由中建三局集团有限公司承建的成都城市音乐厅项目, 位于一环路南一段, 建筑面积约10.3万m², 地上7层, 地下4层、局部5层, 主要包含歌剧厅 (1 600座) 、音乐厅 (1 400座) 、戏剧厅 (400座) 、小音乐厅 (300座) 4个观演厅。本工程部分结构采用预制混凝土装配式结构, 装配式区域梁、板为预制钢筋混凝土叠合构件, 墙柱为普通现浇结构;装配式区域主要分布于歌剧厅南侧的侧舞台B2层、B1层及B1夹层。

根据以往的施工经验, 装配式叠合梁板易出现结构质量通病 (如混凝土强度不足、钢筋或结构预埋件尺寸偏差过大、钢筋保护层厚度不合格、裂缝等) 、尺寸偏差通病 (如构件尺寸偏差、预埋件尺寸偏差、缺棱掉角等) 、外观质量通病等质量通病。装配式叠合梁板结构深化设计从结构安全、构件生产、构件运输及吊装、构件现场安装等方面综合考虑进行优化, 可实现设计、生产、施工一体化管理, 并在一定程度上降低装配式叠合梁板构件质量通病的出现。

叠合梁在现浇柱节点部位:梁底低的钢筋下锚, 梁底高的钢筋上锚;先吊装的梁钢筋下锚, 后吊装的梁钢筋上锚。

根据叠合梁钢筋数量及劲性柱截面形式进行钢筋排布, 梁钢筋排布应避开栓钉及耳板等, 若无法避开, 可通过在叠合梁中预埋钢筋机械连接接头进行处理。

因叠合主次梁仅有现浇部位连接在一起, 且叠合梁两端为上部承受弯矩, 为便于施工及叠合次梁安装的稳定性, 叠合主次梁连接节点可选用搁置式主次梁连接节点, 即在叠合主梁设置键槽、在叠合次梁设置牛担板, 采用滑动支座连接, 并通过叠合梁板结构现浇层解决整体稳定性问题。

因叠合梁跨度较大, 叠合梁现浇层钢筋绑扎难度较大, 因此叠合梁箍筋设计时应紧密结合规范, 抗震等级为一、二级的梁端箍筋加密区设置封闭箍筋, 其余非加密区设置为非封闭箍筋 (开口箍) , 便于叠合梁现浇层钢筋绑扎。

装配式区域设置后浇带或施工缝时, 后浇带位置梁应分段施工或调整为现浇。叠合梁后浇带设置一般有以下3种形式:梁底纵筋直线搭接、梁底纵筋套筒灌浆连接、梁底纵筋机械连接或焊接连接。

叠合梁吊装点位设计应结合叠合梁质量及梁跨度, 同时综合考虑动力系数、吊装方式、裂缝控制、吊钩及吊钉承载力等因素, 吊钉承载力可根据构件质量选用不同型号。为防止梁吊装过程中产生裂缝, 梁中部吊钉布置间距宜≤2.5m, 梁两端吊钉布置间距宜≤1.5m。

本工程单根梁重1.8～6.6t, 梁长5.1～7.8m, 可采用四吊点或六吊点吊装点位方式。

装配式叠合梁模具深化、加工需考虑构件形状、尺寸、配筋等。装配式叠合梁模具应在梁宽度、长度方向根据实际构件尺寸进行调整, 保证装配式叠合梁板模具可周转使用, 提高模具残值利用率, 降低装配式叠合梁板结构工程造价。

1) 为避免装配式叠合梁构件在脱模、吊装、运输及堆放过程中产生裂缝, 需保证构件同条件养护的混凝土立方体抗压强度至少达到设计强度的75%, 方可进行脱模、吊装、运输等作业。

2) 为保证叠合构件端部粗糙度满足设计要求, 增加预制与现浇结合面的咬合能力, 工厂预制构件时在粗糙面模具侧涂刷缓凝剂, 常温养护约12h后脱模, 再用高压水枪冲刷使其表面形成粗糙面。

