T/CECS 715—2020《鋼筋桁架混凝土疊合板應用技術規程》技術要點介紹*

程志軍，趙 勇，馬智周，胡 杰

(1.龍信建設集團有限公司，江蘇 南通 226100； 2.同濟大學土木工程學院，上海 200092)

中國工程建設標準化協會標準T/CECS 715—2020《鋼筋桁架混凝土疊合板應用技術規程》(以下簡稱《規程》)于2020年6月批準發布，自2020年12月1日起施行。為便于準確理解《規程》的主要內容，切實做好貫徹實施工作，對《規程》制定情況和技術要點進行介紹。

1 編制背景

鋼筋桁架混凝土疊合板具有整體性能好、抗裂性能優、剛度較大等特點，在裝配式結構中應用廣泛[1-4]。然而將鋼筋桁架混凝土疊合板應用于實際工程時，桁架預制板普遍采用四周出筋形式，存在經濟性差、效率低等問題。既有標準及標準圖集未能有效解決鋼筋桁架混凝土疊合板應用問題，因此，亟須編制相關應用技術規程，系統研究解決鋼筋桁架混凝土疊合板應用過程中存在的突出問題，提升裝配式結構施工質量、效率和經濟性。

《規程》編制組集合了國內具有代表性的裝配式混凝土結構研究、設計、生產和施工單位，先后開展了預制底板不出筋的板端支座節點、密拼疊合板受彎性能[5]和密拼雙向板力學性能[6-7]等試驗研究，并總結相應的設計方法，充分驗證結構安全性與可靠性。

2 技術要點

針對目前鋼筋桁架疊合板應用過程中存在的雙向板多采用后澆帶式拼縫、桁架預制板四周出筋、構件生產安裝成本高、施工質量難保證等問題，《規程》吸納了國內外相關標準及大量工程實踐經驗，提出3項關鍵技術，分別為桁架筋兼作吊點、密拼疊合板、板端不出筋技術，并通過構件設計、板縫節點設計、支座節點設計等條文，提出了相應的設計方法和構造要求。此外，《規程》還對桁架預制板吊裝、運輸、安裝及質量檢驗提出了更具體的要求，全面指導工程實踐。

2.1 接縫選取

對后澆帶式整體接縫和密拼式整體接縫雙向板進行的加載試驗結果表明，板底塑性鉸線走勢與現澆雙向板基本一致，接縫對正交于和平行于接縫方向的內力分布影響有限。可忽略整體接縫的影響，直接按整體現澆雙向板計算內力、變形，并進行配筋設計。

當區格板長寬比不大于2時，如采用密拼分離式接縫，桁架疊合板整體仍表現出一定的雙向板受力特性，尤其是在彈性階段。實際上，桁架疊合板受力狀態處于單向板和雙向板之間，板配筋設計和導荷均較復雜，因此推薦采用整體式接縫，并按雙向板進行設計。

當區格板長寬比大于2時，桁架疊合板受力接近于單向板。由于密拼式分離接縫構造簡單，生產和施工方便，故推薦采用密拼式分離接縫，并按單向板進行設計。

2.2 構件設計

對于桁架預制板厚度，《規程》規定：“桁架預制板厚度不宜小于60mm，且不應小于50mm”，這與GB 55008—2021《混凝土結構通用規范》[8]有關要求一致。

對于鋼筋桁架的布置，主要從桁架預制板力學性能、吊運、施工等方面出發，《規程》規定：“鋼筋桁架宜沿桁架預制板的長邊方向布置。鋼筋桁架上弦筋至桁架預制板板邊的水平距離不宜大于300mm，相鄰鋼筋桁架上弦筋的間距不宜大于600mm。鋼筋桁架下弦筋下表面至桁架預制板上表面的距離不應小于35mm。鋼筋桁架上弦筋上表面至桁架預制板上表面的距離不應小于35mm。”

《規程》附錄B中明確了桁架預制板短暫設計狀況包括脫模、運輸、堆放、吊運、安裝和混凝土澆筑，驗算內容包括混凝土應力、縱筋應力與變形、桁架上弦筋應力和腹桿應力。進行內力及變形計算時，可采用彈性方法、有限元分析或簡化條帶法。進行應力及剛度計算時，可采用等效截面法。

