CN108316533A - 双向叠合板与预应力混凝土预制板构件及制作与施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种预应力混凝土预制板构件，包括预制构件底板、位于该预制构件底板上间隔均布有若干个沿纵向延伸的纵梁和与该纵梁正交叠合暗梁，该叠合暗梁内设有由上下受力钢筋和箍筋构成暗梁钢筋笼；所述位于最外侧的纵梁与预制构件底板外侧边之间的预制构件底板为横向拼接板，所述位于最外侧的叠合暗梁与预制构件底板外侧边之间的预制构件底板为纵向拼接板，除横向拼接板和纵向拼接板外的、纵梁和叠合暗梁围成的空间内设有轻质保温板。本发明在纵梁和叠合暗梁围成的空间内放置了轻质保温板既减轻了大跨度双向叠合板的自重，又起到了隔音和保温作用。

Description

双向叠合板与预应力混凝土预制板构件及制作与施工方法

技术领域

本发明涉及先张法预应力混凝土预制板，尤其涉及一种双向叠合板与预应力混凝土预制板构件及制作与施工方法。

背景技术

多层和高层装配式混凝土框架和钢框架结构(包含框剪结构)在学校、医院、办公楼等公共建筑中得到应用，也可在地下空间结构和地铁车站等得到应用。采用装配式框架结构能减少环境污染，节省劳动力，提高施工速度和建造质量。但装配式框架结构中采用混凝土叠合楼盖时公知的钢筋桁架预制板和采用预应力钢丝的预应力预制板跨度一般在4m左右，直接导致8m左右柱网的框架楼盖结构主梁间必须设置次梁，形成双向4m左右的楼板块，预制板成单向排列布置，后叠合成单向板受力模式，或预制板成单向排列布置，但两块预制板之间留设宽度为300mm的后浇带，形成双向叠合楼板。由此增加了楼盖结构预制主、次梁间的安装连接难度，也增加了叠合板小块预制板的制作和安装工作量，并不利于柱网轴线间房间使用上的自由分割和板底大空间的平整度。

因此，亟待解决上述问题。

发明内容

发明目的：本发明的第一目的是提供一种自重轻、且兼具保温性能和高强度性能的预应力混凝土预制板构件。

本发明的第二目的是提供该预应力混凝土预制板构件的制作方法。

本发明的第三目的是提供一种具有大空间效果且板底平整的基于预应力混凝土预制板构件的双向叠合板。

本发明发第四目的是提供该基于预应力混凝土预制板构件的双向叠合板的施工方法。

技术方案：为实现以上目的，本发明公开了一种预应力混凝土预制板构件，包括预制构件底板、位于该预制构件底板上间隔均布有若干个沿纵向延伸的纵梁和与该纵梁正交叠合暗梁，该叠合暗梁内设有由上下受力钢筋和箍筋构成暗梁钢筋笼；所述位于最外侧的纵梁与预制构件底板外侧边之间的预制构件底板为横向拼接板，所述位于最外侧的叠合暗梁与预制构件底板外侧边之间的预制构件底板为纵向拼接板，除横向拼接板和纵向拼接板外的、纵梁和叠合暗梁围成的空间内设有轻质保温板。

其中，所述预制构件底板为厚度35～45mm的混凝土薄板，该混凝土薄板内设有由钢丝和钢筋纵横交错组合而成的焊网，其中钢丝方向与纵梁方向平行，钢筋的延伸方向与与纵梁方向正交。

优选的，所述纵梁内穿设有施加先张法预应力的预应力钢绞线，该预应力钢绞线的根数和离预制构件底板底面的高度随跨度不同而变化。

再者，所述轻质保温板为轻质发泡水泥板、阻燃型聚苯泡沫板、轻质砖填芯块、胶粉聚苯颗粒保温板或硬质聚氨酯保温板，该轻质保温板的厚度大于或等于纵梁和叠合暗梁围成的空间高度。

进一步，所述纵梁与预制构件底板的连接处设有三角槽口，该三角槽口包括第一斜面和第二斜面，所述第一斜面是从纵梁侧面斜下延伸开挖形成，第二斜面是从预制构件底板上表面斜上延伸形成，第二斜面与预制构件底板上表面的夹角为15°～45°。本发明中第一斜面的作用是为了防止轻质保温板上浮，便于更好的将其固定在预制构件底板上表面；本发明的第二斜面的作用是为了尽量缩小纵梁之间预制构件底板的净跨度，并增加预应力筋放张时产生的冲剪力。

