近年來(lái)，我國(guó)大力推動(dòng)裝配式建筑的發(fā)展，行業(yè)規(guī)模不斷增長(zhǎng)，各種裝配式建筑技術(shù)和產(chǎn)品層出不窮。預(yù)制疊合樓蓋由于對(duì)建筑物結(jié)構(gòu)的影響相對(duì)較小，容易通過(guò)疊合方式實(shí)現(xiàn)規(guī)范規(guī)定的“等效現(xiàn)澆”目標(biāo)，同時(shí)在國(guó)內(nèi)大部分地區(qū)的評(píng)定規(guī)則中，預(yù)制疊合板可以按照投影面積計(jì)算預(yù)制率，因此被作為裝配式建筑的“標(biāo)配”技術(shù)和產(chǎn)品，應(yīng)用廣泛。

鋼筋桁架混凝土疊合樓蓋是目前使用較多的一種樓蓋體系，該體系與傳統(tǒng)現(xiàn)澆樓蓋最接近，無(wú)論從設(shè)計(jì)、施工角度都可以實(shí)現(xiàn)較低難度的切換。實(shí)際市場(chǎng)中絕大部分疊合樓蓋都是先按現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行設(shè)計(jì)，再“拆分”成預(yù)制加現(xiàn)澆的疊合樓蓋，底板部分在工廠預(yù)制，上半部分在現(xiàn)場(chǎng)現(xiàn)澆，該體系在國(guó)外一直有應(yīng)用，并在多類(lèi)建筑工程應(yīng)用中發(fā)揮了很好的作用。

但由于我國(guó)建筑功能、抗震設(shè)防、產(chǎn)業(yè)配套等因素的影響，很多工程按照這種方式拆分后，實(shí)施效率反而降低，建造成本增加，效果并不理想。而預(yù)應(yīng)力技術(shù)在解決水平結(jié)構(gòu)承載力、裂縫、撓度，以及建造成本等方面具有非常大的優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)在市政、鐵路、橋梁領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。

結(jié)合裝配式建筑的發(fā)展，通過(guò)工廠化的預(yù)制預(yù)應(yīng)力技術(shù)與裝配式建筑疊合板技術(shù)結(jié)合，在房建領(lǐng)域進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，將獲得極大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

本文介紹公司研發(fā)的3種高性能預(yù)應(yīng)力混凝土樓蓋：預(yù)應(yīng)力帶肋混凝土疊合樓蓋、預(yù)應(yīng)力混凝土空心板疊合樓蓋、預(yù)應(yīng)力混凝土雙T板疊合樓蓋。這3種預(yù)應(yīng)力混凝土樓蓋的研究從建筑和結(jié)構(gòu)體系開(kāi)始，再到設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工的關(guān)鍵技術(shù)，均成功應(yīng)用于裝配式建筑多項(xiàng)工程，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。3種預(yù)制板的特點(diǎn)與適用性詳見(jiàn)表1。

01

預(yù)應(yīng)力帶肋混凝土疊合樓蓋

預(yù)應(yīng)力疊合樓板由預(yù)制預(yù)應(yīng)力帶肋混凝土底板和上部后澆混凝土疊合層組成，具有整體性好、抗裂性強(qiáng)、承載力高，跨度適用范圍大、經(jīng)濟(jì)性好等優(yōu)點(diǎn)。預(yù)制預(yù)應(yīng)力帶肋混凝土底板在工廠預(yù)制成型，側(cè)向不出筋，縱向?yàn)轭A(yù)應(yīng)力鋼筋，底板厚度通常取50mm。上部設(shè)肋，可抵抗預(yù)應(yīng)力筋形成的反彎矩，在有施工或者一直荷載時(shí)抵抗壓應(yīng)力，預(yù)制預(yù)應(yīng)力帶肋疊合板底板如圖1所示。

