措施?运输道路能满足行驶要求?４　施工操作工艺４??１　工艺流程

钢筋混凝土构件模具制作与安装→钢筋制作与安

装→构件制作→构件的脱模?４??２　施工操作要点

模具制作?用作底模的地坪、胎模?应平整光洁坚实?水泥胎模的转角处应做成圆角?模具制作宜考虑负偏差?避免构件出现超长、超宽、超厚?用料应符合节约的原则?当采用木模板时?应避免大材小用?长材短用?且要符合下列要求:一是凡遇木材大节、腐烂、虫蛀、暗伤的不能使用?或截去损伤部分?二是木制的箱型侧模、胎模等应有足够的横肋支撑、底模也应有足够的小楞支托?间距不大于５００ｍｍ?箱型侧模如采用活动卡具固定的?其间距不大于２ｍ?厚而高大的构件(如吊车梁)模具应采用螺栓固定?以保证构件的成型尺寸?木材必须接驳时?在接驳部位应予加固?接驳点不得在易变形处?三是端头横板应视构件的宽度采用适当厚度的板材?支撑横头板两边的木条必须装订牢固或采用角钢加抽芯构件的端头横板应使用钢板?四是横板拼缝必须紧密?与混凝土接触的表面必须光洁?五是较长的构件、模具需分段拼接?制作分节

２０１８年１１月黑龙江科学ｈｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇｓｃｉｅｎｃｅ

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脱模的模段应保证各支承点的承载能力?制作时依据拼装接合的需要?适当加长或缩短长度?制作后对每段模具进行编号?注明用途?以利安装?采用分节脱模的底模?每模段以２ｍ长为宜?另制一段长约２００~３００ｍｍ的底模段?以方便拆除?六是使用吊芯模板加ｈ形柱、工形屋面梁等?吊芯模板制作时要考虑在混凝土初凝时易于拆出抬走?七是平卧叠层生产构件时?其下层构件的混凝土强度须达到设计等级的３０％以上(且>５ｍｐａ)?下层构件的表面应作好隔离措施?叠层高度宜在１ｍ以下?一般混凝土屋架不超过四层?八是构件预留孔洞所埋置的圆管等成孔模具?应在浇筑完混凝土接近初凝时?将圆管先转动数圈?抽芯对应能保证孔道上的混凝土不塌陷?不开裂?并应保证抽芯的拉力始终与孔道中心线重合?抽芯的速度应均匀一致?九是屋架底模的铺设应进行抄平?防止翘曲现象?大型屋面板的底模除考虑承受预应力所具有的足够刚度外?还须考虑当支承了３点后第４个角的变形?４??３　模具安装

?模具安装后应用直角工具检查构件模具端头的垂直度?如发现模具与钢筋差异太大?应及时检查找出原因?

第二?为保证预埋件、预留孔、预留筋等留设准确?安装模具时应固定(如设卡板等)?特别应注意吊车梁面的预留螺栓和螺栓孔的位置?如需要边浇捣混凝土边安装预埋件等?应事先在模具上标上明显的标志?第三?ｈ形柱、工形屋面梁等底模铺设的高度应考

虑能将庇模取出?

什么是管桩柱pc构件预制墙板陶粒板alc楼梯rlc飘窗宁波奉化成品墙板

第四?在工地现场预制的柱、梁、屋架等构件?在模具安装前?应根据现场构件的平面布置图平整场地、夯实?并考虑排水?铺地的底龙骨应全面与地基面接触?地基面宜先铺石粉一层?场地和模具的重复利用:在安装前要铲净灰渣.地坪涂隔离剂(油)时耍簿而均匀?不漏空?场地如有积水或雨水后应事先将水扫除?稍干后才可将隔离剂涂刷?若地面过湿或遇场地伸缩缝处?应铺设纸或水泥袋纸作为隔层?如隔离剂涂刷后被雨水冲刷?必须按上述方法重新进行处理?第五?预制大型屋面板采用短线底模生产时?底模必须具有足够的刚度?使施加预应力和吊运过程中不会产生较大的挠度?避免使屋面板产生变形?４??４　构件制作

?空心板或天沟类构件?应先用振动器将底板部分振实?然后再将芯管或胆模放上?空心构件要经常检查芯管的平直度?防止抽芯管时塌孔?

