CN113356428B - 一种应用于装配式建筑的预应力叠合整体楼盖及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种应用于装配式建筑的预应力叠合整体楼盖及施工方法，解决了现有技术中存在预制楼板并不适用于跨度较大的楼板结构的问题，具有解决楼盖结构超长带来的温度应力过大和楼盖的开裂问题的有益效果，具体方案如下：一种应用于装配式建筑的预应力叠合整体楼盖，包括拼装的预制底板，预制底板上表面浇筑有混凝土叠合层，预制底板、混凝土叠合层、现浇梁浇筑为一体，现浇梁支撑预制底板和混凝土叠合层，混凝土叠合层内铺设有预应力筋，预应力筋的铺设方向与预制底板的拼缝方向相垂直。

Description

一种应用于装配式建筑的预应力叠合整体楼盖及施工方法

技术领域

本发明涉及建筑施工领域，尤其是一种应用于装配式建筑的预应力叠合整体楼盖及施工方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

目前为改造和提升传统建筑产业，建筑逐渐施行工业化，其中，装配式混凝土结构的楼盖应用与住宅和公建时主要有桁架钢筋叠合板、预应力混凝土钢管桁架叠合板两种板材型式。传统设计方法中，楼板多采用密拼的连接方式，通过拼缝处设置构造加强筋来处理。但发明人发现，在实际施工过程中，楼板的拼缝位置容易开裂且漏浆现象严重，工后的现场观感较差，使用者维权现象普遍；另外，有些重载动载的楼面，叠合板使用受限，这种楼盖通常板厚较厚跨度较大，单独的预制楼盖使用受限。

另外，对于结构超长的结构楼板，如地上立体车库，地下车库等，车库楼盖长度可到100甚至是200米，活荷载较大且为动载，如果不设缝时温度应力较大，无法保证楼板的整体刚度和强度，如果采用装配式叠合楼盖时板底裂缝开裂现象普遍；对于承受重载动载的楼盖结构，采用叠合楼盖时裂缝开裂现象更加普遍。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种应用于装配式建筑的预应力叠合整体楼盖，能够有效增大叠合楼板的刚度和强度，增强整体结构性，解决预制楼盖拼装后带来的隐患。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

一种应用于装配式建筑的预应力叠合整体楼盖，包括拼装的预制底板，预制底板上表面浇筑有混凝土叠合层，预制底板、混凝土叠合层、现浇梁浇筑为一体，现浇梁支撑预制底板和混凝土叠合层，混凝土叠合层内铺设有预应力筋，预应力筋的铺设方向与预制底板的拼缝方向相垂直。

上述的预应力叠合整体楼盖，预制底板作为混凝土叠合层的底层支撑，预制底板与混凝土叠合层结合形成叠合楼板，能够在保证叠合楼板整体强度的前提下，有效控制成本提高施工效率；通过混凝土叠合层内设置曲线预应力筋，施加预应力进一步保证叠合楼板的整体强度和刚度，能够使得楼盖适用于更大跨度、超长的结构，而且预应力筋的设置能够抵抗结构超长带来的温度应力。

如上所述的一种应用于装配式建筑的预应力叠合整体楼盖，为了保证叠合楼板的整体强度和刚度，预应力筋设置可按设计的具体要求，针对不同的结构形式，在混凝土叠合层内均匀布置；

如上所述的一种应用于装配式建筑的预应力叠合整体楼盖，所述混凝土叠合层内在所述预应力筋的上下两侧均铺设有钢筋，其中一侧的钢筋与所述预制底板贴合；

或者，所述混凝土叠合层内在所述预应力筋的上方铺设有钢筋；

或者，当所述预应力筋下方铺设有钢筋时，该钢筋铺设在所述预制底板的拼缝处。

如上所述的一种应用于装配式建筑的预应力叠合整体楼盖，所述混凝土叠合层内双向铺设有预应力筋；预应力筋为无粘结预应力筋；

如上所述的一种应用于装配式建筑的预应力叠合整体楼盖，所述预应力筋的固定端设置挤压锚，挤压锚的内侧依次设置承压板和螺旋筋，可通过对预应力筋进行适度张拉，控制楼板内应力大小，防止预制底板的开裂；