鋼筋桁架兼作吊點可避免另外設置專門吊點，減少生產工序，節約成本。對兼作吊點的桁架筋，除應符合桁架下弦筋埋深不小于35mm外，《規程》還對吊點上弦筋焊點質量、吊索與桁架預制板水平夾角、起吊時的混凝土立方體試塊抗壓強度進行了明確規定。此外，當桁架下弦筋位于板內縱筋上方時，還應在吊點位置桁架下弦筋上方設置至少2根直徑不小于8mm的附加鋼筋。根據吊點試驗結果，《規程》給出了單個吊點的承載力標準值，當腹桿鋼筋等級為HRB400，HRB500，CRB550，CRB600H時，吊點承載力標準值為20kN，當腹桿鋼筋等級為HPB300，CPB550時，吊點承載力標準值為15kN。吊點施工安全系數不應小于4.0，吊點承載力標準值除以施工安全系數即為承載力設計值。

2.3 密拼式整體接縫設計

JGJ 1—2014《裝配式混凝土結構技術規程》[9]第6.6.5條的說明指出，當后澆層厚度較大(大于75mm)，可將其作為整體接縫，預制板通過接縫和后澆層組成的疊合板可按照整體雙向板進行設計。

《規程》對密拼式整體接縫構造進行了詳細規定，如圖1所示，圖中h為疊合板厚度，h1為桁架預制板厚度，h2為后澆層厚度，la為按較小直徑鋼筋計算的受拉鋼筋錨固長度，并通過試驗證明密拼式整體接縫構造設計可實現內力(彎矩及剪力)的連續傳遞，具體構造要求如下。

圖1 密拼式整體接縫構造示意

1)后澆混凝土疊合層厚度不宜小于桁架預制板厚度的1.3倍，且不應小于75mm。

2)接縫處應設置垂直于接縫的搭接鋼筋，搭接鋼筋總受拉承載力設計值不應小于桁架預制板縱向鋼筋總受拉承載力設計值，直徑不應小于8mm，且不應大于14mm；接縫處搭接鋼筋與桁架預制板底板縱向鋼筋對應布置，搭接長度不應小于1.6la，且搭接長度應從距離接縫最近的1道鋼筋桁架腹桿鋼筋與下弦筋交點起算。

3)在垂直于搭接鋼筋的方向應布置橫向分布鋼筋，搭接范圍內鋼筋數量不宜少于2根，且鋼筋直徑不宜小于6mm，間距不宜大于250mm。

4)接縫處的鋼筋桁架應平行于接縫布置，在一側縱向鋼筋搭接范圍內，應設置不少于2道鋼筋桁架，上弦筋間距不宜大于桁架疊合板厚度的2倍，且不宜大于400mm；靠近接縫的桁架上弦筋到桁架預制板接縫的距離不宜大于桁架疊合板厚度，且不宜大于200mm。

此外，密拼整體式接縫兩側的鋼筋桁架(見圖2)腹桿鋼筋還應符合下式規定：

Fa≤nfyAsvsinαsinβ

(1)

式中：Fa為接縫處縱向鋼筋拉力設計值，取桁架預制板縱筋和接縫處搭接鋼筋所受拉力的較小值；Asv為單根鋼筋桁架腹桿鋼筋面積；n為接縫一側搭接鋼筋搭接范圍內鋼筋桁架數量；fy為普通鋼筋抗拉強度設計值；α，β分別為腹桿鋼筋垂直于桁架方向和平行于桁架方向的傾角。

圖2 鋼筋桁架

進行密拼式整體接縫正截面受彎承載力計算時，截面高度取疊合層混凝土厚度，受拉鋼筋取接縫處的搭接鋼筋，整體接縫處的受彎承載力不應低于接縫處的設計彎矩。

2.4 密拼式分離接縫設計

密拼式分離接縫構造相對簡單，如圖3所示，圖中d為附加鋼筋直徑，具體要求如下。

圖3 密拼式分離接縫構造示意

1)接縫處緊貼桁架預制板頂面宜設置垂直于接縫的附加鋼筋，附加鋼筋伸入兩側后澆混凝土疊合板的錨固長度不應小于附加鋼筋直徑的15倍。

2)附加鋼筋截面面積不宜小于桁架預制板中與附加鋼筋同方向的鋼筋面積，附加鋼筋直徑不應小于6mm，間距不宜大于250mm。

3)垂直于附加鋼筋的方向應布置橫向分布鋼筋，搭接范圍內鋼筋數量不宜少于3根，橫向分布鋼筋直徑不應小于6mm，間距不宜大于250mm。

2.5 無外伸縱筋的板端支座設計

支座節點受彎性能試驗和子結構抗震試驗結果均表明，板端縱向鋼筋不伸入支座且設置搭接鋼筋的支座節點具有足夠的安全性和可靠性。《規程》據此提出了桁架預制板縱向鋼筋不伸入支座的構造要求，具體如下。