第二?每个预制构件的混凝土必须一次连续浇筑

完毕?不得留设施工缝?

第三?构件的表面应用木抹子压抹?厚度不足之处应以同样材料填补?有防水要求的构件?其表面压抹应不少于三遍?后一遍应待混凝土接近初凝时进行?压抹后表面应平顺光滑?不露砂眼?

第四?构件采用蒸汽养护应符合相关规定?

４??５　模具拆除

?构件起模叠堆时的混凝土强度必须满足设计要求?一般构件如设计没有特别说明时?不应低于设计的混凝土强度标准值的７５％?

第二?拆模时应检查构件的几何形状?预埋件、预埋筋及预留孔等有否错漏偏差?以便及时处理?以保持构件良好的外观?

第三?动拆除模具时应保证构件棱角完整?采用分段拆除底模的构件应待混凝土达到５０％设计强度后方可进行?每拆一段要及时回顶?确保构件不变形?第四?薄而高的构件(边肋高度在ｌ６０ｍｍ以上)和比较重要的构件(如早车梁、屋面梁等)应等混凝土终凝后才能拆模?以防止变形?如需要立即拆模的?制

作时必须考虑在箱型侧模内加衬板与混凝土表面接

触?衬板与侧模应加卡具夹稳?在翼缘部位应用底板顶托?以防下沉?拆除箱型侧模时要保证混凝土不变形?

第五?需要拆除的芯模和预留孔洞的内模(管)?

拆除时应保证构件和孔洞表面的混凝土不发生塌陷和

　　摘　要：依据８０ｍｍ厚预应力空心板结构性能试验结果，分析了该类板作为叠合板底板的可能性；并依据多跨连续叠合板的受力特征，提出了该类板作为叠合板底板时其纵向接头的连接方法．将８０ｍｍ厚预应力空心板叠合板、６０ｍｍ厚实心底板叠合板、以及传统现浇板的主要经济指标进行对比，指出了该类板作为底板的叠合板在工程造价上的优势．关键词：预应力空心板（８０ｍｍ厚）；叠合板；结构性能；纵向接头；工程造价中图分类号：ｔｕ３７８　　　文献标识码：ａ

　　装配式结构施建筑面积的比例达到３０％．２０１７年，河南省办公厅《关于大力发展装配式建筑的实施意见》明确指出，到２０２５年底，装配式建筑占新建建筑面积比例达到４０％．许昌市对装配式建筑推广应用也提出了相应的要求．

混凝土楼盖的工程造价约为住宅结构总造价的２０％～３０％，其自重亦占结构总自重较大比例，因此，降低装配式叠合楼盖的自重对提高装配式建筑的综合效益是必要的．当前的装配式叠合楼盖板中，叠合板底板多采用混凝土实心薄板，这种结构刚度较小，板型尺寸大，吊装过程极易开裂，施工时需要架设较多的

临时支撑［１］．如对实心薄板施加预应力，可有效改善其抗开裂性能，但不能减轻结构自重．且在多跨叠合

板结构中，对于底板先简支、叠合后连续的板，其纵向接头处理对板整体受力及支座处塑性铰形成十分关键，但目前无明确的纵向接头处理技术．

本研究依据８０ｍｍ厚预应力空心板结构性能试验结果，分析了将该类板作为叠合板底板的可能性，并提出了以该类板作为叠合板底板时纵向接头的连接方法，在此基础上，将该类板与工程中常见板的主要经济指标进行对比，分析了其工程造价优势，以期为该类板的工程应用提供科学依据。

