預(yù)應(yīng)力混凝土雙向疊合板樓蓋結(jié)構(gòu)實體檢驗

□文/蔣 權(quán)

預(yù)應(yīng)力混凝土雙向疊合板樓蓋結(jié)構(gòu)實體檢驗

□文/蔣 權(quán)

文章主要介紹預(yù)應(yīng)力混凝土雙向疊合板樓蓋結(jié)構(gòu)實體結(jié)構(gòu)性能檢驗，得出試驗數(shù)據(jù)，為設(shè)計單位提供設(shè)計依據(jù)。

雙向；疊合板；樓蓋結(jié)構(gòu)；實體檢驗

預(yù)應(yīng)力混凝土疊合結(jié)構(gòu)是當(dāng)前國際上大力發(fā)展的一種裝配整體式結(jié)構(gòu)，它既有整澆式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)整體性好的優(yōu)點，同時避免了整澆樓蓋普遍出現(xiàn)裂縫的缺點；又有裝配式結(jié)構(gòu)可使建筑構(gòu)件工業(yè)化、縮短工期、節(jié)省模板和材料、提高工程質(zhì)量的優(yōu)點。該結(jié)構(gòu)在國內(nèi)使用較少，在天津市電力公司供用電綜合樓工程中使用了大跨度平板式或肋形預(yù)應(yīng)力混凝土疊合板，根據(jù)設(shè)計單位提供的理論試驗數(shù)據(jù)進行試驗，得出實際值，為設(shè)計單位提供可靠的設(shè)計依據(jù)。

1 疊合樓板的設(shè)計

以3股鋼絞線作為預(yù)制預(yù)應(yīng)力肋形底板主筋的疊合樓板是為電力公司供用電綜合樓設(shè)計的配套樓板。預(yù)制肋形底板的跨度 8 200 mm，實長8 050 mm，板寬1 175 mm，預(yù)制肋形底板平板部分厚60 mm，中間兩肋厚 120 mm，肋寬為 300 mm，疊合樓板總厚 180 mm，見圖1。

圖1 預(yù)應(yīng)力混凝土疊合板

疊合樓板按雙向板設(shè)計。預(yù)制肋形底板混凝土強度等級為C40，疊合層混凝土強度等級為C30。預(yù)制肋形底板預(yù)應(yīng)力主筋采用 6根 φs10.8（3×5.0）3股鋼絞線，其標準強度fptk=1 570 N/mm2，設(shè)計強度，=1.95×105 N/mm2。預(yù)制底彈性模量Es板橫向鋼筋HRB335級φ10 mm@110 mm，每側(cè)伸出400 mm。吊勾 φ10 mm共4對。板自重Gk1=4.41 kN/m2，抹面及裝修重Gk2=1.18 kN/m2，隔墻重Gk3=1.57 kN/m2，結(jié)構(gòu)自重(恒載)總計Gk=7.16 kN/m2；使用載荷(活載)Qk=1.96 kN/m2，標準載荷Qs=9.11 kN/m2，設(shè)計載荷Qd=11.33 kN/m2。

2 預(yù)制預(yù)應(yīng)力肋形底板的制作

疊合板的預(yù)制預(yù)應(yīng)力肋形底板是在120 m長線臺座上鋼模快脫工藝生產(chǎn)的。預(yù)應(yīng)力主筋保護層厚度30 mm。預(yù)應(yīng)力張拉采用YC-18千斤頂單根張拉，兩端均用圓套筒夾片式夾具進行錨固。張拉控制應(yīng)力0.7fptk取1 090 N/mm2。張拉預(yù)應(yīng)力采用應(yīng)力—延伸雙控制?；炷敛捎貌迦胧秸駬v器振搗密實成型。預(yù)制肋形底板表面作成凹凸≮4 mm的粗糙面。預(yù)制肋形底板為自然養(yǎng)護。構(gòu)件放張時的混凝土強度為設(shè)計強度的80%。

3 結(jié)構(gòu)性能檢驗

3.1 樓蓋結(jié)構(gòu)做法

樓蓋8200mm×9575mm，凈跨尺寸 8 050 mm×9 425 mm，計76 m2，由7塊預(yù)制預(yù)應(yīng)力肋形底板拼成。在預(yù)制肋形底板底部及板縫支模處各設(shè)臨時支撐2道。板縫寬200 mm，板側(cè)甩筋上彎30°相互交叉伸入后澆層錨固。彎折處另配HRB335級2φ10 mm縱筋構(gòu)成整體雙向受力。預(yù)制底板的四側(cè)均伸入支座50 mm。板端3股鋼絞線伸入支座內(nèi)錨固。在疊合層中配置間距為200 mm的Q235級φ6 mm雙向鋼筋網(wǎng)片，然后同時澆筑疊合層和板縫處混凝土，組成整體嵌固式雙向疊合板樓蓋實體結(jié)構(gòu)。自然養(yǎng)護。待混凝土強度等級達到C30（實際強度為39.3 MPa）時，撤掉支撐準備進行結(jié)構(gòu)檢驗。