优选的，所述纵梁与叠合暗梁的高度相同。

再者，所述横向拼接板的宽度不小于200mm。

本发明预应力混凝土预制板构件的制作方法，包括如下步骤：

(1)、在先张法预应力构件生产的台座上，铺放焊网，钢丝方向沿台座纵向设置；

(2)、按不同跨度预设计的叠合暗梁位置，在焊网上方安装暗梁钢筋笼；

(3)、按不同跨度预设计的纵梁位置，沿台座纵向穿入位于纵梁内的预应力钢绞线并在台座两端进行预应力张拉；

(4)先浇筑预制构件底板的混凝土，使焊网位于预制构件底板内；

(5)安放轻质保温板，再浇筑纵梁和叠合暗梁的混凝土，浇筑混凝土时，位于最外侧的纵梁与预制构件底板外侧边之间的预制构件底板上不浇筑混凝土形成横向拼接板；当预制构件底板达到混凝土设计强度后放张预应力钢绞线并切断，预制板构件制作完成。

本发明基于预应力混凝土预制板构件的双向叠合板，包括若干个相邻纵横并排设置的预制板构件，以及在所有预制板构件顶面现浇筑混凝土形成的现浇层；所述横向相邻预制板构件的暗梁钢筋笼之间通过环筋扣搭连接，所述横向相邻预制板构件的横向拼接板上表面设有与纵梁方向正交的横向连接钢筋，所述纵向相邻预制板构件的纵向拼接板上表面设有与纵梁方向平行的纵向连接钢筋。

本发明基于预应力混凝土预制板构件的双向叠合板的施工方法，包括如下步骤：

1)根据装配式框架结构柱网尺寸安排基于预应力混凝土预制板构件的双向叠合板的平面布置，并在现场楼面板上安装预制板构件下方、与预制板构件跨度方向正交的预制梁；

2)在起重机械的辅助下按设计的预制板构件布置排列图进行起吊安装到位，预制板构件纵向端部搭接搁置到预制梁上表面，搭接搁置长度为10～20mm，预制板构件横向并列紧密排放；

3)横向拼接时，绑扎位于相邻预制板构件的暗梁钢筋笼上的环筋和相应的箍筋，将相邻预制板构件上的多根暗梁钢筋笼通过环筋扣搭连接，在相邻预制板构件的横向拼接板上表面铺放横向连接钢筋；纵向拼接时，安装搭接搁置在预制板构件的纵向拼接板上表面的纵向连接钢筋；

4)完成预制板构件安装后，绑扎位于双向叠合板内的板面钢筋以及安装叠合板内的电线线管，浇筑混凝土形成的现浇层，完成双向叠合板的施工。

有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下显著优点：

(1)本发明的预应力混凝土预制板构件在保证焊网内的钢筋最小保护层厚度条件下，可将底板厚度控制在40mm左右，并在纵梁和叠合暗梁围成的空间内放置了轻质保温板，由此有效控制了大跨度双向预制板的自重在3吨左右，满足了施工现场对塔吊等起重机械的经济使用要求；

(2)本发明的预应力混凝土预制板构件的单元板块宽度可达2.4m，在纵梁中设置预应力钢绞线可并施加先张法预应力，可使跨度达8m左右，对于一般柱网8m左右的公共建筑框架，可取消传统叠合板中的次梁；并通过设置一定数量的暗梁，在预制板构件拼缝处进行暗梁钢筋笼有效搭接连接和设置横向连接钢筋等技术处理，实现了大跨度双向叠合板的大空间效果，方便了结构设计人员采用双向板设计方法设计叠合楼盖，并保证了板底平整，能灵活分隔，增加了使用功能；

(3)本发明中纵梁与预制构件底板之间的第一斜面的作用是为了防止轻质保温板溢出，便于更好的将其固定在预制构件底板上表面；本发明的第二斜面的作用是为了尽量缩小纵梁之间预制构件底板的净跨度，并增加预应力筋放张时产生的冲剪力；

(4)本发明的预应力混凝土预制板构件，在纵梁和叠合暗梁围成的空间内放置了轻质保温板如发泡水泥或阻燃型聚苯泡沫填芯块等，既减轻了大跨度双向叠合板的自重，又起到了隔音和保温作用；

