裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑中鋼筋桁架樓應(yīng)用

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摘要：文章以某裝配式鋼結(jié)構(gòu)公建項(xiàng)目為例，介紹了鋼筋桁架樓承板在裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑中的應(yīng)用，重點(diǎn)闡述了鋼筋桁架樓承板的工藝流程、施工操作要點(diǎn)。探討并對(duì)比了裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑幾種不同類型的樓板體系的優(yōu)劣，總結(jié)了鋼筋桁架樓承板在裝配式鋼結(jié)構(gòu)項(xiàng)目中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，對(duì)于鋼筋桁架樓承板在類似項(xiàng)目的推廣應(yīng)用具有較好的借鑒意義。

關(guān)鍵詞：裝配式鋼結(jié)構(gòu)；鋼筋桁架樓承板；樓板體系；深化設(shè)計(jì)；邊模板

0前言

鋼筋桁架樓承板是一種在工廠預(yù)先加工、現(xiàn)場(chǎng)鋪設(shè)安裝可直接承受施工荷載、無需支撐的組合式樓承板，其工作原理是在工廠預(yù)先將現(xiàn)澆樓板中的鋼筋加工成一榀榀的鋼筋桁架，接著將鋼筋桁架與壓型鍍鋅鋼板焊接成整體。在樓面施工安裝時(shí)可以直接支撐在鋼梁或現(xiàn)澆混凝土梁側(cè)模板上，重量輕、運(yùn)輸安裝方便、成本低，具有廣闊的市場(chǎng)開發(fā)和應(yīng)用的前景。相對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)，鋼筋桁架樓承板安裝需要設(shè)計(jì)較復(fù)雜的支撐體系，鋼結(jié)構(gòu)項(xiàng)目鋼筋桁架樓承板可直接搭設(shè)在鋼梁上，用栓釘將樓承板與鋼梁焊牢[1]。鋼結(jié)構(gòu)與鋼筋桁架樓承板的結(jié)合節(jié)省了支模的時(shí)間，加快了施工進(jìn)度的同時(shí)減少了鋼筋的浪費(fèi)，節(jié)約了資源，符合當(dāng)前節(jié)能、綠色、環(huán)保的建筑發(fā)展理念。因此，裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑中鋼筋桁架樓承板有著廣闊的應(yīng)用前景，研究鋼筋桁架樓承板在裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑中的施工技術(shù)應(yīng)用具有十分顯著的現(xiàn)實(shí)意義。

1裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑中常用樓板的類型及其特點(diǎn)

裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑體系中常用的樓板類型包括下面幾種?，F(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板：作為一種最傳統(tǒng)的樓板類型，現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板在各類建筑體系中均有著廣泛的應(yīng)用案例。具有整體性好、水平剛度大的優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)澆混凝土樓板需要現(xiàn)場(chǎng)支模、扎筋、澆灌混凝土等施工工序，也存在濕作業(yè)多、現(xiàn)場(chǎng)凌亂、需要傳統(tǒng)的模板支撐系統(tǒng)等缺點(diǎn)，這與裝配式建筑裝配化施工的內(nèi)在要求相違背。壓型鋼板-鋼筋混凝土組合樓板：壓型鋼板-鋼筋混凝土組合樓板多用于鋼結(jié)構(gòu)公建項(xiàng)目，其板肋較髙，相應(yīng)樓板的結(jié)構(gòu)層厚度也較大，這也導(dǎo)致建筑物的凈高度降低，導(dǎo)致整個(gè)工程的施工成本無法得到有效的管控。樓板的下表面往往為波浪形，而板的底部也不夠平整和美觀，再加上其雙向剛度存在著嚴(yán)重不足的問題，導(dǎo)致樓板本身缺乏有效的抗震性能，因此在酒店和民用住宅的施工之中只能作為吊頂使用。此外，壓型鋼板樓板的鋼筋綁扎流程較為復(fù)雜，難以保證鋼筋間距的合理性，同時(shí)下部受力鋼筋需要在施工現(xiàn)場(chǎng)以手工形式進(jìn)行焊接，這也直接影響了工程施工的效率，同時(shí)也使施工人員難以對(duì)保護(hù)層的厚度加以控制。混凝土疊合樓板：混凝土疊合樓板是預(yù)制裝配技術(shù)與現(xiàn)澆混凝土技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。疊合樓板的優(yōu)勢(shì)在于有著現(xiàn)澆樓板的整體性能，總體剛度和強(qiáng)度較大，有著較為良好的抗裂性能?；炷怜B合樓板不需要進(jìn)行支模操作，并可以提前插入到裝飾裝修工程之中，進(jìn)而起到縮短工程工期的作用。但在大跨度鋼結(jié)構(gòu)建筑中，疊合板的安裝與鋼梁起拱設(shè)計(jì)相沖突，且總體上疊合板的制作成本較高。鋼筋桁架樓承板：鋼筋桁架樓承板體系與普通的樓板體系相比有著較大的區(qū)別，其技術(shù)要點(diǎn)在于將樓板中的鋼筋在工廠預(yù)先加工，形成鋼筋桁架樓承板產(chǎn)品，再到施工現(xiàn)場(chǎng)安裝裝配。壓型鋼板的存在使樓板剛度得到了提升，從而使樓板下部混凝土的受力性能得到了明顯的改善。鋼筋桁架樓承板的應(yīng)用能夠使整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)的受力模式更加合理，樓板整體性能也將更加優(yōu)越，同時(shí)施工具有一定的便捷性和環(huán)保性，施工效率也有著相應(yīng)的保障。隨著鋼結(jié)構(gòu)建筑的不斷發(fā)展，鋼筋桁架樓承板在鋼結(jié)構(gòu)項(xiàng)目中的應(yīng)用將越來越廣泛，特別是近幾年裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的出現(xiàn)，鋼筋桁架樓承板的優(yōu)勢(shì)逐漸凸顯出來。

