裝配式樓承板，疊合板桁架筋，PC桁架鋼筋，鋁鎂錳屋 

目前我國(guó)裝配式混凝土結(jié)構(gòu)(簡(jiǎn)稱“PC”)最常用的樓板形式就是桁架鋼筋混凝土疊合板(簡(jiǎn)稱“桁架鋼筋板”)。與大多現(xiàn)代房屋建造技術(shù)與構(gòu)配件一樣，桁架鋼筋板也是“舶來品”。

桁架鋼筋板的鋼筋桁架是起什么作用的，這是個(gè)很好的問題，談到這個(gè)問題就要從國(guó)外的應(yīng)用說起。我國(guó)目前的PC應(yīng)用技術(shù)受德國(guó)、日本兩個(gè)國(guó)家影響很深，但兩個(gè)國(guó)家都的樓板厚度一般多為18cm以上，25cm厚的樓板也很常見。德國(guó)是桁架鋼筋板生產(chǎn)與應(yīng)用水平最高的國(guó)家，典型的桁架鋼筋板如圖1，多為四邊不出筋或僅縱向伸出整體向上彎折的“胡子筋”，以方便實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化生產(chǎn)。

 

圖1 德國(guó)的典型桁架鋼筋板

圖1中的鋼筋桁架主要有五大作用:之一是增加剛度，由于樓板厚度較大，鋼筋桁架可以明顯提高樓板剛度;之二是增加疊合面受剪，但這個(gè)并不明顯，對(duì)于常規(guī)居住、辦公荷載的疊合樓板，不配抗剪鋼筋的疊合面仍可滿足受剪計(jì)算要求;之三是施工“馬鐙”;之四是“吊鉤”;最后就是雙向板鋼筋間接搭接輔助鋼筋，德國(guó)的桁架鋼筋板多為密拼雙向板，采用間接搭接實(shí)現(xiàn)橫向受力鋼筋傳力，鋼筋桁架是實(shí)現(xiàn)鋼筋間接搭接的前提(如圖2，取自上海市地方標(biāo)準(zhǔn)《裝配整體式疊合剪力墻結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》征求意見稿)。

 

圖2 雙向疊合板分離式(密拼)接縫構(gòu)造示意

我國(guó)的常規(guī)樓板厚度多為12cm左右，桁架鋼筋板多為6cm疊合底板(圖3)+7cm后澆混凝土層。對(duì)比圖1、圖3，可逐一分析我國(guó)桁架鋼筋板中鋼筋桁架的五大作用:

根據(jù)國(guó)標(biāo)圖集《桁架鋼筋混凝土疊合板》15G366-1，疊合底板6cm、后澆層7cm時(shí)鋼筋桁架的高度僅有8cm，鋼筋桁架在底板外露80mm+23mm(15mm保護(hù)層+8mm橫向鋼筋)-60mm=43mm。如此小的鋼筋桁架高度，對(duì)底板剛度貢獻(xiàn)很小，“增加剛度”的效果可以忽略。

不配鋼筋桁架，疊合面受剪計(jì)算大多可滿足要求。

由于鋼筋桁架外露很少，很多時(shí)候不方便吊裝，單獨(dú)設(shè)置吊鉤的情況也很多(圖3)。

我國(guó)的桁架鋼筋板多為整體式(拉開)接縫雙向板，采用如圖4的構(gòu)造方式(取自國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《裝配式混凝土建筑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》送審稿)，如圖2的作用也不存在。

綜上，鋼筋桁架起到的最主要作用是施工“馬鐙”，似乎代價(jià)有些高。

 

圖3 我國(guó)的典型桁架鋼筋板

 

圖4 雙向疊合板整體式接縫構(gòu)造示意

除了鋼筋桁架設(shè)置有些“雞肋”，我國(guó)的鋼筋桁架板還存在生產(chǎn)效率偏低的問題。造成這個(gè)問題的主要原因是板側(cè)出筋、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化程度低及生產(chǎn)組織系統(tǒng)性差。采用圖4的構(gòu)造時(shí)，鋼筋桁架板普遍為4個(gè)側(cè)面出筋，造成邊摸程復(fù)雜，難以實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化。我國(guó)目前也有如圖2的板側(cè)不出筋鋼筋桁架板應(yīng)用，但板端普遍出“胡子筋”，同樣影響生產(chǎn)效率。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《裝配式混凝土建筑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》送審稿提出了板端不出筋的間接搭接構(gòu)造形式(圖5)，但要求后澆層混凝土厚度不小于10cm，而實(shí)際情況是我國(guó)住宅應(yīng)用16cm樓板的可能性很小。板側(cè)主筋與設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化程度低，直接造成了生產(chǎn)組織系統(tǒng)性差，圖6的模臺(tái)布置浪費(fèi)與人工混凝土澆筑都是這種情況的真實(shí)體現(xiàn)。

