預制疊合板拼縫處成形質量研究

王嘉裕 姜 恒 徐小雷 徐 也

中國建筑第二工程局有限公司 廣東 深圳 518048

目前，房屋建造大部分仍以現澆混凝土為主，該技術建設工期長、施工噪聲大、施工成本高。實施裝配式建筑可有效解決現澆混凝土施工的諸多弊端，縮短施工工期，減少施工噪聲和粉塵，提高施工安全和質量，降低施工成本。

國外的裝配式建筑實施較早，從20世紀60年代開始，裝配式住宅的比重即達到18%～26%，到80年代后期，日本已經形成了成熟的裝配式住宅體系。國外裝配式住宅的發(fā)展大致經歷了3個階段：第1階段是初期，主要是建立生產體系；第2階段是發(fā)展期，主要是提高住宅質量；第3階段是成熟期，主要是帶動市場需求。

我國的裝配式建筑正處于發(fā)展期階段，存在諸多質量通病，在項目實際生產過程中，疊合板拼縫處的成形質量一直合格率較低。在滿足綠色環(huán)保、節(jié)約資源的前提下，在實施裝配式建筑過程中，鋁合金模板是應用最廣泛的，尤其是近年來，鋁合金模板生產體系已經趨于成熟，但是很少有關于裝配式建筑成形質量及其配套鋁合金模板體系的研究和應用。本文依托項目現場實際施工，從設計及配套鋁合金模板體系等方面研究提高預制疊合板拼縫處成形質量的思路，以期為解決類似質量問題提供參考。

1 工程概況

本項目位于廣東省深圳市鹽田區(qū)沙頭角橋東東區(qū)內，金融路與公園路東南側。項目總用地面積13 621.96 m2，總建筑面積108 862.32 m2，包括2棟超高層住宅、1棟高層住宅、1棟高層公寓樓、1棟幼兒園、2層地下車庫及2層地上商業(yè)。其中1#住宅樓結構高度98.6 m，地上33層；2#A座、2#B座住宅樓結構高度116.8 m，地上39層，2#C座公寓樓結構高度99.3 m，地上33層；幼兒園結構高度12.6 m，地上3層。4棟塔樓為裝配式建筑，結構形式均為剪力墻結構，幼兒園為框架結構。

本項目疊合板主要應用于客廳及臥室部位，其中1#塔樓每層疊合板數量為32個，2#A樓、B樓、C樓分別為29個、25個、34個。塔樓標準層板厚140 mm，其中底部60 mm為預制疊合板，采用C30混凝土制作，上部80 mm為現澆層結構，疊合板制作時四周預留90 mm長鋼筋頭用于現澆層鋼筋搭接。

2 研究目標

預制疊合板作為裝配式建筑中主要構件之一，它在整層結構樓板中的占比較大，預制疊合板板底平整度較高，后期可以減少裝修階段抹灰施工。預制疊合板與預制疊合板拼縫處一般為現澆結構，根據過往類似工程的施工經驗，此部位容易出現平整度不佳的問題。因此，從疊合板設計及疊合板支撐體系兩方面進行研究，以提高疊合板拼縫成形質量[1]。

3 預制疊合板接縫形式比選

根據JGJ 1—2014《裝配式混凝土結構技術規(guī)程》第6.6.3條規(guī)定[2]，當按單向板進行結構受力計算時，板與板之間采用分離式接縫設計；當按雙向板進行結構受力計算時，對長寬比不大于3的板采用整體式接縫設計。

傳統(tǒng)單向板拼縫設置形式主要分為2種，一種是預制疊合板與疊合板之間緊密對接無接縫，另一種是預制疊合板與預制疊合板之間設置30～50 mm的小接縫，小接縫處為后澆混凝土。

密拼式接縫由于接縫位置沒有現澆結構，對構件成形質量要求極高，同時現場密拼對接施工較為困難，難以保證疊合板拼縫契合度。后期裝修時，對拼縫處細小三角凹縫進行補充覆蓋，無法保證膩子施工的質量，后期存在裂縫隱患。采用后澆小接縫的方式，施工方便，同時可以由現澆混凝土彌補疊合板生產或運輸造成邊緣缺棱掉角的情況，后期無小三角凹縫需要填充，可保證后期膩子施工質量，避免裂縫隱患。

