疊合底板施工圖設計若干問題討論

陳德銀， 何小銀

(四川省建筑設計研究院，四川成都 610000)

[定稿日期]2017-09-15

隨著我國經濟的不斷發展，近些年每年竣工的建筑面積高達約20×108m2[1]，其中混凝土建筑主要采用現場澆筑的傳統方式，從而帶來建筑垃圾和揚塵污染、建筑工業化程度低、建造工期長等問題日漸突出。因此，發展新型的建造方式是我國經濟發展的迫切需求，而裝配式建筑是實現新型建造方式重要途徑，是推進供給側結構性改革和新型城鎮化發展的重要性措施[2]。

同時從中央、國務院到各省市陸續出臺了裝配式建筑相關方面的政策要求。例如：2016年2月，中共中央、國務院發布了“關于進一步加強城市規劃建設管理工作的若干意見”的文件。成都市在2016年5月發布了“關于加快推進裝配式建設工程發展的意見”。

裝配式建筑結構最常用的樓板形式是桁架鋼筋混凝土疊合板(圖1)。疊合板是將預制與現澆工藝相結合[3]，先對樓板的底層預制形成疊合底板，在疊合底板上預留鋼筋，現場后澆混凝土疊合層形成整體樓板[4]。本文通過對比相關圖集要求，對疊合底板拆分設計和圖紙表達進行探討，并給出相關的工程實例。

圖1 桁架鋼筋混凝土疊合板

1 疊合底板圖集

在疊合底板設計中常采用相關的標準圖集，標準圖集一方面供設計人員按照“選用標準構件”的方法進行設計，另一方面供構件生產企業進行生產和加工[5]。近些年，從國家到各地，該類標準圖集陸續發布，各有其特點，在此僅對15G366-1《桁架鋼筋混凝土疊合板(60 mm厚底板)》(以下簡稱國標圖集)和川16G118-TY《桁架鋼筋混凝土疊合板》(以下簡稱川標圖集)進行說明。

國標圖集和川標圖集編制了一系列厚度不小于60 mm的桁架鋼筋混凝土疊合底板，給出了相應的配套節點及選用示例，提出了脫模、吊裝、堆放、施工臨時支撐的各個環節的具體要求。兩本圖集在疊合底板選用方法上大體相同，即對疊合板進行承載能力極限狀態和正常使用極限狀態設計，得到板厚和配筋，根據圖集中板型寬度或樓板平面尺寸和構件制作、運輸、安裝條件對疊合底板進行拆分和選用[5-6]。

雖然兩本圖集在編制和選用思路上基本相同，但在具體內容上有所不同。國標圖集中疊合底板有雙向板和單向板兩種，樣板的標志寬度有1 200 mm、1 500 mm、1 800 mm、2 000 mm、2 400 mm 五種。雙向受力情況下，樣板的標志跨度3～6 m；單向受力情況下，樣板的標志跨度2.7～4.2 m[5]。而川標圖集中疊合底板有雙(單)向整板、Ⅰ類雙向邊(中)板、Ⅱ類雙向邊板、Ⅰ(Ⅱ)類單向拼板七種板型，樣板標志寬度區段下限為1 200 mm，上限為3 600 mm，有八種樣板，樣板長度不大于6 600 mm[6]。相比較而言，國標圖集板型簡單，樣板標志寬度標識容易，但板型偏小；川標圖集板型較多，樣板標志寬度受板型影響，有整板寬度B、拼接板拆分邊長La、邊板拆分邊長Lb、中板拆分邊長Lz四種情況，因此其標識稍顯復雜，但川標圖集板型適用較廣。限于篇幅，兩本圖集其余特點不再贅述，同時為便于進一步的探討，后續部分主要針對的是川標圖集。

2 疊合底板拆分

拆分是疊合底板設計中重要的環節。川標圖集中的拆分則是根據圖集的要求，對疊合底板采用整板或分為若干符合圖集標準板型要求的拼接板。

川標圖集的拆分方式包括雙(單)向整板、Ⅰ(Ⅱ)類雙向拼接板、Ⅰ(Ⅱ)類單向拼接板六種方式[6]，具體詳見圖2所示。通過拆分方式可看出，疊合底板中沿鋼筋桁架方向板尺寸大于桁架寬度方向板尺寸。鋼筋桁架方向與Ⅰ類和Ⅱ類板相關，當鋼筋桁架方向與預制整板寬度B平行時，為Ⅰ類板；鋼筋桁架方向與預制整板長度L平行時，為Ⅱ類板。單雙向整板中的鋼筋桁架方向均與預制整板長度L平行。拼接板間設置接縫，單向板采用分離式接縫，雙向板采用整體式接縫，接縫沿預制整板寬度B設置。

圖2 疊合底板拆分方式

結合川標圖集拆分方式特點，疊合底板拆分步驟如下：根據樓板平面尺寸和支座條件，確定樓板采用單向板還是雙向板設計。通常情況，四邊支承下，長短邊比不小于3，樓板按單向板設計，長短邊比小于3，則按雙向板設計。以川標圖集拆分后的單個構件最大尺度要求，確定采用整板或拼接板方式。為盡量減少拆分，可選用整板方式，當采用拼接板方式時，依據川標圖集要求，沿預制整板寬度方向設置拼接縫，同時考慮到減少拼接板數量，可設置盡量少的拼接縫，具體如圖3所示。在確定拼接縫方向和數量的基礎上，要求桁架鋼筋長度方向沿拼接板長度方向，即可得到鋼筋桁架長度的布設方向，進而可確定拆分后拼接板的類別(Ⅰ類或Ⅱ類)。綜合各步驟結果，可完成疊合底板的拆分設計。