１　预应力空心薄板（８０ｍｍ厚）的结构性能试验结果分析

８０ｍｍ厚预应力空心板截面如图１所示．对跨度３．０、３．３、３．６、３．９及４．１ｍ跨的５块板采用堆载法

对试验板施加均布荷载［２］，采用千分表量测挠度变化，在跨中截面粘贴混凝土应变片，监测跨中截面混凝

土应变变化并获取开裂荷载等，加载方案如图２所示．根据试验测定结果，５块板的主要结构性能指标试

验值［３］如表１所示．

表１中各项参数的确定是依据现行《混凝土结构工程施工质量验收规范》（ｇｂ５０２０４－２０１５）计算．从表１看出，试验板的抗裂系数实测值都较其允许值高，两者的比值均在１．１７～１．７２之间，表明该类板有较

收稿日期：２０１８－０９－２０

基金项目：博士后科学基金项目（２０１４ｍ５６２０００）；河南省高等学校青年骨干教师资助项目（２０１４ｇｇｊｓ－１１６）作者简介：王　俊（１９７５—），男，河南光山人，教授，博士，研究方向：混凝土结构基本理论及施工质量控制技术．

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第３７卷第１２期王　俊，等：新型预应力空心薄板（８０ｍｍ厚）叠合板工程技术经济分析

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好的抗开裂余量，实验过程中监测到试验板在开始加载至终破坏的过程中，裂缝数量及裂缝宽度均得到充分的发展．试验板在标准检验荷载下短期挠度较大，短期挠度实测值均较其计算值大，两者的比值均在１．７５～４．４之间，表明试验板在加载过程中挠度发展十分明显．试验板的承载力检验系数实测值均较其允许值大，两者比值在１．０７～１．１２之间，且板的终破坏标志均为主筋拉断．

图１　８０ｍｍ厚预应力空心薄板图２　８０ｍｍ厚预应力空心板加载图

表１　预应力空心薄板（８０ｍｍ厚）结构性能检验结果

００

３．０１．１５４１．５９７６．１１．５２１．６５

３．３１．１５４１．３５０６．７４３．８３１．７５

３．６１．１５４１．８４６７．３９２．９５１．５５１．８５

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３．９１．１１４１．６２０８．４５３．９５１．６５

４．１１．１１４１．９２４８．９２．０２１．８５

　　注：［γｃｒ］为预制构件抗裂检验系数允许值；γ０ｃｒ为构件抗裂检验系数实测值，即构件的开裂荷载实测值与标准荷载值得比值；［ａｓ］为挠度检验允许值；ａ０ｓ为在标准荷载检验值ｆｋ作用下构件短期挠度实测值；［γｕ］为预制构件承载力检验系数允许值；γ０ｕ为构件承载力检验系数实测值，即构件的承载力检验荷载实测值与承载力检验荷载设计值得比值．

上述研究表明，８０ｍｍ厚预应力空心薄板的结构性能各项指标合格，破坏时主筋拉断，裂缝发展充分，

且有明显挠曲变形，属典型的延性破坏，因此，该类板可作为可叠合板的底板．

２　８０ｍｍ厚预应力空心板叠合板底板的纵向接头连接技术

汶川地震灾后调查表明［４］，对在中小学教学楼、医院等采用装配式楼盖的大开间建筑，预应力空心板

与支撑梁或支撑墙体间仅靠座浆法连接远远不够．当地震纵波抵达时使结构构件上下颠簸，进而使连接处基本脱离；随后横波抵达，即将已与支撑失去有效连接的楼盖板从其支撑结构上晃落，进而形成坍塌，造成人们生命财产损失．

传统的预应力空心板装配式结构纵向接头施工时尚未统一规范，这主要与施工人员对预应力空心板的受力状态没有明晰的认识有关．对于在受力过程中呈简支状态的单向板，其纵向接头要求不高，底板是否设置胡子筋以及对胡子筋是否做处理对板受力性能影响不大．但对于采用预应力底板的多跨连续叠合板，其特点是底板先简支、叠合后连续，因此，对该类板要求支座处板纵向接头必须有可靠连接，使其在极限荷载或地震作用下，支座处可形成塑性铰并传递弯矩，进而实现内力重分布．

