T/CECS 715—2020《钢筋桁架混凝土叠合板应用技术规程》技术要点介绍*

程志军，赵 勇，马智周，胡 杰

(1.龙信建设集团有限公司，江苏 南通 226100； 2.同济大学土木工程学院，上海 200092)

中国工程建设标准化协会标准T/CECS 715—2020《钢筋桁架混凝土叠合板应用技术规程》(以下简称《规程》)于2020年6月批准发布，自2020年12月1日起施行。为便于准确理解《规程》的主要内容，切实做好贯彻实施工作，对《规程》制定情况和技术要点进行介绍。

1 编制背景

钢筋桁架混凝土叠合板具有整体性能好、抗裂性能优、刚度较大等特点，在装配式结构中应用广泛[1-4]。然而将钢筋桁架混凝土叠合板应用于实际工程时，桁架预制板普遍采用四周出筋形式，存在经济性差、效率低等问题。既有标准及标准图集未能有效解决钢筋桁架混凝土叠合板应用问题，因此，亟须编制相关应用技术规程，系统研究解决钢筋桁架混凝土叠合板应用过程中存在的突出问题，提升装配式结构施工质量、效率和经济性。

《规程》编制组集合了国内具有代表性的装配式混凝土结构研究、设计、生产和施工单位，先后开展了预制底板不出筋的板端支座节点、密拼叠合板受弯性能[5]和密拼双向板力学性能[6-7]等试验研究，并总结相应的设计方法，充分验证结构安全性与可靠性。

2 技术要点

针对目前钢筋桁架叠合板应用过程中存在的双向板多采用后浇带式拼缝、桁架预制板四周出筋、构件生产安装成本高、施工质量难保证等问题，《规程》吸纳了国内外相关标准及大量工程实践经验，提出3项关键技术，分别为桁架筋兼作吊点、密拼叠合板、板端不出筋技术，并通过构件设计、板缝节点设计、支座节点设计等条文，提出了相应的设计方法和构造要求。此外，《规程》还对桁架预制板吊装、运输、安装及质量检验提出了更具体的要求，全面指导工程实践。

2.1 接缝选取

对后浇带式整体接缝和密拼式整体接缝双向板进行的加载试验结果表明，板底塑性铰线走势与现浇双向板基本一致，接缝对正交于和平行于接缝方向的内力分布影响有限。可忽略整体接缝的影响，直接按整体现浇双向板计算内力、变形，并进行配筋设计。

当区格板长宽比不大于2时，如采用密拼分离式接缝，桁架叠合板整体仍表现出一定的双向板受力特性，尤其是在弹性阶段。实际上，桁架叠合板受力状态处于单向板和双向板之间，板配筋设计和导荷均较复杂，因此推荐采用整体式接缝，并按双向板进行设计。

当区格板长宽比大于2时，桁架叠合板受力接近于单向板。由于密拼式分离接缝构造简单，生产和施工方便，故推荐采用密拼式分离接缝，并按单向板进行设计。

2.2 构件设计

对于桁架预制板厚度，《规程》规定：“桁架预制板厚度不宜小于60mm，且不应小于50mm”，这与GB 55008—2021《混凝土结构通用规范》[8]有关要求一致。

对于钢筋桁架的布置，主要从桁架预制板力学性能、吊运、施工等方面出发，《规程》规定：“钢筋桁架宜沿桁架预制板的长边方向布置。钢筋桁架上弦筋至桁架预制板板边的水平距离不宜大于300mm，相邻钢筋桁架上弦筋的间距不宜大于600mm。钢筋桁架下弦筋下表面至桁架预制板上表面的距离不应小于35mm。钢筋桁架上弦筋上表面至桁架预制板上表面的距离不应小于35mm。”

《规程》附录B中明确了桁架预制板短暂设计状况包括脱模、运输、堆放、吊运、安装和混凝土浇筑，验算内容包括混凝土应力、纵筋应力与变形、桁架上弦筋应力和腹杆应力。进行内力及变形计算时，可采用弹性方法、有限元分析或简化条带法。进行应力及刚度计算时，可采用等效截面法。

