CN208884808U - 组合预制底板与叠合楼板结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种组合预制底板与叠合楼板结构及叠合楼板施工方法,涉及建筑结构领域,解决现有叠合楼板的预制底板成型后抗弯、抗剪和抗裂能力不能调节;预制底板类型多,不便于预制生产、运输和安装;以及跨度较大时,厚度增加,不经济,难起吊的问题,采用的技术方案是:组合预制底板,包括预制底板和支撑件,预制底板内埋设连接件,连接件的上端穿出预制底板上表面,预制底板上下侧任一侧连接支撑件,支撑件与连接件可拆卸连接。预制底板上表面浇筑后浇混凝土叠合层,形成叠合楼板结构。预制底板连接支撑件,预制底板可做得更薄,还可调节其在施工阶段的抗弯能力,减少了组合预制底板的类型,实现了免支模施工,促进了装配式建筑的发展。
Description
技术领域
本实用新型涉及建筑结构技术领域,具体是一种装配式建筑的组合预制底板和叠合楼板结构,以及叠合楼板的施工方法。
背景技术
叠合楼板是预制底板和后浇混凝土叠合层相结合的一种楼盖形式。一定厚度的预制底板与上部的后浇混凝土叠合层结合成为一个整体结构,共同受力。叠合楼板具有现浇楼板的整体性,又具有刚度大、节约模板、缩短工期等优点,因此广泛地应用于装配式建筑中。
现有叠合楼板的预制底板厚度一般为5~9cm,适用于跨度范围不超过6m的楼板,使用受到楼板跨度的限制。对于跨度较大的楼板,即跨度超过6m的楼板,为满足强度要求,叠合楼板的预制底板的厚度、配筋均会相应增加,增大了混凝土和钢筋的用量,经济性较差。此外,随着叠合楼板的预制底板的厚度增加,其自重也显著增加,极易出现传统起吊设备起吊能力无法满足的情况,即叠合楼板的预制底板还受到起吊能力的制约。在施工方式上,对跨度较大的楼板,若是采用适用于跨度范围为6m以内的预制板,则楼板需要拼缝连接,需要局部支模板,不能实现免支模施工。
现有叠合楼板的预制底板预制成型后,其板厚和配筋就成为一个确定值,其抗弯能力和抗裂能力就确定了,无法更改,灵活性特别差。不同的跨度、不同的荷载就需要不同板厚、不同配筋的预制底板,预制底板的种类多,适用跨度和荷载范围窄,而且预制生产、运输、吊装、安装都不能得到很好地简化,造成叠合楼板的造价较高。
实用新型内容
本实用新型首先提供一种组合预制底板,解决现有叠合楼板的预制底板成型后抗弯、抗剪和抗裂能力不能调节;以及由于跨度及荷载的不同,预制底板类型多,不便于预制生产、运输和安装;以及跨度较大时,厚度和配筋增加,不经济,还受到起吊能力制约的问题。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:组合预制底板,包括预制底板和支撑件,预制底板内还埋设连接件,连接件的上端穿出预制底板的上表面,支撑件位于预制底板的上侧或下侧,并且支撑件可拆卸连接于连接件的上端或下端。
进一步的是:所述连接件为套筒、连接杆或套管,其中:套筒埋设于预制底板内,套筒的上端或下端设置螺纹入口,支撑件通过螺栓连接于套筒的螺纹入口处;连接杆的上端穿出预制底板的上表面,连接杆的下端穿出预制底板的下表面,连接杆的下段设置销孔,销孔内穿设销钉,支撑件通过销钉连接于连接杆的下端;套管内穿设螺杆,螺杆的上下端的任意一端通过螺母连接支撑件,螺杆的另一端通过螺母固定。
更进一步的是:所述套筒的下端不穿出预制底板的下表面;所述套管的下端不超出预制底板的下表面,并且套管的端部和支撑件之间设置垫圈。
连接件用于预制底板和支撑件之间的连接,并受到较大的力,由于预制底板较薄,为提高连接件和预制底板的连接稳固性,避免连接件受力从预制底板中滑脱,以保证安全,进一步的是:所述连接件的外侧设置与预制底板配合的防滑脱结构。例如,所述防滑脱结构为:连接件的外侧设置凸出连接件的环形;或者,防滑脱结构为:连接件的外侧呈波浪形或圆台形,且圆台截面面积较小的一端靠近支撑件。