圖1  預(yù)制預(yù)應(yīng)力帶肋疊合板底板

1.1 設(shè)計(jì)研究

1.1.1 理論研究

首先明確結(jié)構(gòu)計(jì)算邊界條件，確定建筑跨度和使用最不利條件；其次分析預(yù)制構(gòu)件及疊合后結(jié)構(gòu)在生產(chǎn)、運(yùn)輸、安裝、使用等不同階段的受力狀況，通過(guò)力學(xué)計(jì)算合理配筋并設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力值；最后進(jìn)行數(shù)值分析和模擬。

力學(xué)計(jì)算：預(yù)設(shè)較大跨度9.0m，板寬取600mm、800mm為基礎(chǔ)尺寸，預(yù)制肋寬取200mm，進(jìn)行底板抗裂、撓度、反拱值的分析計(jì)算，截面尺寸如圖2所示。

圖2 預(yù)制預(yù)應(yīng)力疊合板標(biāo)準(zhǔn)截圖（單位：mm）

單板有限元分析：預(yù)應(yīng)力筋采用高強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力鋼絲，直徑7mm或9mm。部分有限元模擬結(jié)果如圖3所示

圖3  疊合板試件有限元模擬結(jié)果

1.1.2 節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

根據(jù)不同的結(jié)構(gòu)形式，設(shè)計(jì)適應(yīng)的構(gòu)造節(jié)點(diǎn)，以滿足不同結(jié)構(gòu)的受力要求。根據(jù)板端的抗剪要求，合理的設(shè)置抗剪構(gòu)造，如：鋼梁栓釘、板端處抗剪桁架筋等，如圖4所示。

圖4  疊合板節(jié)點(diǎn)構(gòu)造示意圖（單位：mm）

1.1.3 試驗(yàn)研究

試驗(yàn)設(shè)計(jì)了1塊預(yù)制帶肋底板試件（S1）和1塊預(yù)應(yīng)力疊合板試件（S2）的受彎承載力試驗(yàn)，并與有限元的相關(guān)建模分析進(jìn)行對(duì)比，以驗(yàn)證模型中預(yù)應(yīng)力施加和所選參數(shù)的準(zhǔn)確性。

試驗(yàn)采用均布加載的方式，研究預(yù)應(yīng)力帶肋疊合板的撓度變化、裂縫特征、極限承載力等力學(xué)性能，并確定破壞荷載值。S1、S2試件在試驗(yàn)及模擬條件下的荷載-撓度曲線對(duì)比如圖5所示。

圖5  帶肋疊合板荷載-撓度曲線試驗(yàn)與模擬對(duì)比

由試驗(yàn)結(jié)果可知：

（1）疊合板試件在正常使用荷載作用下未開(kāi)裂，撓度滿足規(guī)范限值；

（2）在長(zhǎng)期荷載作用下，跨中最終總撓度為相同規(guī)格相同荷載作用下兩端簡(jiǎn)支板跨中撓度的23.6%，整體大板呈現(xiàn)出雙向受力特征；

（3）正常使用荷載下，板底板頂混凝土均未開(kāi)裂破壞；預(yù)應(yīng)力鋼筋較大拉應(yīng)力遠(yuǎn)小于鋼筋受拉屈服強(qiáng)度，滿足設(shè)計(jì)要求；

（4）有限元數(shù)值模擬的結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果吻合良好，較好的反映疊合板真實(shí)受力特點(diǎn)。

1.2 生產(chǎn)技術(shù)研究

長(zhǎng)線法流水作業(yè)技術(shù)：采用長(zhǎng)線臺(tái)，模臺(tái)長(zhǎng)度120m，寬度有2400、3500mm這2種，模臺(tái)下設(shè)水浴養(yǎng)護(hù)循環(huán)管道。圍繞模臺(tái)形成模臺(tái)清理、鋼筋布置、預(yù)應(yīng)力張拉、混凝土澆筑、養(yǎng)護(hù)、松張、吊裝流水作業(yè)。如圖6所示。

