一、技術(shù)內(nèi)容

鋼管桁架預(yù)應(yīng)力混凝土疊合板（簡稱PK3型疊合板）是指采用了“灌漿鋼管桁架”為加勁肋的先張預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)制底板，在工地現(xiàn)場拼裝完成后，然后在預(yù)制底板上配筋，并現(xiàn)場后澆混凝土形成的疊合樓板。鋼管桁架預(yù)應(yīng)力混凝土疊合梁技術(shù)（簡稱PKL型疊合梁）是PK3型板的應(yīng)用延伸，可與PK3型板等多種產(chǎn)品“共線生產(chǎn)”。由PK3型疊合板技術(shù)和PKL型疊合梁技術(shù)共同組成的“新型裝配整體式先張預(yù)應(yīng)力樓蓋體系”是裝配式建筑領(lǐng)域極具性價比的水平結(jié)構(gòu)技術(shù)體系。

圖1  PK3型板構(gòu)造圖

圖2  鋼管桁架剖面圖

PK3型板下部受拉區(qū)采用性價比較高的抗拉材料“高強預(yù)應(yīng)力鋼筋”、中部采用傳力效率極高的機構(gòu)“三角形空間桁架”、上部受壓區(qū)采用性價比極高的抗壓材料“灌漿鋼管”，從而達到了完美的受力性能。同時，PK3型板通過調(diào)整桁架高度、密度以及鋼管的直徑和壁厚，還能實現(xiàn)“剛度適中、無撐少撐、適用面廣、靈活選用”。

在設(shè)計階段，該技術(shù)遵循“等同現(xiàn)澆”的設(shè)計原則，真正實現(xiàn)了疊合類樓板與現(xiàn)澆樓板在性能與成本上的對接；由于PK3型板技術(shù)可實現(xiàn)“不出筋與并板縫”，從而實現(xiàn)了“設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化、模數(shù)化”，這是“降本增效”的關(guān)鍵。

在生產(chǎn)階段，該技術(shù)充分展現(xiàn)了“無預(yù)應(yīng)力不經(jīng)濟”的實踐共識，用鋼量與混凝土用量均減少約40%，全過程機械自動化操作、無模具攤銷，實現(xiàn)了多種產(chǎn)品的“共線生產(chǎn)”，提升效率、減少用工。

在施工階段，該技術(shù)實現(xiàn)了“免模無撐或少撐”，顯著提升質(zhì)量、提高效率、降低措施費用。

二、技術(shù)指標(biāo)

鋼管桁架預(yù)應(yīng)力混凝土疊合板技術(shù)的安全性與質(zhì)量應(yīng)滿足國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)通用規(guī)范》GB 55008、《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB 50010、《裝配式混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ 1、《裝配式混凝土建筑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》GB/T 51231、《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB 50204以及《鋼管桁架預(yù)應(yīng)力混凝土疊合板技術(shù)規(guī)程》T/ CECS722、《預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絲》GB/T 5223、《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》GB 50017和《鋼筋焊接網(wǎng)混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ 114、《預(yù)應(yīng)力混凝土鋼管桁架疊合板》（圖集號L18ZG401）等的有關(guān)規(guī)定。

鋼管桁架預(yù)應(yīng)力混凝土疊合板技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)如下：

1. 鋼管桁架預(yù)應(yīng)力混凝土疊合板的材料宜采用高強預(yù)應(yīng)力鋼絲與適宜的高強混凝土。鋼管桁架預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)制底板混凝土強度等級不宜低于C40。疊合層的混凝土強度等級不應(yīng)低于C30。鋼管內(nèi)灌漿材料宜采用微膨脹高強砂漿，抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值不應(yīng)低于40MPa。疊合層內(nèi)受力鋼筋、構(gòu)造鋼筋宜采用熱軋帶肋鋼筋，也可采用熱軋光圓鋼筋。

2. 鋼管桁架預(yù)應(yīng)力混凝土疊合板可根據(jù)預(yù)制底板支座構(gòu)造、長寬比按單向板或雙向板設(shè)計。對于長寬比不大于3的4邊支承鋼管桁架預(yù)應(yīng)力混凝土疊合板，宜按雙向板設(shè)計。承受均布荷載的雙向疊合樓板，在正常使用極限狀態(tài)下的內(nèi)力計算，宜選擇符合實際的方法，也可按正交異性板計算。均布荷載作用下的雙向疊合板承載力計算時，可忽略預(yù)制底板之間密拼式整體接縫的影響。

