CN111155691A - 一种密拼接缝式混凝土/ecc组合叠合板及其施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种密拼接缝式混凝土/ECC组合叠合板及其施工方法，所述组合叠合板包括预制板和现浇层，预制板的顶部两端分别设置凹槽一和凹槽二，凹槽一和凹槽二的底部沿接缝方向分别间隔均匀开平行垂直于接缝的凹槽三和凹槽四，预制板和预制板对称拼接后，凹槽一和凹槽二对正形成第一凹槽，凹槽三和凹槽四对正形成第二凹槽，第二凹槽内设置连接纵筋，第一凹槽底部设置附加通长构造筋，第一凹槽与第二凹槽内同时浇筑ECC材料。所述施工方法包含以下步骤：组装模板；绑扎板底受力筋、桁架钢筋，预制板浇筑，预制板吊装就位，绑扎连接纵筋、附加通长构造筋，浇筑ECC层，绑扎板顶受力钢筋，浇筑混凝土层。本发明在保证楼板正常使用性能和承载力的同时，能够降低楼板厚度，减小钢筋的用量和楼板自重，具有较大的经济效益且环保。

Description

一种密拼接缝式混凝土/ECC组合叠合板及其施工方法
技术领域
本发明涉及混凝土装配式结构领域，具体为一种密拼接缝式混凝土/ECC组合叠合板及其施工方法。
背景技术
目前装配式结构普遍采用桁架钢筋混凝土叠合板，其中预制板板侧出筋，在拼缝处 进行搭接并后浇混凝土是目前双向叠合板的主要做法。这种采用纵筋直接搭接和后浇带 形式接缝的双向叠合板钢筋传力可靠，整体性良好。但其在生产过程中预制板板侧支模操作繁琐，在运输过程中出筋部分易碰撞弯折，在装配过程中需要对预制板进行精准定位，且需要在拼缝处进行支模，这给整个施工过程带来一系列的困难与不便。
密拼接缝也是双向叠合板中较为常见的一种接缝形式，与后浇带形式接缝相比，这 种做法的预制板板侧无需出筋，板侧支模不必打孔，接缝处无需支模，更不存在钢筋弯折变形与碰撞的问题，极大地简化了叠合楼板的施工过程，也更加适合装配式混凝土结 构的特点。但密拼接缝式叠合双向板也存在局限性，在拼缝高度范围内不考虑传递水平 荷载，板底纵筋和连接筋的位置上移。因此导致的后果就是需要增加楼板后浇混凝土的 厚度来保证接缝处楼板的有效高度，从而导致楼板整体厚度的上升，混凝土用量增加， 造成资源和建设成本的浪费。
因此有必要对桁架钢筋混凝土叠合板的构造形式进行改进，简化施工过程，加快施 工进度，进一步推广桁架钢筋混凝土叠合板在结构中的应用。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明目的是提供一种提高结构稳定 性的密拼接缝式混凝土/ECC组合叠合板，本发明的另一目的是提供一种能够降低楼板厚度、减少钢筋用量和楼板自重的密拼接缝式混凝土/ECC组合叠合板的施工方法。
技术方案：本发明所述的一种混凝土/ECC组合叠合板连接结构，包括预制板和混凝土层，预制板的顶部两端分别设置凹槽一和凹槽二，预制板和预制板对称拼接后，凹 槽一和凹槽二对正形成第一凹槽，凹槽一的底部垂直于接缝方向间隔设置凹槽三，凹槽 二的底部垂直于接缝方向间隔设置凹槽四，凹槽三和凹槽四对正形成第二凹槽，第二凹 槽内设置连接纵筋，第一凹槽底部设置附加通长构造筋，第一凹槽与第二凹槽均用于浇 筑ECC层，现浇ECC层与预制板和现浇混凝土层相连。
附加通长构造筋设置在连接纵筋上方。连接纵筋两端带有墩头，增加了钢筋端部的 锚固能力，减少了钢筋在基体中的粘结滑移，降低了连接纵筋的长度，降低了钢筋用量。凹槽一和凹槽二的深度为30～50mm。凹槽三和凹槽四的深度为10～15mm，沿接缝方向 的宽度为50～70mm，沿沿接缝方向的间距与连接纵筋的间距相同。混凝土层内设置板 顶受力筋，预制板内设置板底受力筋。现浇ECC层顶部高于预制板顶部，低于混凝土 层顶部，ECC层的浇筑厚度为50～70mm。预制板与预制板连接时，之间的预留缝隙宽 度L小于5mm。连接纵筋搭接长度为1.0～1.0la，la为钢筋的锚固长度。
上述密拼接缝式混凝土/ECC组合叠合板的施工方法，包含以下步骤：
