4.5.1 概述
1）概念
图4.71 双T板示意图
预应力混凝土双T板是一种由宽大的板面与两根高窄的肋结合的预制混凝土构件，形状像两个字母T水平拼接而成，所以称为双T板，如图4.71所示。双T板的板面作为横向承力构件，也是纵向承重肋的受压区，传力层次明确，几何形状简洁，具有良好的力学性能，是一种经济性很高的预制构件，常用于大跨度、大覆盖面积的楼盖结构。
2）国内外发展
国外对于双T板的应用较早，最初是由美国人Edwards于1952年设计成型，20世纪60年代美国已经开始大规模在单层多跨工业厂房、多层公寓等领域使用这种构件，英国、日本、加拿大等国也陆续研制和应用这种构件。现如今，由于其优秀的品质和经济性，双T板仍旧是北美地区使用最广泛的预制混凝土构件之一。例如，在停车场这类大跨度的工程中，如图4.72所示，减少场内的墙壁数量是提高经济性的一种途径，但其安全性却是另一个问题。使用双T板作为顶部楼板，则很好地解决了这个问题。目前，美国双T板已经形成较为完备的规范体系，如美国预制预应力混凝土协会编写的《PCI Design Handbook》、美国混凝土结构协会编制的设计规范《Building Code Requirements for Structural Concrete》ACI-318-14等。
中国自1958年开始研制和生产双T板，1978年修建了国内第一栋双T板体系的工业厂房，但由于技术原因，该预制构件始终无法得到广泛应用。直到近几年，随着建筑体制改革的不断深化，物质技术基础的不断增强，双T板才又重新得到普及和推广。我国已编制《预应力混凝土双T板》（18G432-1）为双T板的应用提供了可靠的技术标准。根据标准图集，双T板截面的肋高可达960 mm，板面宽度可达3 m，跨度最大达到24 m。随着技术的进步和现代工程的需要，对大跨度双T板的研究也越来越广泛，预应力混凝土双T板的实际项目应用如图4.73所示。
图4.72 美国双T板停车场项目
图4.73 国内应用双T板项目
3）特点
（1）承载力强，整体性好
图4.74 双T板的连接
新型的双T板普遍采用高强钢绞线生产。高强钢绞线材质稳定，施工简单，省时省工，力学性能也优于同等面积的钢筋，应力松弛损失也较小，能大幅度节约钢材，高强钢筋应与高强混凝土配合，才能更好地发挥高强钢筋的作用。新型的大跨度双T板，在混凝土的使用上一般都达到C50强度以上，这就确保了在生产过程中预应力的施加。另外，预应力构件对开裂较为敏感，高强混凝土同时也能满足规范对裂缝的要求。新型的双T板与梁采用“湿式连接”，即在预制板端连接处做配筋后浇层，另外板面增加了钢筋桁架，板与板之间采用侧向焊接连接，都增强了与后浇叠合层之间的整体性，使板最终的受力由单跨变为多跨连续板，克服了一般预制构件整体性差的缺陷，尤其避免了单块双T板悬挑翼缘受力差的缺点，从而保证了其优异的力学性能，如图4.74和图4.75所示。
图4.75 双T板连接示意
图4.76 超20 m的大跨度双T板的应用
（2）跨度大，应用范围广
在单层、多层和高层建筑中，双T板多用于搁在框架梁或承重墙上作为楼层或者屋盖结构使用。双T板的应用跨度一般都在9～30 m，但在更大的跨度结构（超过40 m以上），仍有非常巨大的应用空间。正因如此，双T板不仅能满足正常跨度的需求，也能适应某些如大型停车场、飞机机库、车库、厂房、大型商场等对空间有较大要求的工程，如图4.76所示。同时，双T板相比大跨度钢梁具有更好的抗腐蚀能力和更长的使用寿命，适用于对防火、抗酸盐腐蚀要求高的场所。
图4.77 楼面标准网格图
（3）成本低，吊装效率高
双T板构件是由板和底部肋梁组成，带有梁和板两种结构的特性，是对设计的一种简化。如图4.77所示，在一个标准网格（如8 400 mm×8 400 mm）中，只需要3块双T板，而常规叠合板需要两根叠合梁加上6块叠合板，在预制构件的数量上，就比常规预制构件要少，在施工过程能省去很多主梁、次梁及模板，大大地节约了成本。构件数量的减少，再加上双T板与主体结构连接便携、标准化程度高等特点，相比常规叠合梁加叠合板，双T板的吊装效率也更高，相应地降低了施工成本。