圖6  帶肋疊合板長(zhǎng)線法生產(chǎn)線

多功能張拉裝置：設(shè)計(jì)了具備多種張拉力和配筋形式的反力架，以及可適應(yīng)不同配筋、不同張拉力、不同截面尺寸疊合板的張拉和放張裝置，可針對(duì)不同條件靈活調(diào)整，提高生產(chǎn)線的靈活性和適用范圍。

高效布置預(yù)應(yīng)力筋技術(shù)：長(zhǎng)線臺(tái)布設(shè)非預(yù)應(yīng)力鋼筋，采用焊接網(wǎng)片，由人工逐一放置；預(yù)應(yīng)力筋采用多功能小車(chē)1次牽引完成，1條線布筋大約需要15～20min。

預(yù)應(yīng)力智能張拉技術(shù)：采用200kN張拉機(jī)，配有4個(gè)千斤頂及千斤頂升降裝置等，張拉數(shù)據(jù)具有保存和輸出功能，且張拉數(shù)據(jù)到達(dá)設(shè)定值后能自停，有效保證了張拉的質(zhì)量。

鋼筋智能化高效生產(chǎn)技術(shù)：采用自動(dòng)網(wǎng)片焊接機(jī)生產(chǎn)鋼筋網(wǎng)片及桁架鋼筋，實(shí)現(xiàn)連續(xù)、高效生產(chǎn)。

混凝土高效運(yùn)輸技術(shù)：采用空中自動(dòng)控制混凝土運(yùn)輸車(chē)（俗稱(chēng)魚(yú)雷罐）運(yùn)輸混凝土，通過(guò)程序自動(dòng)化控制。

混凝土高效澆筑技術(shù)：采用攤鋪機(jī)和人工相結(jié)合的方式進(jìn)行下料，底板采用平板振搗器振搗，肋采用振搗棒振搗，澆筑時(shí)間短，生產(chǎn)效率高。

混凝土高效養(yǎng)護(hù)技術(shù)：露天生產(chǎn)時(shí)主要采用蒸汽管道輸送蒸汽到混凝土表面，同時(shí)采用帆布進(jìn)行覆蓋；室內(nèi)生產(chǎn)時(shí)采用模臺(tái)底部設(shè)置回?zé)崴」艿?，蒸汽加熱循環(huán)水進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。

高效出貨、堆放技術(shù)：創(chuàng)新研發(fā)了快速出貨平車(chē)、高效運(yùn)輸架、高效吊架等配套設(shè)施，實(shí)現(xiàn)疊合板從出池到現(xiàn)場(chǎng)安裝的高效運(yùn)作。如圖7所示。

圖7  帶肋疊合板高效碼放、運(yùn)輸

1.3 工程應(yīng)用及技術(shù)成果

深圳市長(zhǎng)圳公共住房及其附屬工程：深圳市長(zhǎng)圳公共住房項(xiàng)目總建筑面積114.6萬(wàn)m2，是國(guó)內(nèi)在建的大規(guī)模保障性住房項(xiàng)目。工程采用了大跨度預(yù)應(yīng)力疊合樓板、套筒灌漿剪力墻、鋼與混凝土組合主次結(jié)構(gòu)等一系列前沿裝配式技術(shù)。其中預(yù)應(yīng)力帶肋疊合板使用面積超過(guò)30萬(wàn)m2。樓板的設(shè)計(jì)跨度達(dá)到6600mm，一般的鋼筋桁架疊合板承載力及使用跨度無(wú)法滿足其建筑功能及結(jié)構(gòu)的需求。工程現(xiàn)已完成構(gòu)件安裝和結(jié)構(gòu)驗(yàn)收，正在進(jìn)行精裝修，預(yù)計(jì)2021年12月底之前交工。圖8為該項(xiàng)目帶肋疊合板的安裝。

