一种基于uhpc的半预制免拆模钢筋桁架楼板的制作方法

1.本实用新型涉及建筑结构技术领域，具体是一种基于uhpc的半预制免拆模钢筋桁架楼板。


背景技术：

2.免拆模楼承板是建筑结构技术领域，尤其是装配式建筑领域的重要结构，现有技术中免拆模楼承板主要有钢筋混凝土叠合板、钢筋桁架固模楼承板、钢筋桁架楼承板等形式，但当前的结构存在以下缺陷：
3.(1)钢筋混凝土叠合板：叠合板一般至少为预制6cm 现浇7cm，厚度达到130mm，重量大，材料浪费，而且由于预制部分重量大，运输、吊装等比较困难，造价远高于现浇钢筋混凝土楼板。
4.(2)钢筋桁架固模楼承板：钢筋桁架固模楼承板一般至少为2cm固模 11cm现浇楼板。固模为水泥纤维板等，施工完后不拆除模板。但在楼板受力分析中，固模不承担荷载，存在浪费材料和空间的缺点；并且由于模板不拆除，楼板厚度大于现浇混凝土楼板。
5.(3)钢筋桁架楼承板：底模为薄钢板，施工完后一般应拆除底模或者设置吊顶，增加了施工工序，还容易在板底留下锈点，造价也高于现浇钢筋混凝土楼板。
6.现有的专利技术文献虽然对此进行了相关的改进，但仍存在诸多缺陷，导致实际工程应用时在强度、工艺或者成本上不尽如人意，例如在先公开的发明专利申请cn111851829a公开一种装配式防开裂免拆模板、楼承板及现浇筑免拆模楼板，其关注的是拼缝开裂问题；已授权实用新型专利cn209620363u公开一种以高强纤维水泥板为底模的免拆模钢筋桁架楼承板，其虽然关注了板材强度，但采用重型压力机压制出的高强纤维水泥压力板作为底模，且采用预埋件进行钢筋桁架与水泥压力板进行连接；已授权实用新型专利cn211572182u公开一种免拆装饰钢筋桁架楼承板，其解决的是现有技术中存在的现有免拆钢筋桁架楼承板底模与桁架固定不牢固的技术问题，也是采用预埋件，且底模采用磷石膏、硅酸钙或者石膏浇注制成。
7.可见，上述专利文献在底模的选材、强度，底模与钢筋桁架之间的连接工艺、连接强度，以及底模与楼板主体结构之间的协同性方面都还存在很多不足，这也直接导致整个楼板的强度、受力、制作成本、施工工艺的复杂程度上难以满足施工工程需要。


技术实现要素：

8.鉴于现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种基于uhpc的半预制免拆模钢筋桁架楼板，以部分或全部解决现有技术的缺陷。
9.为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：
10.一种基于uhpc的半预制免拆模钢筋桁架楼板，由钢筋桁架楼承板现场浇筑钢筋桁架混凝土构成，筋桁架楼承板为基于uhpc的预制免拆模钢筋桁架楼承板，由uhpc底模、钢筋桁架、钢筋桁架uhpc粘接带和钢筋桁架uhpc锚固块构成，其中：
11.所述uhpc底模由浇筑uhpc形成，uhpc底模边部形成有底模连接构造，用于连接相邻两片uhpc底模；
12.所述钢筋桁架有多榀，纵向、均匀间隔布置于uhpc底模上，通过钢筋桁架uhpc粘接带和钢筋桁架uhpc锚固块与uhpc底模连接形成为整体；
13.所述钢筋桁架uhpc粘接带纵向、均匀间隔布置多条，与钢筋桁架对应，为在钢筋桁架与uhpc底模之间浇筑uhpc形成，用于连接钢筋桁架与uhpc底模；
14.所述钢筋桁架uhpc锚固块横向、均匀间隔布置多组，为在钢筋桁架与uhpc底模之间浇筑uhpc形成，用于连接钢筋桁架与uhpc底模；
15.所述钢筋桁架混凝土浇筑于所述uhpc底模上。
16.在一个实施例中，所述底模连接构造包括边部斜边和边部凹槽，边部凹槽均匀间隔开设在边部斜边上，相邻两片uhpc底模拼接时边部斜边形成v形槽。
