2021年8月31日，中國混凝土與水泥制品協(xié)會(huì )組織召開(kāi)了由中建科技集團有限公司、中建科技（深汕特別合作區）有限公司完成的“裝配式預應力混凝土疊合樓蓋體系關(guān)鍵技術(shù)研究與應用”科技成果鑒定會(huì )（視頻）。鑒定委員會(huì )專(zhuān)家們認為，該項目成果促進(jìn)了大跨度裝配式預應力混凝土疊合板樓蓋在國內的發(fā)展，對該類(lèi)疊合板樓蓋設計具有重要參考價(jià)值，應用前景廣闊。

一、立項背景

為推動(dòng)我國建筑工業(yè)化轉型，從2013年國務(wù)院辦公廳陸續發(fā)布了《關(guān)于轉發(fā)發(fā)展改革委、住建部綠色建筑行動(dòng)方案的通知》（國發(fā)辦[2013]1號）、《關(guān)于大力發(fā)展裝配式建筑的的指導意見(jiàn)》（國辦發(fā)〔2016〕71號）等多項政策，提到要加快建立促進(jìn)建筑工業(yè)化的設計、施工、部品生產(chǎn)等環(huán)節的標準體系，推動(dòng)結構件、部品、部件的標準化，豐富標準件的種類(lèi)，加快發(fā)展建設工程的預制和裝配技術(shù)，提高建筑工業(yè)化技術(shù)集成水平，并力爭用10年左右的時(shí)間，使裝配式建筑占新建建筑面積的比例達到30%。

為了推進(jìn)建筑業(yè)轉型升級，我國推行標準化、工廠(chǎng)化、機械化的預制構件和裝配式建筑，國內外研制出很多種類(lèi)型的預制板：鋼筋桁架混凝土疊合板、壓槽型不出筋混凝土疊合板、預應力鋼管桁架混凝土疊合板、預制預應力帶肋疊合板、預應力空心板、預制預應力雙T板等，以及對應的現澆疊合施工技術(shù)。

桁架鋼筋混凝土疊合板是目前我國裝配式混凝土結構最常用的樓板形式。由于很大程度上受到設計、生產(chǎn)和施工技術(shù)、標準、各方協(xié)調與管理機制等方面的限制，目前我國傳統的鋼筋桁架疊合板具有生產(chǎn)效率較低、板厚過(guò)大、四面出筋、拉板縫、易開(kāi)裂、跨度小、支撐多、造價(jià)高等痛點(diǎn)，與預拌混凝土施工方式相比技術(shù)和經(jīng)濟優(yōu)勢不明顯。

預應力空心板是一種相對成熟的預制預應力構件，在世界上大部分地區都有廣泛應用。但大跨度預應力空心板在我國應用時(shí)間并不長(cháng)，我國傳統的預應力空心板跨度通常不超過(guò)6m，孔洞截面通常為圓形，承載力也不高，更不能用于高抗震地區。

預應力雙T板采用高強預應力筋和高強混凝土制成的預制鋼筋混凝土承載構件，具有良好的結構力學(xué)性能，明確的傳力層次，簡(jiǎn)潔的幾何形狀，其橫截面受力合理，自重輕、承載力大，是一種可制成大跨度、大覆蓋面積的和比較經(jīng)濟的承載構件。中國自1958年開(kāi)始用于工廠(chǎng)的屋面和樓蓋，取得了很好的技術(shù)經(jīng)濟效果，但在民用住宅建筑中使用受到限制，僅在山東、河北等地持續使用。

二、研究?jì)热?/strong>

本項目研發(fā)團隊深入研究了“預應力帶肋混凝土疊合板”、“預應力混凝土空心板”、“預應力混凝土雙T板”三種預應力構件及其疊合后的樓蓋體系的設計、生產(chǎn)、施工成套關(guān)鍵技術(shù)，具體包括：

1.預應力疊合樓蓋結構設計關(guān)鍵技術(shù)的研究。

通過(guò)理論分析、數值模擬，綜合考慮了施工過(guò)程短暫受力和使用過(guò)程中的永久受力情況，歸納總結結構設計關(guān)鍵技術(shù)，將預應力帶肋混凝土疊合板、預應力混凝土空心板兩種樓蓋體系的設計方法編制成計算軟件。通過(guò)構件受彎承載力結構試驗驗證，應用于實(shí)際工程。