所述预应力筋的张拉端穿过模板设置，且预应力筋张拉端在模板内侧依次设置穴模、承压板和螺旋筋。

如上所述的一种应用于装配式建筑的预应力叠合整体楼盖，考虑到施工方便，从叠合楼板的上表面对预应力筋进行张拉，部分所述预应力筋的张拉端固定于所述混凝土叠合层的上表面；且该部分预应力筋的张拉端在穿过斜向模板后用锚具固定，并用混凝土封堵。

第二方面，本发明还提供了一种应用于装配式建筑的预应力叠合整体楼盖的施工方法，包括如下内容：

通过结构梁支撑预制底板，并依次拼装预制底板；

在预制底板的上表面设置预应力筋，预应力筋为自然曲线，并在预应力筋的上方支座位置铺设楼板钢筋，在结构梁处铺设现浇梁的钢筋，预应力筋的定位铺设优先于楼板钢筋和现浇梁钢筋的铺设；在混凝土叠合层的混凝土强度达到设定值时，对预应力筋的张拉端进行张拉。

如上所述的一种应用于装配式建筑的预应力叠合整体楼盖的施工方法，所述预应力筋的张拉应采用应力应变双重控制的方法进行，可对预应力筋的张拉力进行调整，通过控制张拉应力，对于车库类等重载动载建筑，可解决局部动载重载承载力补偿的问题。

如上所述的一种应用于装配式建筑的预应力叠合整体楼盖的施工方法，在混凝土叠合层的预应力筋铺设过程中，遇到与预应力筋平行的现浇梁时，将靠近该现浇梁的预应力筋铺设在现浇梁的两侧。

如上所述的一种应用于装配式建筑的预应力叠合整体楼盖的施工方法，所述混凝土叠合层中位于预应力筋上方的钢筋呈自然曲线布置。

上述本发明的有益效果如下：

1)本发明通过混凝土叠合层与预制底板叠加，并在混凝土叠合层中设置预应力筋，将预制底板、现浇混凝土叠合层与预制梁板连为一体，提高了叠合楼板的强度和刚度，而且在叠合楼板的顶部是没有拼缝的，能够增强结构的整体性；而且通过预应力筋的设置，使得楼板内产生“内拱”效应，可降低楼板的底部钢筋含量，可取消板块中间的抗裂钢筋，可减少预制底板底的开裂，经济实用节约造价。

2)本发明通过在混凝土叠合层中设置无粘结预应力筋，提高楼板的面内刚度和加大楼板的整体性，可将拼缝处的构造加强钢筋省掉；对超长楼盖结构来说，施加预应力抵抗过大的温度应力，可不设置伸缩缝，使得结构成一整体更加美观经济。

3)本发明通过控制张拉应力，对于车库类等重载动载建筑，可解决局部动载重载承载力补偿的问题；提高拼缝处的整体性，减少楼板的开裂，可提升建筑结构的品质。

4)本发明把预制底板与混凝土叠合层、现浇梁有效结合为一体，不仅可以有效增强混凝土楼板的强度和刚度，可应用于大跨度的楼板，减少现浇次梁的数量，减少施工模板数量，提高施工效率。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1是本发明根据一个或多个实施方式的一种应用于装配式建筑的预应力叠合整体楼盖的部分示意图。

图2是本发明根据一个或多个实施方式的一种应用于装配式建筑的预应力叠合整体楼盖中预应力张拉端凹进混凝土表面示意图。

图3是本发明根据一个或多个实施方式的一种应用于装配式建筑的预应力叠合整体楼盖中预应力筋锚固端的示意图。

图4是本发明根据一个或多个实施方式的一种应用于装配式建筑的预应力叠合整体楼盖中预应力筋张拉端凸进混凝土表面示意图。

图5是本发明根据一个或多个实施方式的一种应用于装配式建筑的预应力叠合整体楼盖中预应力筋张拉端布置的示意图。

图6是本发明根据一个或多个实施方式的一种应用于装配式建筑的预应力叠合整体楼盖中预应力筋穿过斜向模板的示意图。

图7是本发明根据一个或多个实施方式的一种应用于装配式建筑的预应力叠合整体楼盖中后浇带的示意图。

图中：为显示各部位位置而夸大了互相间距或尺寸，示意图仅作示意。

其中：1.混凝土叠合层，2.顶部钢筋，3.结构梁，4.预应力筋，5.底部钢筋，6.模板，7.穴模，8.螺旋筋，9.承压板，10.挤压锚具，11.混凝土，12.夹片，13.夹片锚环，14.后浇带，15.张拉端，16.预制底板，17.配筋。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非本发明另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；