17.在一个实施例中，所述边部斜边倾斜角度为45
°‑
60
°
，边部凹槽宽度20mm，长度50mm，深度5mm，间距50mm。
18.在一个实施例中，所述钢筋桁架由纵筋和腹筋构成，一根顶纵筋和两根底纵筋构成等腰三角形截面，腹筋大体呈梯形并对称分布于纵筋的两侧并与顶纵筋、底纵筋焊接固定。
19.在一个实施例中，所述钢筋桁架uhpc粘接带为底模uhpc凝固之前在同一榀钢筋桁架的两根底纵筋之间浇筑uhpc形成，两根底纵筋作为浇筑uhpc的侧模，uhpc的浇筑厚度与底纵筋上表面平齐或略高于底纵筋上表面。
20.在一个实施例中，所述钢筋桁架uhpc锚固块与钢筋桁架uhpc粘接带一体浇筑形成，且钢筋桁架uhpc锚固块在相邻两榀钢筋桁架之间断开不连续。
21.在一个实施例中，所述钢筋桁架uhpc锚固块宽度50mm，长度方向两端超出钢筋桁架底纵筋20mm，高度方向超出钢筋桁架底纵筋20mm。
22.在一个实施例中，多榀所述钢筋桁架均匀间隔布置于uhpc底模上，相邻所述钢筋桁架之间的间距为500
‑
1000mm。
23.在一个实施例中，所述钢筋桁架uhpc锚固块内设置有马镫钢筋，马镫钢筋的凸起部从腹筋与底纵筋围成的梯形区域内凸出并与底纵筋焊接固定，凸起部锚固于钢筋桁架uhpc锚固块中，马镫钢筋的两个支脚部从腹筋与底纵筋围成的梯形区域内向两端延伸并与腹筋、底纵筋焊接固定。
24.在一个实施例中，所述钢筋桁架上布置有横向和纵向分布钢筋。
25.在一个实施例中，所述uhpc底模厚度10
‑
12mm。
26.本实用新型相对于现有技术的有益效果是：本实用新型的一种基于uhpc的半预制免拆模钢筋桁架楼板，材料耐久性能好，用量低，以较低的工程造价实现了装配式楼板的结构受力性能和抗震性能。资源能源消耗低，工厂化生产绿色环保，施工速度快，连接简单，施工便捷，构件重量轻，运输、吊装和安装方便，可广泛应用于各种住宅、办公、酒店、商业等低多层、高层和超高层建筑中，是一种优质的装配式楼板。具体而言，本实用新型至少具有如下一种或多种实际效果：
27.(1)采用uhpc，uphc抗拉强度高，韧性高，抗裂性能好，不易开裂，小裂缝具有自修复能力，楼板安全冗余度大；
28.(2)免拆模板，而且底模是楼板整体结构的一部分，能够参与结构承载，不会造成材料以及空间浪费，远优于固模钢筋桁架楼承板以及钢底模的钢筋桁架楼承板。
29.(3)钢筋桁架与底模之间采用加强连接构造措施，连接强度高，确保吊装安全性。
30.(4)uhpc底模充当钢筋保护层，由于uhpc的超高耐久性，可减小底层钢筋保护层厚度，从而有效截面大，承载力高。
31.(5)底模与钢筋桁架安装一次成型，整体性好，无需钢筋桁架的额外固定措施，生产工艺简单，工作效率高。
32.(6)拼接处特殊处理，连接强度高，而且uhpc粘结性能高，能够很好地控制在底模接缝处的开裂现象。
33.(7)构件在工厂内批量生产，尺寸规则，工艺简单，工业化生产程度高。
34.(8)重量轻，运输和吊装定位便捷，现场施工不需要或者仅需设置少量临时支撑，施工效率高，节省工期和施工费用，现场湿作业少，绿色环保。
附图说明
35.为了更清楚地说明本实用新型的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
36.本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容涵盖的范围内。
37.图1为一种实施方式的基于uhpc的半预制免拆模钢筋桁架楼板(未示出钢筋桁架混凝土)平面示意图；
38.图2为图1的1
‑
1剖面图；