2.預應力疊合樓蓋關(guān)鍵生產(chǎn)工藝技術(shù)和生產(chǎn)線(xiàn)的研究。

重點(diǎn)展開(kāi)了預應力技術(shù)和高強材料等技術(shù)在構件生產(chǎn)中的應用研究，完成混凝土構件成型、養護、切割、鉆孔等方面的技術(shù)升級，并通過(guò)技術(shù)改造及專(zhuān)項研發(fā)，適應國內設計和規范的要求，實(shí)現了部分進(jìn)口設備的國產(chǎn)化；完成了預應力帶肋疊合板生產(chǎn)線(xiàn)和自持力模臺。

3.預應力疊合樓蓋施工關(guān)鍵技術(shù)的研究。

設計完成了構件尺寸和配筋、吊裝和支座、臨時(shí)支撐等施工技術(shù)方案，歸納總結并編寫(xiě)完成三種預應力混凝土疊合樓蓋的施工工法。

三、關(guān)鍵技術(shù)和創(chuàng )新點(diǎn)

1. 深入研究了帶肋預應力混凝土疊合板、大跨度預應力混凝土空心板和重載大跨度預應力混凝土雙T板的應用技術(shù)，形成了相應的設計、生產(chǎn)、施工成套關(guān)鍵技術(shù)，為不同跨度、不同荷載、不同使用功能情況下對裝配式建筑預應力疊合樓蓋的設計及應用提供了技術(shù)支撐。

2. 通過(guò)有限元數值模擬分析、結構承載力試驗和相關(guān)構件的耐火性能檢測，驗證了先張法預制預應力疊合樓蓋在正常使用狀態(tài)下的性能和火災狀態(tài)下的安全性，開(kāi)拓了先張法預制預應力疊合樓蓋在高層建筑中的應用。

3. 優(yōu)化了適用于帶肋預應力疊合板和預應力混凝土空心板的長(cháng)線(xiàn)法生產(chǎn)的工藝技術(shù)，設計了可移動(dòng)自持力模臺的預應力混凝土雙T板生產(chǎn)線(xiàn)，提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本。

4. 發(fā)展了三種預應力混凝土疊合樓蓋的施工工法，取得了免支模、免支撐或少支撐、施工效率高的效果。

四、社會(huì )經(jīng)濟效益

采用“預應力帶肋混凝土疊合樓蓋設計關(guān)鍵技術(shù)”、“大跨度預應力混凝土雙T樓蓋設計關(guān)鍵技術(shù)”、“預應力混凝土空心樓蓋設計關(guān)鍵技術(shù)”三種新型預制樓蓋生產(chǎn)技術(shù)，每單元產(chǎn)品人工用量減少30%以上、節約材料的使用、減少了生產(chǎn)過(guò)程的資源能源消耗、符合集約化生產(chǎn)的要求，減少了生產(chǎn)過(guò)程的資源能源消耗，有利于循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展；采用其施工技術(shù)，能夠提高施工效率，減少建筑垃圾的產(chǎn)生，為推進(jìn)建筑工業(yè)化進(jìn)程提供動(dòng)力，具有良好的社會(huì )、經(jīng)濟效益。

預應力帶肋混凝土疊合板在深圳市長(cháng)圳公共住房及其附屬工程中的應用

預應力混凝土空心板在中建綠色產(chǎn)業(yè)園2#宿舍樓項目中的應用

預應力混凝土雙T板在中建綠色產(chǎn)業(yè)園綜合樓項目中的應用

五、總結

該項目成果已獲授權發(fā)明專(zhuān)利1項，實(shí)用新型專(zhuān)利10項、外觀(guān)專(zhuān)利4項、軟件著(zhù)作權2項，制訂團體標準2項、企業(yè)產(chǎn)品標準1項，形成了具有自主知識產(chǎn)權的相關(guān)技術(shù)體系，并成功應用于長(cháng)圳公共住房及其附屬工程、深圳市坪山實(shí)驗中學(xué)、竹坑學(xué)校、中建綠色產(chǎn)業(yè)園、坪山新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)園等8項工程中。該項目成果促進(jìn)了大跨度裝配式預應力混凝土疊合板樓蓋在國內的發(fā)展，對該類(lèi)疊合板樓蓋設計具有重要參考價(jià)值，應用前景廣闊。