裝配式鋼結構建筑中鋼筋桁架樓承板的應用探析

唐正輝 （巢湖市建設工程質量監(jiān)督站，安徽 合肥 238000）

0 前言

鋼筋桁架樓承板是一種在工廠預先加工、現場鋪設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先將現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。在樓面施工安裝時可以直接支撐在鋼梁或現澆混凝土梁側模板上，重量輕、運輸安裝方便、成本低，具有廣闊的市場開發(fā)和應用的前景。

相對于混凝土結構，鋼筋桁架樓承板安裝需要設計較復雜的支撐體系，鋼結構項目鋼筋桁架樓承板可直接搭設在鋼梁上，用栓釘將樓承板與鋼梁焊牢[1]。鋼結構與鋼筋桁架樓承板的結合節(jié)省了支模的時間，加快了施工進度的同時減少了鋼筋的浪費，節(jié)約了資源，符合當前節(jié)能、綠色、環(huán)保的建筑發(fā)展理念。因此，裝配式鋼結構建筑中鋼筋桁架樓承板有著廣闊的應用前景，研究鋼筋桁架樓承板在裝配式鋼結構建筑中的施工技術應用具有十分顯著的現實意義。

1 裝配式鋼結構建筑中常用樓板的類型及其特點

裝配式鋼結構建筑體系中常用的樓板類型包括下面幾種。

現澆鋼筋混凝土樓板：作為一種最傳統(tǒng)的樓板類型，現澆鋼筋混凝土樓板在各類建筑體系中均有著廣泛的應用案例。具有整體性好、水平剛度大的優(yōu)點，現澆混凝土樓板需要現場支模、扎筋、澆灌混凝土等施工工序，也存在濕作業(yè)多、現場凌亂、需要傳統(tǒng)的模板支撐系統(tǒng)等缺點，這與裝配式建筑裝配化施工的內在要求相違背。

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構公建項目，其板肋較髙，相應樓板的結構層厚度也較大，這也導致建筑物的凈高度降低，導致整個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重不足的問題，導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雜，難以保證鋼筋間距的合理性，同時下部受力鋼筋需要在施工現場以手工形式進行焊接，這也直接影響了工程施工的效率，同時也使施工人員難以對保護層的厚度加以控制。

混凝土疊合樓板：混凝土疊合樓板是預制裝配技術與現澆混凝土技術相結合的產物。疊合樓板的優(yōu)勢在于有著現澆樓板的整體性能，總體剛度和強度較大，有著較為良好的抗裂性能。混凝土疊合樓板不需要進行支模操作，并可以提前插入到裝飾裝修工程之中，進而起到縮短工程工期的作用。但在大跨度鋼結構建筑中，疊合板的安裝與鋼梁起拱設計相沖突，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，其技術要點在于將樓板中的鋼筋在工廠預先加工，形成鋼筋桁架樓承板產品，再到施工現場安裝裝配。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用能夠使整個建筑結構的受力模式更加合理，樓板整體性能也將更加優(yōu)越，同時施工具有一定的便捷性和環(huán)保性，施工效率也有著相應的保障。

隨著鋼結構建筑的不斷發(fā)展，鋼筋桁架樓承板在鋼結構項目中的應用將越來越廣泛，特別是近幾年裝配式鋼結構建筑的出現，鋼筋桁架樓承板的優(yōu)勢逐漸凸顯出來。

2 工程概況

2.1 項目概況

某酒店項目坐落在合肥市巢湖市黃麓鎮(zhèn)，項目規(guī)劃總占地面積14102m2，總建筑面積約21153m2，項目為一棟單體建筑，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。酒店主體結構采用鋼框架支撐結構，為裝配式鋼結構公建建筑，其樓板均采用鋼筋桁架樓承板+現澆鋼筋混凝土的樓板類型。

圖1 酒店項目效果圖

2.2 鋼筋桁架樓承板設計概況

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。

圖2 樓承板組成大樣圖

根據設計圖紙，該酒店項目樓板采用的鋼筋桁架樓承板設計型號主要采用TD3-80、TD3-90、TD6-80、TD6-90四種，其材料表如表1。

鋼筋桁架樓承板組成材料表 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，鋼筋等級為HRB400。底模鋼板采用0.5mm厚鍍鋅板，鋼板的屈服強度不得低于260N/mm2，板跨大于施工階段最大無支撐跨度時應在跨中加設一道臨時支撐。

