摘要：結(jié)合北京新中關(guān)工程，介紹了在北京地區(qū)首次采用的鋼筋桁架模板的施工技術(shù)及其工藝，同時提出應(yīng)用總結(jié)。

　　關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)樓板,鋼筋桁架模板,施工技術(shù),應(yīng)用

　　【緒論】

　　鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件工廠產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)大大縮短了工程工期，而多高層鋼結(jié)構(gòu)的迅猛發(fā)展對工程工期提出了更高的要求，樓板的施工方法是影響工期的重要因素。目前，多層鋼結(jié)構(gòu)建筑樓板一般采用帶一定肋高的壓型鋼板組合樓板，這種樓板與普通鋼筋砼樓板相比，有減少模板工作量、減少混凝土使用量及減輕樓板自重等優(yōu)點，但也存在樓板下表面不平整、鋼筋綁扎繁瑣、鋼筋間距和混凝土保護(hù)層不易控制等缺點。

　　鋼筋桁架模板是將樓板中鋼筋在加工廠加工成鋼筋桁架，并將鋼筋桁架與底模連接成一體的組合樓板。施工階段，將鋼筋桁架模板直接鋪設(shè)在鋼梁上，然后進(jìn)行簡單的鋼筋工程就能夠承受砼自重及施工荷載;使用階段，鋼筋桁架與砼協(xié)同工作，承受使用荷載。鋼筋桁架樓板力學(xué)模型簡單、直觀，加工生產(chǎn)機(jī)械化程度高，可以減少現(xiàn)場鋼筋綁扎工作量的70%左右，上下兩層鋼筋的間距及混凝土保護(hù)層能得到保證，鋼筋排列均勻，為提高樓板施工質(zhì)量創(chuàng)造了條件。當(dāng)澆注砼形成樓板后，具有現(xiàn)澆板整體剛度大、抗震性能好的優(yōu)點。這種樓板與壓型鋼板組合樓板相比，綜合經(jīng)濟(jì)效益好，為我國的鋼結(jié)構(gòu)樓板施工提供了一條新路子。

　　1、工程概況

　　北京新中關(guān)工程位于海淀區(qū)中關(guān)村西區(qū)，建筑面積117474平米，地下4層，地上裙房4層，裙房以上分為四棟塔樓12～19層。該工程在主體結(jié)構(gòu)按施工圖紙完成后，經(jīng)規(guī)劃同意后業(yè)主要求，通過建筑設(shè)計變更在塔樓B1、B2之間的聯(lián)體部分、B2樓的結(jié)構(gòu)尖角部分及五層夾層的局部增加鋼結(jié)構(gòu)樓板。

　　2、工程特點、難點

　　(1)增加面積大，塔樓聯(lián)體部分、B2樓的結(jié)構(gòu)尖角部分增加4層，每層1000余平米;五層局部夾層增加近1000平米，合計近5000平米。而為迎接主體結(jié)構(gòu)驗收，業(yè)主要求工期非常緊迫。

　　(2)主體結(jié)構(gòu)完成后現(xiàn)場的塔吊已拆除，只具備室外電梯的垂直運輸條件，如采用壓型鋼板組合樓板，鋼筋的垂直運輸既是施工難點，也會成為影響工期的關(guān)鍵因素。

　　3、解決方案及效果

　　經(jīng)綜合比較壓型鋼板組合樓板與鋼筋桁架模板體系樓板，結(jié)合本工程的特點和難點，我們與業(yè)主和設(shè)計單位進(jìn)行了溝通，擬在本工程采用鋼筋桁架模板體系樓板。由于鋼筋桁架模板體系在北京地區(qū)首次采用，我們向北京市建委進(jìn)行了技術(shù)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)備案，經(jīng)有關(guān)專家審查通過，我們所報的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)在建委已備案，備案號JQB-077-2006。

　　經(jīng)在工程中使用，鋼筋桁架模板施工速度快，室外電梯即可滿足垂直運輸，操作簡單，鋪裝成型后鋼筋的效果好，間距和混凝土保護(hù)層能得到保證。經(jīng)測算，100mm厚的樓板，鋼筋桁架模板體系要比壓型鋼板組合樓板施工成本每平米便宜近10元。樓板完成后既美觀又滿足設(shè)計使用和安全要求，同時業(yè)主要求的工期目標(biāo)也得以順利實現(xiàn)。

　　4、鋼筋桁架模板體系介紹

　　4.1 鋼筋桁架模板

　　鋼筋桁架模板是將樓板中鋼筋在工廠加工成鋼筋桁架，并將鋼筋桁架與底模連接成一體的組合模板，見圖1。鋼筋形成桁架，承受施工期間荷載，底模托住濕混凝土，因此這種技術(shù)可免去支模的工作及費用。

　　圖1 鋼筋桁架模板

　　鋼筋桁架模板標(biāo)準(zhǔn)板構(gòu)件的寬度為576mm，長度可以為1.0m~ 12.0m，可以設(shè)計的樓板厚度從100mm至300mm。

