预制混凝土楼板包括预制实心混凝土板、预制混凝土叠合板。预制混凝土叠合板最常见的主要有两种,一种是桁架钢筋混凝土叠合板(图2.18,)另一种是预制预应力混凝土叠合板,包括预制实心平底板混凝土叠合板、预制带肋底板混凝土叠合板和预制空心底板混凝土叠合板等。
预制混凝土楼板的质量控制如下所述。
①进入现场的预制楼板,其外观质量、尺寸偏差及结构性能应符合标准图或设计要求。
②预制楼板与结构之间的连接应符合设计要求。连接处钢筋或埋件采用焊接或机构连接时,接头质量应符合国家标准《钢筋焊接及验收规程》(JGJ 18—2012)、《钢筋机械连接技术规程》(JGJ 107—2016)的要求。
③承受内力的接头和拼缝,当其混凝土强度未达到设计要求时,不得吊装上一层结构构件;当设计无具体要求时,应在混凝土强度不小于10 N/mm 2 或具有足够的支撑时方可吊装上一层构件。已安装完毕的预制楼板,应在混凝土强度达到设计要求后,方可承受全部设计荷载。
图2.18 预制混凝土叠合楼板
①预制楼板码放和运输时的支撑位置和方法应符合标准图或设计要求。
②预制楼板吊装前,应按设计要求在构件和相应的支承结构上标出中心线、标高等控制尺寸,按标准图或设计文件校核预埋件及连接钢筋等,并作出标志。
③预制楼板应按标准图或设计的要求吊装。起吊时绳索与构件水平面的夹角不宜小于45°,否则应采用吊架。
④预制楼板安装就位后,应采取保证构件稳定的临时固定措施,并应根据水准点和轴线校正位置。
预制混凝土楼梯按其构造方式可分为梁承式、墙承式和墙悬臂式等类型。目前常用预制楼梯为预制钢筋混凝土板式双跑楼梯和剪刀楼梯,其在工厂预制完成(图2.19,)在现场进行吊装。预制楼梯具有下述优点。
①预制楼梯安装后可作为施工通道。
②预制楼梯受力明确,地震时支座不会受弯破坏,保证了逃生通道,同时楼梯不会对梁柱造成伤害。
图2.19 预制楼梯
预制楼梯使用的模具是一种可以进行尺寸调节的精密钢制模具。可满足不同尺寸的楼梯预制使用,模具由底模、侧模和端模组成。楼梯模板为钢材制作,可回收利用,模板组装简便,周转次数高,一套模具可生产400件以上的梯段。预制楼梯模具可采用立式浇筑模具、卧式浇筑模具和一体式环绕浇筑模具3种,其中,采用立式浇筑模具预制楼梯,楼梯成型质量好,不需要二次装饰,可有效防止楼梯因二次装饰而产生的空鼓开裂等质量通病;采用卧式浇筑模具预制楼梯,模具安装拆卸时间长,且楼梯下沿面需要手工磨平;一体式环绕浇筑模具一般用于螺旋楼梯的预制。
楼梯构件的制作应遵循设计方案进行操作,严格控制构件制作误差,确保结构的质量和精度。根据图纸和钢筋下料表对钢筋进行切断、弯曲等加工工序,并绑扎成型。浇筑前检查钢筋笼和预埋件位置是否正确,混凝土拌合物入模温度不应低于5 ℃,且不应高于35 ℃。混凝土应分层浇筑,分层厚度不大于500 mm。在混凝土运输、输送入模的过程中应使混凝土连续浇筑,以保证其均匀性和密实性。混凝土振捣可采用插入式振动棒或附着振动器,必要时可采用人工辅助振捣。采用自然养护或蒸汽养护的方法,楼梯拆模后应按时浇水保持一定湿度,使其强度正常发展。混凝土浇筑后,在混凝土初凝前和终凝前,分别对混凝土裸露表面进行抹面处理。楼梯拆模起吊前检验同条件养护的混凝土试块强度,平均抗压强度达到或超过15 MPa方可脱模,否则继续进行养护。楼梯构件采用吊梁起吊。产品拆模后吊至指定存放地点,在混凝土表面刷缓凝剂处洗刷出抗剪粗糙面。脱模后对构件产生的不影响结构性能、钢筋、预埋件的局部破损和构件表面的非受力裂缝,用修补浆料对表面或裂缝进行修补。
预制楼梯在堆放时应水平分层、分型号(左、右)码垛,每垛不超过5块,最下面一根垫木应通长,层与层之间应垫平、垫实,各层垫木在一条垂直线上,支点一般为吊装点位置。垫木应避开楼梯薄板处,在垫木外套塑料布,避免接触面损坏。