(5)本发明的预应力混凝土预制板构件，由于在纵梁中利用预应力钢绞线施加了预应力，既保证了预制板构件本身和双向叠合板的刚度，又减少了施工现场预制板下预制梁的设置，并有利于叠合板在使用期间的抗裂。

附图说明

图1为本发明中预应力混凝土预制板构件中配筋示意图；

图2为本发明中暗梁钢筋笼的结构示意图；

图3为本发明中预应力混凝土预制板构件的结构示意图；

图4为本发明预制板构件现场安装时横向拼缝处暗梁钢筋笼的连接构造图；

图5为本发明预制板构件现场安装时横向拼接板上铺放横向连接钢筋的示意图；

图6为本发明预制板构件现场安装时纵向拼接板上铺放纵向连接钢筋的示意图；

图7为本发明中双向叠合板的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案作进一步说明。

如图1和3所示，本发明一种大跨度双向叠合板预应力混凝土预制板构件，包括预制构件底板1、纵梁2、叠合暗梁3、轻质保温板4、暗梁钢筋笼5、焊网6和预应力钢绞线7。本发明的预制构件底板1为厚度35～45mm的混凝土薄板，该混凝土薄板内设有由钢丝和钢筋纵横交错组合而成的焊网6，其中钢丝方向与纵梁2方向平行，钢筋的延伸方向与与纵梁2方向正交；其中钢丝直径和间距满足预制板构件混凝土不同工况下抗裂要求，钢筋直径和间距满足预制板构件底筋的承载力要求。本发明钢丝与预应力钢绞线7平行，间距控制在100mm以内，用于控制底板混凝土裂缝；钢筋的间距也控制在100mm以内，规格满足双向叠合板横向受力配筋要求。

本发明的预制构件底板1上间隔均布有若干个沿纵向延伸的纵梁2和与该纵梁2正交叠合暗梁3，该叠合暗梁3内设有由上下受力钢筋和箍筋构成暗梁钢筋笼5，如图2所示。叠合暗梁3与预制板构件一同预制，叠合暗梁3的上部部分叠合现浇在叠合板的现浇层内，暗梁钢筋笼5的高度等于叠合板总厚度减去板顶及板底混凝土保护层厚度和纵向钢筋直径。本发明的预应力混凝土预制板构件，由于在纵梁中利用预应力钢绞线施加了预应力，既保证了预制板构件本身和双向叠合板的刚度，又减少了施工现场预制板下预制梁的设置，并有利于叠合板在使用期间的抗裂。

本发明纵梁2内穿设有施加先张法预应力的预应力钢绞线7，该预应力钢绞线7的根数和离预制构件底板底面的高度随跨度不同而变化。其中纵梁2与预制构件底板1的连接处设有三角槽口，该三角槽口包括第一斜面201和第二斜面202，所述第一斜面201是从纵梁侧面斜下延伸开挖形成，第二斜面202是从预制构件底板1上表面斜上延伸形成，第二斜面202与预制构件底板1上表面的夹角为15°～45°。本发明中纵梁与预制构件底板之间的第一斜面的作用是为了防止轻质保温板上浮，便于更好的将其固定在预制构件底板上表面；本发明的第二斜面的作用是为了尽量缩小纵梁之间预制构件底板的净跨度，并增加预应力筋放张时产生的冲剪力。

本发明位于最外侧的纵梁2与预制构件底板1外侧边之间的预制构件底板1为横向拼接板101，横向拼接板的宽度不小于200mm，便于横向拼接时放置环筋8和相应的箍筋。本发明位于最外侧的叠合暗梁3与预制构件底板1外侧边之间的预制构件底板1为纵向拼接板102，除横向拼接板101和纵向拼接板102外的、纵梁2和叠合暗梁3围成的空间内设有轻质保温板4。其中纵梁2与叠合暗梁3的高度相同，轻质保温板4为轻质发泡水泥板、阻燃型聚苯泡沫板、轻质砖填芯块、胶粉聚苯颗粒保温板或硬质聚氨酯保温板，该轻质保温板4的厚度大于或等于纵梁2和叠合暗梁3围成的空间高度，便于浇筑混凝土，轻质保温板4的高度略高，可加大双向叠合板的填芯量。本发明的预应力混凝土预制板在纵梁和叠合暗梁围成的空间内放置了轻质保温板如发泡水泥或阻燃型聚苯泡沫填芯块，既减轻了大跨度双向叠合板的自重，又起到了隔音和保温作用。且本发明的预应力混凝土预制板构件在保证焊网内的钢筋最小保护层厚度条件下，可将底板厚度控制在40mm左右，并在纵梁和叠合暗梁围成的空间内放置了轻质保温板，由此有效控制了大跨度双向预制板的自重在3吨左右，满足了施工现场对塔吊等起重机械的经济使用要求。