钢筋桁架兼作吊点可避免另外设置专门吊点，减少生产工序，节约成本。对兼作吊点的桁架筋，除应符合桁架下弦筋埋深不小于35mm外，《规程》还对吊点上弦筋焊点质量、吊索与桁架预制板水平夹角、起吊时的混凝土立方体试块抗压强度进行了明确规定。此外，当桁架下弦筋位于板内纵筋上方时，还应在吊点位置桁架下弦筋上方设置至少2根直径不小于8mm的附加钢筋。根据吊点试验结果，《规程》给出了单个吊点的承载力标准值，当腹杆钢筋等级为HRB400，HRB500，CRB550，CRB600H时，吊点承载力标准值为20kN，当腹杆钢筋等级为HPB300，CPB550时，吊点承载力标准值为15kN。吊点施工安全系数不应小于4.0，吊点承载力标准值除以施工安全系数即为承载力设计值。

2.3 密拼式整体接缝设计

JGJ 1—2014《装配式混凝土结构技术规程》[9]第6.6.5条的说明指出，当后浇层厚度较大(大于75mm)，可将其作为整体接缝，预制板通过接缝和后浇层组成的叠合板可按照整体双向板进行设计。

《规程》对密拼式整体接缝构造进行了详细规定，如图1所示，图中h为叠合板厚度，h1为桁架预制板厚度，h2为后浇层厚度，la为按较小直径钢筋计算的受拉钢筋锚固长度，并通过试验证明密拼式整体接缝构造设计可实现内力(弯矩及剪力)的连续传递，具体构造要求如下。

图1 密拼式整体接缝构造示意

1)后浇混凝土叠合层厚度不宜小于桁架预制板厚度的1.3倍，且不应小于75mm。

2)接缝处应设置垂直于接缝的搭接钢筋，搭接钢筋总受拉承载力设计值不应小于桁架预制板纵向钢筋总受拉承载力设计值，直径不应小于8mm，且不应大于14mm；接缝处搭接钢筋与桁架预制板底板纵向钢筋对应布置，搭接长度不应小于1.6la，且搭接长度应从距离接缝最近的1道钢筋桁架腹杆钢筋与下弦筋交点起算。

3)在垂直于搭接钢筋的方向应布置横向分布钢筋，搭接范围内钢筋数量不宜少于2根，且钢筋直径不宜小于6mm，间距不宜大于250mm。

4)接缝处的钢筋桁架应平行于接缝布置，在一侧纵向钢筋搭接范围内，应设置不少于2道钢筋桁架，上弦筋间距不宜大于桁架叠合板厚度的2倍，且不宜大于400mm；靠近接缝的桁架上弦筋到桁架预制板接缝的距离不宜大于桁架叠合板厚度，且不宜大于200mm。

此外，密拼整体式接缝两侧的钢筋桁架(见图2)腹杆钢筋还应符合下式规定：

Fa≤nfyAsvsinαsinβ

(1)

式中：Fa为接缝处纵向钢筋拉力设计值，取桁架预制板纵筋和接缝处搭接钢筋所受拉力的较小值；Asv为单根钢筋桁架腹杆钢筋面积；n为接缝一侧搭接钢筋搭接范围内钢筋桁架数量；fy为普通钢筋抗拉强度设计值；α，β分别为腹杆钢筋垂直于桁架方向和平行于桁架方向的倾角。

图2 钢筋桁架

进行密拼式整体接缝正截面受弯承载力计算时，截面高度取叠合层混凝土厚度，受拉钢筋取接缝处的搭接钢筋，整体接缝处的受弯承载力不应低于接缝处的设计弯矩。

2.4 密拼式分离接缝设计

密拼式分离接缝构造相对简单，如图3所示，图中d为附加钢筋直径，具体要求如下。

图3 密拼式分离接缝构造示意

1)接缝处紧贴桁架预制板顶面宜设置垂直于接缝的附加钢筋，附加钢筋伸入两侧后浇混凝土叠合板的锚固长度不应小于附加钢筋直径的15倍。

2)附加钢筋截面面积不宜小于桁架预制板中与附加钢筋同方向的钢筋面积，附加钢筋直径不应小于6mm，间距不宜大于250mm。

3)垂直于附加钢筋的方向应布置横向分布钢筋，搭接范围内钢筋数量不宜少于3根，横向分布钢筋直径不应小于6mm，间距不宜大于250mm。

2.5 无外伸纵筋的板端支座设计

支座节点受弯性能试验和子结构抗震试验结果均表明，板端纵向钢筋不伸入支座且设置搭接钢筋的支座节点具有足够的安全性和可靠性。《规程》据此提出了桁架预制板纵向钢筋不伸入支座的构造要求，具体如下。