圖8  深圳市長(zhǎng)圳公共住房項(xiàng)目帶肋疊合板的安裝

深圳市坪山區(qū)多所學(xué)校項(xiàng)目：深圳市政府近年來(lái)被學(xué)位缺口所困擾，大力投資興建學(xué)校，要求“工期快，質(zhì)量好”。中建科技利用自身優(yōu)勢(shì)，積極配合政府完成相關(guān)任務(wù)，陸續(xù)以EPC模式建設(shè)了8所學(xué)校，面積超過(guò)50萬(wàn)m2。多所學(xué)校工期僅為1年，經(jīng)研究決定采用預(yù)制混凝土柱與鋼梁組合結(jié)構(gòu)體系，配合使用預(yù)應(yīng)力帶肋疊合板。經(jīng)過(guò)多個(gè)項(xiàng)目實(shí)踐驗(yàn)證，該建造體系高效、安全、適用，綜合成本低，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益十分顯著。圖9為項(xiàng)目組合結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力疊合板的安裝。

圖9  組合結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力疊合板安裝

本項(xiàng)技術(shù)研究取得的部分成果見(jiàn)表2。

02

預(yù)應(yīng)力混凝土空心板疊合樓蓋

預(yù)應(yīng)力混凝土空心板（如圖10所示）是一種常見(jiàn)的預(yù)應(yīng)力構(gòu)件，具有承載力高、跨度大、自重輕、安裝效率高、經(jīng)濟(jì)效益好等特點(diǎn)，經(jīng)過(guò)幾十年的研究和應(yīng)用，已經(jīng)比較成熟。但是國(guó)內(nèi)針對(duì)高抗震、大跨度、重載、高層建筑的工程研究和應(yīng)用幾乎沒(méi)有。

圖10  預(yù)應(yīng)力混凝土空心板

2.1 設(shè)計(jì)研究

2.1.1 理論計(jì)算

力學(xué)計(jì)算：針對(duì)中建科技集團(tuán)承接的坪山區(qū)新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)園項(xiàng)目，以高層（限高100m），樓面荷載值6.5kN/m2進(jìn)行設(shè)計(jì)，層高4.5～8m，跨度8m，擬采用預(yù)制預(yù)應(yīng)力空心板疊合樓蓋。通過(guò)靜力分析，對(duì)空心板的短期和長(zhǎng)期兩種工況的承載力、開(kāi)裂值、撓度、反拱等進(jìn)行計(jì)算校核。

樓蓋整體受力分析：分別建立2個(gè)模型進(jìn)行疊合樓板的抗拉、抗彎及抗剪計(jì)算。

有限元應(yīng)力計(jì)算：以實(shí)際項(xiàng)目為基礎(chǔ)，進(jìn)行樓層的有限元抗震分析，部分樓板的有限元計(jì)算結(jié)果如圖11所示。

圖11  高層重載工業(yè)廠房部分樓層板應(yīng)力分布

2.1.2 節(jié)點(diǎn)連接

為滿足疊合樓蓋高層變形和抗震要求，空心板板頂設(shè)置現(xiàn)澆疊合層，空心板端部分空腔內(nèi)放置桁架鋼筋并用細(xì)石混凝土灌實(shí)，以及空心板板縫內(nèi)設(shè)置抗剪鋼筋三道構(gòu)造措施提高空心板的整體性和防脫落能力，板端構(gòu)造和板縫剖面圖如圖12所示。

圖12  預(yù)應(yīng)力空心板安裝構(gòu)造圖（單位：mm）

2.1.3 試驗(yàn)研究

試驗(yàn)分為力學(xué)性能試驗(yàn)與耐火性能試驗(yàn)。

力學(xué)性能試驗(yàn)：通過(guò)靜力加載試驗(yàn)，了解研究空心板的開(kāi)裂荷載、撓度變形、裂縫發(fā)展、承載能力等力學(xué)性能?？招陌寮虞d試驗(yàn)采用均布、分級(jí)加載方式，分3個(gè)階段，每級(jí)加載后持續(xù)時(shí)間5min，再觀察記錄各測(cè)點(diǎn)撓度變化、板底裂縫開(kāi)展情況等?？招陌蹇缰泻奢d-撓度曲線如圖13所示。