在当前采用预应力底板叠合楼盖板中，对底板纵向连接及预应力底板的胡子筋等均没有明确的方案要求．本研究结合在砖混结构中硬架支模的施工经验以及工程应用效果，并借鉴前期课题组对叠合连续板

的加载试验结果［５］，采用纵向接头连接技术（图３）．

即在预应力底板制作阶段预留５～６ｃｍ的胡子筋，底板就位后，将纵向接头处两块板的胡子筋采用１３５°弯钩弯起并交叉，然后在交叉处放置一根直径６ｍｍ横向连接筋；在支座上部布置负弯矩筋，负弯矩筋的直径和间距可根据跨度大小进行调整．该方法有效的加强接头的整体性，确保支座处塑性铰的形成，

跨度／ｍ［γｃｒ］γｃｒ［ａｓ］／（ｍｍ）ａ０ｓ／（ｍｍ）［γｕ］γｕ

2

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许昌学院学报２０１８年１２月

进而保证地震作用或偶然作用下的结构的整体性及耗能能力．

图３　叠合板底板纵向接头连接方式示意图

３　预应力空心板（８０ｍｍ厚）叠合板工程造价分析

参考预应力叠合板的应用情况［６］，选３．９ｍ跨度板为例，从主材材耗、辅材材耗、周转材料、叠合板额

外费用等几个方面，初步估算对比以下三类板的技术经济指标：

ａ类板：全现浇结构，板厚１２０ｍｍ．

桩基作为建筑工程的重要构成部分，其稳定性直接影响其使用年限及安全性，若达不到行业标准要求，将会降低其使用性能。因此，必须结合工程实际情况，选取相应的施工技术，确保满足工程建设需求。在建筑工程施工过程中，静压预应力管桩技术应用相对较为广泛，实现对地基的有效加固，进而提高工程的稳定性及安全性，其工艺原理为：待桩机就位之后，采用起吊设备进行吊桩、喂桩，在外界施加一定的静压压力，将管桩压入地基土体之中，采用焊接的方式实现管桩接长，直至达到设计标高方可停止施工，该项技术施工操作相对简单，有效缩短工期，具有良好的经济效益。

1工程案例

某建筑工程在采用现浇钢筋混凝土框架结构，总面积为12606m2，高度24m，根据对施工现场地质条件的勘测，广

泛分布强风化砂质泥岩，承载力标准值约为320—450kpa，采用静压预应力管桩技术进行施工，单桩承载能力设计为800—1500kn，桩体长度为14—16m，以进入强风化岩层为准，静压桩的终压值不低3000kn。充分掌握静压预应力管桩施工的技术标准，严格规范施工人员操作行为，从根本上保证建筑工程桩基的稳定性。

2静压预应力管桩施工工艺分析

2.1施工场地处理

首先应全面清理施工现场的障碍物，若工作面存在坑洞现象，应及时采取回填措施，并适当压实，以提高其承载能力。同时勘测实际地质情况，明确地下管线分布情况，做好相应防护措施，避免对工程建设造成影响。其次，根据设计方案的要求测量各项施工参数，放出轴位控制线及基准线，测定桩体位置，实际偏差不得超过20mm，并将其标记出来，

由专门操作人员调试设备参数，检验其使用性能，确保设备正常运转，形成相应的管理档案，加强机械设备管理，避免后期施工中出现机械故障，延缓正常建设进度。试压表层土质承载能力，不得低于100kn/m2，若承载能力达不到标准要

求，在后期运行过程中会出现沉陷问题，对正常施工造成影响。对于承载力相对较弱的部分，可对其进行换填处理，或者根据编制完成的桩机行走路线图铺设钢板。随后将静压桩机移动至指定位置，调试各项施工参数，将夹持钳口中心对准定位点，可采取中心线锤陀进行适当调整，调平桩机。2.3管桩运输