1)后浇混凝土叠合层厚度不应小于桁架预制板厚度的1.3倍，且不应小于75mm。

2)支座处应设置垂直于板端的桁架预制板纵筋搭接钢筋，搭接钢筋截面面积应满足板端正截面受弯承载力计算要求，且不应小于桁架预制板内跨中同方向受力钢筋面积的1/3，搭接钢筋直径不宜小于8mm，间距不宜大于250mm；搭接钢筋强度等级不应低于与搭接钢筋平行的桁架预制板内同方向受力钢筋的强度等级。

图4 无外伸纵筋的板端支座构造示意

4)在垂直于搭接钢筋的方向应布置横向分布钢筋，在一侧纵向钢筋的搭接范围内应设置不少于2道横向分布钢筋，且钢筋直径不宜小于6mm。

5)当搭接钢筋紧贴叠合面时，板端顶面应设置倒角，倒角尺寸不宜小于15mm×15mm。

进行板端拼缝受弯承载力计算时，当板端截面承受负弯矩作用，截面高度可取叠合板厚度；当板端截面承受正弯矩作用，纵筋搭接钢筋可作为受拉纵筋进行计算，有效截面高度取搭接钢筋中心线到叠合层上表面的距离。

板端受剪承载力按下式计算：

(2)

式中：VR为板端受剪承载力设计值；Ac2为桁架叠合板后浇混凝土叠合层截面面积；Asd为垂直穿过桁架叠合板板端竖向接缝的所有钢筋面积，包括叠合层内纵向钢筋、支座处的搭接钢筋面积；fc为混凝土轴心抗压强度设计值；fy为普通钢筋抗拉强度设计值。

2.6 桁架预制板密拼式接缝构造与施工

桁架预制板密拼式接缝可采用底面倒角和倾斜面形成斜坡(见图5)、底面设槽口和顶面设倒角(见图6)、底面和顶面均设倒角(见图7)等做法。

图5 底面倒角和侧面倾斜面做法

图7 底面和顶面倒角做法

当板底无吊顶且采用腻子及乳胶漆装修时，可采用底面倒角和侧面倾斜面形成2道连续斜坡的构造，其中底面倒角尺寸不宜小于10mm×10mm，倾斜面的坡度不宜小于1∶8，连续斜坡内应采用柔性抗裂砂浆分层嵌填，且接缝处侧面倾斜面高度范围内嵌缝宜一次性施工完毕，然后进行接缝处底面倒角高度范围内嵌缝施工。此外，接缝嵌填应在叠合层混凝土浇筑完成、临时支撑架体拆除后进行。当板底无吊顶且采用腻子及乳胶漆装修时，也可采用底面设槽口和顶面设倒角的构造，其中顶面倒角尺寸不宜小于15mm×15mm，以使接缝处搭接钢筋具有足够的保护层厚度，底面槽口深度宜取5mm，长度宜取30mm。在槽口处粘贴网格布，并加刮弹性腻子，可对拼缝形成有效遮盖。

当板底有吊顶或无装修需求时，可采用底面和顶面均设倒角的构造，其中底面倒角尺寸不应小于10mm×10mm，顶面倒角尺寸不宜小于15mm×15mm，其接缝可外露，不嵌填。

2.7 尺寸偏差检验

《规程》参考GB/T 51231—2016《装配式混凝土建筑技术标准》[10]中第9.3.3条和《装配式混凝土结构技术规程》中第11.2.3条的规定，结合目前较成熟的激光测距技术和容栅传感测距技术，在模具尺寸偏差和桁架预制板尺寸偏差检验方法中，增加了激光测距仪、数显卷尺、数显卡尺及数显塞尺等检测工具，与传统检验方法相比，新增的检测设备和检测方法可大大提高检测效率，并提高检测结果的客观性和准确性。

3 结语

本文介绍了《规程》的编制背景，并对钢筋桁架混凝土叠合板应用过程中的技术要点进行了详细解读，重点阐述了钢筋桁架叠合板设计原理、计算方法、施工工艺、质量控制等关键内容，以期更好地服务于实际工程。《规程》首次全面系统地完善了钢筋桁架混凝土叠合板应用标准，填补了国内相关领域的空白，解决了长期以来困扰行业的预制底板钢筋外伸、密拼接缝不适用于双向板等难题。《规程》面向工程实际需求，为密拼叠合板应用提供标准支撑。