2工程概況

2.1項(xiàng)目概況

某酒店項(xiàng)目坐落在合肥市巢湖市黃麓鎮(zhèn)，項(xiàng)目規(guī)劃總占地面積14102m2，總建筑面積約21153m2，項(xiàng)目為一棟單體建筑，包括11層的酒店，裙房4層，為商業(yè)及配套，另有一層地下室，建筑高度51.4m。酒店主體結(jié)構(gòu)采用鋼框架支撐結(jié)構(gòu)，為裝配式鋼結(jié)構(gòu)公建建筑，其樓板均采用鋼筋桁架樓承板+現(xiàn)澆鋼筋混凝土的樓板類型。

2.2鋼筋桁架樓承板設(shè)計(jì)概況

2.2.1鋼筋桁架樓承板材料組成概況。鋼筋桁架樓承板的主要組成部分包括底模鋼板、腹桿鋼筋及上、下弦鋼筋[2]，鋼筋桁架樓承板的材料組成如圖2所示。根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，該酒店項(xiàng)目樓板采用的鋼筋桁架樓承板設(shè)計(jì)型號(hào)主要采用TD3-80、TD3-90、TD6-80、TD6-90四種，其材料表如表1。鋼筋桁架樓承板中的腹桿鋼筋采用冷軋光圓鋼筋，上、下弦鋼筋采用熱軋鋼筋，鋼筋等級(jí)為HRB400。底模鋼板采用0.5mm厚鍍鋅板，鋼板的屈服強(qiáng)度不得低于260N/mm2，板跨大于施工階段最大無支撐跨度時(shí)應(yīng)在跨中加設(shè)一道臨時(shí)支撐。2.2.2鋼筋桁架樓承板節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)概況。鋼筋桁架樓承板遇到樓板預(yù)留洞口時(shí)，洞口在澆筑混凝土?xí)r預(yù)留，待澆筑混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求再切板。樓承板需要現(xiàn)場(chǎng)切割時(shí)，應(yīng)注意樓承板搭接的方向，同時(shí)鋼筋桁架的支座筋應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行連接[3]。當(dāng)鋼筋桁架樓承板跨越鋼梁布置時(shí)，鋼筋桁架樓承板的設(shè)置方式有兩種，一種是在鋼梁位置斷開鋪設(shè)，一種是連續(xù)布置，兩種布置方式的節(jié)點(diǎn)做法詳見圖3。當(dāng)樓板四周存在懸挑板時(shí)，為滿足樓承板現(xiàn)澆混凝土的要求，需支設(shè)邊模板，結(jié)合鋼筋桁架樓承板和鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，根據(jù)懸挑板的長(zhǎng)度來確定邊模板的構(gòu)造做法，同時(shí)設(shè)計(jì)了一種邊模板，邊模板采用2mm厚L型鍍鋅鋼板，高度方向與樓板等厚，并與上部鋼筋焊牢，水平方向與鋼梁上翼緣或樓承板底鋼板焊接，焊接長(zhǎng)度不少于50mm。鋼筋桁架樓承板懸挑板板邊做法詳見圖4。樓承板鋪設(shè)遇到鋼柱時(shí)需現(xiàn)場(chǎng)切割樓承板，切割后應(yīng)在相應(yīng)位置現(xiàn)場(chǎng)焊接支座鋼筋。支座鋼筋做法及焊接位置詳見圖5。

3鋼筋桁架樓承板施工工藝流程及操作要點(diǎn)

3.1施工工藝流程

裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑鋼筋桁架樓承板施工的工藝流程如下：施工配料→材料進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收及存放→樓承板起吊、鋪設(shè)→栓釘焊接固定→樓面水電管線鋪設(shè)以及樓板附加鋼筋綁扎→封邊模板安裝→澆筑樓板混凝土。

3.2施工操作要點(diǎn)