管桩运输时应保证其强度达到相关标准要求，杜绝出现滑动现象、撞击等现象，做到平稳提升。待管桩运送至施工现场之后，应按照相关标准检验各项参数，具体如表1所示，严把质量关，若存在质量不达标的管桩，应及时清退出场。质量验收合格的管桩做好堆放工作，选择平整、坚实的堆放场地，采用二点法设置相应支垫，垫木应与吊点位置处于同一平面。管桩堆放高度应控制在4层以内，若叠层堆放时，必须按照相关标准加设贴地垫木，并适当加宽，以保证管桩堆放的稳定性。不同规格的管桩应分类堆放，避免在后期施工中吊运错误。

表1管桩允许尺寸偏差表

项次检验项目允许偏差值检验方法1长度l+0.7%l，0.5%l钢卷尺2端部倾斜≤0.5%l直角靠尺测量3直径±5钢直尺测量4壁厚正偏差不限，5钢直尺测量5保护层厚度+10，5钢尺测量

6桩身弯曲度≤1/1000桩长且不大于20钢直尺测量

为后期施工提供标准及参考。同时定期复核桩体桩体，防止标记位移，影响位置准确性。2.2桩机就位

结合建筑工程地质条件，选取相应规格的静压桩机，并

220

2017年第09期/总第506期

7端头板

平整

度2

外径0，1内径±2

厚度正偏差不限，负偏差为0

钢直尺测量

1

2.4吊运及插桩

通常采用两头勾吊法进行单根管桩吊运，竖起时可单点吊运，在此过程中应平稳运行，避免桩身受损。将吊起的管桩运送至夹桩钳口，缓慢下降桩体位置，直至与地面距离为1.0m左右时夹紧桩身，并适当调整压桩机，使得桩尖与桩位中心保持一致，将其压入地基土层中0.5—1.0m后，保持桩身稳定，采用经纬仪或线锤校准桩身垂直度，旋转桩机导架，滑动调整桩体位置，将垂直度误差控制在0.5%之后，才能进行压桩施工。

2.5压桩和接桩

通常应按照相关标准进行压桩试验，通过试验施工能够确定各项施工参数，及时发现施工中可能出现的问题，并采取规避措施。合理确定压桩顺序，避免挤土效应对压桩施工造成影响，并以此为依据组织施工部署。通常情况下，压桩速度控制在2.0—3.0m/min左右，根据实际地质条件进行适当调整。实时观测桩身垂直度，将其控制在误差允许范围之内，误差过大时必须采取纠偏措施。并检查压桩过程中是否出现位移现象，做好相应记录工作。两节管桩之间应采取接桩处理措施，接桩前应将桩端的泥污、浮锈等清理干净，避免影响焊接质量。焊接缝处应均匀饱满，待其完全冷却之后涂刷防腐漆，随后方可继续压桩。2.6送桩或截桩

若桩顶设计标高位于地面之下，必须采取送桩处理的措施，根据管桩的外形尺寸选取相应的送桩器，并确保其强度和刚度满足施工要求，通常为圆形钢柱体。在进行送桩施工时，测定地面标高，并以此为依据标注送桩深度，送桩器轴线应与桩身保持一致，不得出现偏差过大现象，采用水准仪跟踪观测送桩实际情况，直至达到设计标准高。对于桩顶高于地面的管桩，需将多余桩段截去，应采用专门的截桩器操作，禁止直接敲击、冲撞管桩。待管桩施工完成后，方可移动机械设备进行下一桩位施工。

3静压预应力管桩施工质量控制措施

（1）加强管桩质量验收。在工程建设中所采用的管桩材料必须进行严格的质量验收，对于桩身弯曲程度过大的材料，禁止应用在施工之中，将桩体长度、直径等各项参数指标控制在标准允许范围之内。验收合格的管桩应做好现场堆放工作，避免在存放时出现滑动、坍塌等问题，造成桩身破损，降低其使用性能。此外，在管桩吊运、插桩施工过程中，也应严格规范操作行为，加强桩体保护措施。预应力管桩的质量直接影响了建筑工程地基的稳定性及承载能力，因此必须遵循技术标准，确保满足工程施工要求，从根本上减少工程质量隐患。