a、按照预制尺寸制作并组装预制板模板；
b、绑扎板底受力筋及桁架钢筋；
c、在预制板模板内浇筑混凝土，养护成型，得到预制板，在预制板表面和侧面做拉毛处理；
d、预制板吊装就位，铺设并绑扎相邻预制板接缝处的连接纵筋、附加通长构造筋；
e、在第一凹槽、第二凹槽及预制板上方部分区域浇筑ECC层，ECC层表面及侧面 做拉毛处理；
f、铺设并绑扎板顶受力钢筋；
g、ECC层浇筑1～1.5小时后，在预制板和ECC层表面浇筑混凝土层，并养护成型。
工作原理：纤维增强水泥基复合材料(ECC)是一种具有假应变硬化特性和优越裂缝控制能力的高性能纤维增强水泥基复合材料，在纤维体积掺量为2％左右的情况下， 其极限拉应变能达到3％以上，在拉伸和剪切荷载作用下呈现高延性，并表现出明显的 应变硬化及多缝开裂的特性，且饱和状态下的裂缝宽度小于100μm。ECC优越的拉伸延 性、多裂缝开展特征和微小裂缝宽度可以更好的与钢筋协同工作，并有效降低钢筋的搭 接长度，将其运用于结构构件中能有效提高结构的抗弯、抗剪承载力，抗震性能及耐久 性。因此，在叠合板拼缝区域的受拉侧使用ECC材料可以充分利用ECC优越的拉伸延 性和裂缝控制能力，提升拼缝区域的受弯承载力和抗裂能力，从而降低楼板厚度，减少 混凝土用量。同时ECC与钢筋良好的粘结性能阻止了基体劈裂裂缝的产生，有效降低 钢筋的搭接长度，减少钢筋用量。
有益效果：本发明和现有技术相比，具有如下显著性特点：
1、在保证楼板正常使用性能和承载力的同时，能够降低楼板厚度，减小钢筋的用量和楼板自重，具有较大的经济效益且环保；
2、预制板生产时板侧支模不必打孔，板边不出钢筋、运输不易碰撞，安装机械化定位，叠合层浇筑减少拼缝处模板；
3、在平行于接缝方向有凹槽一、凹槽二，垂直于接缝方向有凹槽三和凹槽四，预制底板减小了拼缝处的高度，增加了楼板在拼缝处截面的有效高度；
4、相邻预制板拼接形成的锯齿型凹槽起到类似于剪力键的作用，增强了接缝处预制混凝土部分与现浇ECC部分的粘结，提高了结构的整体性；
5、两端带有墩头的连接纵筋增加了钢筋端部的锚固能力，有利于减少钢筋在基体中的粘结滑移，有利于降低连接纵筋的长度；
6、现浇ECC层表现出明显的应变硬化及多缝开裂的特性，极大增强了楼板拼缝处截面的抗弯承载力与延性，在抗弯承载力一定的情况下，减小了接缝处连接纵筋的配筋率，降低了楼板总厚度；
7、现浇ECC层可以更好地与钢筋协同工作，大大降低了界面粘结应力，能够减少纵向劈裂裂缝的产生，增强了连接纵筋与基体的粘结，进一步降低了连接纵筋的长度；
8、现浇ECC层的多裂缝开展特性和微小裂缝宽度可在正常使用阶段防止接缝处大裂缝的产生，保护内部连接纵筋，同时有利于增加构件刚度和整体性，从而提高了叠合 楼板的正常使用性能。
附图说明
图1是本发明的预制板1连接在垂直于接缝方向的剖视图；
图2是本发明的A-A面剖视图；
图3是本发明的本发明的结构示意图。
具体实施方式
实施例1
板与板连接如图1～2：预制板1在垂直于接缝方向的截面为L型结构，即两端带有开口的凹槽一41和凹槽二42，两个预制底板1对称拼接后形成带有第一凹槽4的结构。 凹槽一41和凹槽二42在平行于接缝方向的截面为锯齿型结构，即预制板1的凹槽一41 和凹槽二42的上表面沿接缝方向每隔一段距离分别设置凹槽三51和凹槽四52，使其形 成锯齿型表面，凹槽三51和凹槽四52对正拼接后形成第二凹槽5。接缝处板底连接纵 筋6，连接纵筋6两端带有墩头且置于第一凹槽4底部的第二凹槽5内，附加通长构造 筋7置于连接纵筋6上部、第一凹槽4底部。现浇ECC层3浇筑在两个预制板1形成 的第一凹槽4、第二凹槽5及其上方部分区域，接缝处连接纵筋6和附加通长构造筋7 均位于现浇ECC层3内。现浇混凝土层2浇筑在相连的预制板1和及现浇ECC层3上 方区域，板顶受力筋8位于混凝土层2内，从而形成叠合楼板。
