新型叠合结构体系的设计与施工技术探究

文/ 孙智良 邯郸建筑设计有限责任公司 河北邯郸 056000

新型叠合结构体系的设计与施工技术探究

文/ 孙智良 邯郸建筑设计有限责任公司 河北邯郸 056000

新型叠合结构体系具有自重较轻，受力性能优良，施工方便快捷，节约原材料的特点，受到了很多工程施工的青睐。为了进一步促进新型叠合结构体系的推广施用，本文将着重通过介绍叠合结构的设计、施工及构件制作，希望能够对新型叠合结构体系的施工技术有所助益。

叠合结构;施工技术;设计特点

1、前言

当前建筑行业发展蓬勃，一系列的建筑施工技术也应运而出，这些施工技术也不断的促进建筑施工的发展。最初的混凝土施工技术主要由现浇整体结构技术组成，但是这项技术应用之初，就发现了其中的弊端即现浇混凝土支模太困难、施工周期过长严重影响了建筑施工的进程，为此通过不断尝试和改良，我们得到了混凝土叠合结构。近几十年的发展，叠合结构得到了广泛的应用推广其技术已经相应成熟。但是目前所采用的叠合结构体系还存在着一定的问题，诸如预制板多采用平板、没有标准的叠合结构体系等问题。本文将就这些问题进行探究，希望能够对优化施工工艺有所帮助。

2、新型叠合结构体系的设计

叠合结构指的是通过后浇混凝土形成的一种可以装配的整体式结构，这是一种优越的结构模式，由于其具备刚度适宜、受力性能良好、抗震性优良、节约原材料、施工快捷的优点而得到广泛应用。

2.1 施工程序

叠合结构的施工分为两部分施工程序，首先将预制构件现场安装，然后再次浇筑混凝土使构件形成整体的构件。由于其浇筑过程的特殊性，这就决定着在施工前就要准确设计好叠合梁、板的尺寸及位置，还要设计好流程，一旦施工开始，就很难更改，出现任何的疏漏都会很困难再更改甚至会要求重新返工，这给施工进程及原材料浪费造成很大的困扰。

2.2 叠合板设计

当前国内普遍应用的预制板，无论规格是多少，它的厚度都在40mm上，因此普遍的自重都是比较大的。为了减少自重，将预制板的厚度设计为30mm，而板肋的高度及宽度将会根据实际情况而做出调整。为了使施工过程变得更加便捷，对于板这种受到的载荷变化不大的构件，可以提前生产出预制板，因此我们给这种预制板及叠合板做出如下加工规范：

该预制板带肋，我们选取其截面图形为T形，这样既可以减少底板的材料用量，又可以增加叠合面积，也会提高叠合面的抗剪能力；同时为该预制板配置预应力钢筋，钢筋的型号选择锚固能力较强的市场应用比较普遍的螺旋肋钢筋；为了增加板的受力性能，其肋下留出均匀的孔洞，还可以方便施工时添加非预应力钢筋，作为双向叠合板使用；这种板在铺设过程中不需要支撑，减少了一半的工程量。配置预制板时，它的底板及板肋所用的混凝土等级一般不同，为了施工便捷，通常先底板后板肋分步进行。为了保证两者之间有比较好粘结，底板浇筑完后迅速的浇筑板肋，同时要用振捣器振捣，这就需要事先还要准备好混凝土，时间也要拿捏得当。

2.3 叠合梁设计

叠合梁有两种设计模式，分别为U形和T形预应力预制构件叠合梁。其中U形叠合梁就是将预制梁截面设计为U形，此时的截面高度大约40mm，肋高设计依然根据实际情况来确定。设计的叠合梁的纵向受力由预应力钢筋及非预应力钢筋支撑；为该预制梁配置预应力钢筋时，钢筋的型号选择锚固能力较强的市场应用比较普遍的螺旋肋钢筋，钢筋的数量由叠合梁所受荷载计算来决定；非预制钢筋的配置集中在叠合梁的底部，这是由施工工艺来决定的，而其数量也要根据实际情况受力分析来计算所得。对于T形叠合梁来说，底板高度大约为40mm，肋高大约为50mm，肋宽50mm。配筋量及配筋位置与U形预应力构件的设计思路相同，本质还是要归结到力学计算上求得。为了保障施工的质量及便捷，要为预制梁两侧添加模板，将预制板放置到侧模上。

这两种叠合梁都是受力叠合梁，施工时都要在下面设置支撑，具有相似的特点：第一、叠合梁包含预制梁，而预制梁有运输便捷安装快捷简单的优点，应用广泛。第二、配筋时为纵向受力钢筋配置了非预应力钢筋，对解决裂缝分布不均匀、增加抗剪抗压抗扭能力、延长使用寿命大有裨益。在设计预制梁时，因为又添加了非预应力钢筋，也增加了梁的多变性。第三、相比普通梁而言，叠合梁的有效预压应力更大，抗裂性能更优，钢筋使用量更少。需要添加说明的一点是配置预制梁时，因为预制梁有箍筋，其工艺时最繁琐复杂的。

2.4 叠合柱的设计

叠合梁一样，叠合柱也分为两种设计方形及圆形，它们都是中空结构，配筋更省，仅需要配置实用阶段所需要的箍筋及纵筋。施工时，纵向受力钢筋分布在预制管的内壁上，用箍筋固定，中间添加方形预制管。

配置预制柱管时，工艺也比较繁杂，要设置内侧模板，浇筑柱管管壁时用小混凝土进行浇筑，浇筑过程中还用用振捣器不停振捣敦实。

3、叠合结构体系的施工技术

施工过程中不同的结构型式要运用不同的叠合结构，不同的板、梁、柱连接方式及构造都有要求。有的建筑甚至只采用叠合板，将叠合板直接防置到承重墙或梁上。在驾设预制柱管时，为了固定好预制柱管，还需要特别固定预制柱管；安装好预制梁后还要额外添加支撑，而预制板就防置到预制梁的两肋上；布置好板、梁、柱后只需再次浇筑一次混凝土就可完工。为了保证后浇筑的混凝土与预制件之间的粘合，在浇筑之前还要对预制件进行清理，保证其表层湿润干净。

设计叠合结构的一个重要点就是节点设计，叠合结构的受力软弱出多发于该处，牢靠的节点连接才能实现整体协调，将受力性能发挥到最大化。

结语：

由于叠合结构兼具预制件和非预制件，所以它具有现浇构件及装配构件两者的优点，它的抗震、抗压、抗剪、抗扭能力都很优良，使用寿命比较长，同时又有比较好的整体性能。在如今什么都讲究速度的时代，新型叠合结构体系的设计可塑性强、安装及浇筑方便大大加快了工业发展的脚步以及城镇建设的速度，也节约了大量的资源，实现了可持续发展。因此，推广和使用新型叠合结构体系，具有优良的经济效益和社会效益，这是一个造福人类、社会的高效益的工艺。

[1]肖景平．预应力高强叠合结构叠合梁生产工艺 ．《建筑技术》，2014年1期.

[2]刘泓鑫，肖景平．预应力高强叠合结构技术的经济技术分析．《混凝土》，2013年5期.

[3] 孙世泉．基于ANSYS的叠合结构受力分析 ．《水利科技与经济》，2013年12期.