具体的,所述支撑件为型钢、合金型材、混凝土构件或高分子材料构件。
进一步的是:所述连接件为套筒,套筒的下端设置螺纹入口,支撑件连接于预制底板的下侧,套筒穿出预制底板上表面的部分形成抗剪栓钉;支撑件为杆或梁,支撑件的端部位于预制底板的边界以内,支撑件的端部与预制底板的侧边形成挂台。优选的,所述套筒的周围设置凸出套筒的第一固定环,第一固定环位于预制底板的上表面。
或者,所述连接件为套筒,套筒的上端设置螺纹入口,套筒的上端穿出预制底板的上表面,支撑件连接于预制底板的上侧。优选的,所述套筒的周围设置凸出套筒筒体的第二固定环,第二固定环埋设于预制底板的下表面。
具体的,所述支撑件为杆或梁,支撑件至少两根且相互平行,相邻两根支撑件的距离为100~3000mm;同一根支撑件通过至少两个连接件与预制底板相连,且同一根支撑件上相邻两个连接件的距离为50~2000mm;预制底板为30~300mm厚的钢筋混凝土板或预应力钢筋混凝土板。
本实用新型组合预制底板的有益效果是:第一、组合预制底板的预制底板内埋设连接件,连接件通过可拆卸连接方式连接支撑件,通过调整支撑件或连接件,例如通过支撑件本身的强度、刚度、材料、数量、间距,连接件的强度、刚度、材料、数量、间距这些参数中至少一个参数的调整,可灵活调节成型后的预制底板的抗弯承载力、抗剪承载力和抗裂度,解决预制底板较薄不能满足各种跨度的技术难题。第二、支撑件提高了预制底板的抗弯承载力、抗剪承载力和抗裂度,使组合预制底板适用跨度范围扩大,大幅度减少不同跨度、不同荷载作用下的预制底板的类型,即减少不同的板厚或不同的配筋的预制底板的类型,简化预制底板的预制生产、运输、吊装、安装难度,能极好地控制叠合楼盖的造价,还可节约工期。第三、预制底板可在满足抗弯承载力、抗剪承载力和抗裂度的前提下做得更薄,例如预制底板可薄至30mm。预制底板不再因楼板跨度增大或荷载增大而明显增厚,进而导致预制底板质量显著增加,解决了叠合楼板轻量化的技术难题,即通过控制预制底板的自重,避免了现有叠合楼板起吊过重的技术难题。
支撑件与预制底板之间的连接件为套筒、连接杆或套管,容易获取,造价低;支撑件与连接件之间的连接方式简单,精度要求低,便于施工。支撑件为杆或梁,例如为型钢,可以为截面为槽型、C型、矩型、L型或工字型的型钢。型钢支撑强度大,容易获取,在组合预制底板上表面的后浇混凝土叠合层施工成型并达到楼板承载力要求后,可以拆除回收,实现多次利用,绿色环保。
本实用新型还提供一种叠合楼板结构,包括上述任一组合预制底板,预制底板的上表面浇筑配筋的后浇混凝土叠合层,连接件的上端埋设于后浇混凝土叠合层内。
进一步的是:所述连接件的上端不穿出后浇混凝土叠合层的上表面,后浇混凝土叠合层的厚度为60~300mm,后浇混凝土叠合层和组合预制底板的总厚度为90~600mm。
本实用新型叠合楼板结构的有益效果是:预制底板上表面的连接件上端埋设于后浇混凝土叠合层内,实现新旧混凝土之间的抗剪连接,即实现预制底板和后浇混凝土叠合层之间的抗剪连接,保证后浇混凝土叠合层和预制底板之间的整体性,形成稳固的结构。
本实用新型还提供一种叠合楼板施工方法,包括以下步骤:
S1.预制上述任意一种预制底板,在预制底板的上侧或下侧连接支撑件;即制得上述任意一种组合预制底板;
S2.若支撑件位于预制底板的上侧:先吊装组合预制底板,将组合预制底板放置于支撑体之间,再以组合预制底板为模板,绑扎钢筋并施工后浇混凝土叠合层,后浇混凝土叠合层的高度不超过支撑件的底面;
若支撑件位于预制底板的下侧:先在支撑体之间分别设置临时支撑结构,然后吊装组合预制底板,将支撑件放置于临时支撑结构上,预制底板放置于支撑体之间,再以组合预制底板为模板,绑扎钢筋并施工后浇混凝土叠合层;