4 預制疊合板拼縫處細部節(jié)點比選

預制疊合板拼縫處設計通常分為2種方式，一種為有壓槽設計，另一種為無壓槽設計。2種設計優(yōu)缺點對比如下。

4.1 有壓槽設計

構件生產加工時，在預制疊合板底部與后澆小接縫交接處預留寬50 mm、深4 mm的壓槽（圖1），此項措施主要優(yōu)缺點如下：

圖1 預制疊合板壓槽設計示意

1）可以減少后澆拼縫處的應力集中，降低后澆混凝土與預制板交接處裂縫產生的風險。

2）此項措施配套鋁模也需增設壓槽材料，鋁模壓槽為獨立固定，易產生變形及脫落，使用若干層后需更換補充壓槽，否則不能保證拼縫處的成形質量，且鋁模壓槽固定螺絲較多，更換費工費時，成本較高。

3）對鋁模壓槽和疊合板壓槽平整度要求較高，需要各項控制措施使鋁模壓槽與疊合板壓槽完全契合，若控制不當會導致混凝土澆筑時漏漿，影響頂板平整度，后期需花費大量人力物力進行剔鑿和修補，增加項目施工成本。

4.2 無壓槽設計

構件生產加工時，采用平板澆筑，無需在預制疊合板底部與后澆小接縫交接處預留壓槽（圖2），此項措施優(yōu)缺點如下：

圖2 預制疊合板無壓槽設計示意

1）此種設計方式對疊合板支撐體系要求較高，若采用傳統(tǒng)獨立支撐體系，難以控制每塊疊合板與模板之間的標高，拼縫處混凝土成形后極易產生錯臺。本項目采用的是組合一體化支撐體系，使鋁模支撐體系與疊合板支撐體系成為整體，可以很好地控制整體標高，對拼縫處混凝土成形質量有很好的保障。

2）配套鋁模無需設置壓槽，節(jié)省更換鋁模壓槽所需人工及時間，可節(jié)省大量人工成本。

3）后期無需進行抹灰刮膩子施工，減少項目施工成本。

4）無壓槽設計需確保預制疊合板生產加工的質量控制，保證預制疊合板底部平整度，對預制疊合板生產質量要求高。

5）預制疊合板區(qū)域一體化支撐需確保模板支設的平整度，對水平模板支設質量要求高。

通過上述分析，最終選擇后澆拼縫的設計，不采用疊合板拼縫處壓槽設計。后澆拼縫的設計方式能更好地保證疊合板拼縫的成形質量，同時也方便現場施工，達到節(jié)約成本的目的。

5 疊合板支撐加固體系比選

5.1 獨立支撐體系

獨立支撐一般采用鋼管搭設，與現澆樓板支撐體系類似，一般沿疊合板長邊方向設置木方，底部采用鋼管架頂托支撐，此種措施為自成體系，無需與鋁模支撐體系關聯，優(yōu)缺點較為明顯。

1）獨立支撐體系需要等鋁模安裝調平完成之后，移交架工班組，存在工序銜接，且搭設架體需要一定的時間，耽誤后續(xù)流水施工，一次施工成形率低，影響整體質量。

2）搭設獨立支撐體系會增加額外的工程量，并且難以控制預制疊合板標高及板面平整度，影響現澆部位的成形質量，導致后期需要花費大量的資源對其進行打磨修補，大大增加項目施工成本。

3）獨立支撐體系的搭設需要根據每塊預制疊合板的質量來進行驗算，且與鋁模支撐體系無法連接為整體，受力得不到保障，存在一定的安全隱患。

5.2 鋁合金模板一體化支撐體系

在鋁合金模板深化階段，對預制疊合板支撐進行充分考慮，在其底部設置支撐模板，與現澆樓板鋁模連成整體，疊合板吊裝前先對鋁合金模板調整一次標高，疊合板吊裝完成后對鋁合金模板進行二次標高調整，此種支撐體系可有效控制整體板面標高，保證現澆結構成形質量，且中間無工序銜接，不影響后續(xù)施工（圖3）。

