[0001] 本发明涉及建筑结构技术领域，具体涉及一种免支撑的高性能混凝土叠合板。

[0002] 目前装配式建筑在全国各地大力推行，尤其是在混凝土建筑中，使用更广泛。装配式预制构件包括水平构件和竖向构件，由于竖向构件影响主体结构的抗震性能，大多装配式设计方案采用水平构件，而水平构件应用于楼屋面板的常用构件属叠合板最为广泛。常规的叠合板，一般由60mm厚预制底板，现场安装后浇筑70mm厚现浇层，其最小厚度为130mm。若设计计算需要更厚的板厚，则调节现浇层厚度。

[0003] 经大量项目实践发现，传统叠合板生产安装存在不少问题：(1)预制底板的尺寸规格没有标准化，造成模具成本高，从而增加制作成本；(2)预制底板重量大，吊装对塔吊要求高，安装过程中，需要在板底设置满堂支撑，施工措施费用高；(3)预制底板上预留的钢筋桁架净空小，预埋水电管线施工困难；(4)当楼板拆分为两块及以上叠合板进行拼接时，两块板之间的拼缝后期容易产生裂缝，需要二次修复，增加了后期维护费用；(5)其中钢筋桁架不参与受力，仅为构造设置，造成钢材浪费。

[0004] 因此有必要提出一种新型叠合板，能标准化生产，吊装要求低，降低后期板底开裂风险，尤其能做到免支撑，这样可以大大提高施工效率。

[0030] 为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。

[0031] 除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。

[0032] 可以理解，空间关系术语例如“在……下”、“在……下面”、“下面的”、“在……之下”、“在……之上”、“上面的”等，在这里可以用于描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白，除了图中所示的取向以外，空间关系术语还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附图中的器件翻转，描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此，示例性术语“在……下面”和“在……下”可包括上和下两个取向。此外，器件也可以包括另外地取向(譬如，旋转90度或其它取向)，并且在此使用的空间描述语相应地被解释。

[0033] 需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件时，它可以是直接连接到另一个元件，或者通过居中元件连接另一个元件。以下实施例中的“连接”，如果被连接的电路、模块、单元等相互之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“电连接”、“通信连接”等。

[0034] 在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。

[0035] 请参阅图1～图3，其中，图1为本发明实施例提供的一种免支撑的高性能混凝土叠合板俯视角平面结构示意图，图2为图1的A‑A剖面图，图3为图1的B‑B剖面图。

[0036] 结合图1～图3所示，本发明实施例提供的一种免支撑的高性能混凝土叠合板，包括预制底板1、钢筋网架和后浇混凝土层8，所述钢筋网架的底端嵌入设置于所述预制底板1的上部，所述钢筋网架的其余部分嵌入设置于所述后浇混凝土层8中，所述预制底板1与所述后浇混凝土层8一体式连接，所述预制底板1的底部内嵌设置有玻璃纤维加固层7，例如玻璃纤维网格布。

[0037] 可以理解的是，叠合板中的钢筋网架可全部在工厂提前组装完成，现场只需要绑扎连接钢筋，大大降低了现场钢筋绑扎量。玻璃纤维网格布具有较强的抗腐蚀性、柔韧性以及经纬向高度抗拉力抗拉扯性能。由于在预制底板1的底部内嵌入设置有基于玻璃纤维网格布的玻璃纤维加固层7，因此可降低预制底板1的厚度以及自重，例如预制底板1的最小厚度可做到15mm，远远低于传统的60mm。在明显低于传统预制底板1厚度的情况下，本发明的预制底板1抗拉强度高，板底不容易开裂。在浇筑所述后浇混凝土层8前、对预制底板1进行运输的过程中，由于该预制底板1的厚度以及自重较低，从而对塔吊要求低，一定跨度下可以实现板底免支撑。可根据预制底板1的厚度以及叠合板所需强度合理设计叠合板的整体厚度，从整体上降低叠合板的整体厚度，例如最小叠合板厚度可以做到100mm，降低楼板自重，节约工程造价。预制底板1可采用多种标准模数进行生产后再拼接，能实现标准化生产，相对传统叠合板降低生产成本。