S3.后浇混凝土叠合层的强度达到凝期后,若支撑件位于预制底板的上侧:直接拆除支撑件;若支撑件在组合预制底板的下侧:拆除临时支撑结构,再拆除支撑件。上述支撑体为用于放置并支撑叠合楼板结构的墙体、梁或柱。
进一步的是:S2步骤中,所述临时支撑结构和支撑件之间还设置支撑高度调节装置。
本实用新型叠合楼板施工方法的有益效果是:叠合楼板施工方法难度低,实现了叠合楼板的免支模施工,不仅施工方便,而且有利于缩短工期;支撑件拆除后可多次使用,绿色环保,经济性好。叠合楼板施工方法具有巨大的社会效益和经济价值,对促进装配式建筑的发展有着极大的积极作用。
附图说明
图1是本实用新型组合预制底板实施例的示意图。
图2是图1中预制底板和支撑件连接处的放大图。
图3是图1所示组合预制底板的堆码示意图。
图4和图5是图1所示组合预制底板吊装示意图。
图6是本实用新型组合预制底板另一个实施例的示意图。
图7是本实用新型组合预制底板另一个实施例的示意图。
图8是本实用新型组合预制底板另一个实施例的示意图。
图9是本实用新型组合预制底板另一个实施例的示意图。
图10是本实用新型组合预制底板另一个实施例的示意图。
图11是本实用新型组合预制底板另一个实施例的示意图。
图12是本实用新型组合预制底板当支撑件在预制底板上侧的实施例的示意图。
图13是图12中预制底板和支撑件连接处的放大图。
图14是本实用新型叠合楼板结构施工时的示意图。
图15是图14中叠合楼板结构与支撑体连接处的放大图。
图中零部件、部位及编号:预制底板1、支撑件2、套筒31、螺纹入口311、螺栓312、抗剪栓钉313、第一固定环314、第二固定环315、连接杆32、销钉321、套管33、螺杆331、螺母332、垫圈333、后浇混凝土叠合层4、支撑体5、临时支撑结构6、支撑高度调节装置7、吊环8。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
本实用新型组合预制底板,包括预制底板1和支撑件2,预制底板1内配筋,即预制底板1内设置钢筋网片。预制底板1为钢筋混凝土板或预应力钢筋混凝土板。预制底板1内还埋设连接件,连接件的上端穿出预制底板1的上表面,穿出预制底板1上表面的部分形成抗剪栓钉,抗剪栓钉实现预制底板1与预制底板1上表面的新砼,即后浇混凝土叠合层之间的抗剪连接。具体的,如图1~5所示,连接件为套筒31,穿出预制底板1上表面的部分可以为套筒31的筒体,也可以为固定连接于套筒31上端的钢筋段,例如为焊接连接的钢筋段,钢筋段形成抗剪栓钉313。套筒31与预制底板1的配筋可焊接连接或不连接。
套筒31的下端设置螺纹入口311,支撑件2连接于预制底板1的下侧,支撑件2通过螺栓312连接于套筒31的螺纹入口311处。预制底板1和支撑件2之间通过套筒31和螺栓312可拆卸连接,支撑件2提高了预制底板1的强度,在预制底板1较薄的前提下使组合预制底板可用于更大的跨度,并且可灵活调节预制底板1在施工阶段的抗弯能力。
支撑件2为对预制底板1形成支撑的部件,可为杆状或者框架状的构件。支撑件2至少一根,根据预制底板1的尺寸,支撑件2可以为多根。套筒31与支撑件2的布置和数量以满足强度要求、保证安全为前提。对于支撑件2端头处,可增加套筒31的数量,即加密套筒31的布置,如图5所示。相应地,预制底板1的边缘处可减小支撑件2的间隙,即加密布置支撑件2,以保证安全。
支撑件2可选择型钢,如图1~5,支撑件2为底部开口的C字型型钢。此外,支撑件2还可以为合金型材、混凝土构件或高分子材料构件。例如,如图6~9所示,支撑件2为型钢,型钢的截面形状分别为槽型、C型、矩型、L型或工字型。支撑件2为工字型型钢时,为保证连接的平衡,每根型钢可设置两排套筒31,如图9所示。