预制混凝土梁根据制作工艺不同可分为预制实心梁、预制叠合梁(图2.20)和预制梁3类。预制实心梁制作简单,构件自重较大,多用于厂房和多层建筑中。预制叠合梁便于预制柱和叠合楼板连接,整体性较强,应用十分广泛。预制梁壳通常用于梁截面较大或起吊重量受到限制的情况,优点是便于现场钢筋的绑扎,缺点是预制工艺较复杂。
预制叠合梁若在两端制成U形键槽,可实现主梁与次梁的整体性连接,结构更为安全牢固。另外,预制梁的两端无钢筋外露,减少了梁的钢筋用量,降低了运输和安装的难度,较大幅度地提高了施工效率。带U形键槽的预制梁构造如图2.21所示。
图2.20 预制叠合梁
图2.21 带U形键槽的预制梁构造
在预制梁的过程中也可施加预应力,使梁成为预制预应力混凝土梁,该梁集合了预应力技术节省钢筋、易于安装的特点,生产效率高、施工速度快,在大跨度全预制多层框架结构厂房中具有良好的经济性。
从制造工艺上看,预制混凝土柱包括全预制柱和叠合柱两种形式,如图2.22所示。预制混凝土柱的外观多种多样,包括矩形、圆形和工字形等。在满足运输和安装要求的前提下,预制柱可采用单节柱或多节柱,柱的长度可达到12 m或更长。每节柱长度为一个层高,有利于柱垂直度的控制调节,实现了制作、运输、吊装环节的标准化操作,简单、易行,易于质量控制。一般高程建筑柱采用单节柱,不宜采用多节柱,其原因如下所述。
①多节柱的脱模、运输吊装、支撑都比较困难。
②多节柱的吊装过程中钢筋连接部位易变形,从而导致构件的垂直度难以控制。
③多节柱的梁柱节点区钢筋绑扎困难,以及混凝土浇筑密实性难以控制。可采用平模或立模制作预制柱,若采用平模浇筑柱子,会导致柱子的一个表面暴露在外(无模具表面。)如果柱子的各个表面都要求清水混凝土效果,那么无模具表面还须附加表面抹光工作。其中,对于圆形截面柱如果采用立模浇筑制作,只能生产制作单节柱;圆形截面柱也能用平模水平浇筑,如同混凝土空心柱,采用离心成型混凝土方法生产制作,只是这种生产制作方式需要特种设备。
图2.22 预制混凝土柱
在预制外立面柱的柱顶及预制外框架梁外侧设计与构件一体的预制混凝土模板,则现场无须再支外模板,可大大提高施工速度,如图2.23(a)所示。预制柱的柱内钢筋采用螺纹钢筋,柱顶钢筋外露,柱底设置套筒,通过套筒连接实现柱的对接。由于预制装配框架柱钢筋的连接采用套筒连接,钢筋被浇筑在柱子内,配筋情况不易观察,拼装时,可能会发生框架柱钢筋在 X 向或 Y 向对接定位错误的情况,影响施工机械的使用效率。框架柱的钢筋接头处设置了定位钢筋和定位套筒,可以使现场施工人员迅速准确地确定预制柱的接头方位,如图2.23(b)所示。
图2.23 外立面预制柱与预制柱底部套筒
预制装配式剪力墙结构是由大型内外墙板以及叠合的楼板,以及一些预制的混凝土板材和构件装配而成,故又称为预制装配式大板结构(图2.24。)在具有满足抗震设计和可靠节点连接的前提下,其力学模型相当于现浇混凝土剪力墙结构。一些预制的楼板大多是采用叠合的楼板。预制混凝土墙板种类有预制混凝土实心剪力墙墙板、预制混凝土夹心保温剪力墙板、预制混凝土双面叠合剪力墙墙板和预制混凝土外挂墙板等。预制外墙板主要采用的是实心和空心这样两种类型的墙板。
在对预制的空心墙板进行施工时,既需要保证结构构件连接的整体性和连接性,还要达到相应的抗震的设计要求,在相关的节点的设计方面要满足防止渗漏和热工等构件方面的要求。预制的实心墙板结构操作的关键环节是,怎样解决预制墙板之间的水平缝和竖向的接缝情况,以及水平受力钢级和竖向实际受力钢筋的连接问题。
图2.24 预制剪力墙