圖13  預(yù)應(yīng)力空心板板跨中荷載-撓度曲線

由試驗(yàn)結(jié)果可知：

（1）試件加載至正常使用極限狀態(tài)荷載時(shí)，撓度值、裂縫寬度均滿足規(guī)定，滿足正常使用極限狀態(tài)的要求；

（2）試件加載至承載能力極限狀態(tài)荷載時(shí)，撓度值、裂縫寬度均滿足規(guī)定，滿足承載能力極限狀態(tài)的要求。

耐火性能試驗(yàn)：為了驗(yàn)證預(yù)應(yīng)力空心板是否滿足高層建筑的防火要求，對(duì)2種厚度的空心板進(jìn)行了耐火性能試驗(yàn)，對(duì)試件在規(guī)定高溫下的承載力、完整性、隔熱性進(jìn)行了檢測(cè)。由試驗(yàn)結(jié)果，根據(jù)GB/T 9978.5《建筑構(gòu)件耐火試驗(yàn)方法》的規(guī)定，對(duì)200mm、265mm厚度預(yù)應(yīng)力空心板進(jìn)行承載能力、耐火完整性和耐火隔離性試驗(yàn)，均滿足90min、120min的耐火時(shí)間要求。

2.2 生產(chǎn)技術(shù)研究

干性混凝土研究：采用C45細(xì)石混凝土，配合比主要由P.Ⅱ52.5R水泥、S95礦粉、5～10mm細(xì)骨料、水、外加劑等材料組成，總膠材量為400kg/m3，水灰比0.35，24h的強(qiáng)度可以達(dá)到35MPa以上，有效縮短放張起模時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。

高效布筋：預(yù)應(yīng)力空心板生產(chǎn)線可與預(yù)應(yīng)力帶肋疊合板共用，布筋工藝采用多功能小車(chē)，一次牽引布筋僅需2min，極大的提高了生產(chǎn)效率。

高效成型：采用德國(guó)進(jìn)口一體化滑模機(jī)進(jìn)行滑模成型，滑模速度1～3m/min，無(wú)須支模拆模，干硬性混凝土直接成型構(gòu)件截面，構(gòu)件總長(zhǎng)度100～110m，根據(jù)設(shè)計(jì)長(zhǎng)度進(jìn)行切割。

高效養(yǎng)護(hù)：在模臺(tái)底部安裝多個(gè)發(fā)熱組件，由模臺(tái)起始端向終點(diǎn)端均平衡布置，升溫均勻，整個(gè)模臺(tái)溫度相差小，大大縮短了預(yù)制構(gòu)件的養(yǎng)護(hù)時(shí)間。

高效切割：通過(guò)使用MAS（多角度切割機(jī)）可以將已經(jīng)硬化的混凝土構(gòu)件在生產(chǎn)板床上切割至需要的長(zhǎng)度，定位長(zhǎng)度誤差在1‰，可以實(shí)現(xiàn)0~180°的直角切割或者0～90°以及90～180°的斜切。

生產(chǎn)過(guò)程中的預(yù)應(yīng)力筋鋪設(shè)及構(gòu)件滑膜成型與養(yǎng)護(hù)如圖14、圖15所示。

圖14  預(yù)應(yīng)力筋鋪設(shè)

圖15  構(gòu)件滑模成型與養(yǎng)護(hù)

2.3 工程應(yīng)用及技術(shù)成果

坪山新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)園項(xiàng)目一期1～3棟項(xiàng)目的建筑面積約為2.6萬(wàn)m2，1號(hào)和2號(hào)樓采用鋼管混凝土框架-核心筒結(jié)構(gòu)體系，結(jié)構(gòu)高度分別為95.6m和86.1m；3號(hào)A座和B座采用鋼管混凝土框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系，結(jié)構(gòu)高度分別為91.7m和87.2m。