[0038] 在其中一种可能的实施方式中，结合图2及图3所示，所述钢筋网架包括若干个钢筋桁架以及桁架连接筋，若干个所述钢筋桁架沿叠合板长度方向并排布置，若干个所述桁架连接筋沿叠合板宽度方向并排布置，所述桁架连接筋贯穿所述钢筋桁架、并与所述钢筋桁架固定连接。

[0039] 可以理解的是，并排的钢筋桁架的数量越多，则叠合板的宽度尺寸越大，根据设置的钢筋桁架的数量变化，可灵活设置叠合板的宽度尺寸，从而实现预制底板1以及叠合板的标准化生产，例如可设置预制底板1标准模数为600mm、1200mm、1800mm、2400mm，相对传统叠合板可降低生产成本。还可沿预制底板1的长度方向进行切割，以调整预制底板1的尺寸，提高生产效率。

[0040] 在其中一种可能的实施方式中，结合图2及图3所示，所述钢筋桁架包括单条上弦钢筋3、两条下弦钢筋2和若干腹筋4，单条上弦钢筋3和两条下弦钢筋2沿叠合板长度方向相互平行，且两条所述下弦钢筋2在单条所述上弦钢筋3的下方对称设置；所述腹筋4的两端分别连接所述上弦钢筋3和所述下弦钢筋2，且相邻腹筋4首尾依次相连、以形成多个连续的三角形。

[0041] 可以理解的是，三角形具有结构稳定性。从图3的截面图可以看出，单条上弦钢筋3、两条下弦钢筋2、连接上弦钢筋3和下弦钢筋2的各条腹筋4以及桁架连接筋(下弦连接筋
5)共同组成等腰三角形支撑结构；图2的视角垂直于图3的视角，从图2的视角可以看出，相邻的任意两条腹筋4与上弦钢筋3或下弦钢筋2也构成等腰三角形支撑结构。所述钢筋桁架的多个视角均具有三角形支撑结构，其具有优良的支撑作用，使得最终得到的叠合板具有优良的抗拉扯、抗压性能。

[0042] 另外，关于预制底板制作，传统方案是按设计尺寸用钢模板固定，然后一次浇筑，布置钢筋网，再二次浇筑，制作效率低，需要大量钢模板，生产成本也较高。并且，传统叠合板需要蒸汽养护，周期长。由于本实施例中所述钢筋桁架的多个视角均具有三角形支撑结构，沿其长度方向更是由若干个三角形支撑结构首尾连接组成，其在整体以及局部均既具有优良的支撑作用以及抗拉扯、抗压性能。因此，在制作本实施例中的预制底板时，可采用流水线模台，预制底板的宽度按标准化固定(如1200mm或2400mm)，预制底板的长度可以设置为一个较大的尺寸，例如长度可达到200多米，按预制底板的长度尺寸布置钢筋桁架，浇筑高性能混凝土，又由于厚度可做到较小尺寸，因此高性能混凝土层固化时间短，例如15mm厚度的预制底板两小时左右就可以达到吊装强度。然后可按预制底板的设计尺寸在长度方向切割，可一次性产出多块预制底板，大大提高了生产效率，且养护只需要自然养护，两天左右就可以达到设计强度。

[0043] 在其中一种可能的实施方式中，结合图1、图3、图4所示，所述钢筋桁架中，以两条所述下弦钢筋2相邻的一侧为内侧，所述腹筋4的下端与所述下弦钢筋2的内侧相连接；所述腹筋4上与所述下弦钢筋2相连接的一端具有凸出部401，所述凸出部401凸出所述下弦钢筋2的下边沿、并沿所述下弦钢筋2的外侧延伸。

[0044] 可以理解的是，腹筋4的下端绕所述下弦钢筋2的内侧向下弦钢筋2的外侧折弯并进行水平延伸，例如腹筋4的下端凸出下弦钢筋2下边缘10mm，腹筋4的下端凸出下弦钢筋2的外侧边缘15mm，可增大钢筋桁架底端与预制底板1之间的接触面积，方便钢筋桁架嵌入预制底板1、同时钢筋桁架与预制底板1的混凝土之间具有很好的附着力，该连接设计与传统成品桁架钢筋不同。