正如背景技术所介绍的，现有技术中存在预制楼板很难保证重载动载下结构强度的问题，为了解决如上的技术问题，本发明提出了一种应用于装配式建筑的预应力叠合整体楼盖及施工方法。

实施例一

本发明的一种典型的实施方式中，参考图1所示，一种应用于装配式建筑的预应力叠合整体楼盖，包括拼装的预制底板16，预制底板1能够通过结构梁3支撑，预制底板16上表面支撑混凝土叠合层1，结构梁浇筑后形成现浇梁，混凝土叠合层1与现浇梁能够浇筑为一体结构，混凝土叠合层1内铺设有预应力筋4，预应力筋4的铺设方向与预制底板的拼缝垂直设置。

为了保证叠合楼盖的整体强度，预应力筋4设置有多条，多条预应力筋4在混凝土叠合层1内均匀布置，多条预应力筋在混凝土叠合层内呈多排多列设置；

考虑到叠合楼板会用于较大的跨度，多条预应力筋中双向设置，即沿着叠合楼板的长度方向和宽度方向均铺设预应力筋。

现浇混凝土板内在预应力筋的上下两侧均铺设有钢筋，钢筋为普通的钢筋，其中一侧的钢筋与预制板贴合，通过钢筋的设置，便于现浇混凝土板的成型，也提高了现浇混凝土板的强度；

考虑到预制底板设置突出于预制底板表面的配筋17，配筋能够进一步保证预制底板与现浇板连接的强度，保证整体的受力强度，因此在一些示例中，混凝土叠合层内在预应力筋的上方会铺设原有普通的顶部钢筋，在预应力筋的底侧即预制底板顶部不需要设置底部钢筋。

一些示例中，普通钢筋铺设于混凝土叠合层的顶部，顶部钢筋2中相邻两钢筋间隔设定距离设置，底部钢筋5同样间隔设定距离设置，且在一些示例中，顶部和底部的钢筋之间设置连接筋进行连接，连接筋竖直设置，连接筋可与顶部、底部的钢筋分别焊接，连接筋要错开预应力筋设置，这样在混凝土叠合层浇筑后，通过连接筋连接的顶部钢筋和底部钢筋，有利于提高混凝土叠合层的强度。

或者，在另一些示例中，顶部钢筋2与底部钢筋5之间通过钢筋进行绑扎。

另外，可以理解地是，在一些实施例中，当预应力筋的顶部和底部均铺设有钢筋时，为了防止预制底板拼缝处开裂，在预制底板拼缝处铺设底部钢筋即可。

为了对预应力筋进行张拉，参考图3所示，预应力筋的固定端设置挤压锚10，挤压锚10的内侧依次设置承压板9和螺旋筋8；

参考图2所示，预应力筋的张拉端穿过模板6设置，且预应力筋张拉端在模板内侧依次设置穴模7、承压板9和螺旋筋8；在另一些方案中，参考图4所示，预应力筋4的张拉端能够凸进混凝土表面，在预应力筋的张拉端设置夹片12，夹片12内侧依次设置夹片锚环13、承压板和螺旋筋8，其中夹片设于混凝土叠合层的外侧，夹片锚环设于混凝土叠合层的内侧。

需要解释的是，模板为用于混凝土叠合层浇筑的现有模板。

另外，可以理解的是，夹片、夹片锚环、挤压锚、穴模、承压板和螺旋筋均为现有技术，承压板套于预应力筋设置，且承压板的直径大于穴模的直径，螺旋筋套于预应力筋，且螺旋筋设于挤压锚的内侧，或者设于承压板的内侧。

