PK3板在成本控制上的優勢主要體現在以下幾個方面:1.**材料節省**:PK3板采用強度高預應力鋼筋作為抗拉材料,抗拉強度提高,從而減少了用鋼量,節省約30%。同時,由于板厚較薄(35~40mm),與傳統疊合板相比,可以節省約50%的混凝土用量。2.**生產效率提高**:PK3板的生產過程中,由于采用長線流水模臺和自動化設備,無模具攤銷,實現了多種產品的共線生產,提升了生產效率并減少了人工成本。兩個工人一天時間內即可完成模臺清理、模具安裝、鋼筋鋪設及綁扎、預應力筋張拉等工作,降低了90%的人工投入。3.**施工效率提升**:PK3板由于剛度大,可以實現免模無撐或少撐的施工方式,優異提升了施工質量、效率,并降低了措施費用。此外,PK3板為單向出筋或不出筋,簡化了安裝過程,不存在板端鋼筋與現澆梁與剪力墻鋼筋的碰撞,降低了作業難度,提高了安裝效率。4.**運輸成本降低**:PK3板厚度較薄,減少了約38%的厚度,使得在滿足規范不超過6層的情況下,可以采用雙層鋼架運輸,同等投影面積下,運輸效率提高一倍,有效降低運輸成本。5.**經濟效益高**:PK3板在施工過程中不需要設置模板支撐,具有經濟環保的優點。預制底板可以進行產業化生產,施工過程中部分機械化。 鋼管桁架預應力混凝土疊合板具有良好的防火性能,滿足高層建筑的防火要求。預制混凝土疊合板鋼管桁架預應力混凝土疊合板流水線
預應力混凝土的優勢主要體現在以下幾個方面:1.抗裂性好,剛度大:預應力混凝土通過在構件受荷載前施加預應力,推遲裂縫的出現,從而提高構件的剛度和結構的耐久性。2.節省材料,減小自重:由于采用強度高特性材料,預應力混凝土結構可以減少鋼筋用量和構件截面尺寸,節省鋼材和混凝土,降低結構自重,尤其適用于大跨度和重荷載結構。3.減小混凝土梁的豎向剪力和主拉應力:預應力梁的曲線鋼筋可以使梁中支座附近的豎向剪力減小,同時減小荷載作用下的主拉應力,有利于減小梁的腹板厚度,進一步降低自重。4.提高受壓構件的穩定性:對鋼筋混凝土柱施加預應力,使縱向受力鋼筋張拉得很緊,提高抵抗壓彎的能力,從而提高構件的穩定性。5.提高構件的耐疲勞性能:預應力鋼筋在使用階段因加荷或卸荷所引起的應力變化幅度較小,故可提高抗疲勞強度,這對承受動荷載的結構特別有利。6.預應力作為結構構件連接的手段:預應力技術可以促進大跨結構新體系與施工方法的發展。7.提高結構的承載能力:預應力混凝土結構通過施加預應力力和壓力,有效減小結構自重,提高承載能力,適用于超長跨度、大跨度結構。8.延長結構的使用壽命:預應力混凝土結構在施工過程中,通過施加預應力力。 預制混凝土疊合板鋼管桁架預應力混凝土疊合板流水線鋼管桁架預應力混凝土疊合板疊合后整體厚度較薄,減輕建筑自重同時,不降低結構性能。
近年來,有學者陸續對PK3板展開了研究。提出主要設計流程,補充了國家現行有關標準中未規定的計算方法。吳悅[2]通過數值模擬對預應力混凝土鋼管桁架疊合板進行分析及優化,分別對整體、兩拼和三拼板的彈性階段和塑性階段進行受力性能與參數化分析。黃心宇等[3]對PK板施工階段力學性能開展研究,PK板雙向傳力性能較好,且破壞時的塑性鉸線基本與雙向板一致。另有部分學者針對疊合板的簡化設計方法[4]、安全性驗證[5]、延展性能[6]開展了研究。眾多研究表明PK板有著較強的性能優勢。提出了PK3板在生產、施工效率及成本方面優于傳統疊合板的觀點。PK3板作為一種新型疊合板,在生產、施工效率及成本方面優于傳統疊合板,有力地促進了裝配式建筑的發展,本文圍繞PK板現場施工流程,介紹了其優勢,分析其存在的施工難點,提出解決措施,主要包括:(1)通過設計優化、運輸管控等控制PK板的開裂問題。(2)針對PK板跨中起拱,應增加工廠生產時的脫模強度,并明確起拱范圍的合理值。(3)為避免現場穿管困難,生產中嚴格控制混凝土的澆筑誤差,且對鋼管桁架進行固定。(4)線盒擠壓應在生產前進行設計優化,并盡量采用小型號線盒。