本发明一种预应力混凝土预制板构件的制作方法，包括如下步骤：

(1)、在先张法预应力构件生产的台座上，铺放焊网6，钢丝方向沿台座纵向设置；

(2)、按不同跨度预设计的叠合暗梁3位置，在焊网6上方安装暗梁钢筋笼5；

(3)、按不同跨度预设计的纵梁2位置，沿台座纵向穿入位于纵梁2内的预应力钢绞线7并在台座两端进行预应力张拉；

(4)先浇筑预制构件底板1的混凝土，使焊网6位于预制构件底板1内；

(5)安放轻质保温板4，再浇筑纵梁2和叠合暗梁3的混凝土，浇筑混凝土时，位于最外侧的纵梁2与预制构件底板1外侧边之间的预制构件底板1上不浇筑混凝土形成横向拼接板；当预制构件底板达到混凝土设计强度后放张预应力钢绞线7并切断，预制板构件制作完成。

如图7所示，本发明基于预应力混凝土预制板构件的双向叠合板，包括若干个相邻纵横并排设置的预制板构件，以及在所有预制板构件顶面现浇筑混凝土形成的现浇层11；所述横向相邻预制板构件的暗梁钢筋笼5之间通过环筋8扣搭连接，所述横向相邻预制板构件的横向拼接板101上表面设有与纵梁2方向正交的横向连接钢筋9，所述纵向相邻预制板构件的纵向拼接板102上表面设有与纵梁2方向平行的纵向连接钢筋10。

本发明基于预应力混凝土预制板构件的双向叠合板的施工方法，包括如下步骤：

1)根据装配式框架结构柱网尺寸安排基于预应力混凝土预制板构件的双向叠合板的平面布置，并在现场楼面板上安装预制板构件下方、与预制板构件跨度方向正交的预制梁12；

2)在起重机械的辅助下按设计的预制板构件布置排列图进行起吊安装到位，预制板构件纵向端部搭接搁置到预制梁12上表面，搭接搁置长度为10～20mm，预制板构件横向并列紧密排放；

3)如图4和图5所示，横向拼接时，绑扎位于相邻预制板构件的暗梁钢筋笼5上的环筋8和相应的箍筋，将相邻预制板构件上的多根暗梁钢筋笼5通过环筋8扣搭连接，在相邻预制板构件的横向拼接板101上表面铺放横向连接钢筋9；如图6所示，纵向拼接时，安装搭接搁置在预制板构件的纵向拼接板102上表面的纵向连接钢筋10；

4)完成预制板构件安装后，绑扎位于双向叠合板内的板面钢筋以及安装叠合板内的电线线管，浇筑混凝土形成的现浇层，完成双向叠合板的施工。

Claims (10)

1.一种预应力混凝土预制板构件，其特征在于：包括预制构件底板(1)、位于该预制构件底板(1)上间隔均布有若干个沿纵向延伸的纵梁(2)和与该纵梁(2)正交叠合暗梁(3)，该叠合暗梁(3)内设有由上下受力钢筋和箍筋构成暗梁钢筋笼(5)；所述位于最外侧的纵梁(2)与预制构件底板(1)外侧边之间的预制构件底板(1)为横向拼接板(101)，所述位于最外侧的叠合暗梁(3)与预制构件底板(1)外侧边之间的预制构件底板(1)为纵向拼接板(102)，除横向拼接板(101)和纵向拼接板(102)外的、纵梁(2)和叠合暗梁(3)围成的空间内设有轻质保温板(4)。

2.根据权利要求1所述的预应力混凝土预制板构件，其特征在于：所述预制构件底板(1)为厚度35～45mm的混凝土薄板，该混凝土薄板内设有由钢丝和钢筋纵横交错组合而成的焊网(6)，其中钢丝方向与纵梁(2)方向平行，钢筋的延伸方向与与纵梁(2)方向正交。