支撑件2可以为平直的杆或梁,也可以为弯折的杆或梁,还可以为框架结构。为便于组装和吊装,支撑件2优选选用强度高、质量轻且造价低的型钢。如图4所示,为便于组合预制底板的吊装,部分套筒31的上端可焊接连接吊环8,吊环8除了用于吊运,还具有与抗剪栓钉313等效的作用。
支撑件2位于预制底板1的下侧,为便于预制底板1的安装施工以及支撑件2的拆卸,支撑件2的端部位于预制底板1的边界以内,支撑件2的端部与预制底板1的侧边形成挂台。施工时,挂台放置于支撑体之间,即放置于墙体、梁或柱之间,便于后期支撑件2的拆卸,参见图14和图15。
为使预制底板1的下表面为平整的平面,套筒31埋设于预制底板1内,并且套筒31的下端不超出预制底板1的下表面。
为保证连接件与预制底板1之间的稳固,连接件外侧还设置与预制底板1配合的防滑脱结构。防滑脱结构可为设置于连接件外侧的侧翼,侧翼埋设于预制底板1内,或者防滑脱结构为连接件外轮廓呈圆锥或棱锥状,且圆锥和棱锥截面相对较小的一端靠近支撑件2。或者,如图2所示,防滑脱结构为套筒31的周围设置凸出套筒31的第一固定环314。第一固定环314埋设于预制底板1混凝土内。优选的,第一固定环314位于预制底板1的上表面。
本实用新型组合预制底板的预制底板1和支撑件2之间通过连接件可拆卸连接,连接件除了上述套筒31,还可以为连接杆32。如图10所示,连接杆32的上端穿出预制底板1的上表面,连接杆32的下端穿出预制底板1的下表面,连接杆32穿出预制底板1下表面的部分设置销孔,销孔内穿设销钉321,支撑件2通过销钉321连接于连接杆32的下端。连接杆32还设置与前述套筒31的一致的抗剪栓钉313和防滑脱结构。支撑件2可以为型钢、合金型材、混凝土构件或高分子材料构件。施工后期拆除支撑件2后,将连接杆32穿出预制底板1的下表面的部分切割掉,即可保证预制底板1下表面的平整。
此外,本实用新型组合预制底板的连接件还可以为套管33。如图11所示,套管33内穿设螺杆331,螺杆331的上下两端均穿出套管外并套设螺母332,螺杆331下端通过螺母332连接支撑件2。为了保证支撑件2连接的稳固,在螺杆331的外侧,套管33的端部和支撑件2之间设置垫圈333。套管33的两端均可设置垫圈333。此外,支撑件2还可以连接于螺杆331的上端,预制底板1和支撑件2之间预留后浇混凝土叠合层4的浇筑空间。套管33的长度最好与预制底板1和上部的后浇混凝土叠合层的总厚度一致。支撑件2的材质和结构如前述,本处不再复述。
本实用新型组合预制底板,支撑件2也可连接于预制底板1的上侧,此时预制底板1和支撑件2之间为浇筑后浇混凝土叠合层4的空间。如图12和图13所示,套筒31的上端设置螺纹入口311,支撑件2通过螺栓312连接于预制底板1的上侧。螺纹入口311穿出预制底板1的上表面,即套筒31的上端穿出预制底板1的上表面。套筒31的上端和预制底板1的上表面之间为浇筑后浇混凝土叠合层的空间。套筒31的上端具有与抗剪栓钉313等效的作用。支撑件2的材质和结构如前述,本处不再复述。
为了便于拆卸支撑件2,并保证后浇混凝土叠合层上表面的平整,套筒31露出预制底板1上表面的高度与上部后浇混凝土叠合层的设计厚度一致。支撑件2上还可以设置吊孔或吊环,以便于组合预制底板的吊装。
由于组合预制底板通过支撑件2吊装时,套筒31和螺栓312之间受力较大,为保证安全,套筒31外侧设置与预制底板1配合的防滑脱结构。例如防滑脱结构是:套筒31的周围设置凸出套筒31的第二固定环315,并且第二固定环315埋设于预制底板1内。优选的,第二固定环315位于预制底板1的下表面处,这样不仅便于套筒31的在浇筑预制底板1之前进行安装固定,而且有利于提高承载力。第二固定环315的直径可根据受力分析计算确定。套筒31可与预制底板1的配筋可不连接,也可以焊接连接。
