2021年8月31日，中國混凝土與水泥制品協(xié)會組織召開了由中建科技集團(tuán)有限公司、中建科技（深汕特別合作區(qū)）有限公司完成的“裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土疊合樓蓋體系關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用”科技成果鑒定會（視頻）。鑒定委員會專家們認(rèn)為，該項(xiàng)目成果促進(jìn)了大跨度裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土疊合板樓蓋在國內(nèi)的發(fā)展，對該類疊合板樓蓋設(shè)計(jì)具有重要參考價(jià)值，應(yīng)用前景廣闊。

一、立項(xiàng)背景

為推動我國建筑工業(yè)化轉(zhuǎn)型，從2013年國務(wù)院辦公廳陸續(xù)發(fā)布了《關(guān)于轉(zhuǎn)發(fā)發(fā)展改革委、住建部綠色建筑行動方案的通知》（國發(fā)辦[2013]1號）、《關(guān)于大力發(fā)展裝配式建筑的的指導(dǎo)意見》（國辦發(fā)〔2016〕71號）等多項(xiàng)政策，提到要加快建立促進(jìn)建筑工業(yè)化的設(shè)計(jì)、施工、部品生產(chǎn)等環(huán)節(jié)的標(biāo)準(zhǔn)體系，推動結(jié)構(gòu)件、部品、部件的標(biāo)準(zhǔn)化，豐富標(biāo)準(zhǔn)件的種類，加快發(fā)展建設(shè)工程的預(yù)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(dá)到30%。

為了推進(jìn)建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級，我國推行標(biāo)準(zhǔn)化、工廠化、機(jī)械化的預(yù)制構(gòu)件和裝配式建筑，國內(nèi)外研制出很多種類型的預(yù)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(yù)應(yīng)力鋼管桁架混凝土疊合板、預(yù)制預(yù)應(yīng)力帶肋疊合板、預(yù)應(yīng)力空心板、預(yù)制預(yù)應(yīng)力雙T板等，以及對應(yīng)的現(xiàn)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(jié)構(gòu)最常用的樓板形式。由于很大程度上受到設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和施工技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)、各方協(xié)調(diào)與管理機(jī)制等方面的限制，目前我國傳統(tǒng)的鋼筋桁架疊合板具有生產(chǎn)效率較低、板厚過大、四面出筋、拉板縫、易開裂、跨度小、支撐多、造價(jià)高等痛點(diǎn)，與預(yù)拌混凝土施工方式相比技術(shù)和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢不明顯。

預(yù)應(yīng)力空心板是一種相對成熟的預(yù)制預(yù)應(yīng)力構(gòu)件，在世界上大部分地區(qū)都有廣泛應(yīng)用。但大跨度預(yù)應(yīng)力空心板在我國應(yīng)用時(shí)間并不長，我國傳統(tǒng)的預(yù)應(yīng)力空心板跨度通常不超過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(qū)。

預(yù)應(yīng)力雙T板采用高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力筋和高強(qiáng)混凝土制成的預(yù)制鋼筋混凝土承載構(gòu)件，具有良好的結(jié)構(gòu)力學(xué)性能，明確的傳力層次，簡潔的幾何形狀，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(jì)的承載構(gòu)件。中國自1958年開始用于工廠的屋面和樓蓋，取得了很好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)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(xù)使用。

二、研究內(nèi)容

本項(xiàng)目研發(fā)團(tuán)隊(duì)深入研究了“預(yù)應(yīng)力帶肋混凝土疊合板”、“預(yù)應(yīng)力混凝土空心板”、“預(yù)應(yīng)力混凝土雙T板”三種預(yù)應(yīng)力構(gòu)件及其疊合后的樓蓋體系的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工成套關(guān)鍵技術(shù)，具體包括：

1.預(yù)應(yīng)力疊合樓蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)的研究。

通過理論分析、數(shù)值模擬，綜合考慮了施工過程短暫受力和使用過程中的永久受力情況，歸納總結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)，將預(yù)應(yīng)力帶肋混凝土疊合板、預(yù)應(yīng)力混凝土空心板兩種樓蓋體系的設(shè)計(jì)方法編制成計(jì)算軟件。通過構(gòu)件受彎承載力結(jié)構(gòu)試驗(yàn)驗(yàn)證，應(yīng)用于實(shí)際工程。