圖3 拼接縫方向和數量

3 疊合底板施工圖紙表達

根據《建筑工程設計文件編制深度規定(2016版)》，裝配式結構設計分為施工圖設計和預制混凝土構件加工圖設計。不論是國標還是川標圖集，均針對的是構件的加工圖，圖紙表達較為繁瑣。為便于實際操作，按施工圖和加工圖要求，采用分階段表達圖紙深度。

在疊合底板施工圖階段，采用平面表示方式表達主要部分，圖集表達樣板構造和大樣做法。疊合底板平面表示方式具體如圖4所示。在拆分的疊合底板上進行集中標注，內容有疊合底板編號(YBX-XX)、桁架鋼筋方向(下劃線方向代表)、整板板寬(B=XX)、整板板長或拆分邊長、邊板邊長、中板邊長(L(La、Lb、Lz)=XX)、兩個方向板鋼筋(①xx，②xx)。樣板構造的表達，選用川標圖集的疊合底板模板及配筋圖庫(圖5)。而在加工圖階段，進而確定選用的疊合底板其他方面參數，完成構件加工圖。這種表達方式，可在施工圖設計中集中表達疊合底板的主要參數，表示簡單直接。而利用川標圖集的模板和配筋圖庫，又可大幅減少對每個拆分疊合底板大樣的繪制工作量，同時分階段確定參數，便利后續構件加工圖的設計。

圖4 疊合底板集中標注

YBS-XX雙向板疊合板底板編號模板及配筋圖樣板編號圖集頁碼YBS-015YBS1(1)-3033-67-XX32YBS-016YBS1(1)-2730-67-XX31YBS-021YBS1(1)-2427-67-XX30YBS-022YBS1(1)-2427-67-XX38YBS-033YBS1(1)-2427-66-XX30YBS-037YBS1(1)-2430-66-XX31

圖5 與川標對應表格

4 施工圖設計實例

雙鳳二路小學工程位于四川省成都市武侯區，主體建筑為一幢教學樓，主要使用功能為小學教室和教學配套用房(圖6)。教學樓地上5層，地下2層，房屋高度為20.50 m，結構型式為框架結構，采用部分預制構件，墻體采用預制外掛墻板和條板內隔墻，樓板采用桁架鋼筋混凝土疊合板。

圖6 雙鳳二路小學教學樓

根據疊合底板拆分要求和疊合底板施工圖紙表達特點，教學樓疊合底板布置如圖7所示，圖紙較大，截取局部平面布置。疊合底板板厚為60 mm，主要布置于教室、內走道等矩形規則樓板處。

圖7 教學樓疊合底板局部布置

按照成都市對裝配預制建筑的要求，教學樓單體建筑預制裝配率要求不低于30 %[7]。通過成都市關于裝配式建筑單體預制率計算的文件可知，單體預制裝配率=預制構件體積/全部構件體積[8]。本工程教學樓±0.000以上各部分構件體積和單體預制率的統計如表1、表2所示。因樓梯體積較小，表中不單列，計入樓板體積內。

表1 各部分構件體積率

表2 預制裝配率 %

從表2可得，不同預制構件所占裝配率是不同的，墻體占比最大。受建筑功能影響，內墻體主要用于教室分隔，數量相對較少，因此外墻對裝配率貢獻更大。而疊合底板在異形樓板、衛生間樓板和屋面板范圍未采用，其適用平面范圍約為50 %。同時，考慮到對疊合底板上后澆混凝土疊合層的折減，這樣疊合底板占比較低，僅為4.9 %，因此，樓板采用鋼筋桁架疊合板在預制裝配率上的貢獻不大。

5 結論

本文給出了疊合底板設計的拆分要求和施工圖紙表達的方法，并在具體工程項目上進行了實踐，其結果可為類似工程設計提供參考。

選用川標圖集進行疊合底板拆分設計時，確定樓板屬于雙向板或單向板，選擇整板或拼接板方式。當采用拼接板方式時，設置拼接縫，得到鋼筋桁架布置，確定拆分后拼接板的類別，最后完成樓板的拆分設計。

對于疊合底板的施工圖表達則是在施工圖階段以設計人員熟悉的方式突出表達了疊合底板的主要參數，將疊合底板中涉及到加工方面的細節的參數交由川標圖集處理，方法簡單，易于使用。

通過雙鳳二路小學工程實踐，依據成都市政府裝配預制率算法，樓板和墻體采用預制構件，預制率可達到目前政府文件的要求，但鋼筋桁架疊合底板的貢獻不大。

[1] 黃小坤，田春雨.預制裝配式混凝土結構研究[J].住宅產業，2010(9)： 28-32.

[2] 國務院辦公廳文件.關于大力發展裝配式建筑的指導意見[Z].2016-9-27.

[3] 劉軼.自承式鋼筋桁架混凝土疊合板性能研究[D].杭州：浙江大學，2006.

[4] 汪磊.鋼筋混凝土疊合板的受力性能[D].合肥：安微建筑大學，2013.

[5] 15G366-1 桁架鋼筋混凝土疊合板(60mm厚底板)[S].

[6] 川16G118-TY 桁架鋼筋混凝土疊合板[S].

[7] 成都市人民政府文件.關于加快推進裝配式建設工程發展的意見[Z].2016-05-25.

[8] 成都市城鄉建設委員會文件.成都市城鄉建設委員會關于進一步明確我市裝配式混凝土結構單體預制裝配率計算方法的通知[Z].2016-03-23.