当支撑件2位于预制底板1的上表面,无需考虑上述支撑件2位于预制底板1的下表面的方案中支撑件2与下部的支撑体,例如墙体的支撑问题,故支撑件2的长度与预制底板1对应的宽度可一致或不一致。优选的,支撑件2呈杆状,支撑件2的长度与预制底板1对应的宽度相等。
上述本实用新型组合预制底板,无论支撑件2位于预制底板1的上表面,还是下表面,优选的,连接件在预制底板1内成排布置,为一排或多排,具体排数根据预制底板1的尺寸确定,当连接件的排数为两排或更多时,各排连接件最好相互平行。支撑件2优选为杆或梁,并分别连接于各排连接件。支撑件2与连接件的排数一致,即至少一根,支撑件2为两根或更多时,各排的支撑件2相互平行,相邻两排支撑件2之间的距离为100~3000mm。每根支撑件2通过至少两个连接件连接,同一根支撑件2中,相邻两个连接件的间距为50~2000mm。在支撑件2的端部,相邻两个连接件的间距缩小,即支撑件2的端部加密布置连接件。由于支撑件2增加了预制底板1的强度,预制底板1可做得很薄,当然也可以做得较厚,例如厚度为30~300mm。预制底板1为C20~C60的钢筋混凝土板或预应力钢筋混凝土板,例如为C30钢筋混凝土板。
本实用新型的第二个主题:叠合楼板结构,包括上述组合预制底板,组合预制底板的上表面为配筋的后浇混凝土叠合层4,连接件的上端埋设于后浇混凝土叠合层4内且不穿出后浇混凝土叠合层4的上表面,参见图14和图4。连接件与后浇混凝土叠合层4的配筋可不连接,也可以焊接连接。具体的,后浇混凝土叠合层4的厚度为60~300mm,例如为60~300mm之间的任一整五数,具体根据跨度确定,后浇混凝土叠合层4和组合预制底板的总厚度为90~600mm。
本实用新型的第三个主题:叠合楼板施工方法,包括以下步骤:
S1.预制前述实施例中任意一种预制底板1,在预制底板1的上侧或下侧通过连接件连接支撑件2,即制得组合预制底板。该步骤可在预制工厂实施或者现场的预制装置中实施。
S2.若支撑件2在预制底板1的上侧:先吊装组合预制底板,将组合预制底板放置于支撑体5之间,再以组合预制底板为模板,绑扎钢筋并施工后浇混凝土叠合层4。其中,支撑体5为用于放置并支撑叠合楼板结构的墙体、梁或柱。为了便于后期拆卸支撑件2,后浇混凝土叠合层4的顶部不超过支撑件2的上端。优选的,后浇混凝土叠合层4的厚度与支撑件2上部露出部分的高度一致。
若支撑件2在预制底板1的下侧:先在支撑体5之间分别设置临时支撑结构6,临时支撑结构6用于与支撑件2配合,承载组合预制底板;然后,吊装组合预制底板,将支撑件2放置于临时支撑结构6上,预制底板1放置于支撑体5之间,调平预制底板1后,再以组合预制底板为模板,绑扎钢筋并施工后浇混凝土叠合层4,参见图14和15。
S3.后浇混凝土叠合层4的强度达到凝期后,若支撑件2在预制底板1的上侧:直接拆除支撑件2即可。若支撑件2在预制底板1的下侧:拆除支撑体5上的临时支撑结构6,再拆除支撑件2。例如,后浇混凝土叠合层4的强度达到80%后,再拆除支撑件2。支撑件2可回收并多次使用。
支撑件2在预制底板1的下侧时,S2步骤中,为了保证预制底板1的水平,即为了便于调平,临时支撑结构6和支撑件2之间还设置支撑高度调节装置7,即通过支撑高度调节装置7调整预制底板1的水平。具体的,如图14和15,临时支撑结构6包括钢套,钢套通过至少两颗固定螺栓连接于墙体内;钢套的顶部设置支撑高度调整螺栓作为支撑高度调节装置7。对于每块组合预制底板,可分别配置四个临时支撑结构6及高度调节装置7。
Claims (13)