3.根据权利要求1所述的预应力混凝土预制板构件，其特征在于：所述纵梁(2)内穿设有施加先张法预应力的预应力钢绞线(7)，该预应力钢绞线(7)的根数和离预制构件底板底面的高度随跨度不同而变化。

4.根据权利要求1所述的预应力混凝土预制板构件，其特征在于：所述轻质保温板(4)为轻质发泡水泥板、阻燃型聚苯泡沫板、轻质砖填芯块、胶粉聚苯颗粒保温板或硬质聚氨酯保温板，该轻质保温板(4)的厚度大于或等于纵梁(2)和叠合暗梁(3)围成的空间高度。

5.根据权利要求1所述的预应力混凝土预制板构件，其特征在于：所述纵梁(2)与预制构件底板(1)的连接处设有三角槽口，该三角槽口包括第一斜面(201)和第二斜面(202)，所述第一斜面(201)是从纵梁侧面斜下延伸开挖形成，第二斜面(202)是从预制构件底板(1)上表面斜上延伸形成，第二斜面(202)与预制构件底板(1)上表面的夹角为15°～45°。

6.根据权利要求1所述的预应力混凝土预制板构件，其特征在于：所述纵梁(2)与叠合暗梁(3)的高度相同。

7.根据权利要求1所述的预应力混凝土预制板构件，其特征在于：所述横向拼接板的宽度不小于200mm。

8.根据权利要求1至7任一所述的预应力混凝土预制板构件的制作方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)、在先张法预应力构件生产的台座上，铺放焊网(6)，钢丝方向沿台座纵向设置；

(2)、按不同跨度预设计的叠合暗梁(3)位置，在焊网(6)上方安装暗梁钢筋笼(5)；

(3)、按不同跨度预设计的纵梁(2)位置，沿台座纵向穿入位于纵梁(2)内的预应力钢绞线(7)并在台座两端进行预应力张拉；

(4)先浇筑预制构件底板(1)的混凝土，使焊网(6)位于预制构件底板(1)内；

(5)安放轻质保温板(4)，再浇筑纵梁(2)和叠合暗梁(3)的混凝土，浇筑混凝土时，位于最外侧的纵梁(2)与预制构件底板(1)外侧边之间的预制构件底板(1)上不浇筑混凝土形成横向拼接板；当预制构件底板达到混凝土设计强度后放张预应力钢绞线(7)并切断，预制板构件制作完成。

9.基于权利要求1至7任一所述的预应力混凝土预制板构件的双向叠合板，其特征在于：包括若干个相邻纵横并排设置的预制板构件，以及在所有预制板构件顶面现浇筑混凝土形成的现浇层(11)；所述横向相邻预制板构件的暗梁钢筋笼(5)之间通过环筋(8)扣搭连接，所述横向相邻预制板构件的横向拼接板(101)上表面设有与纵梁(2)方向正交的横向连接钢筋(9)，所述纵向相邻预制板构件的纵向拼接板(102)上表面设有与纵梁(2)方向平行的纵向连接钢筋(10)。

10.根据权利要求8所述的基于预应力混凝土预制板构件的双向叠合板的施工方法，其特征在于包括如下步骤：

1)根据装配式框架结构柱网尺寸安排基于预应力混凝土预制板构件的双向叠合板的平面布置，并在现场楼面板上安装预制板构件下方、与预制板构件跨度方向正交的预制梁(12)；

2)在起重机械的辅助下按设计的预制板构件布置排列图进行起吊安装到位，预制板构件纵向端部搭接搁置到预制梁(12)上表面，搭接搁置长度为10～20mm，预制板构件横向并列紧密排放；

3)横向拼接时，绑扎位于相邻预制板构件的暗梁钢筋笼(5)上的环筋(8)和相应的箍筋，将相邻预制板构件上的多根暗梁钢筋笼(5)通过环筋(8)扣搭连接，在相邻预制板构件的横向拼接板(101)上表面铺放横向连接钢筋(9)；纵向拼接时，安装搭接搁置在预制板构件的纵向拼接板(102)上表面的纵向连接钢筋(10)；

4)完成预制板构件安装后，绑扎位于双向叠合板内的板面钢筋以及安装叠合板内的电线线管，浇筑混凝土形成的现浇层，完成双向叠合板的施工。