[0045] 由于传统的叠合板中，预制底板1上预留的桁架钢筋净空小，预埋水电管线施工困难，如图1～图4所示，在其中一种可能的实施方式中，在设置预制底板1的混凝土时，将预制底板1的混凝土顶面淹没腹筋4的凸出部401、并位于下弦钢筋2以下，从而为预制底板1上预留更大的水电管线预埋空间，降低水电预埋施工难度。

[0046] 在其中一种可能的实施方式中，如图1～图4所示，所述桁架连接筋包括相互平行设置的若干条下弦连接筋5，所述下弦连接筋5贯穿若干个钢筋桁架、并与若干个钢筋桁架的下弦钢筋2连接。下弦连接筋5起到将各个平行设置的钢筋桁架相串联的作用，根据下弦连接筋5的长度差异、钢筋桁架的数量，可设置不同宽度的预制底板1/叠合板，以实现不同规格预制底板1/叠合板的标准化生产。

[0047] 在其中一种可能的实施方式中，如图1～图4所示，所述桁架连接筋还包括相互平行设置的若干条上弦连接筋6，所述上弦连接筋6贯穿若干个钢筋桁架、并与若干个钢筋桁架的上弦钢筋3连接。上弦连接筋6与下弦连接筋5起到的作用类似，皆是起到将各个平行设置的钢筋桁架相串联的作用，结合下弦连接筋5对下弦钢筋2连接、上弦连接筋6对上弦钢筋3连接，可提升桁架连接筋对钢筋桁架串联的结构可靠性。

[0048] 在其中一种可能的实施方式中，所述预制底板1采用高性能混凝土进行浇筑，其材料组为水泥、矿粉、硅灰和减水剂，抗压强度和抗拉强度指标不低于普通C60混凝土的力学性能，即预制底板1的受压强度标准值不低于38.5MPa，所述预制底板1的受拉强度标准值不低于2.85MPa。采用高性能混凝土制作预制底板1，能降低预制底板1在施工阶段和使用阶段开裂的风险，相比于传统叠合板C35混凝土预制底板1，抗拉性能大大提高，不容易开裂，提升了其结构强度。

[0049] 在其中一种可能的实施方式中，所述预制底板1的底面为光滑面，以便于当预制底板1制作完成后进行脱模；所述预制底板1的顶面为粗糙面，利于提升后浇混凝土层8与预制底板1的混凝土之间的连接牢固性。

[0050] 在上述各个实施例的基础上，现提供一种免支撑的高性能混凝土叠合板制造方法，如图5的流程图所示，包括：制作钢筋网架、制作预制底板、预制底板拼接和制作后浇混凝土层。

[0051] 制作钢筋网架：按照图1～图3的结构，将上弦钢筋3与两条下弦钢筋2沿叠合板的长度方向平行设置，并将所述上弦钢筋3置于两条下弦钢筋2的上方居中位置，若干腹筋4的两端分别焊接所述上弦钢筋3和所述下弦钢筋2，且相邻腹筋4首尾依次相连、以形成多个连续的三角形支撑结构，得到钢筋桁架；按照预设的预制底板1宽度参数，将桁架连接筋沿叠合板的宽度方向贯穿多个所述钢筋桁架、并与各个所述钢筋桁架采用点焊的方式分别焊接，焊接完全部桁架连接筋(包括下弦连接筋5和上弦连接筋6)，以得到钢筋网架。

[0052] 制作预制底板：先制作底部钢模板，在底部钢模板内铺设玻璃纤维网格布，将所述钢筋网架的底部布置于所述底部模板内的玻璃纤维网格布上方，向底部钢模板内浇筑高性能混凝土，并保证腹筋4埋入混凝土深度达到预设值(例如10mm)、下弦钢筋2的最低点与混凝土浇筑面相平，得到预制底板1。

