新型預制三T板構件在裝配式建筑中的免模免撐施工關鍵技術

1 裝配式混凝土結構發展現狀

迄今為止，裝配式技術的發展歷史已有110 余年，裝配式混凝土結構在世界各發達國家的應用相當廣泛， 在建筑工業化的發展過程中發揮著不可替代的作用[1]。

2016 年2 月，中共中央國務院《關于進一步加強城市規劃建設管理工作的若干意見》 對大力發展裝配式建筑提出了明確要求。 2016 年9 月，國務院辦公廳發布了《關于大力發展裝配式建筑的指導意見》（國辦發〔2016〕71 號）[2]。

同時， 在國家和地方政府大力提倡節能減排的政策號召下， 我國建筑業開始邁向綠色建筑和建筑產業現代化發展的轉型升級之路， 行業聚焦新型建筑工業化和預制裝配式混凝土結構。 在政策的鼓勵和企業的實踐中，預制裝配式混凝土結構迎來了全新生機， 新型裝配式結構體系及構件的研發和設計不斷發展。

隨著建筑工業化的不斷發展， 住宅建筑及工業建筑基本實現了工業化建造，但是仍然存在建設成本較高、標準化程度不高、配套技術不全、專業設計能力不強等各種問題，需要整個行業共同思考并積極解決。 通過新型裝配結構體系和新型預制構件實現大跨度、無支撐的高效裝配，并在此基礎上縮短工期和提高經濟效益， 是當前主要的研究方向之一。

2 預制三T板構件的創新研發

我國公共建筑的裝配式結構形式主要為混凝土框架結構，在具體的實施過程中有采用梁、板、柱全預制的形式；梁、板預制，柱現澆的形式；梁、柱現澆，而屋蓋、樓蓋采用預制的形式。 屋蓋、樓蓋采用最多的是疊合板樓蓋，行業內也逐漸出現了將預制混凝土雙T 板疊合板應用至公共建筑中的成功案例[3]。

預制混凝土三T 板是在雙T 板的基礎上進一步優化了設計，降低了梁高，弱化了梁的凸出形式，整體標準化程度高，天花效果更加整潔。 預制三T 板體系是由受壓面板和3 個肋梁組成，其截面呈3 個“T”形（見圖1）。 三T 板截面形狀經濟合理， 由于T 形截面保證了較大的截面有效高度， 材料用量較少，經濟性優勢明顯。

3 三T板結構體系的項目應用

福州市長樂區新村小學項目位于福州濱海新城， 總建筑面積約28 000 m2，由5 棟建筑組成，地上5 層，地下1 層，其中，3#、4#、5#教學樓為裝配式結構，裝配率達91%。

項目教學樓創新采用三T 板+ 免撐免模體系，形成了“模塊化設計+智能生產管理+ 快速裝配建造” 的預制混凝土結構全裝配施工體系。

預制混凝土三T 板結構體系通過標準化、模塊化設計，可較常規模式減少約70%預制構件規格數量， 從而使構件具備少規格、多組合的特點，為工業化生產及裝配化施工提供了極大便利，生產效率大大提高。 在現場施工過程中，板塊尺寸大、安裝工藝簡單、整體吊裝、安裝效率高，加快了施工進度，縮減了預制裝配體系的施工周期， 提高了預制裝配率和整體質量，達成大面免撐免模施工工藝，減少了材料投入量，節約了成本。

4 三T板結構體系施工的關鍵技術

傳統施工中，由于預制板跨度較長，以及自身重量較大，通常需要在預制板吊運安裝時設置豎向滿堂架等臨時支撐，臨時支撐安拆耗時、費料，且施工速度較慢[4]。

在三T 板研發過程中， 即綜合考慮了免模免撐相關技術實施方案， 對三T 板與疊合梁連接節點和疊合梁與柱連接節點進行優化設計[5]，采用定制可周轉鋼牛腿和永久性鋼牛腿作為節點支撐，代替豎向架體支撐，綜合有限元受力分析對鋼牛腿造型進行優化，并通過樣板區進行驗證后進行大面積實施。

4.1 疊合梁免支撐安裝

為實現三T 板結構體系的免支撐施工， 首先將疊合梁采用定制可周轉鋼牛腿支撐于柱頂， 免除滿堂架支模體系搭拆等工序，形成免支模裝配式創新技術施工，減少材料投入量，提高安裝效率，節約整體工期。

支撐預制梁的定制鋼牛腿用螺栓錨固于柱頂梁底， 底部采用調平螺栓調整預制梁安裝標高， 側向用側板固定梁位進行軸線定位控制。 鋼牛腿在結構樓面現澆層澆搗完成，并養護至拆模強度后可拆除，再進行周轉利用，實現綠色施工、快速建造。

4.2 三T板免支撐安裝

借鑒傳統木結構的榫卯結構節點做法預制混凝土三T 板結構構件的免支撐，采用的是永久U 形鋼牛腿與主梁連接（見圖2）。 鋼牛腿尺寸較小，后期通過抹灰等措施能較好地隱藏，不影響室內的美觀，還可利用混凝土可塑性強的特點，充分表達建筑師的設計意愿，相比傳統的雙T 板體系，可廣泛應用于一般的民用公建[6]。

圖2 三T板利用永久U形鋼牛腿實現免支撐

4.3 三T板吊裝及抗裂措施

由于三T 板構件截面具有特殊性， 其3 個肋梁作為構件底部支撐，上部預制板厚度薄，吊裝過程受力不平衡則極易出現構件開裂，為此應采用專用平衡吊架進行吊裝（見圖3），并在三T 板上預留9 個吊點，3 個肋梁各預留3 個吊點。 平衡吊架采用型鋼制作，利用滑輪及鋼絲繩的組合，確保每個吊點受力均衡和平穩， 以保障三T 板吊裝過程平穩， 構件無集中應力，安裝過程未出現開裂。

圖3 三T板吊裝現場圖

4.4 三T板結構體系高效裝配節點施工工藝

對于三T 板結構體系的構件之間連接部位后澆節點鋼筋碰撞問題，應創新應用梁柱鋼筋大直徑、大間距、少根數設計技術，以保證鋼筋的連接剛度，實現梁、柱鋼筋有效協同，提高建造效率[7]。同時，還應采取螺紋連接錨固板等技術措施，將梁上部鋼筋彎折錨固改為直錨形式，縮短錨固長度，有效減少吊裝過程中構件間預留鋼筋的碰撞沖突，節省鋼材使用量，降低施工難度，實現高效裝配，加快施工進度。

4.5 三T板結構體系免模板施工工藝

圖4 三T板密縫拼接照片

5 結語

隨著對新型預制三T 板預制構件的研發和不斷施工實踐， 預制三T 板結構體系可通過采用定制鋼牛腿實現水平構件免撐施工，通過節點優化實現高效安裝，通過密縫板工藝實