該項(xiàng)目層高普遍在4～5m，1～2層甚至達(dá)到10m，普通的支?，F(xiàn)澆難以實(shí)現(xiàn)；其次，該廠房結(jié)構(gòu)跨度大、荷載重，跨度可達(dá)12m，荷載可達(dá)6.5KN/m2。采用預(yù)應(yīng)力空心板，安裝免模板支撐，施工速度快，平均吊裝一塊只需5～10min，大大縮短工期。同時(shí)，對(duì)預(yù)應(yīng)力空心板節(jié)點(diǎn)連接進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，有效的解決了其在高層應(yīng)用中的抗震問(wèn)題，使其成為全國(guó)首例應(yīng)用預(yù)應(yīng)力空心板的百米項(xiàng)目。圖16為預(yù)應(yīng)力空心板的安裝。

圖16  預(yù)應(yīng)力空心板安裝

本項(xiàng)技術(shù)研究取得的部分成果見(jiàn)表3。

03

預(yù)應(yīng)力混凝土雙T板疊合樓蓋

預(yù)應(yīng)力雙T板是一種高效的重載、大跨預(yù)制構(gòu)件，跨度可達(dá)40m，常用于房建領(lǐng)域的大跨度結(jié)構(gòu)。中國(guó)建筑綠色產(chǎn)業(yè)園綜合樓項(xiàng)目，采用大跨度主次結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)跨度18m，荷載設(shè)計(jì)值56kN/m2，采用常規(guī)構(gòu)件不可能實(shí)現(xiàn)。通過(guò)研發(fā)，采用突破現(xiàn)有規(guī)范的重載大跨度雙T板，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)意圖。如圖17所示。

圖17  預(yù)應(yīng)力混凝土士雙T板

3.1 設(shè)計(jì)研究

3.1.1 理論計(jì)算

構(gòu)件截面受彎承載力分為縱向和橫向兩部分，縱向即按T梁截面進(jìn)行受彎承載力計(jì)算；橫向即按板進(jìn)行截面彎矩計(jì)算，再通過(guò)其開(kāi)裂值、反拱值、撓度值等限定，進(jìn)行反復(fù)的迭代計(jì)算，同時(shí)對(duì)其生產(chǎn)過(guò)程的張拉、脫模起吊等階段進(jìn)行校核驗(yàn)算。

3.1.2 節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

雙T板的設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)之一是擱置節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)。參考美國(guó)PCI手冊(cè)，根據(jù)構(gòu)件間接觸面的區(qū)別按柔性連接和剛性連接2種方式進(jìn)行驗(yàn)算。對(duì)雙T板跨中受彎承載力和端部企口受剪承載力進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算和配筋。同時(shí)，為保證結(jié)構(gòu)安全，須對(duì)雙T板擱置處節(jié)點(diǎn)的最小擱置長(zhǎng)度、預(yù)留間隙、安全儲(chǔ)備等進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算和試驗(yàn)研究。圖18、圖19分別為雙T板企口部位配筋示意圖及雙T板擱置示意圖。

圖18  雙T板企口部位配筋示意圖

圖19  雙T板擱置示意圖

3.1.3 試驗(yàn)研究

通過(guò)單向簡(jiǎn)支雙T板的靜力荷載試驗(yàn)，研究其在不同試驗(yàn)荷載下?lián)隙取⒘芽p的變化情況，以及破壞荷載。

雙T板靜力荷載試驗(yàn)采用均布、分級(jí)加載方式，變形測(cè)量點(diǎn)位于雙肋支座附近、跨中和1/4點(diǎn)處，分3個(gè)階段加載，每級(jí)加載5min，之后記錄位移計(jì)讀數(shù)。雙T板試驗(yàn)加載過(guò)程如圖20所示，雙T板板跨中荷載-撓度曲線如圖21所示。

