新型PK預(yù)應(yīng)力混凝土疊合板在綠色施工中的應(yīng)用

摘要： 通過 PK 預(yù)應(yīng)力混凝土疊合板在實(shí)際工程中的應(yīng)用，介紹了新型 PK 預(yù)應(yīng)力混凝土疊合板結(jié)構(gòu)體系的施工技術(shù)，在此基礎(chǔ)上，對該體系所具有的綠色環(huán)保、節(jié)約材料、節(jié)省工期、降低造價(jià)、可持續(xù)發(fā)展等優(yōu)點(diǎn)做了詳細(xì)的闡述。

關(guān)鍵詞： 預(yù)應(yīng)力；疊合板；綠色施工

1 工程概況

中鐵軌道系統(tǒng)集團(tuán)有限公司長沙裝備制造Ⅱ期工程技術(shù)中心住宅樓位于長沙市經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)。該工程建筑面積為22370.9m²，地上七層，為框架結(jié)構(gòu)，采用新型裝配整體式樓蓋體系———PK 預(yù)應(yīng)力混凝土疊合板。

疊合樓板采用帶肋預(yù)應(yīng)力預(yù)制薄板，在跨度為 2.4m~5.7m 時(shí)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為 C50，跨度 6.0m~6.6m 為 C60，為倒 T 形預(yù)制構(gòu)件，肋上預(yù)留長條形孔，可在孔中穿鋼筋和管線，形成雙向配筋樓板。

2 綠色施工理念

“節(jié)能減排、低碳環(huán)?！笔潜臼兰o(jì)全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展的目標(biāo)，也是我國當(dāng)前經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展中的突出矛盾。我國是能源消費(fèi)大國，而建筑耗能居耗能首位，綠色施工作為建筑全壽命周期的一個(gè)重要階段，對于建筑業(yè)節(jié)能減排具有重要意義，是建筑業(yè)落實(shí)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要手段和關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

建設(shè)部于 2007 年 9 月下發(fā)了關(guān)于實(shí)施《綠色施工導(dǎo)則》的要求。綠色施工是指工程建設(shè)中，在保證質(zhì)量、安全等基本要求的前提下，通過科學(xué)管理和技術(shù)進(jìn)步提高資源和材料利用效率，增加材料的回收利用等，盡可能減少場地干擾和環(huán)境污染，實(shí)現(xiàn)節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材和環(huán)境保護(hù)。

3 新型 PK 預(yù)應(yīng)力混凝土疊合板結(jié)構(gòu)體系施工技術(shù)

3.1 新型 PK 預(yù)應(yīng)力混凝土疊合板技術(shù)簡介

樓蓋結(jié)構(gòu)是房屋建筑的主要組成部分，裝配式、裝配整體式和現(xiàn)澆式樓蓋結(jié)構(gòu)是目前我國房屋建筑采用的主要樓蓋結(jié)構(gòu)體系，傳統(tǒng)裝配式樓蓋結(jié)構(gòu)由于整體性、抗震性和抗裂性較差，已逐步被限制使用?，F(xiàn)澆樓蓋結(jié)構(gòu)整體性好，抗震性好，但存在著施工中支模難，模板用量大，材料損耗量大，施工垃圾多，不僅浪費(fèi)資源，也污染環(huán)境，施工進(jìn)度慢，不便于產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)并且易產(chǎn)生收縮裂縫等問題。PK 預(yù)應(yīng)力混凝土疊合板是在預(yù)制的帶肋薄板的肋上預(yù)留孔中布置垂直于預(yù)制構(gòu)件的鋼筋后再加澆一層現(xiàn)澆混凝土而形成的一種裝配整體式結(jié)構(gòu) （見圖1、圖 2、圖 3）。這種結(jié)構(gòu)符合國家土地資源政策、環(huán)保政策和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。

3.2 新型 PK 預(yù)應(yīng)力混凝土疊合板安裝施工流程 

支設(shè)框架梁底?！壴蚣芰轰摻睢гO(shè)框架梁側(cè)?！鷻z查支座及梁模上平標(biāo)高→畫疊合板位置線→吊裝疊合板→調(diào)整支座處疊合板擱置長度→綁扎板上鋼筋、預(yù)埋管線→澆注梁板混凝土。

4 新型 PK 預(yù)應(yīng)力混凝土疊合板在綠色施工中的應(yīng)用

新技術(shù)是綠色施工的重要支撐，新型 PK 預(yù)應(yīng)力混凝土疊合板結(jié)構(gòu)體系具有節(jié)省模板、鋼管、鋼筋、混凝土等建筑材料的使用量、減少混凝土施工過程中對周邊環(huán)境的影響，符合環(huán)保施工、便于產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)、縮短施工工期、降低工程造價(jià)等主要優(yōu)勢，具有廣泛的市場和可觀的經(jīng)濟(jì)效益，是貫徹和推行綠色施工的一個(gè)很好的切入點(diǎn)。