2.預(yù)應(yīng)力疊合樓蓋關(guān)鍵生產(chǎn)工藝技術(shù)和生產(chǎn)線的研究。

重點(diǎn)展開了預(yù)應(yīng)力技術(shù)和高強(qiáng)材料等技術(shù)在構(gòu)件生產(chǎn)中的應(yīng)用研究，完成混凝土構(gòu)件成型、養(yǎng)護(hù)、切割、鉆孔等方面的技術(shù)升級，并通過技術(shù)改造及專項(xiàng)研發(fā)，適應(yīng)國內(nèi)設(shè)計(jì)和規(guī)范的要求，實(shí)現(xiàn)了部分進(jìn)口設(shè)備的國產(chǎn)化；完成了預(yù)應(yīng)力帶肋疊合板生產(chǎn)線和自持力模臺。

3.預(yù)應(yīng)力疊合樓蓋施工關(guān)鍵技術(shù)的研究。

設(shè)計(jì)完成了構(gòu)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(jié)并編寫完成三種預(yù)應(yīng)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(yù)應(yīng)力混凝土疊合板、大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土空心板和重載大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土雙T板的應(yīng)用技術(shù)，形成了相應(yīng)的設(shè)計(jì)、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(yù)應(yīng)力疊合樓蓋的設(shè)計(jì)及應(yīng)用提供了技術(shù)支撐。

2. 通過有限元數(shù)值模擬分析、結(jié)構(gòu)承載力試驗(yàn)和相關(guān)構(gòu)件的耐火性能檢測，驗(yàn)證了先張法預(yù)制預(yù)應(yīng)力疊合樓蓋在正常使用狀態(tài)下的性能和火災(zāi)狀態(tài)下的安全性，開拓了先張法預(yù)制預(yù)應(yīng)力疊合樓蓋在高層建筑中的應(yīng)用。

3. 優(yōu)化了適用于帶肋預(yù)應(yīng)力疊合板和預(yù)應(yīng)力混凝土空心板的長線法生產(chǎn)的工藝技術(shù)，設(shè)計(jì)了可移動自持力模臺的預(yù)應(yīng)力混凝土雙T板生產(chǎn)線，提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本。

4. 發(fā)展了三種預(yù)應(yīng)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、社會經(jīng)濟(jì)效益

采用“預(yù)應(yīng)力帶肋混凝土疊合樓蓋設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)”、“大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土雙T樓蓋設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)”、“預(yù)應(yīng)力混凝土空心樓蓋設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)”三種新型預(yù)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(jié)約材料的使用、減少了生產(chǎn)過程的資源能源消耗、符合集約化生產(chǎn)的要求，減少了生產(chǎn)過程的資源能源消耗，有利于循環(huán)經(jīng)濟(jì)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)程提供動力，具有良好的社會、經(jīng)濟(jì)效益。

預(yù)應(yīng)力帶肋混凝土疊合板在深圳市長圳公共住房及其附屬工程中的應(yīng)用

預(yù)應(yīng)力混凝土空心板在中建綠色產(chǎn)業(yè)園2#宿舍樓項(xiàng)目中的應(yīng)用

預(yù)應(yīng)力混凝土雙T板在中建綠色產(chǎn)業(yè)園綜合樓項(xiàng)目中的應(yīng)用

五、總結(jié)

該項(xiàng)目成果已獲授權(quán)發(fā)明專利1項(xiàng)，實(shí)用新型專利10項(xiàng)、外觀專利4項(xiàng)、軟件著作權(quán)2項(xiàng)，制訂團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)2項(xiàng)、企業(yè)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)1項(xiàng)，形成了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的相關(guān)技術(shù)體系，并成功應(yīng)用于長圳公共住房及其附屬工程、深圳市坪山實(shí)驗(yàn)中學(xué)、竹坑學(xué)校、中建綠色產(chǎn)業(yè)園、坪山新能源汽車產(chǎn)業(yè)園等8項(xiàng)工程中。該項(xiàng)目成果促進(jìn)了大跨度裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土疊合板樓蓋在國內(nèi)的發(fā)展，對該類疊合板樓蓋設(shè)計(jì)具有重要參考價(jià)值，應(yīng)用前景廣闊。