圖20  雙T板試驗(yàn)加載過(guò)程

圖21  雙T板板跨中荷載-撓度曲線

由試驗(yàn)結(jié)果可知：

（1）試件加載到荷載標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，尚未出現(xiàn)裂縫，撓度值滿足要求，滿足正常使用極限狀態(tài)的要求；

（2）試件在加載至46.36kN/m2時(shí)，出現(xiàn)第1條裂縫，開(kāi)裂荷載實(shí)測(cè)值滿足計(jì)算要求，跨中撓度值滿足規(guī)定的開(kāi)裂荷載允許值；

（3）試件跨中撓度值和較大裂縫值均滿足承載能力極限狀態(tài)標(biāo)志下對(duì)應(yīng)的要求，也未出現(xiàn)其他任一承載能力極限狀態(tài)標(biāo)志，滿足承載能力極限狀態(tài)的要求；

（4）試件在承載能力極限狀態(tài)下的最終荷載值為68.58kN/m2。

3.2 生產(chǎn)技術(shù)研究

自持力模架：每條肋上設(shè)有6條150mm×150mm× 10mm方通和2條140mm×140mm×10mm角鐵，兩端采用100mm厚度的承力鋼板，以達(dá)到模臺(tái)自持力要求。因此模架無(wú)需打地錨，可靈活移動(dòng)，只要場(chǎng)地平整堅(jiān)硬，雙T板可“可移動(dòng)式”生產(chǎn)。

長(zhǎng)線法生產(chǎn)：可以實(shí)現(xiàn)同一條生產(chǎn)線生產(chǎn)不同肋高、不同跨度的雙T板產(chǎn)品，自由搭配，利用率高。

固定模具架+可變款模板：在保持自持力模架不變的前提下，其余模板可根據(jù)項(xiàng)目需要進(jìn)行重新拆裝，滿足不同截面構(gòu)件的需要。

自由組合：自持力長(zhǎng)線模臺(tái)由3條20m長(zhǎng)的模臺(tái)縱向拼裝而成，可根據(jù)需要進(jìn)行組合，提高模具使用率，降低成本。

自持力可組合式長(zhǎng)線法模臺(tái)生產(chǎn)線如圖22所示。

圖22  自持力可組合式長(zhǎng)線法模臺(tái)

3.3 工程應(yīng)用及技術(shù)成果

大跨重載預(yù)應(yīng)力雙T板疊合樓蓋應(yīng)用于深圳深汕合作區(qū)綠色產(chǎn)業(yè)園綜合樓項(xiàng)目，建筑面積5150m2，建筑高度21m。該項(xiàng)目采用裝配式混凝土鉸接框架結(jié)構(gòu)，3層以上采用巨型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，整個(gè)巨型空間的桁架結(jié)構(gòu)都作用于首層的雙T板樓面上，板面荷載設(shè)計(jì)值高達(dá)56kN/m2，跨度達(dá)到18.2m，在民用建筑中十分罕見(jiàn)。通過(guò)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、安裝技術(shù)研究，成功解決了一系列關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了工程目標(biāo)。如圖23所示。

圖23  中建綠色產(chǎn)業(yè)綜合樓項(xiàng)目

本項(xiàng)技術(shù)研究取得的部分成果見(jiàn)表4。

04

結(jié)束語(yǔ)

上述科技成果，于2021年8月31日通過(guò)中國(guó)水泥與混凝土制品協(xié)會(huì)（CCPA）組織國(guó)內(nèi)外高級(jí)專(zhuān)家鑒定，整體達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，并獲協(xié)會(huì)科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。成果的技術(shù)性、先進(jìn)性可歸納為以下幾點(diǎn)：

（1）創(chuàng)新了設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)；通過(guò)理論分析、數(shù)值模擬和試驗(yàn)論證，綜合考慮施工過(guò)程短暫受力和一直受力的特點(diǎn)，歸納總結(jié)設(shè)計(jì)過(guò)程的關(guān)鍵技術(shù)，將預(yù)應(yīng)力帶肋混凝土疊合板、預(yù)應(yīng)力混凝土空心板兩種樓蓋體系的設(shè)計(jì)方法編制成為計(jì)算軟件，提供了可靠合理、高效便捷的程序化、數(shù)字化的設(shè)計(jì)方式。