3.2 測點布置及樓板反拱值量測

疊合板底共設(shè)5個測點，見圖2。

圖2 疊合板底測點及裂紋分布

沿板底的縱、橫方向分別劃分 10個區(qū)間并在板的8.2 m跨度方向?qū)崪y11點反拱值，其中最大值為18 mm，最小值為1 mm，樓板中點的反拱值為10 mm。

3.3 加載方法

試驗采用砂子加載，砂子密度1 620 kg/m3。加荷試驗共分6級，每級載荷為1.25 kN/m2。每級載荷換算成砂子厚度79 mm。

3.4 結(jié)構(gòu)檢驗結(jié)果

在第5級載荷（6.25 kN/m2）加荷靜停30 min后，板的主受力方向第3塊疊合板的兩肋處沿縱向出現(xiàn)2條裂縫，裂縫寬度分別為0.05、0.02 mm。繼續(xù)加載到第6級載荷（7.50 kN/m2）時，樓板出現(xiàn)由四角向中間開展的斜向裂縫，裂縫寬度為0.02 mm，每個角的裂縫數(shù)量達4～5條，見圖2，靜停30 min后，板的裂縫數(shù)量不斷增加，裂縫最大寬度0.05 mm并且在板的中部出現(xiàn)一條橫向裂縫，裂縫寬度為0.02 mm，此時板中點的撓度為17.29 mm，減去預(yù)壓應(yīng)力所產(chǎn)生的反拱值10 mm后撓度僅為7.29 mm，為L0/1 035，說明板的剛度好。因受加荷條件所限，該板沒有加荷至破壞狀態(tài)（撓度達=41 mm，裂縫寬度為0.3 mm的延性破壞）。卸荷后板中點的殘余撓度為7.63 mm，板仍處于2.37 mm反拱狀態(tài)，說明該板的彈性很好，變形大部分得到恢復(fù)，殘余的最大裂縫寬度僅為0.01 mm，大部分裂縫甚至很難看到。

4 結(jié)論

1）疊合板的預(yù)制預(yù)應(yīng)力肋形底板是按單向預(yù)應(yīng)力板設(shè)計的。預(yù)制底板安裝后留出板縫，板側(cè)甩筋彎起伸入疊合層錨固，板縫處采取加縱筋以及預(yù)制底板的四側(cè)伸入支座的嵌固措施使該板構(gòu)成雙向整體受力的疊合板是有效的。

2）疊合板的設(shè)計標準載荷為9.11 kN/m2，在規(guī)定的第5級載荷（6.25 kN/m2）持續(xù)時間結(jié)束后出現(xiàn)的裂縫，取第5級載荷值（6.25 kN/m2）為其開裂載荷實測值，再加上板的自重，總載荷達到10.66 kN/m2，說明板在設(shè)計標準載荷下沒有出現(xiàn)裂縫，板的剛度好。

3）根據(jù)第6級載荷（7.50 kN/m2）加荷后板的撓度僅達到7.29 mm＜L0/50和裂縫開展情況，該板預(yù)計推算再加3級載荷達到11.25 kN/m2后達到破壞是沒有問題的。此時載荷（包括板的自重）達到15.66 kN/m2，超過該板延性破壞時1.35倍的設(shè)計載荷15.30 kN/m2，可以滿足設(shè)計要求。

4）疊合樓板的設(shè)計是按雙向板的受力設(shè)計考慮的。由于試驗加荷僅達到第6級（7.5 kN/m2），此時從主受力方向、次受力方向和板角斜向裂縫的裂縫分布形態(tài)初步可以看出，樓蓋呈四周嵌固的雙向板受力狀態(tài)。但該板尚未加荷到延性破壞時承載力極限狀態(tài)檢驗載荷（1.35倍設(shè)計載荷為15.30 kN/m2），因此裂縫分布形態(tài)尚不完全。

5）這種大跨度疊合樓板不僅可在民用住宅中使用，而且還可用于承載力要求較高的工業(yè)建筑中，具有廣泛的發(fā)展前景。在天津市電力局供用電綜合樓工程的樓面設(shè)計中得到了應(yīng)用，該工程為24層鋼框架結(jié)構(gòu)，建筑平面64.2 m×31.4 m為體育場形，兩端為半圓形，半徑為15.7 m，柱距為2×8.2 m和2×7.5 m兩種，中間部分柱距為4×8.2 m。樓面結(jié)構(gòu)的設(shè)計與實體檢驗的設(shè)計相同，其中預(yù)制預(yù)應(yīng)力雙肋形疊合底板總數(shù)2 556塊計2萬多m2，有22個型號，其中底板為部分圓環(huán)形雙肋疊合板1 270塊3個型號，左右端帶弧形的有144塊4個型號，其他1 142塊15個型號均為長方形雙肋形疊合板，疊合板總產(chǎn)值約240萬元。

TU528.571

C

1008-3197（2013）05-38-02

10.3969/j.issn.1008-3197.2013.05.015

2013-03-27

蔣 權(quán)/女，1967年出生，高級工程師，天津市建筑構(gòu)件工程公司，從事預(yù)制構(gòu)件新工藝、新技術(shù)的研究。