我国已经连续多年积极推广装配式建筑的应用,其在建筑行业中的占比也呈现出逐年增长的态势。在众多装配式构件中,楼板占据了极为重要的地位,主要以钢筋桁架叠合板和钢筋桁架楼承板两种形式出现,分别适用于PC结构和钢结构。尽管钢筋桁架叠合板在PC结构中的应用范围广泛,但这项技术因过于传统而存在着不少痛点。
传统叠合板痛点
钢筋桁架叠合板的工厂预制部分由60~80mm的混凝土底板与钢筋桁架组成,现场绑扎钢筋后浇筑不小于70mm的混凝土,现浇部分与工厂预制部分结合成整体组成了结构的楼板系统。虽然传统叠合板减少了现场脚手架和模板的使用,但痛点仍然不少:
1)生产不方便:
a.钢筋含量多,工厂钢筋绑扎工作量大,且四面出筋
b.底板厚度大,混凝土用量多
c.独立模台生产,标准化程度低,效率低
2)运输不方便
a.底板厚度达60mm,每平方重达150kg
b.运输过程中混凝土容易裂缝
c.每层板之间需要隔开,单车运输量小
3)吊装不方便
a.单位面积重量大
b.单块板面积小,安装效率低
c.四角锥桁架影响管线布设
4)安装不方便
a.1.5~2m需设置一道支撑,免撑跨度小,
b.四面出筋,与梁接触处安装麻烦
c.拼缝需要设置后浇带,需要安装吊模
5)应用场景有限
a.不适合用在钢结构建筑中
b.不适合用在现浇混凝土建筑中
6)造价高
a.钢筋含量和混凝土含量较大,原材料成本高
b.自动化程度低,生产效率低,人工费用高
c.运输费用高,运输半径有限
d.免撑跨度小,措施费高
e.最小厚度130mm,但现浇板100~120mm即可满足受力要求
同时,用于钢结构的钢筋桁架楼承板也有免撑跨度小、钢筋含量多、镀锌底板易锈蚀、有冷凝水且不便于装修的痛点。
创新PH免撑板简介
科技的进步,很大程度上是在解决现有技术的痛点。为了解决传统叠合板的痛点,各种装配式楼板技术如雨后春笋般涌现,包括可拆底模楼承板、免拆底模楼承板、PK板、无钢筋桁架叠合板等。这些楼板或多或少的解决了传统叠合板的痛点,但始终未能撼动叠合板的地位。
泰大创新旗下砼加科技在易装板的基础上最新研发的PH免撑板,通过多项技术集成,很好的解决了传统叠合板的各项痛点。多项试验数据和计算分析表明,PH免撑板力学性能卓越,抗弯刚度达到传统叠合板的3倍以上,120mm叠合板免撑跨度可达4.5m。
PH免撑板工厂部分由底板、腹杆和砼肋组成。其中:
1)底板:采用35mm高等级混凝土,配合先张法有粘结1570MPa高强度预应力钢丝制作,大幅提高材料利用效率,降低了材料成本,减轻预制件重量。
2)腹杆:采用单排空心钢管制作,与传统四角锥钢筋桁架相比,材料用量显著减少,现场穿管线也更加灵活。
3)上弦:采用基于颗粒紧密堆积理论研发的至强UHPC材料制作,具有超高弹性模量和较强抗裂性能,可大幅提高叠合板的抗弯刚度,实现4.5m免支撑(空心板可实现9m免支撑)。
PH免撑板是一种博采众长、多处创新的新型楼板,近期已陆续在PC结构、现浇结构和钢结构中使用,其大跨免撑的优点受到了施工单位和业主的一致好评。
下表将PH板与传统叠合板的痛点进行对比,我们发现,PH免撑板将传统叠合板的所有痛点都解决了。
除了解决传统叠合板的痛点,PH免撑板超大的免支撑跨度可以大幅增加次梁间距,从而实现酒店、办公楼等室内无次梁,大幅增加建筑净高,且减少楼盖成本。
PH免撑板的整间板方案,可以实现一个房间一块板,室内楼板无拼缝。
PH免撑板的大板方案则可以实现室内无次梁,增加净高或减少层高。
而对于量大面广的现浇结构,超级楼盖技术可以发挥作用。一般的装配式做法相对传统现浇结构造价都有不同程度的上升,这也是装配式建筑到推广并不快速的主要原因之一。而PH免撑板搭配超级次梁形成的超级楼盖系统用于现浇混凝土结构,除了可以满足一定的装配率,还可以实现除立柱主梁需要临时支撑外,楼盖部分免模免撑。这种做法可以实现比现浇结构更省钱的装配式建筑,值得大范围推广。
造价问题很关键。PH免撑板及超级楼盖方案减少了建筑材料的使用,缩短了工期,降低了运输阶段的工作量,因此综合可以节省50~300元/m²的建造成本,同时也大幅降低了建筑建造阶段的碳排放。
总结
装配式建筑的日益普及离不开技术的持续创新与升级。PH免撑板一经面市,便迅速获得了业内人士的广泛认可,并被广泛应用于各类建筑项目中。尽管PH免撑板的生产流程与传统叠合板有所不同,但现有的传统叠合板生产线却能够以较低的成本进行改造,以适应PH板的生产需求。近期,已有不少厂家将传统的PC叠合板生产线改造为PH板生产线,展现出PH免撑板及超级楼盖系统的巨大市场潜力。
PH免撑板及超级楼盖系统凭借其出色的经济性和力学性能,必将在建筑行业得到广泛应用。这不仅有助于降低业主的投资成本,还能在建筑建造阶段有效减少碳排放,为推进中国的双碳目标作出积极贡献。我们期待着这一创新技术能够在中国建筑行业中发挥更大的作用,共同推动行业的可持续发展。