（4）美观大方，建筑空间利用充分
双T板通过等间距的肋梁与宽大面板组合受力，形成非常轻盈的楼面结构，从下往上看是一道道规则的线条，通过简单装饰可以形成美观大方的天花效果。同时，室内的消防、暖通、用电等管道线路设施可以很好地隐藏安装于双T板的纵向肋梁中间，大幅提高了室内净高和空间利用率，如图4.78所示。
图4.78 双T板建筑效果
4）双T板常见裂缝及防治措施
（1）常见裂缝产生机理
在双T板的生产、浇捣、养护、放张起吊和成品堆放等过程中，预应力双T板在不同的生产、养护条件下会出现多种形式的裂缝，现总结归类为以下4种类型：
①塑性收缩裂缝：出现在双T板表面，裂缝较浅，形状不规则且长短不一，裂缝互不连贯，这种裂缝大多出现在混凝土浇筑初期。产生这种裂缝的原因是多方面的：a.当新拌混凝土的坍落度较大而振动时间过长时，水泥浆浮在上层，骨料下沉时受到钢筋或其他物质的约束，出现不均匀沉降，从而使混凝土表层产生裂缝；b.浇筑后混凝土表面没有及时覆盖，受高温和较大风力的影响，混凝土表面失水过快，产生急剧收缩，而此时混凝土早期强度不能抵抗这种变形应力，因而开裂；c.使用收缩率较大的水泥，水泥用量过多，或混凝土水灰比过大时也会导致这种裂缝出现，如图4.79所示。
图4.79 塑性收缩裂缝
②温度裂缝：水泥水化过程中会产生大量水化热，由于混凝土内部和表面的散热条件不同，温度也不同，将形成温度梯度，造成温度变形和温度应力，当温度应力超过混凝土的内外约束应力时，就会产生裂缝。在冬季温度较低时，为不影响生产进度，采用蒸汽养护，由于温度上升过快，若在恒温阶段没有及时喷淋热水养护，将导致双T板表面多处出现这种温度裂缝，如图4.80所示。
③干缩裂缝：在混凝土硬化过程中产生内部干缩而引起体积变化，当这种体积变化受到约束时，就可能产生干缩裂缝。由于双T板采用的是自密实混凝土，本身水胶比较低，胶凝材料用量较高，产生自收缩较大，加上材料因素、施工工艺因素、温度因素、不均匀受力因素等造成双T板起吊后双端板面出现纵向沿肋方向的干缩裂缝，如图4.81所示。
图4.80 温度裂缝
图4.81 干缩裂缝
（2）防治措施
针对双T板生产中出现的以上各种裂缝，我们从设计方面、材料选择、混凝土配合比设计、施工工艺方面等采取以下防治措施。
①设计方面：在局部应力集中的部位进行加强钢筋配置，运用以“抗”为主的结构设计。如双T板的两端吊钩范围内对板面网片进行双层补强设计；在双T板肋部如果有刚度较大的预埋件时，从两端开始沿肋方向加密布置U形箍筋。
②材料选择：根据结构的要求选择合适的混凝土强度等级及水泥品种、等级；选用级配优良的砂、石原材料，含泥量应符合规范要求；积极采用掺合料和优良的混凝土外加剂；使用较好的脱模剂，以减小肋部混凝土与模具的吸附力。
③混凝土配合比设计：除应按《普通混凝土配合比设计规定》（JGJ 55）的规定，根据要求的强度等级、抗渗等级、耐久性及工作性等进行配合比设计外，还应考虑干缩率，以及适当的坍落度、用水量、水泥用量、水胶比和砂率。
④施工工艺方面：主要是对模具底部水泥残渣的清理和检查；在双T板的板面均匀涂上水性脱模剂，肋部喷上油性脱模剂并用干净抹布擦拭；保护层垫块厚度满足设计要求，分布合理；混凝土浇捣按照“快插慢拔”要求在规定时间内完成；在初凝前对混凝土表面进行压实和收面；初凝后对混凝土进行覆盖养护；在混凝土强度达到起模要求后进行放张，起吊时按照吊装工艺要求操作；最后是成品堆放和运输：双T板堆放场地应平整压实，堆放时最下层构件采用通长垫木，上层构件应采用4个单独垫木，其垫木高度应高出板面吊钩50 mm以上，垫木应放置在板端600～1 200 mm处，并做到上下对齐、垫平垫实。双T板运输时应有可靠的固定措施，运输时垫木的摆放要求与堆放相同，运输时构件层数不宜超过3层，要做好成品保护，防止产品撞烂。
总之，双T板裂缝的成因复杂而繁多，甚至多种因素相互影响，但每一条裂缝均有上述的一种或几种主要原因。