3.2.1樓承板施工配料（二次加工）。根據(jù)施工圖紙對(duì)項(xiàng)目所有鋼筋桁架樓承板的安裝進(jìn)行深化設(shè)計(jì)，形成的配料單，包括桁架板規(guī)格、長(zhǎng)度、數(shù)量以及局部異形板的切割尺寸等。鋼筋桁架樓承板嚴(yán)格按照配料單進(jìn)行采購(gòu)、加工，鋼筋桁架樓承板在鋼梁上翼緣上的擱置長(zhǎng)度要大于5倍的桁架下弦鋼筋直徑，并在鋼梁上翼緣交接處留出適當(dāng)距離以方便樓承板鋪設(shè)操作。3.2.2鋼筋桁架樓承板進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收和存放。樓承板進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收項(xiàng)目包括：樓承板構(gòu)造尺寸與設(shè)計(jì)圖紙是否相符；材料配料單與樓承板的數(shù)量是否相適應(yīng)；運(yùn)輸過程中鋼筋樓承板是否受損變形。驗(yàn)收程序完成之后，若無特殊情況將樓承板直接吊運(yùn)至安裝區(qū)域，避免二次受損特殊情況下需臨時(shí)堆放成品的，堆放場(chǎng)地要求堅(jiān)硬平整，堆放時(shí)水平疊放。吊裝時(shí)為防止樓承板二次損害，配料區(qū)材料事先按照區(qū)域堆放，采用尼龍吊裝帶將桁架板吊至安裝位置[4]。鋼筋桁架樓承板堆放采用露天存放時(shí)，應(yīng)朝向一側(cè)略微傾斜放置（但傾斜角度不宜超過10°），以保證雨水等積水盡快從板的縫隙中流出。3.2.3鋼筋桁架樓承板鋪設(shè)。鋼筋桁架樓承板應(yīng)嚴(yán)格按照深化設(shè)計(jì)圖紙鋪設(shè)，鋪設(shè)起始位置時(shí)要求對(duì)準(zhǔn)基準(zhǔn)線，安放完第一塊板之后，沿著鋪設(shè)方向依次安裝其他板，兩塊板之間采用扣合方式連接，此扣合方式可以保證混凝土澆筑時(shí)不漏漿。在鋼柱角部和其他不規(guī)則區(qū)域，無法放置整塊樓承板時(shí)，對(duì)整塊鋼筋桁架樓承板進(jìn)行切割，切割部位須與鋼柱焊接牢固。樓承板就位后在樓承板與鋼梁搭接部位進(jìn)行栓釘焊接，栓釘焊接需采用專用熔焊機(jī)，焊接時(shí)瓷環(huán)需干燥、焊腳需均勻以保證栓釘焊接強(qiáng)度。3.2.4封邊模板施工與混凝土澆筑。鋼筋桁架樓承板的封邊模板的作用主要是防止樓面混凝土澆筑時(shí)發(fā)生漏漿，封邊模板節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)的優(yōu)劣會(huì)直接影響混凝土澆筑效果。封邊模板安裝時(shí)緊貼鋼梁側(cè)面，封邊安裝之后拉線校正，調(diào)節(jié)好之后用栓釘點(diǎn)焊，封邊模板下端與鋼梁上翼緣每隔300mm間距進(jìn)行點(diǎn)焊。進(jìn)行混凝土澆筑之前對(duì)已完成的隱蔽工程進(jìn)行驗(yàn)收，各部件驗(yàn)收合格后方可澆筑，為保護(hù)樓承板鋼筋，混凝土泵管下部需墊上廢舊輪胎，澆筑過程中，需控制樓承板混凝土高度在300mm以內(nèi)，且需隨時(shí)保持混凝土頂部平直，以防止受力不均，載荷過大，壓彎樓承板。

4結(jié)語

樓板是整個(gè)裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的重要組成部分，而樓板體系的演變與發(fā)展也與技術(shù)進(jìn)步、造價(jià)控制有著緊密的聯(lián)系。裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑中的樓板系統(tǒng)采用鋼筋桁架樓承板，可使樓板剛度得到提升，使樓板混凝土的受力性能得到明顯的改善。鋼筋桁架樓承板的應(yīng)用能夠使主體鋼結(jié)構(gòu)的受力模式更加合理，樓板整體性能也將更加優(yōu)越，同時(shí)施工具有一定的便捷性和環(huán)保性，施工效率也有著相應(yīng)的保障。通過項(xiàng)目實(shí)踐可以看出，裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑中鋼筋桁架樓承板的有效應(yīng)用需在合理的深化設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，并對(duì)樓承板與鋼梁、鋼柱的連接節(jié)點(diǎn)、板板連接以及邊模板等細(xì)部節(jié)點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。同時(shí)施工時(shí)嚴(yán)格遵守具體工藝要求，才能將鋼筋桁架樓承板這項(xiàng)綠色、環(huán)保的結(jié)構(gòu)材料在裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑中推廣開來。

參考文獻(xiàn)

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[3]董瑄,王帥龍,侯志剛,等.淺析鋼結(jié)構(gòu)建筑中裝配式鋼筋桁架樓承板的技術(shù)應(yīng)用[J].四川建材,2021,47(10):121-122,128.

[4]張磊.裝配式鋼筋桁架樓承板在工程中的應(yīng)用[J].商品與質(zhì)量,2018(1):75.

作者:唐正輝 單位:巢湖市建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督站