（2）創(chuàng)新了預(yù)應(yīng)力帶肋混凝土疊合板樓蓋的應(yīng)用技術(shù)；實(shí)現(xiàn)跨度6.6m帶肋疊合板在全國(guó)大規(guī)模保障性住房項(xiàng)目—深圳光明區(qū)長(zhǎng)圳公共住房項(xiàng)目的應(yīng)用，使用規(guī)模超過(guò)30萬(wàn)m2，建筑結(jié)構(gòu)高度可達(dá)到150m，實(shí)現(xiàn)了建筑大空間可變戶(hù)型的設(shè)計(jì)要求，為預(yù)應(yīng)力疊合板在住宅中的應(yīng)用開(kāi)創(chuàng)了新的局面。

（3）創(chuàng)新了預(yù)應(yīng)力混凝土空心板疊合樓蓋的應(yīng)用技術(shù)；通過(guò)對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土空心板的節(jié)點(diǎn)連接、疊合層設(shè)計(jì)、板縫抗剪等問(wèn)題進(jìn)行研究，有效的解決了其在高層建筑應(yīng)用中的抗震問(wèn)題，并成功的在深圳坪山區(qū)新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)園項(xiàng)目上應(yīng)用，使用跨度達(dá)到8.4m，建筑結(jié)構(gòu)高度達(dá)到95m，是全國(guó)首例應(yīng)用預(yù)應(yīng)力空心板的百米項(xiàng)目。

（4）創(chuàng)新了預(yù)應(yīng)力混凝土雙T板疊合樓蓋的應(yīng)用技術(shù)；通過(guò)對(duì)重載、大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土雙T板的設(shè)計(jì)方法、節(jié)點(diǎn)構(gòu)造、疊合層設(shè)計(jì)、生產(chǎn)工藝等問(wèn)題進(jìn)行研究，實(shí)現(xiàn)了跨度18m、設(shè)計(jì)荷載值56kN/m2的雙T板在辦公建筑中的應(yīng)用，為類(lèi)似重載、大跨度的巨型結(jié)構(gòu)在民用建筑中的應(yīng)用探索了新的路徑。

（5）創(chuàng)新了預(yù)應(yīng)力構(gòu)件的生產(chǎn)技術(shù)；通過(guò)對(duì)德國(guó)進(jìn)口預(yù)應(yīng)力生產(chǎn)線成型、養(yǎng)護(hù)、切割、鉆孔等技術(shù)升級(jí)研發(fā)，部分實(shí)現(xiàn)了進(jìn)口設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化；通過(guò)自主創(chuàng)新完成了預(yù)應(yīng)力帶肋疊合板生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)、使用，實(shí)現(xiàn)該板型的高效高質(zhì)量生產(chǎn)；通過(guò)創(chuàng)新研發(fā)自持力模臺(tái)，實(shí)現(xiàn)預(yù)應(yīng)力雙T板的可移動(dòng)、可變款、可組合式高效生產(chǎn)。

（6）創(chuàng)新了預(yù)應(yīng)力疊合樓蓋的施工技術(shù)；通過(guò)合理的設(shè)計(jì)構(gòu)件尺寸和配筋、合理的制定吊裝和支座方案、科學(xué)的設(shè)計(jì)臨時(shí)支撐，很大程度實(shí)現(xiàn)了預(yù)應(yīng)力疊合樓蓋少支撐甚至免支撐的建造方式，解決了鋼筋桁架混凝土疊合板、現(xiàn)澆樓板施工過(guò)程支模過(guò)多、工業(yè)化程度低、施工環(huán)境差的痛點(diǎn)，引導(dǎo)了裝配式建筑行業(yè)的正確發(fā)展方向。

原文參見(jiàn)《混凝土世界》2022年2期 P42~P51