考虑到环境的限制和预应力筋的长度是有限的，即预应力筋的长度不能完全等同于叠合楼板的长度或宽度，为了从叠合楼板的上表面对预应力筋进行张拉，部分预应力筋的张拉端15固定混凝土叠合层的上表面；参考图5和图6所示，且该部分预应力筋的张拉端在穿过斜向模板17后用锚具固定，在预应力筋张拉后，用混凝土11封堵。

斜向模板倾斜于混凝土叠合层的上表面设置，且斜向模板与混凝土叠合层上表面之间的距离小于混凝土叠合层的厚度，参考图7所示，即混凝土叠合层设置后浇带14，即后浇带14两侧的预应力筋穿过斜向模板用模具固定，并对预应力筋张拉后，对后浇带14处进行再浇筑。

此外，考虑到支撑强度，预制底板固设于现浇梁的两侧，且现浇梁可设置多处，而且现浇梁与混凝土叠合层浇筑为一体结构，现浇梁在预制底板的上方内侧同样铺设有钢筋，在混凝土叠合层的预应力筋铺设过程中，遇到与预应力筋平行的现浇梁时，将靠近该现浇梁的预应力筋铺设在现浇梁的两侧。

其中，需要解释的是，现浇梁通过对结构梁浇筑形成，结构梁可为铝合金结构梁，在结构梁周侧设置钢筋，浇筑混凝土形成现浇梁。

本实施例提供的预应力叠合整体楼盖，预制底板作为底层支撑混凝土叠合层，混凝土叠合层相比于拼接的预制底板，整体结构性能较好，避免出现裂缝，而且预制底板与混凝土叠合层结合，能够在保证叠合楼板整体强度的前提下，有效控制成本；而且混凝土叠合层内设置预应力筋，进一步保证叠合楼板的整体强度，能够使得叠合楼板适用于大跨度的结构，而且预应力筋的设置能够抵抗过大的温度应力。

实施例二

本发明还提供了一种应用于装配式建筑的预应力叠合楼板的施工方法，包括如下内容：

通过铝合金结构梁支撑预制底板，并拼装预制底板；

在预制底板的上表面设置预应力筋，预应力筋为自然曲线，并在预应力筋的上方铺设钢筋作为楼板钢筋，对结构梁处铺设钢筋，预应力筋的铺设要优先于楼板钢筋和现浇梁内钢筋的铺设；

设置混凝土叠合层的模板，预应力筋的固定端设于混凝土叠合层内侧，且张拉端穿过模板，对混凝土叠合层和现浇梁进行浇筑；

在混凝土叠合层的混凝土强度达到设定值时，对预应力筋的张拉端进行张拉。

在混凝土叠合层的预应力筋铺设过程中，遇到与预应力筋平行的现浇梁时，将靠近该现浇梁的预应力筋铺设在现浇梁的两侧。

混凝土叠合层中在预制底板的上表面同样设置钢筋，使得钢筋位于预应力筋的上下两侧；而且在一些方案中，预应力筋两侧的钢筋通过连接筋进行连接，可焊接连接，或者两侧的钢筋通过绑扎进行连接，由此提高混凝土叠合层的支撑强度；

进一步地，位于预应力筋下方的钢筋沿着预制底板呈直线布置，位于预应力筋上方的钢筋呈自然曲线布置。

其中，在钢筋绑扎时，现浇梁中普通钢筋应等预应力筋穿束完成后再绑扎，而且混凝土叠合层上下两侧的钢筋同样等预应力筋穿束完成后再进行绑扎，且普通钢筋绑扎或焊接过程中不应破损预应力筋的PE保护层。

需要说明的是，预应力张拉时间：通过后浇带的连续预应力筋必须在混凝土强度达到85％设计强度后即可张拉，其他部位的预应力筋在混凝土强度达到设计强度的100％之后方可进行张拉。

对预应力筋的预应力张拉，张拉控制应力达到设定值，预应力筋的张拉应采用现有的应力应变双重控制的方法进行，可对预应力筋的张拉力进行调整，通过控制张拉应力，对于车库类等重载动载建筑，可解决局部动载重载承载力补偿的问题。