4.1 新型 PK 預(yù)應(yīng)力混凝土疊合板之環(huán)保優(yōu)勢

4.1.1 PK 預(yù)應(yīng)力混凝土疊合板在房屋主體施工階段不需樓板模板，節(jié)省大量工程模板 建筑施工過程中模板工程是材料浪費(fèi)相對嚴(yán)重的一個(gè)環(huán)節(jié)，我國模板周轉(zhuǎn)次數(shù)較低，有些地區(qū)木模板周轉(zhuǎn)竟為 1～2 次，不僅浪費(fèi)資源，在模板使用后處理中也污染環(huán)境。在現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)工程中，模板的工程量約占 30%一 40%，占工期 50%左右，模板技術(shù)直接影響工程建設(shè)的質(zhì)量、造價(jià)和效益，因此它是綠色施工中的一個(gè)重要內(nèi)容，也是節(jié)材必須考慮的一個(gè)問題。

PK 預(yù)應(yīng)力混凝土疊合板在預(yù)制生產(chǎn)過程中采用鋼模板，鋼模板是一種綜合生態(tài)效益較好的模板，它節(jié)約木材，周轉(zhuǎn)次數(shù)多，總攤銷費(fèi)用低，經(jīng)濟(jì)和環(huán)保效益好。

4.1.2 PK 預(yù)應(yīng)力疊合板在預(yù)制生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，減少對周邊環(huán)境影響。

①PK 預(yù)應(yīng)力疊合板在預(yù)制生產(chǎn)中使用預(yù)拌混凝土，使用散裝水泥，從而避免了使用袋裝水泥時(shí)包裝紙袋會(huì)耗費(fèi)大量木材的缺點(diǎn)，并且在使用袋裝水泥時(shí)，由于包裝破損和袋內(nèi)殘留等造成的水泥損耗率較高，不僅浪費(fèi)同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生粉塵排放，嚴(yán)重污染了環(huán)境。

②采用預(yù)拌混凝土還減少了施工現(xiàn)場的噪聲污染，在預(yù)制生產(chǎn)過程中采取封閉措施減少噪聲，并且將混凝土安排在白天施工，夜間不進(jìn)行施工，避免混凝土振搗擾民。

③疊合板在產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)過程中可以減少現(xiàn)場作業(yè)時(shí)產(chǎn)生的廢料，便于清理施工中拋撒的混凝土，澆筑剩余混凝土能夠進(jìn)行妥善再利用，減少混凝土的浪費(fèi)，做到工完料清，減少對環(huán)境的影響。

④疊合板在生產(chǎn)過程中，采用蒸汽養(yǎng)護(hù)，從而減少了現(xiàn)場澆筑混凝土的養(yǎng)護(hù)用水，不僅節(jié)約了我國寶貴的水資源，而且減少了混凝土養(yǎng)護(hù)用水對水土的污染?；炷琉B(yǎng)護(hù)用水視地區(qū)及季節(jié)而定，專家測算為攪拌用水的 2～5 倍。目前，我國是一個(gè)干旱缺水嚴(yán)重的國家，而建筑施工用水量大，尤其是混凝土用水占了施工用水的絕大部分，足見節(jié)水是綠色施工中不可忽視的一個(gè)問題。

4.1.3 PK 預(yù)應(yīng)力混凝土疊合板采用高強(qiáng)度、高性能混凝土有利于資源節(jié)約、環(huán)境保護(hù)，符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略 PK 預(yù)應(yīng)力混凝土疊合板采用帶肋預(yù)應(yīng)力預(yù)制薄板，采用高強(qiáng)高性能混凝土，在跨度為2.4m~5.7m 時(shí)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為 C50，跨度 6.0m~6.6m 為 C60。高強(qiáng)高性能混凝土常被人們稱為“綠色混凝土”，在拌制過程中，需外加一定數(shù)量活性礦物材料（如粉煤灰、礦粉、硅灰等），可大量利用工業(yè)副產(chǎn)品和廢棄物，更多的節(jié)約水泥熟料，改善環(huán)境，減少二次污染，同時(shí)也能大量降低料耗與能耗，減少對環(huán)境的污染；并且提高資源和能源的利用率，減少經(jīng)濟(jì)費(fèi)用，避免經(jīng)濟(jì)損失，節(jié)約資源和能源，減輕生態(tài)環(huán)境負(fù)荷，符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略；高強(qiáng)高性能混凝土還具有優(yōu)異的施工性能，便于施工，可節(jié)省勞力，減少振搗用電，降低環(huán)境噪聲。

因此，PK 預(yù)應(yīng)力混凝土疊合板的應(yīng)用推廣，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和深遠(yuǎn)的社會(huì)意義。

4.1.4 PK 預(yù)應(yīng)力混凝土疊合板結(jié)構(gòu)體系有利于職業(yè)健康與安全管理 

建筑施工的工作條件相對來說是比較艱苦的，在對施工人員進(jìn)行安全和健康方面的保護(hù)和防護(hù)管理上難度較大。疊合板預(yù)制生產(chǎn)過程中，由于實(shí)行集中化管理，能夠合理布置施工現(xiàn)場，將人員生活辦公區(qū)與施工活動(dòng)區(qū)域分離，為施工人員提供安全健康的生活環(huán)境。