3. 鋼管桁架預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)制底板的厚度不宜小于35mm；跨度不小于6.6m時，預(yù)制底板厚度不應(yīng)小于40mm。鋼管桁架預(yù)應(yīng)力混凝土疊合板后澆混凝土疊合層厚度不宜小于75mm，且不應(yīng)小于60mm和1.5倍底板厚度的較大值。疊合層中垂直于預(yù)應(yīng)力鋼筋方向的板底鋼筋，應(yīng)緊貼預(yù)制底板上表面放置；按雙向板設(shè)計時，受力鋼筋面積應(yīng)按計算確定；按單向板設(shè)計時，應(yīng)配置分布鋼筋。

4. 鋼管桁架預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)制底板的擱置長度應(yīng)符合下列規(guī)定：與混凝土梁或混凝土剪力墻同時澆筑時，伸入梁或墻內(nèi)不應(yīng)小于10mm；擱置在鋼梁或預(yù)制混凝土梁上時不應(yīng)小于40mm；擱置在承重砌體墻時不應(yīng)小于80mm；當(dāng)在承重砌體墻上設(shè)混凝土圈梁，利用胡子筋拉結(jié)時，擱置長度不應(yīng)小于40mm。

5. 當(dāng)胡子筋影響鋼管桁架預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)制底板安裝施工時，可僅在一端預(yù)留胡子筋，并在不預(yù)留胡子筋一端的預(yù)制底板上方設(shè)置端部連接鋼筋，端部連接鋼筋應(yīng)沿板端交錯布置。

6. 鋼管桁架預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)制底板側(cè)邊的密拼式接縫宜為緊密接縫，構(gòu)造形式可采用斜平邊、部分斜平邊等形式。鋼管桁架預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)制底板側(cè)邊的接縫應(yīng)采用無機材料嵌填，嵌縫無機材料宜采用微膨脹高強水泥砂漿。

三、技術(shù)優(yōu)勢

1. 下部受拉區(qū)采用預(yù)應(yīng)力技術(shù)：在底板中放置預(yù)應(yīng)力鋼筋，有效地降低了預(yù)制板的厚度，同時避免了開裂。

2. 上部受壓區(qū)采用鋼管桁架：與普通桁架筋的上弦鋼筋對比，極大地提高上部受壓區(qū)的抗壓能力。

3. 底板最小厚度35mm，容重僅為每平米85kg：是目前世界上最薄的預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)制底板，極大減輕預(yù)制底板的自重，全面提升生產(chǎn)、運輸與安裝效率。

4. 疊合后最小厚度110mm：可以采用“35mm+75mm=110mm”的構(gòu)造形式，比傳統(tǒng)“60mm+70mm=130mm”或“60mm+80mm=140mm”的構(gòu)造形式更薄，從而減輕主題結(jié)構(gòu)自重，節(jié)能節(jié)材，減碳環(huán)保。

5. 極限大板幅可達4.2m寬，12m長：目前，PK3的極大單板板幅已經(jīng)達到50.4m2，隨之更寬模臺產(chǎn)線設(shè)備的研發(fā)應(yīng)用，這一世界紀(jì)錄還將會被持續(xù)刷新。

6. 無支撐或少支撐：由于采用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，PK3型板剛度大，可實現(xiàn)大胯或超大跨的場景應(yīng)用。同時，PK3型板通過調(diào)整桁架高度、密度以及鋼管的直徑和壁厚，還能實現(xiàn)“剛度適中、無撐少撐、適用面廣、靈活選用”。

7. 密拼后無需后澆帶：預(yù)應(yīng)力薄板可實現(xiàn)“并板縫、密拼”，板面后穿的貫通鋼筋的位置有效降低到“底部受拉區(qū)”，真正實現(xiàn)預(yù)應(yīng)力筋與非預(yù)應(yīng)力筋同在底部受拉區(qū)，進而形成雙向板的受力狀態(tài)。

8. 不出筋或一面出筋，提高施工效率：一面出筋時，“胡子筋”可在支座處交替出現(xiàn)，沒有胡子筋的可以在板端后置“假胡子筋”；不出筋時，板的兩端均采用“假胡子筋”的構(gòu)造做法。

9. 可實現(xiàn)多層流水作業(yè)：由于PK3的剛度大、免模少撐或無撐，從而能實現(xiàn)多層流水作業(yè)。

10. 生產(chǎn)成本降低40%：PK3型板能減少約40%的鋼筋和混凝土用量。

4. 適用范圍

鋼管桁架預(yù)應(yīng)力混凝土疊合板可以與裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)、鋼框架結(jié)構(gòu)、裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)組合形成一系列裝配整體式結(jié)構(gòu)體系，也可以取代現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)體系中的現(xiàn)澆樓蓋，可廣泛應(yīng)用于公共建筑、居住建筑以及工業(yè)建筑。

5. 工程實例

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