39.图3为图1的1
‑
1剖面图(未示出底纵筋)；
40.图4为图1的2
‑
2剖面图；
41.图5为一种实施方式的基于uhpc的半预制免拆模钢筋桁架楼板拼接构造示意图；
42.图6为一种实施方式的钢筋桁架结构示意图。
43.附图标记：
[0044]1‑
uhpc底模、101
‑
边部斜边、102
‑
边部凹槽；
[0045]2‑
钢筋桁架、201
‑
腹筋、202顶纵筋、203
‑
底纵筋；
[0046]3‑
钢筋桁架uhpc粘接带；
[0047]4‑
钢筋桁架uhpc锚固块、401
‑
马镫钢筋；
[0048]5‑
底模uhpc连接带；
[0049]6‑
分布钢筋；
[0050]7‑
钢筋桁架混凝土。
具体实施方式
[0051]
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型实施例作进一步详细说明。在此，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。
[0052]
在本实用新型中，术语“包括/包含”、“由
……
组成”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的产品、设备、过程或方法不仅包括那些要素，而且需要时还可以包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种产品、设备、过程或方法所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括/包含
……”
、“由
……
组成”限定的要素，并不排除在包括所述要素的产品、设备、过程或方法中还存在另外的相同要素。
[0053]
需要理解的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0054]
还需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置、部件或结构必须具有特定的方位、以特定的方位构造或操作，不能理解为对本实用新型的限制。
[0055]
下面参照附图对本实用新型的技术方案进行具体阐述。
[0056]
参见图1
‑
4，本实用新型首先提供一种基于uhpc的半预制免拆模钢筋桁架楼板，由钢筋桁架楼承板现场浇筑钢筋桁架混凝土构成，筋桁架楼承板为基于uhpc的预制免拆模钢筋桁架楼承板，由uhpc底模1、钢筋桁架2、钢筋桁架uhpc粘接带3、钢筋桁架uhpc锚固块4构成，其中，
[0057]
uhpc底模1由浇筑uhpc形成，uhpc底模边部形成有底模连接构造，用于连接相邻两片uhpc底模；
[0058]
钢筋桁架2有多榀，纵向、均匀间隔布置于uhpc底模1上，通过钢筋桁架uhpc粘接带3和钢筋桁架uhpc锚固块4与uhpc底模1连接形成为整体；
[0059]
钢筋桁架uhpc粘接带3纵向、均匀间隔布置多条，与钢筋桁架2对应，为在钢筋桁架2与uhpc底模1之间浇筑uhpc形成，用于连接钢筋桁架与uhpc底模；
[0060]
钢筋桁架uhpc锚固块4横向、均匀间隔布置多组，为在钢筋桁架2与uhpc底模1之间浇筑uhpc形成，用于连接钢筋桁架与uhpc底模；
[0061]
钢筋桁架混凝土7在现场浇筑于uhpc底模1上，钢筋桁架混凝土7包裹钢筋桁架2，形成楼板。
[0062]
本实用新型中，鉴于uhpc的成本因素，uhpc底模厚度10mm左右，一般10
‑
12mm，不超过15mm，在满足受力要求的前提下尽量薄。底模对uhpc抗压强度要求不高，为控制成本，可控制在120mpa，对于抗拉强度要求高，一般应达到7mpa以上，一方面满足施工过程中承载力要求，另一方面提高抗裂能力。