　　4.2 鋼筋桁架混凝土樓板

　　在施工現(xiàn)場，將鋼筋桁架模板支承在鋼梁上，然后綁扎桁架連接鋼筋、支座附加鋼筋及分布鋼筋，最后澆注混凝土，便形成鋼筋桁架混凝土樓板。樓板總厚度不應(yīng)小于90mm〖1〗。

　　5、鋼筋桁架模板安裝

　　5.1 施工工藝流程

　　5.2施工方法

　　5.2.1 鋼筋桁架模板的安裝

　　5.2.1.1 一般要求

　　(1)依照鋼筋桁架模板平面布置圖鋪設(shè)鋼筋桁架模板、綁扎分布鋼筋及部分附加鋼筋;

　　(2)平面形狀變化之處，應(yīng)將鋼筋桁架模板切割，可采用機(jī)械或氧割進(jìn)行，再將端部的豎向鋼筋還原就位之后進(jìn)行安裝;

　　(3)鋼筋桁架模板的搭接長度(指鋼梁的上翼緣邊緣與端部豎向支座鋼筋的距離)應(yīng)滿足設(shè)計要求，一般搭接長度不宜小于50mm。底部鍍鋅鋼板與鋼梁的搭接長度要滿足在澆注混凝土?xí)r不漏漿，搭接長度不宜小于30mm;

　　(4)待鋪設(shè)一定的面積之后，必須及時綁扎分布筋，以防止鋼筋桁架側(cè)向失穩(wěn)。

　　(5)邊模板安裝之后應(yīng)拉線校直，調(diào)節(jié)適當(dāng)后利用鋼筋一端與栓釘點焊一端與邊模板點焊，將邊模固定。

　　5.2.1.2 節(jié)點設(shè)計

　　(1)為方便鋼筋桁架模板鋪設(shè)之后的固定，現(xiàn)場在其端部焊接豎向鋼筋，鋪裝后立即豎向鋼筋與鋼梁點焊牢固，如下圖所示：

　　圖2 端部焊接豎向鋼筋

　　(2)將鋅鋼板搭接改為扣合方式,板與板之間的拉鉤扣合緊密，這樣可以保證澆筑混凝土?xí)r不漏漿。如下圖所示：

　　圖3 鋅鋼板扣合搭接

　　(3)支座連接鋼筋為兩塊鋼筋桁架模板連接處，連接桁架上下弦鋼筋的鋼筋，同時可代替上部負(fù)筋。

　　圖4 支座連接鋼筋

　　5.2.2 附加鋼筋工程及管線的敷設(shè)

　　5.2.2.1按設(shè)計要求設(shè)置樓板支座連接筋及負(fù)筋，連接筋應(yīng)與鋼筋桁架綁扎或焊接;

　　5.2.2.2樓板上要開洞口必須按設(shè)計要求設(shè)洞口邊加強(qiáng)筋，設(shè)置在鋼筋桁架面筋之下，待樓板混凝土達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度時，方可切斷鋼筋桁架模板的鋼筋及鋼板;切割時宜從下往上切割，防止鍍鋅板邊緣與澆注好的混凝土脫離，切割可采用機(jī)械切割或氧割進(jìn)行;

　　5.2.2.3電氣接線盒的預(yù)留預(yù)埋，可事先將其在鍍鋅板上固定，允許鉆Φ30及以下的小孔，鉆孔應(yīng)避免鋼筋桁架模板的變形，影響外觀或?qū)е侣�漿。

　　5.2.2.4 由于鋼筋桁架的影響，板中的敷設(shè)管線，宜采用柔韌性較好的材料。由于鋼筋桁架間距有限，應(yīng)盡量避免多根管線集束預(yù)埋，盡量采用直徑小一點的管線，分散穿孔預(yù)埋。

　　5.2.3 栓釘焊接

　　為了使鋼梁與組合樓板能有效地協(xié)同工作，設(shè)置了抗剪連接栓釘，使栓釘桿承受鋼構(gòu)件與混凝土之間的剪力，實現(xiàn)鋼-混凝土的抗剪連接。部分鋼梁的栓釘直接焊在鋼梁頂面上，為非穿透焊;部分鋼梁與栓釘中間夾有壓型鋼板，為穿透焊。

　　5.2.3.1施工方法

　　將栓釘放置在焊槍的夾緊裝置中，把相應(yīng)直徑的保護(hù)瓷環(huán)置于母材上，把栓釘插入瓷環(huán)內(nèi)并與母材接觸;按動電源開關(guān)，栓釘自動提升，激發(fā)電弧;焊接電流增大，使栓釘端部和母材局部表面熔化;設(shè)定的電弧燃燒時間達(dá)到后，將栓釘自動壓入母材;切斷電源，熔化金屬凝固，并使焊槍保持不動;冷卻后，栓釘端部表面形成均勻的環(huán)狀焊縫余高，敲碎并清除保護(hù)瓷環(huán)。