[0053] 关于预制底板制作，传统方案是按设计尺寸用钢模板固定，然后一次浇筑，布置钢筋网，再二次浇筑，制作效率低，需要大量钢模板，生产成本也较高；并且，传统叠合板需要蒸汽养护，周期长。由于本实施例中所述钢筋桁架的多个视角均具有三角形支撑结构，沿其长度方向更是由若干个三角形支撑结构首尾连接组成，其在整体以及局部均既具有优良的支撑作用以及抗拉扯、抗压性能。因此，在制作本实施例中的预制底板时，可采用流水线模台，预制底板的宽度按标准化固定(如1200mm或2400mm)，预制底板的长度可以设置为一个较大的尺寸，例如长度可达到200多米，按预制底板的长度尺寸布置钢筋桁架，浇筑高性能混凝土，又由于厚度可做到较小尺寸，因此高性能混凝土层固化时间短，例如15mm厚度的预制底板两小时左右就可以达到吊装强度。然后可按预制底板的设计尺寸在长度方向切割，可一次性产出多块预制底板，大大提高了生产效率，且养护只需要自然养护，两天左右就可以达到设计强度。

[0054] 当预制底板1的高性能混凝土达到预设强度后，将形成整体的高性能混凝土预制底板1运往现场进行安装；可根据施工场所对叠合板尺寸的要求，判断是否对预制底板1进行切割或拼接：当判定预制底板1尺寸过大时，可以沿预制底板1的长度方向进行切割；当判定所需叠合板宽度大于预制底板1尺寸时，可将尺寸合适的多个预制底板1进行拼接。

[0055] 预制底板拼接：判定需进行多块预制底板1拼接时，按图4进行拼装，在相邻两块预制底板1的拼缝11上方沿板宽度方向铺设覆盖两块预制底板1各100mm宽的玻璃纤维网格布，将相邻两块预制底板1的下弦钢筋2通过下弦接缝钢筋10连接，将相邻两块预制底板1的上弦钢筋3通过上弦接缝钢筋9连接，连接方式可以采用搭接连接，也可以采用焊接连接，并满足相关规范的连接长度要求。

[0056] 制作后浇混凝土层：根据预设的叠合板厚度，在所述预制底板1上方浇筑后浇混凝土层8，并保证所述钢筋网架完全埋入所述后浇混凝土层8。

[0057] 经过上述各步骤，即形成整体共同受力的叠合板。

[0058] 本发明提供的一种免支撑的高性能混凝土叠合板及其制造方法，相比于传统的叠合板及其制造方法，具有以下优点：

[0059] (1)高性能混凝土预制底板1，最小厚度只有15mm，吊装和铺设更方便，受拉和受压力学性能不低于C60普通混凝土，在预制底板1底部内嵌玻璃纤维网格布，相对于传统叠合板C35混凝土预制底板1，抗拉性能大大提高，不容易开裂，且可以沿长度方向切割，提高生产效率；自重轻，钢筋网架刚度大，可以实现免支撑，减少施工工序，节约工期和措施成本；

[0060] (2)预制底板1宽度可设置标准模数，例如600mm、1200mm、1800mm、2400mm，标准化程度高，实现标准化生产，提高了生产效率，降低加工成本，长度方向可以根据设计需要切割，传统叠合板预制底板1没有这种特点；

[0061] (3)成品钢筋桁架的腹筋4设计，上部不突出上弦钢筋3的上部边缘，下部凸出下弦钢筋2下边缘10mm，外侧凸出下弦钢筋2边缘15mm，目的是方便嵌入高性能混凝土底板，其连接设计与传统成品桁架钢筋不同；

[0062] (4)叠合板中的钢筋网架全部在工厂组装完成，现场只需要绑扎连接钢筋，大大降低了现场钢筋绑扎量。

[0063] (5)叠合板最小厚度可以做到100mm，相对传统叠合板最小板厚130mm降低了30％，减轻结构自重，降低土建成本。

[0064] (6)成品钢筋桁架的下弦钢筋2是在预制底板1上面，钢筋桁架之间间距大，方便预埋水电管线施工。

[0065] 以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。