1)后澆混凝土疊合層厚度不應小于桁架預制板厚度的1.3倍，且不應小于75mm。

2)支座處應設置垂直于板端的桁架預制板縱筋搭接鋼筋，搭接鋼筋截面面積應滿足板端正截面受彎承載力計算要求，且不應小于桁架預制板內跨中同方向受力鋼筋面積的1/3，搭接鋼筋直徑不宜小于8mm，間距不宜大于250mm；搭接鋼筋強度等級不應低于與搭接鋼筋平行的桁架預制板內同方向受力鋼筋的強度等級。

圖4 無外伸縱筋的板端支座構造示意

4)在垂直于搭接鋼筋的方向應布置橫向分布鋼筋，在一側縱向鋼筋的搭接范圍內應設置不少于2道橫向分布鋼筋，且鋼筋直徑不宜小于6mm。

5)當搭接鋼筋緊貼疊合面時，板端頂面應設置倒角，倒角尺寸不宜小于15mm×15mm。

進行板端拼縫受彎承載力計算時，當板端截面承受負彎矩作用，截面高度可取疊合板厚度；當板端截面承受正彎矩作用，縱筋搭接鋼筋可作為受拉縱筋進行計算，有效截面高度取搭接鋼筋中心線到疊合層上表面的距離。

板端受剪承載力按下式計算：

(2)

式中：VR為板端受剪承載力設計值；Ac2為桁架疊合板后澆混凝土疊合層截面面積；Asd為垂直穿過桁架疊合板板端豎向接縫的所有鋼筋面積，包括疊合層內縱向鋼筋、支座處的搭接鋼筋面積；fc為混凝土軸心抗壓強度設計值；fy為普通鋼筋抗拉強度設計值。

2.6 桁架預制板密拼式接縫構造與施工

桁架預制板密拼式接縫可采用底面倒角和傾斜面形成斜坡(見圖5)、底面設槽口和頂面設倒角(見圖6)、底面和頂面均設倒角(見圖7)等做法。

圖5 底面倒角和側面傾斜面做法

圖7 底面和頂面倒角做法

當板底無吊頂且采用膩子及乳膠漆裝修時，可采用底面倒角和側面傾斜面形成2道連續斜坡的構造，其中底面倒角尺寸不宜小于10mm×10mm，傾斜面的坡度不宜小于1∶8，連續斜坡內應采用柔性抗裂砂漿分層嵌填，且接縫處側面傾斜面高度范圍內嵌縫宜一次性施工完畢，然后進行接縫處底面倒角高度范圍內嵌縫施工。此外，接縫嵌填應在疊合層混凝土澆筑完成、臨時支撐架體拆除后進行。當板底無吊頂且采用膩子及乳膠漆裝修時，也可采用底面設槽口和頂面設倒角的構造，其中頂面倒角尺寸不宜小于15mm×15mm，以使接縫處搭接鋼筋具有足夠的保護層厚度，底面槽口深度宜取5mm，長度宜取30mm。在槽口處粘貼網格布，并加刮彈性膩子，可對拼縫形成有效遮蓋。

當板底有吊頂或無裝修需求時，可采用底面和頂面均設倒角的構造，其中底面倒角尺寸不應小于10mm×10mm，頂面倒角尺寸不宜小于15mm×15mm，其接縫可外露，不嵌填。

2.7 尺寸偏差檢驗

《規程》參考GB/T 51231—2016《裝配式混凝土建筑技術標準》[10]中第9.3.3條和《裝配式混凝土結構技術規程》中第11.2.3條的規定，結合目前較成熟的激光測距技術和容柵傳感測距技術，在模具尺寸偏差和桁架預制板尺寸偏差檢驗方法中，增加了激光測距儀、數顯卷尺、數顯卡尺及數顯塞尺等檢測工具，與傳統檢驗方法相比，新增的檢測設備和檢測方法可大大提高檢測效率，并提高檢測結果的客觀性和準確性。

3 結語

本文介紹了《規程》的編制背景，并對鋼筋桁架混凝土疊合板應用過程中的技術要點進行了詳細解讀，重點闡述了鋼筋桁架疊合板設計原理、計算方法、施工工藝、質量控制等關鍵內容，以期更好地服務于實際工程。《規程》首次全面系統地完善了鋼筋桁架混凝土疊合板應用標準，填補了國內相關領域的空白，解決了長期以來困擾行業的預制底板鋼筋外伸、密拼接縫不適用于雙向板等難題。《規程》面向工程實際需求，為密拼疊合板應用提供標準支撐。