施工過程中人員在室內(nèi)作業(yè)，大大降低了安全隱患，便于現(xiàn)場的安全管理，能夠有效做到對工人的安全防護(hù)和保護(hù)，且施工人員相對穩(wěn)定，工人操作熟練，有利于增強(qiáng)安全教育的效果，增強(qiáng)工人的安全意識(shí)，養(yǎng)成職業(yè)的安全習(xí)慣。

4.2 新型 PK 預(yù)應(yīng)力混凝土疊合板之經(jīng)濟(jì)、工期和質(zhì)量優(yōu)勢本工程柱網(wǎng)間距為 8.4×6.6m，樓板總厚度為 120mm，后澆疊合混凝土強(qiáng)度為 C30，在疊合板安裝完成，澆筑疊合層混凝土前需布置8@200 的穿孔鋼筋和支座負(fù)筋，疊合板采用 PKY—DB4205—1 型PK 預(yù)應(yīng)力混凝土疊合板，疊合板預(yù)應(yīng)力筋采用消除應(yīng)力螺旋肋鋼絲（ФH4.6），經(jīng)計(jì)算對比，比同等柱網(wǎng)間距、同等板厚、同等載荷等級(jí)的現(xiàn)澆樓板節(jié)省 23%的板筋，并且跨度越大，鋼筋節(jié)省越明顯；同時(shí)在施工過程中，該預(yù)制薄板能承受現(xiàn)澆層和施工荷載，當(dāng)板跨 l<4.0m 時(shí)板底可不設(shè)支撐，當(dāng)板跨 l叟4.0m 時(shí)跨中宜設(shè)一道支撐，按設(shè)一道支撐與現(xiàn)澆樓板對比，可節(jié)省鋼管及扣件 66%，大大減少了板底支撐的工作量，綜合以上幾點(diǎn)，PK 板比現(xiàn)澆樓板現(xiàn)場工作量減少 30%—45%，可節(jié)省綜合工日 19%。在本項(xiàng)目實(shí)際施工中，疊合樓板工程造價(jià)比同條件現(xiàn)澆樓板工程造價(jià)降低 12%，經(jīng)濟(jì)效果相當(dāng)明顯（見表 1）。

工期方面，由于 PK 板的預(yù)制不占主體施工工期，不占施工現(xiàn)場的施工場地，現(xiàn)場僅需要安裝，省去了現(xiàn)澆板模板的支設(shè)及支撐腳手架搭設(shè)時(shí)間，僅此一項(xiàng)在本項(xiàng)目施工中每層工期較現(xiàn)澆樓板縮短 1.5 天；另外現(xiàn)場鋼筋綁扎工作量較現(xiàn)澆板減少 23%，現(xiàn)場混凝土澆筑量減少 27.5%，并且管線鋪設(shè)容易，綜合這兩項(xiàng)優(yōu)勢較現(xiàn)澆板每層節(jié)省工期 1 天。所以在本工程中新型 PK 預(yù)應(yīng)力混凝土疊合板較現(xiàn)澆樓板每層節(jié)省工期 2.5 天，本工程七層框架共節(jié)省工期17.5 天，框架施工工期縮短了 25%，具有明顯的工期優(yōu)勢。

質(zhì)量方面，新型 PK 預(yù)應(yīng)力混凝土疊合板采用了帶肋薄板的倒T 型截面形式，增大了與疊合層現(xiàn)澆混凝土的接觸面積，并且在肋上設(shè)置了預(yù)留孔，疊合層混凝土澆筑完成后，預(yù)留孔中的鋼筋混凝土形成一個(gè)個(gè)鎖鍵，使疊合樓蓋體系具有更好的整體性能，抗震性好；另外新型 PK 預(yù)應(yīng)力混凝土疊合板采用了預(yù)應(yīng)力鋼絲和高強(qiáng)高性能混凝土，其抗裂性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于普現(xiàn)澆板，能解決現(xiàn)澆板的開裂問題；并且因板上帶肋，能夠保證樓板支座負(fù)筋的位置，保證疊合層現(xiàn)澆混凝土的厚度，克服了一些現(xiàn)澆板施工中的質(zhì)量通病，確保工程質(zhì)量。

5 結(jié)語

新型 PK 預(yù)應(yīng)力混凝土疊合板不僅具有良好的整體性能、良好的抗震性能，同時(shí)，由于采用了預(yù)制混凝土構(gòu)件，可進(jìn)行工業(yè)化大批量生產(chǎn)，生產(chǎn)效率大大提高，構(gòu)件質(zhì)量也易于保證，并且可比常規(guī)現(xiàn)澆構(gòu)件節(jié)約大量的人力和材料的投入，減少了現(xiàn)場作業(yè)量，縮短了施工工期，與現(xiàn)澆樓板結(jié)構(gòu)相比在工期、質(zhì)量、環(huán)保及造價(jià)等方面具有明顯優(yōu)勢。實(shí)現(xiàn)了節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材和環(huán)境保護(hù)，完全符合綠色施工的相關(guān)要求，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和深遠(yuǎn)的社會(huì)意義。

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