,结构类型包括装配整体式剪力墙、装配整体式框架-剪力墙、预应力装配式混凝土框架等,适用范围广,应用效果良好。部分项目中应用的四边不出筋板如图4所示,采用的密拼式整体接缝如图5所示,采用的不出筋支座如图6所示。
图4 四边不出筋预制板
图5 密拼式整体接缝
图6 不出筋支座
(二)效果情况
《规程》中创新技术的应用,有利于预制构件生产的自动化、智能化,推动建筑产业转型升级;有利于提高施工质量和效率,助推绿色施工。《规程》自推广实施以来,截至目前,已在江苏、上海、广东、四川、重庆等地的十余个项目中进行了应用,应用面积超116万平方米,社会效益显著。
通过对已完成项目的成本分析可知,按《规程》设计的四边不出筋钢筋桁架预制底板混凝土叠合板较普通叠合板的造价平均减少约3.5元/m²,以中等规模的住宅项目单体为例(总建筑面积2万m²),采用四边不出筋钢筋桁架预制底板混凝土叠合板,可节省建设成本约4.55万元(应用面积按0.65倍总建筑面积估算),经济效益显著。
按《规程》设计的四边不出筋钢筋桁架混凝土预制板标准化程度高,模具通用性强,大大减少了模具消耗,密拼接缝免去了后浇带模板支设,有效降低预制构件生产及结构施工过程中的资源消耗,环境效益显著。
(一)提高预制构件制作的标准化水平
普通钢筋桁架预制板由于板边出筋,构件标准化程度低,导致模具通用性差,生产完毕后模具无法回收再利用,造成大量资产闲置和浪费。且由于模具种类过多,现场存放及查找模具耗费大量的人力物力。四边不出筋钢筋桁架预制板易于实现标准化,有效提高模具的通用性,节约模具成本,避免大量的资源消耗。
(二)提高预制构件生产的自动化水平
四边不出筋钢筋桁架预制板生产时,可免去穿筋及预留孔封堵等繁琐的工艺流程,易于采用机械臂实现自动化布模。配合自动化钢筋网片机,减少图纸交底,免去人工绑扎钢筋环节,降低劳动力需求,提高预制构件生产的自动化水平。
(三)提高叠合板的施工质量和效率
普通钢筋桁架预制板吊装过程中,其外伸钢筋易与其他构件发生碰撞而变形,需耗费人力进行调整,影响施工进度,造成资源浪费;后浇带接缝增加施工现场湿作业,且易产生涨模、漏浆等质量问题,不利于提升工程质量。四边不出筋预制板无钢筋碰撞问题,吊装更为便捷,施工效率显著提升;无后浇带施工,无需支设底模,施工工序得以简化,施工质量易于保证。
为积极配合中国工程院“实施《国家标准化发展纲要》若干重大问题研究”项目——“团体标准支撑高质量发展研究”课题调研,协会向各分支机构和各有关单位发出《关于征集协会标准实施应用案例的紧急通知》(建标协函〔2024〕47号),各分支机构和有关单位高度重视、积极响应,迅速组织开展协会标准案例总结编写工作,并按要求及时报送给协会。协会从已收到的数百份中国工程建设标准化协会标准实施案例中,精选了技术水平高、创新性强,在促进科技创新与科技成果转化、引领行业发展等方面,经济效益、社会效益、生态效益显著的代表性协会标准,汇总编纂了《中国工程建设标准化协会标准实施应用案例》,呈送给中国工程院、国家市场监督管理总局调研组。入选案例,既有工程建设新技术、新材料、新设备推广使用的标准项目,也有工程建设领域的前瞻性、先导性技术理论和科研成果推广应用等方面的案例,标准项目涵盖了建筑工程、市政工程、公路工程、铁路工程、信息通信工程等领域,涉及“双碳”、绿色建筑、绿色建材、振震双控、检测、防水、城市交通、村镇建设、项目管理等方面的工程标准、标准图集等。
为了加强协会团体标准实施推广工作的总结交流,协会决定:在协会微信公众号和《工程建设标准化》期刊,开设专题栏目,拟于每周推选、刊发协会团体标准实施应用案例1~2个,并将作为一项常态化的工作持续组织开展。
通过案例的发布,我们期望能够进一步加强工程建设标准化工作宣传,促进标准实施应用,加快构建推动高质量发展的标准体系,推动工程建设标准化事业持续健康发展贡献更多智慧和力量。
请协会各分支机构、协会标准各主编单位,能够加强领导,确定专项工作人员,继续组织做好归口管理或主编的协会标准案例的编写和报送工作,并为下一步计划编纂出版的《中国工程建设标准化典型案例》系列丛书汇集积累材料、探索总结工作做法和经验。
请将标准实施应用案例报送至以下邮箱:cecscode@126.com。
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