　　5.2.3.2 需要注意的問題

　　(1)鋼筋桁架模板底模與母材的間隙應(yīng)控制在1.0mm以內(nèi)才能保證良好的栓釘焊接質(zhì)量。鋼筋桁架模板厚度大時板形易不規(guī)則、不平整，造成間隙過大。同時還應(yīng)注意控制鋼梁的頂部標(biāo)高及鋼梁的撓度，以盡可能的減小其間隙，保證施工質(zhì)量。

　　(2)如遇鋼筋桁架模板有翹起因而與母材的間隙過大可用手持杠桿式卡具對鋼筋桁架模板臨近施焊處局部加壓，使之與母材貼合。

　　5.2.3.3 栓焊檢驗

　　工程中栓釘焊接的質(zhì)量要求主要通過打彎試驗來檢驗，即用鐵錘敲擊栓釘圓柱頭部位使其彎曲30o ，觀察其焊接部位及熱影響區(qū)，若無肉眼可見的裂紋,即為合格。每批同類構(gòu)件抽查10%，且不少于10件;被抽查構(gòu)件中，每件檢查栓釘數(shù)量的1%，且不少于1個。做過打彎試驗的栓釘可在彎曲狀態(tài)下工作。

　　6、鋼筋桁架模板的技術(shù)特點

　　6.1由于鋼筋桁架模板一般不需要設(shè)臨時支撐，在混凝土結(jié)硬前，樓板強(qiáng)度和剛度即鋼筋桁架的強(qiáng)度和剛度，鋼筋桁架模板自重、混凝土重量及施工荷載全由鋼筋桁架承受。混凝土結(jié)硬是在鋼筋桁架模板變形下進(jìn)行的，所以樓板自重不會使板底混凝土產(chǎn)生拉力，在除樓板自重以外的永久荷載及樓面活荷載作用下，板底混凝土才產(chǎn)生拉力。這樣，樓板開裂延遲，樓板的剛度比普通現(xiàn)澆混凝土樓板大。

　　6.2 在使用階段，鋼筋桁架上下弦鋼筋與混凝土一起共同工作，此樓板與鋼筋混凝土疊合式樓板具有相同的受力性能，雖然受拉鋼筋應(yīng)力超前，但其承載力與普通鋼筋混凝土樓板相同。

　　6.3對于樓板中使用鋼筋桁架模板，其鍍鋅鋼板不代替受力鋼筋使用,僅為施工模板，屬于非組合樓板(規(guī)范中說明當(dāng)樓板為非組合樓板時鍍鋅鋼板可不做防火涂料),受力鋼筋完全被混凝土包裹，混凝土保護(hù)層厚度均勻一致，樓板過火后的修復(fù)等同于或更優(yōu)于傳統(tǒng)的現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板。鋼筋桁架模板底部鍍鋅鋼板，其僅作施工階段模板用，不參與使用階段受力。鋼筋桁架模板無需考慮結(jié)構(gòu)防火防腐〖2〗。

　　7、結(jié)論及建議

　　7.1通過新中關(guān)工程，鋼筋桁架模板在北京地區(qū)首次應(yīng)用，這種工廠化生產(chǎn)的樓承板，不但能大幅度提高建筑施工效率，而且具有環(huán)保、抗震、節(jié)省資源等優(yōu)點，取得了較好的工期、經(jīng)濟(jì)和社會效益。

　　7.2鋼筋桁架模板與壓型鋼板組合樓板相比有較大的優(yōu)勢，加工生產(chǎn)機(jī)械化程度高，現(xiàn)場鋼筋綁扎工作量減少70%左右，鋼筋的間距及混凝土保護(hù)層能得到保證，樓板施工質(zhì)量和效果好。鋼筋桁架模板也可以代替普通鋼筋混凝土樓板，大幅度的降低鋼筋、模板作業(yè)的工作量，提高現(xiàn)場的工作效率。

　　7.3目前在北京地區(qū)，工程普遍具有工期緊張的特點，而充分發(fā)揮該模板施工速度快、施工質(zhì)量容易控制、成型后效果好的優(yōu)點，對于緩解工期和質(zhì)量問題矛盾，有著很大的推廣意義和應(yīng)用前景。

　　7.4根據(jù)設(shè)計需要，鋼筋桁架模板可設(shè)計成雙向受力樓板，等同于傳統(tǒng)的現(xiàn)澆鋼筋混凝土雙向配筋樓板，相對于其它帶有一定肋高的樓承板，不僅減小樓板結(jié)構(gòu)層厚度、降低結(jié)構(gòu)自重，而且更加經(jīng)濟(jì)合理。

　　【參考文獻(xiàn)】

　　〖1〗 《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》 JGJ 99-98

　　〖2〗 《鋼結(jié)構(gòu)防火技術(shù)規(guī)程》(DG/TJ08-008-2000 )