具体地，预应力筋张拉应采用应力应变双重控制的方法进行，具体以应力控制为主，用应变(伸长值)进行校核。在进行张拉前应计算出预应力筋的理论伸长值，如张拉时预应力筋的实际伸长值超过理论伸长值-6％～+6％范围，应停止张拉，待找出原因后方可张拉。

此外，针对叠合楼板的施工方法，按后浇带浇注次序进行施工，先对后浇带两侧的预应力筋进行浇筑，再向四周顺序张拉。

具体地，预应力筋的张拉顺序如下：

将叠合楼板分区设置，各分区结构平面通过后浇带实现结构的分块，达到设计强度后各分区预应力筋开始张拉；

各分区结构平面的后浇带达到设计强度后，张拉跨越后浇带的预应力筋。

预应力筋张拉后，对后浇带进行封端工作，具体步骤为:

1)多余预应力筋的钢绞线应使用切割机或砂轮锯切断，避免采用加热、焊接或电焊切割剩余的外露钢绞线长度不小于30mm，且施工过程中避免电火花和电流损伤预应力筋。

2)将预应力筋的张拉端及其周围清理干净，在张拉端涂防腐剂。

3)用C40微膨胀细石混凝土封堵张拉端并振捣密实。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种应用于装配式建筑的预应力叠合整体楼盖，其特征在于，包括拼装的预制底板，预制底板上表面浇筑有混凝土叠合层，预制底板作为混凝土叠合层的底层支撑，预制底板与混凝土叠合层结合形成叠合楼板，叠合楼板的顶部没有拼缝，预制底板、混凝土叠合层、现浇梁浇筑为一体，结构梁支撑预制底板和混凝土叠合层，混凝土叠合层内铺设有曲线预应力筋，预应力筋的铺设方向与预制底板的拼缝方向相垂直；所述预应力筋的固定端设置挤压锚，挤压锚的内侧依次设置承压板和螺旋筋；所述预应力筋的张拉端穿过模板设置，且预应力筋张拉端在模板内侧依次设置穴模、承压板和螺旋筋；所述预应力筋设置有多条，多条预应力筋在所述混凝土叠合层内均匀布置。

2.根据权利要求1所述的一种应用于装配式建筑的预应力叠合整体楼盖，其特征在于，所述混凝土叠合层内在所述预应力筋的上下两侧均铺设有钢筋，其中一侧的钢筋与所述预制底板贴合；

或者，当所述预应力筋下方铺设有钢筋时，该钢筋铺设在所述预制底板的拼缝处。

3.根据权利要求1所述的一种应用于装配式建筑的预应力叠合整体楼盖，其特征在于，所述混凝土叠合层内双向铺设有预应力筋；预应力筋为无粘结预应力筋。

4.根据权利要求1所述的一种应用于装配式建筑的预应力叠合整体楼盖，其特征在于，部分所述预应力筋的张拉端固定于所述混凝土叠合层的上表面。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的一种应用于装配式建筑的预应力叠合整体楼盖的施工方法，其特征在于，包括如下内容：

通过结构梁支撑预制底板，并依次拼装预制底板，现浇梁通过对结构梁浇筑形成；

在预制底板的上表面设置预应力筋，预应力筋为自然曲线，并在预应力筋的上方铺设楼板钢筋，在结构梁处铺设现浇梁的钢筋，预应力筋的定位铺设优先于楼板钢筋和现浇梁钢筋的铺设；在混凝土叠合层的混凝土强度达到设定值时，对预应力筋的张拉端进行张拉。

6.根据权利要求5所述的一种应用于装配式建筑的预应力叠合整体楼盖的施工方法，其特征在于，所述预应力筋的张拉应采用应力应变双重控制的方法进行。

7.根据权利要求5所述的一种应用于装配式建筑的预应力叠合整体楼盖的施工方法，其特征在于，在混凝土叠合层的预应力筋铺设过程中，遇到与预应力筋平行的现浇梁时，将靠近该现浇梁的预应力筋铺设在现浇梁的两侧。

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