1) 为防止构件在运输途中产生裂缝、缺棱掉角, 叠合梁应在梁两端1/3跨度范围内垫设垫木, 在垫木位置的叠合梁间设置草垫或木方防止构件碰撞;叠合板应根据单向板受力特点在两端1/3跨度范围内垫设垫木, 多层堆放时, 垫木上、下应位于同一部位, 防止构件开裂。

2) 根据构件进场后是否卸车确定构件装车秩序, 尤其对于重叠堆放的叠合板构件需严格按照此顺序, 降低现场构件转运, 提高施工效率。构件在现场不卸车的情况下, 先安装的构件应后装车;构件在现场卸车的情况下, 先安装的构件应先装车。

装配式叠合梁吊装顺序需综合考虑现场施工进度, 并根据叠合梁在现浇柱节点部位钢筋排布确定吊装顺序, 主要原则为叠合梁钢筋下锚的先吊装, 叠合梁钢筋上锚的后吊装。根据设计图纸绘制叠合梁分布及吊装顺序深化图。可采用如图1标识表示叠合梁分布及吊装顺序, 如“↑1-LV102”表示第1步吊装的梁编号为LV102, 构件标识中箭头方向需与构件分布图方向一致。”本工程部分区域叠合梁分布及吊装顺序深化设计如图1所示。

根据设计图纸叠合板的单向双向性、板跨度及后浇带分布等特点, 同时考虑叠合板加工、运输及现场吊装等条件, 对叠合板进行平面拆分。

一般叠合板宽度≤2.7m (车厢净宽一般≤2.7m) 。叠合板拆分时根据现场施工顺序明确安装方向及安装顺序, 便于构件进场物流信息管理。

叠合板桁架钢筋的主要作用在于连接叠合板预制层与现浇层混凝土, 增加构件刚度, 形成整体受力, 防止运输和安装过程中开裂。

叠合板深化设计时需根据楼板厚度进行桁架钢筋高度、间距、截面、布设方向设计, 预埋线盒高度。叠合板桁架钢筋应沿长边方向布置, 同时, 叠合板宽度>2 600mm时需在端部增设1道桁架钢筋, 防止叠合板生产、运输、安装过程中产生裂缝。

为便于施工管理, 减少叠合梁板区域模板支设, 单双向叠合板间的接缝构造宜选用密拼接缝连接构造。同时, 叠合板与后浇混凝土结合面应为粗糙面, 加强叠合板预制层与现浇层混凝土的连接, 增加构件刚度, 形成整体受力。

根据机电设计图纸进行机电线盒预埋深化布置, 因叠合板预制层厚度一般为60mm, 故预埋线盒高度选用应合理, 避免预制层覆盖线盒进出线口导致后期无法进行线缆穿设, 同时需根据机电设计图纸及装饰装修深化图纸进行定位。

叠合板吊点深化设计应主要考虑叠合板平面尺寸、构件质量、单向板或双向板特点、吊钉承载力、裂缝控制等因素, 防止因吊点设计不合理导致构件吊装过程中产生裂缝。

因叠合板宽度宜≤2.7m, 故叠合板吊点宜双排布置, 并结合叠合板长度、质量等特点设置具体吊点数量, 一般叠合板吊点为4个或6个。

装配式叠合板运输及加工深化设计参照装配式叠合梁运输及加工深化设计内容。

叠合板吊装顺序需综合考虑现场施工进度, 并根据叠合板外伸钢筋与现浇结构、叠合梁、叠合板间拼缝关系确定吊装顺序, 防止叠合板安装方向错误导致无法安装。根据设计图纸绘制叠合板分布及吊装顺序深化设计图, 可用如图2所示标识表示叠合板分布及吊装顺序, 如“↑1-FB35”表示第1步吊装的板编号为FB35, 且构件标识中箭头方向需与构件分布图方向一致”。本工程部分区域叠合板分布及吊装顺序深化设计如图2所示。

本工程通过装配式叠合梁板结构深化设计优化, 缩短了工期, 确保了施工质量, 该技术可为后续装配式结构加工、运输、吊装及安装深化设计提供有利支持。