（2）压桩顺序也是影响施工质量的重要因素，伴随压入管桩数量不断增多，土体密度也会随之产生变化，呈现出不断增高的趋势，具有明显的挤土效应，降低工程地基的稳定性。后期静压沉桩压力过大，导致施工困难或土层隆起等现象，同时挤土效应也可能会造成已完成施工的桩体上浮。应当根据工程实际情况，确定科学的压桩顺利，通常选择单向行进，不得从两侧逐步向中间推进。结合压桩施工顺序编制桩机行

新型建材与施工技术

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走路线，同时全面检测设备各项仪表，储备易损零件，充分掌握设计图纸要求，明确相关技术标准，严格规范施工操作行为，确保工程建设顺利进行。

（3）在压桩之前，必须保证桩体垂直度达到相关标准要求，将其控制在0.5%之内，若桩身下沉的过程中处于不垂直状态，容易受到偏心力的影响，降低管桩承载能力。在施工过程中从两个方向定期监测桩身垂直度，一旦出现偏差过大现象，禁止采取强行回扳的校正措施，否则可能会导致断桩或桩身断裂等问题，应将管桩拔出之后，回填并重新施工。在管桩入土时中如遇到弧石等障碍物，应观测桩体是否出现位移现象，若位移过大需立刻停止压桩，将障碍物完全排除之后才能继续施工，若未出现明显位移现象，可待桩身深入地表1m左右，此时桩体位置相对稳定，检验管桩的垂直度，避免出现误差过大的现象。上下节管桩应加强接口处理，先将接口处调平，并将杂物清理干净，保证中心一致、接口对齐之后，才能进行焊接作业，通常采用对称焊接的施工方式，自然冷却时间应在15min以上，完全冷却之后才能进行后续静压沉桩施工。按照相关标准规范要求，应全面清理检查焊缝，对于存在缺陷的接口焊缝，应根据实际情况及时采取修补措施，确保焊缝处的牢固程度，避免影响静压预应力管桩的整体性。

ｂ类板：叠合板结构，叠合板底板：６０ｍｍ预应力实心板，叠合层：６０ｍｍ．ｃ类板：叠合板结构，叠合板底板：８０ｍｍ预应力空心板，叠合层：６０ｍｍ．

将传统现浇板、底板为６０ｍｍ厚预应力实心板的叠合板、底板为８０ｍｍ厚预应力空心板的叠合板，分别从主材、辅材、施工周转性材料、以及叠合板额外增加费用等进行对比（表２）．结果表明，采用６０ｍｍ厚实心底板的预应力叠合板结构，其造价较现浇结构的主要技术指标的造价有所增加，约提高６％；采用本研究的８０ｍｍ厚预应力空心板叠合板，其造价较传统现浇工艺在主要技术指标上增加约５％，但较６０ｍｍ厚实心底板的预应力叠合板结构造价降低约２．２％．因此，在装配式结构大规模推广的情况下，采用本项

目的８０ｍｍ厚预应力空心板叠合板在经济上与其他类型底板的叠合板相比有一定优势［７］．

表２　三类板技术经济指标估算／（元／ｍ２）

技术指标ａ类板ｂ类板ｃ类板主材钢筋３６．０４３２．６４３１．３２（考虑了构造筋）

开裂?什么是管桩柱pc构件预制墙板陶粒板alc楼梯rlc飘窗宁波奉化成品墙板

第六?构件应平稳起吊?轻吊轻放?操作时统一指挥?步伐协调?作业过程发出信号要清晰明朗?在场地、地模上预制的构件?应借助撬杠等工具协助起模?不得单纯用起重机硬吊?叠层生产的构件也应用大锤、钢凿、术模等工具协助将构件分离?撬杠不得在构件薄弱处着力.必要时用多支撬杠配合?边撬边垫术模?用力不要过猛?逐渐将构件松脱?

第七?构件的支承位置和方法应符合构件的受力情况?如设计无规定时?应根据计算决定?一般简支梁式构件支承在支座部位?但考虑钢丝绳的挂设方便?可适当将垫术自端头移入１/１０~１/１２的构件长度?预制桩的支承点应设在ｌ/５的构件长度上?

第八?起模后的构件?如发现底部存在缺陷?必须