圖3 組合鋁合金模板支撐體系實施效果

6 接縫下方支撐立桿支撐方式比選

預制疊合板拼縫處支撐立桿有2種設置方式，一種為單立桿，另一種為雙立桿。2種支撐立桿方式對比如下：

1）鋁模深化時，充分考慮疊合板的質量，經受力計算，單立桿支撐設置間距宜為900 mm，雙立桿支撐設置間距宜為1 200 mm，經過現場驗證，單立桿支撐系統(tǒng)相比雙立桿支撐系統(tǒng)搭設速度稍快。

2）單立桿支撐系統(tǒng)由于立桿支撐設置在疊合板拼縫中間位置，容易因兩塊疊合板極差較大，引起一側現澆混凝土時漏漿現象發(fā)生；雙立桿支撐設置在疊合板端部壓槽部位，可使鋁合金模板與疊合板壓槽契合度更高，不會因施工時疊合板受力不均，引起鋁合金支撐模板偏位，雖增加立桿工程量和少量施工成本，但現澆混凝土成形質量更好。

7 樓板底模設計方案比選

本項目樓面支撐板的布置分為3種，一種為單一對頂布置，一種為井字形對頂支撐模板，另一種為四周＋井字形對頂支撐板體系。

1）單一對頂支撐，即在疊合板底部設置單向鋁模支撐板，與疊合板兩側梁側模板連接固定（圖4）。

圖4 單一對頂支撐模板布置示意

2）井字形對頂支撐模板是在疊合板底部設置雙向鋁模支撐板，與疊合板四周梁側模板連接固定（圖5）。

圖5 井字形對頂模板支撐示意

3）四周＋井字形對頂支撐模板是在井字形對頂支撐模板的基礎上，沿疊合板四周設置鋁模支撐模板，與四周梁側模板連接固定（圖6）。

圖6 四周＋井字形支撐模板體系布置示意

本項目梁側模板加固不采用對拉螺桿，僅靠樓面模板對頂加固，由于疊合板四周均為現澆混凝土梁結構，單一對頂支撐模板僅能加固兩側梁側模板，另外兩側梁側模板無法對頂加固，只能依靠銷釘銷片加固，此種加固方式在現澆混凝土時容易發(fā)生漲模；井字形支撐模板體系雖能對頂四周梁側模板，但對頂范圍具有局限性，并不能保證每塊梁側模板都能對頂加固；而四周＋井字形支撐模板體系，能確保四周的梁側模板均有樓板模板對頂加固，確?，F澆混凝土時不會漲模，大大提高現澆混凝土梁的截面尺寸方正度，同時能更好地承接疊合板，使樓面模板受力更加均勻，避免后澆拼縫處錯臺漏漿等質量問題，保證樓面的平整度和頂板極差。

8 結語

沿疊合板四周設置通長的支撐模板，同時在其底部設置井字形支撐模板，疊合板拼縫位置支撐立桿選用雙立桿，混凝土澆筑期間安排專業(yè)的調模班組進行跟蹤，隨時檢查鋁模標高、垂直度、平整度、對拉螺栓連接情況、支撐立桿固定情況等?；炷翝仓瓿珊?，待達到拆模條件后，進行模板拆除，拆除時需按規(guī)范要求操作，模板拆除完成之后，安排人員對已完成板面的頂板水平極差進行檢查，共檢查342個點，統(tǒng)計數據如表1所示。

表1 疊合板拼縫質量問題統(tǒng)計

由上述數據可以看出，疊合板支撐體系采用全周長設置模板和井字形支撐模板，拼縫位置采用雙立桿支撐，不合格點為18個，頂板水平極差一次驗收合格率可以達到94.7%，顯著改善了預制疊合板拼縫位置成形質量，經過后續(xù)過程管控，達到目標合格率要求。

本工程充分考慮實際施工需求，研究分析了各種方案的優(yōu)缺點，確定理論上的最優(yōu)方案，經過現場施工驗證，本工程預制疊合板設計與疊合板支撐體系選擇是成功的，保證了疊合板的拼縫施工質量。通過對預制疊合板拼縫處成形質量研究，為實施裝配式建筑過程中遇到類似質量問題提供了解決思路，且此疊合板與鋁合金模板支撐體系設計可運用到實際生產中。