PK3型板,是中國工程院周緒紅院士的指導下,憑借其在建筑工業化領域的持續十數年不斷深耕探索,研發出的國際前沿的具有自有產權的新型裝配式建筑材料。它采用預應力混凝土技術和輕質骨料混凝土,具有輕質、強度高、抗裂、承載力高、剛度大等優勢。相較于傳統架疊合板,PK3型板較好地解決了厚度厚、自重大、四面出筋、拉板縫、易開裂、跨度小、支撐多、造價高等痛點,同時降低了措施費用,提高了施工效率。PK3型板不僅在性能上達到國際前沿水平,更以其綠色環保的建筑理念,節約了深化設計成本和時間,實現了自動化批量生產,大幅節省了人工費用。其輕質特點還提高了運輸效率,降低了運輸成本,減少了運輸過程中的開裂、損壞風險。憑借其自立知識產權和突出的技術優勢,PK3型板已獲得陜西省新型建設工程材料認定證書,得到了市場的普遍認可。這一創新成果不僅為建筑工程提供了全新的解決方案,更為推動行業技術進步和綠色發展做出了積極貢獻。 PK3板的輕量化設計,減少了建筑的自重,降低了對地基和基礎的要求,節省了基礎建設的成本。
2023年3月13日,深圳市住房和建設局正式發布4本地方標準圖集《裝配式建筑標準化產品系列圖集(預制內墻條板/疊合樓板/預制混凝土樓梯/整體衛生間)》SJT-03\04\05\06-2023,并于2023年4月1日起實施。現代營造參與了標準化產品系列圖集中疊合樓板、預制混凝土樓梯的編制。其中《裝配式建筑標準化產品系列圖集(疊合樓板)》中“鋼管桁架預應力混凝土疊合板”(以下簡稱PK3板)章節內容由現代營造與山東萬斯達一同起草主編。“PK3板”介紹鋼管桁架預應力混凝土疊合板(PK3板)PK3板是由C40/C50混凝土、1570級應力鋼絲和鋼管桁架組成,底板厚度35mm/40mm,標準寬度1~3m,跨度,上弦桿采用鋼管注微膨脹砂漿,腹桿采用HPB300級直徑6mm鋼筋,高度可根據疊合板厚度調整。與現澆層共同作用形成可雙向受力的疊合樓板。由于采用了預應力技術,使得預制底板混凝土在受力方向上預先承受壓應力,減少了底板開裂的可能性,可以把預制底板盡量的減薄;安裝后在板面橫穿通長鋼筋,澆筑混凝土后成為雙向受力樓板,與預應力單向板相比,節約混凝土材料并減輕了自重,還提高了耐火性能,PK板的原始設計由工程院院士周緒紅發明,并獲得了“科技進步二等獎”。 PK3板的施工過程中,由于其輕量化設計,減少了起重機械的使用,降低了施工成本。預制混凝土疊合板鋼管桁架預應力混凝土疊合板流水線
鋼管桁架預應力混凝土疊合板生產過程中,數控布料技術讓混凝土分布更均勻,質量可控。預制混凝土疊合板鋼管桁架預應力混凝土疊合板流水線
PK3板,即鋼管桁架預應力混凝土疊合板,主要由以下幾個部分組成:預應力鋼筋:PK3板的下部受拉區采用預應力技術,使用強度高預應力鋼筋,有效地降低了預制板的厚度,同時避免了開裂。混凝土底板:PK3板的預制底板采用強度高混凝土,混凝土強度等級不宜低于C40。底板厚度小,為35mm,跨度不小于,預制底板厚度不應小于40mm。鋼管桁架:PK3板的上部受壓區采用鋼管桁架,與普通桁架筋的上弦鋼筋對比,極大地提高上部受壓區的抗壓能力。桁架采用特定的尺寸,例如93桁架,高度為93mm,寬度為80mm。灌漿鋼管:鋼管內灌注高性能砂漿,鋼管壁厚為1mm,腹筋為HPB300的φ6的鋼筋。鋼管內灌漿材料宜采用微膨脹強度高砂漿,抗壓強度標準值不應低于40MPa。后澆混凝土疊合層:在預制底板上配筋,并現場后澆混凝土形成的疊合樓板。后澆混凝土疊合層厚度不宜小于75mm,且不應小于60mm和。垂直于預應力筋方向的鋼筋:在底板中垂直于預應力筋方向的鋼筋為φ5@300。這些組成部分共同構成了PK3板,使其具有優異的力學性能和施工效率,是一種新型的裝配式建筑樓板解決方案。 預制混凝土疊合板鋼管桁架預應力混凝土疊合板流水線