1.组合预制底板,其特征在于:包括预制底板(1)和支撑件(2),预制底板(1)内还埋设连接件,连接件的上端穿出预制底板(1)的上表面,支撑件(2)位于预制底板(1)的上侧或下侧,并且支撑件(2)可拆卸连接于连接件的上端或下端。
2.如权利要求1所述的组合预制底板,其特征在于:所述连接件为套筒(31)、连接杆(32)或套管(33),其中:套筒(31)埋设于预制底板(1)内,套筒(31)的上端或下端设置螺纹入口(311),支撑件(2)通过螺栓(312)连接于套筒(31)的螺纹入口(311)处;连接杆(32)的上端穿出预制底板(1)的上表面,连接杆(32)的下端穿出预制底板(1)的下表面,连接杆(32)的下段设置销孔,销孔内穿设销钉(321),支撑件(2)通过销钉(321)连接于连接杆(32)的下端;套管(33)内穿设螺杆(331),螺杆(331)的上下端的任意一端通过螺母(332)连接支撑件(2),螺杆(331)的另一端通过螺母(332)固定。
3.如权利要求2所述的组合预制底板,其特征在于:所述套筒(31)的下端不穿出预制底板(1)的下表面;所述套管(33)的下端不超出预制底板(1)的下表面,并且套管(33)和支撑件(2)之间设置垫圈(333)。
4.如权利要求1所述的组合预制底板,其特征在于:所述连接件的外侧设置与预制底板(1)配合的防滑脱结构。
5.如权利要求4所述的组合预制底板,其特征在于:所述防滑脱结构为:连接件的外侧设置凸出连接件的环形;或者防滑脱结构为连接件的外侧呈波浪形或圆台形,且圆台截面面积较小的一端靠近支撑件(2)。
6.如权利要求1所述的组合预制底板,其特征在于:所述支撑件(2)为型钢、合金型材、混凝土构件或高分子材料构件。
7.如权利要求1~6任一权利要求所述的组合预制底板,其特征在于:所述连接件为套筒(31),套筒(31)的下端设置螺纹入口(311),支撑件(2)连接于预制底板(1)的下侧,套筒(31)穿出预制底板(1)上表面的部分形成抗剪栓钉(313);支撑件(2)为杆或梁,支撑件(2)的端部位于预制底板(1)的边界以内,支撑件(2)的端部与预制底板(1)的侧边形成挂台。
8.如权利要求7所述的组合预制底板,其特征在于:所述套筒(31)的周围设置凸出套筒(31)的第一固定环(314),第一固定环(314)位于预制底板(1)的上表面。
9.如权利要求1~6任一权利要求所述的组合预制底板,其特征在于:所述连接件为套筒(31),套筒(31)的上端设置螺纹入口(311),套筒(31)的上端穿出预制底板(1)的上表面,支撑件(2)连接于预制底板(1)的上侧。
10.如权利要求9所述的组合预制底板,其特征在于:所述套筒(31)的周围设置凸出套筒(31)筒体的第二固定环(315),第二固定环(315)埋设于预制底板(1)的下表面。
11.如权利要求1~6任一权利要求所述的组合预制底板,其特征在于:所述支撑件(2)为杆或梁,支撑件(2)至少两根且相互平行,相邻两根支撑件(2)的距离为100~3000mm;同一根支撑件(2)通过至少两个连接件与预制底板(1)相连,且同一根支撑件(2)上相邻两个连接件的距离为50~2000mm;预制底板(1)为30~300mm厚的钢筋混凝土板或预应力钢筋混凝土板。
12.叠合楼板结构,其特征在于:包括上述权利要求1~11任一权利要求所述的组合预制底板,预制底板(1)的上表面浇筑配筋的后浇混凝土叠合层(4),连接件的上端埋设于后浇混凝土叠合层(4)内。
13.如权利要求12所述的叠合楼板结构,其特征在于:所述连接件的上端不穿出后浇混凝土叠合层(4)的上表面,后浇混凝土叠合层(4)的厚度为60~300mm,后浇混凝土叠合层(4)和组合预制底板的总厚度为90~600mm。
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