 

圖5 鋼筋桁架板板端不出筋構(gòu)造事宜

 

圖6 鋼筋桁架板低效率生產(chǎn)實(shí)例

世界各國(guó)的PC技術(shù)各有不同，我國(guó)的PC技術(shù)更接近于日本。而日本的樓板遠(yuǎn)厚于我們，很多疊合底板實(shí)際上只起模板作用，在后澆混凝土層底部另配足夠的受力鋼筋。日本預(yù)制構(gòu)件企業(yè)基本沒有自動(dòng)流水線，多采用固定臺(tái)模生產(chǎn)。我國(guó)目前是采用了類似日本的技術(shù)路線并本地化，但使用的是德國(guó)似的自動(dòng)流水線。

在德國(guó)，自動(dòng)流水線同時(shí)生產(chǎn)桁架鋼筋板和雙皮墻(double wall，我國(guó)也稱“疊合剪力墻”，如圖7)，所有板類構(gòu)件均為不出筋或如圖1的彎折出筋方式，并通過信息化技術(shù)實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)高效生產(chǎn);全負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)的全自動(dòng)生產(chǎn)線，單條線年產(chǎn)桁架鋼筋板或雙皮墻(按單面計(jì)算)的面積可近100萬m2，而我國(guó)進(jìn)口的生產(chǎn)線目前還很難達(dá)到這個(gè)產(chǎn)能。

 

圖7 德國(guó)的雙皮墻

 

圖8 桁架鋼筋板多點(diǎn)吊裝方式

我國(guó)目前6cm預(yù)制、7cm現(xiàn)澆的桁架鋼筋板，是否一定設(shè)置鋼筋桁架，是值得思考的問題。如果采用圖8的多點(diǎn)吊裝方式，合理設(shè)置吊鉤并保證樓板均勻受力，實(shí)際上不設(shè)鋼筋桁架的混凝土平板，同樣可以滿足所有施工、受力要求。

如果設(shè)置鋼筋桁架，最合理的方式還是推廣應(yīng)用雙皮墻，將雙皮墻與桁架鋼筋板在一個(gè)自動(dòng)化流水線上生產(chǎn)。同時(shí)要推廣不出筋或端部整體彎折的桁架鋼筋板，相信可以通過專項(xiàng)研究提出合理設(shè)計(jì)計(jì)算方法與構(gòu)造措施，突破后澆層10cm的限制要求。

對(duì)桁架鋼筋板的認(rèn)識(shí)，會(huì)決定自動(dòng)流水線的選擇。我個(gè)人的觀點(diǎn)是，如果不做雙皮墻，僅生產(chǎn)四面出筋的桁架鋼筋板，沒有必要一定上流水線。我國(guó)目前很多構(gòu)件生產(chǎn)企業(yè)盲目投入先進(jìn)流水線，互相模仿，最后就會(huì)發(fā)現(xiàn)其實(shí)這么做的目的主要是為了迎接參觀。

目前PC的造價(jià)普遍高于現(xiàn)澆，預(yù)制構(gòu)件價(jià)格高是主要原因。不合理產(chǎn)品與構(gòu)造，生產(chǎn)線投入過大，都是造成預(yù)制構(gòu)件價(jià)格高的原因。個(gè)人堅(jiān)持認(rèn)為，按現(xiàn)有模式生產(chǎn)桁架鋼筋板，無論應(yīng)用到住宅還是公共建筑，造價(jià)比現(xiàn)澆便宜在相當(dāng)一段時(shí)間是不可能的。

什么樣的預(yù)制產(chǎn)品與生產(chǎn)線更適合中國(guó)目前PC發(fā)展的實(shí)際情況，從不同角度出發(fā)會(huì)有不同的結(jié)論。桁架鋼筋板需要改進(jìn)，相信大家都不會(huì)反對(duì)的。

 

 

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