[0063]
参见图5，本实用新型中，底模连接构造包括边部斜边101和边部凹槽102，边部凹槽102均匀间隔开设在边部斜边101上，相邻两片uhpc底模1拼接时边部斜边101形成v形槽。
斜边与凹槽可在工厂通过固定模具压制实现。
[0064]
具体的，边部斜边101倾斜角度为45
°‑
60
°
，边部凹槽宽度20mm，长度50mm，深度5mm，间距50mm。
[0065]
传统的v形槽、凹凸插接、镜像卡接等连接构造，连接处只靠界面粘接力，当槽尺寸较小时，粘接力不可靠；如果仅仅设置凹槽，又会造成有凹槽的地方有新浇筑uhpc搭接，无凹槽的地方全是旧uhpc，产生冷缝，影响连接强度，容易造成连接处开裂。
[0066]
本实用新型在斜边上开设凹槽，现场拼装之后斜边形成v形槽，v形槽内带有凹槽，在凹槽与v形槽内浇筑uhpc，形成底模uhpc连接带5，如图5所示，v形槽增加凹槽相当于增加了前后浇筑的uhpc的搭接长度，增强拼接处的连接强度，提高整体性，依靠uhpc的高抗裂性能控制底模拼装处开裂。同时uhpc中有活性元素，在产生裂缝时，依靠uhpc的抗裂性能以及微裂缝自修复功能，如果空气潮湿，会继续化学反应，微裂缝会自动弥合。
[0067]
再参见图4，本实用新型中，钢筋桁架2由腹筋201和纵筋构成，一根顶纵筋202和两根底纵筋203构成等腰三角形截面，腹筋201大体呈梯形并对称分布于纵筋的两侧并与顶纵筋202、底纵筋203焊接固定。
[0068]
具体的，参见图6，腹筋201上端与顶纵筋202的侧面搭接焊接，下端与底纵筋203的上表面搭接焊接，腹筋201下端与底纵筋203围合形成封闭的梯形区域。
[0069]
在此基础上，本实用新型的钢筋桁架uhpc粘接带3为在底模uhpc凝固之前在同一榀钢筋桁架的两根底纵筋203之间浇筑uhpc形成，两根底纵筋203作为浇筑uhpc的侧模，uhpc的浇筑厚度与底纵筋上表面平齐或略高于底纵筋上表面，如图4所示。
[0070]
本实用新型钢筋桁架放在底模上，底部两根底纵筋与底模能够紧密接触，且在底模没有凝固之前钢筋能够稍稍嵌入底模中，在底模没有凝固之前以两根底纵筋作为侧模，在两根底纵筋之间浇筑uhpc，uhpc把两根底纵筋之间填满即可，形成粘接带，粘接带与两根底纵筋牢固粘结，同时又与未凝固的底模uhpc牢固形成一体，底模与钢筋桁架安装一次成型，工艺效率高，提高了施工过程中底模与钢筋桁架的整体性，且以施工中固有的两根底纵筋作为侧模，不需要再增设模具。
[0071]
传统的钢筋桁架固模楼承板，需要在底模中设置预埋件，通过预埋件与钢筋桁架焊接或者栓接。由于底模通常较薄，预埋件在底模中的锚固强度有限，对钢筋桁架的连接性能有限，连接不牢固，尤其是在整个楼承板平面尺寸较大时，起吊过程中容易发生钢筋桁架与底模脱开的危险，本实用新型采用uhpc粘接带，每榀钢筋桁架下均布设uhpc粘接带，uhpc的高强性能满足了钢筋桁架的锚固要求，与传统的钢筋桁架固模楼承板相比，无需在底模中设置预埋件，只需在两根底纵筋之间浇筑uhpc，且不需要单独增设模具，工艺简单，强度足以满足预制板的吊装要求。
[0072]
另外，钢筋uhpc粘接带仅在两根底纵筋之间布置，无需满布，每榀钢筋桁架之间不布置粘接带，在满足钢筋桁架粘结强度的同时也不会过多加厚底模，不会导致重量太大、成本太高。
[0073]