具体搭建包括预制部分和现场连接部分。工厂预制部分首先在组装完成的楼板模具 内，将板底受力筋9绑扎完成后铺设桁架钢筋10，然后浇筑混凝土，在表面拉毛，养护 成型，预制板1完成。现场安装部分把预制板1吊装就位后，铺设接缝处板底的连接纵 筋6与附加通长构造筋7，绑扎完毕后，在第一凹槽4、第二凹槽5及其上方部分区域 浇筑一定厚度的ECC层3，ECC层3表面及侧面拉毛，随后铺设并绑扎板顶受力钢筋8， 在ECC层3浇筑约1小时后(材料进入初凝阶段)，在预制板1和ECC层3上面浇筑 混凝土层2并进行养护，后浇混凝土养护完成后便完成了叠合楼板的连接。
预制板1之间的拼缝可根据实际生产时的误差范围控制拼缝的距离，混凝土预制板 1拼接时之间预留缝隙宽度L小于5mm，连接纵筋5搭接长度为1.0la，la为钢筋的锚固 长度，传统的钢筋搭接长度为1.6la。凹槽41一和凹槽二42的深度为30-50mm，凹槽三 和凹槽四的深度为10-15mm，沿接缝方向的宽度为50～70mm。凹槽三和凹槽四沿接缝 方向的间距与连接纵筋5的间距相同。第一ECC层3的浇筑厚度为50-70mm。

Claims (10)

1.一种密拼接缝式混凝土/ECC组合叠合板，包括预制板(1)和混凝土层(2)，其特征在于：所述预制板(1)的顶部两端分别设置凹槽一(41)和凹槽二(42)，所述预制板(1)和预制板(1)对称拼接后，凹槽一(41)和凹槽二(42)对正形成第一凹槽(4)，所述凹槽一(41)的底部垂直于接缝方向间隔设置凹槽三(51)，所述凹槽二(42)的底部垂直于接缝方向间隔设置凹槽四(52)，所述凹槽三(51)和凹槽四(52)对正形成第二凹槽(5)，所述第二凹槽(5)内设置连接纵筋(6)，所述第一凹槽(4)底部设置附加通长构造筋(7)，所述第一凹槽(4)与第二凹槽(5)均用于浇筑ECC层(3)，所述ECC层(3)与预制板(1)和混凝土层(2)相连。
2.根据权利要求1所述的一种密拼接缝式混凝土/ECC组合叠合板，其特征在于：所述附加通长构造筋(7)设置在连接纵筋(6)上方。
3.根据权利要求1所述的一种密拼接缝式混凝土/ECC组合叠合板，其特征在于：所述连接纵筋(6)两端带有墩头。
4.根据权利要求1所述的一种密拼接缝式混凝土/ECC组合叠合板，其特征在于：所述连接纵筋(6)的搭接长度为其锚固长度相同。
5.根据权利要求1所述的一种密拼接缝式混凝土/ECC组合叠合板，其特征在于：所述凹槽一(41)和凹槽二(42)的深度为30～50mm。
6.根据权利要求1所述的一种密拼接缝式混凝土/ECC组合叠合板，其特征在于：所述凹槽三(51)和凹槽四(52)的深度为10～15mm，沿接缝方向的宽度为50～70mm。
7.根据权利要求1所述的一种密拼接缝式混凝土/ECC组合叠合板，其特征在于：所述混凝土层(2)内设置板顶受力筋(8)。
8.根据权利要求1所述的一种密拼接缝式混凝土/ECC组合叠合板，其特征在于：所述预制板(1)内设置板底受力筋(9)。
9.根据权利要求1所述的一种密拼接缝式混凝土/ECC组合叠合板，其特征在于：所述ECC层(3)顶部高于预制板(1)顶部，低于混凝土层(2)顶部，所述ECC层(3)的浇筑厚度为50～70mm。
10.一种密拼接缝式混凝土/ECC组合叠合板的施工方法，其特征在于包含以下步骤：
(a)按照预制尺寸制作并组装预制板模板；
(b)绑扎板底受力筋(9)及桁架钢筋(10)；
(c)在预制板模板内浇筑混凝土，养护成型，得到预制板(1)，在预制板(1)表面和侧面做拉毛处理；
(d)预制板(1)吊装就位，铺设并绑扎相邻预制板(1)接缝处的连接纵筋(6)、附加通长构造筋(7)；
(e)在第一凹槽(4)、第二凹槽(5)及预制板(1)上方部分区域浇筑ECC层(3)，表面及侧面做拉毛处理；
(f)铺设并绑扎板顶受力钢筋(8)；
(g)ECC层(3)浇筑1～1.5小时后，在预制板(1)、和ECC层(3)表面浇筑混凝土层(2)，并养护成型。
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