再参见图1，本实用新型中，钢筋桁架uhpc锚固块4均匀间隔设置多列，与钢筋桁架uhpc粘接带3一体浇筑uhpc形成。钢筋桁架楼承板在吊装时对吊点处钢筋桁架与底模的连接强度要求较高，否则易发生脱模，本实用新型进一步设置钢筋桁架uhpc锚固块，吊装时吊点选择在锚固块处的钢筋桁架，能够满足吊装承载要求，无需单独设置吊装预埋件，减少了
生产工序，提高了生产效率。
[0074]
锚固块在相邻两行钢筋桁架之间断开不连续。锚固块宽度50mm，长度方向两端超出钢筋桁架底纵筋20mm，高度方向超出钢筋桁架底纵筋20mm，间距1
‑
2m。由于uhpc强度超高，uhpc锚固块强度富余量大，因此形状不必太规则，矩形或者斜锥形均可，斜锥形锚固块一般不需要增设专门模具，以工厂加工便捷为要。
[0075]
本实用新型中，相邻钢筋桁架之间的间距为500
‑
1000mm。设计锚固块在相邻两行钢筋桁架之间断开不连续，且长度方向两端超出钢筋桁架底纵筋20mm，即相邻两行钢筋桁架上的锚固块中间净距至少在460mm左右，该范围内既无粘结带也无锚固块，在满足钢筋桁架与底模连接强度的前提下，尽可能地节省材料，减轻自重。
[0076]
再参见图2、3，本实用新型中，钢筋桁架uhpc锚固块4内设置有马镫钢筋401，马镫钢筋的凸起部从腹筋201与底纵筋203围成的梯形区域内凸出并与底纵筋203焊接固定，凸起部锚固于钢筋桁架uhpc锚固块中，马镫钢筋的两个支脚部从腹筋与底纵筋围成的梯形区域内向两端延伸并与腹筋、底纵筋焊接固定。两个支脚部从梯形区域内向两端至少延伸至该梯形区域的边界或略超过梯形区域的边界，如此，马镫钢筋401能够与腹筋、底纵筋同时都充分搭接焊接固定，最大限度确保锚固块对钢筋桁架的锚固强度。
[0077]
本实用新型钢筋桁架楼承板基于uhpc(超高性能混凝土)，采用uhpc底模以及钢筋桁架uhpc粘接带、钢筋桁架uhpc锚固块增强底模与钢筋桁架连接的整体性，整体刚度大，而且可以同uhpc底模同时浇筑，工厂内一次成型，生产效率高。
[0078]
本实用新型钢筋桁架楼承板uhpc底模厚度10mm左右，取代了钢筋桁架固模楼承板中的水泥纤维板底模以及常规的钢筋桁架楼承板的底模，水泥纤维板底模首先需要加工好水泥纤维板，水泥纤维板达到强度后上生产平台，放钢筋桁架，连接固定，通常是2cm水泥纤维板 11cm楼板，水泥纤维板在使用过程中不受力。uhpc底模参与楼板的承载力计算，即参与结构受力，是楼板整体结构的一部分，减小了整个楼板的总厚度。考虑到uhpc底模的超强耐久性和超高强度，钢筋的保护层厚度可较小，在增加了楼板耐久性前提下，还增大了楼板承载力的安全冗余度。本实用新型底纵筋保护层厚度10mm，保护层厚度小，钢筋有效高度大，同样的配筋抗弯承载力更大。
[0079]
此外，由于基于uhpc的预制免拆模钢筋桁架楼承板良好的刚度与抗裂性能，现场施工时板底不需要再满布施工支撑。用于连接钢梁时，可直接放置在钢梁上，无需设置施工支撑；当连接预制钢筋混凝土梁时，由于混凝土梁没有条件搁置楼承板，可在板端下设置单排施工临时支撑。同传统楼板相比临时支撑施工量大大减少。
[0080]
总之，本实用新型基于uhpc的半预制免拆模钢筋桁架楼板以工厂预制为主，现场浇筑上部混凝土即可，生产工艺简单，无需特殊的设备，除具有良好的力学性能外，还具有抗腐蚀、抗渗性能好、节能低耗、绿色环保等优点，可以用于各类装配式建筑的楼板。
[0081]
至此，本领域技术人员应认识到，虽本文已详尽示出和描述了本实用新型的示例性实施例，但是，在不脱离本实用新型精神和范围的情况下，仍然可根据本实用新型公开的内容直接确定或推导出符合本实用新型原理的许多其他变型或修改。因此，本实用新型的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。