2.2.2 鋼筋桁架樓承板節(jié)點設計概況

鋼筋桁架樓承板遇到樓板預留洞口時，洞口在澆筑混凝土時預留，待澆筑混凝土強度達到設計要求再切板。

樓承板需要現場切割時，應注意樓承板搭接的方向，同時鋼筋桁架的支座筋應根據現場實際情況進行連接[3]。

當鋼筋桁架樓承板跨越鋼梁布置時，鋼筋桁架樓承板的設置方式有兩種，一種是在鋼梁位置斷開鋪設，一種是連續(xù)布置，兩種布置方式的節(jié)點做法詳見圖3。

圖3 鋼筋桁架樓承板中間節(jié)點詳圖

當樓板四周存在懸挑板時，為滿足樓承板現澆混凝土的要求，需支設邊模板，結合鋼筋桁架樓承板和鋼結構的特點，根據懸挑板的長度來確定邊模板的構造做法，同時設計了一種邊模板，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，焊接長度不少于50mm。鋼筋桁架樓承板懸挑板板邊做法詳見圖4。

圖4 鋼筋桁架樓承板板邊做法詳圖

樓承板鋪設遇到鋼柱時需現場切割樓承板，切割后應在相應位置現場焊接支座鋼筋。支座鋼筋做法及焊接位置詳見圖5。

圖5 支座鋼筋焊接做法示意圖

3 鋼筋桁架樓承板施工工藝流程及操作要點

3.1 施工工藝流程

裝配式鋼結構建筑鋼筋桁架樓承板施工的工藝流程如下：施工配料→材料進場驗收及存放→樓承板起吊、鋪設→栓釘焊接固定→樓面水電管線鋪設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

3.2.1 樓承板施工配料（二次加工）

根據施工圖紙對項目所有鋼筋桁架樓承板的安裝進行深化設計，形成的配料單，包括桁架板規(guī)格、長度、數量以及局部異形板的切割尺寸等。鋼筋桁架樓承板嚴格按照配料單進行采購、加工，鋼筋桁架樓承板在鋼梁上翼緣上的擱置長度要大于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距離以方便樓承板鋪設操作。

3.2.2 鋼筋桁架樓承板進場驗收和存放

圖6 鋼筋桁架樓承板組成示意圖

樓承板進場驗收項目包括：樓承板構造尺寸與設計圖紙是否相符；材料配料單與樓承板的數量是否相適應；運輸過程中鋼筋樓承板是否受損變形。驗收程序完成之后，若無特殊情況將樓承板直接吊運至安裝區(qū)域，避免二次受損特殊情況下需臨時堆放成品的，堆放場地要求堅硬平整，堆放時水平疊放。吊裝時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，應朝向一側略微傾斜放置（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

鋼筋桁架樓承板應嚴格按照深化設計圖紙鋪設，鋪設起始位置時要求對準基準線，安放完第一塊板之后，沿著鋪設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不漏漿。

圖7 鋼筋桁架樓承板堆放現場照片

圖8 鋼筋桁架樓承板露天堆放示意圖

圖9 鋼筋桁架樓承板鋪設現場照片

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，對整塊鋼筋桁架樓承板進行切割，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行栓釘焊接，栓釘焊接需采用專用熔焊機，焊接時瓷環(huán)需干燥、焊腳需均勻以保證栓釘焊接強度。

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發(fā)生漏漿，封邊模板節(jié)點設計的優(yōu)劣會直接影響混凝土澆筑效果。封邊模板安裝時緊貼鋼梁側面，封邊安裝之后拉線校正，調節(jié)好之后用栓釘點焊，封邊模板下端與鋼梁上翼緣每隔300mm間距進行點焊。

進行混凝土澆筑之前對已完成的隱蔽工程進行驗收，各部件驗收合格后方可澆筑，為保護樓承板鋼筋，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，且需隨時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。

圖10 鋼筋桁架樓承板封邊實施現場照片

4 結語

樓板是整個裝配式鋼結構建筑的重要組成部分，而樓板體系的演變與發(fā)展也與技術進步、造價控制有著緊密的聯(lián)系。裝配式鋼結構建筑中的樓板系統(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用能夠使主體鋼結構的受力模式更加合理，樓板整體性能也將更加優(yōu)越，同時施工具有一定的便捷性和環(huán)保性，施工效率也有著相應的保障。

通過項目實踐可以看出，裝配式鋼結構建筑中鋼筋桁架樓承板的有效應用需在合理的深化設計的基礎上，并對樓承板與鋼梁、鋼柱的連接節(jié)點、板板連接以及邊模板等細部節(jié)點進行優(yōu)化設計。同時施工時嚴格遵守具體工藝要求，才能將鋼筋桁架樓承板這項綠色、環(huán)保的結構材料在裝配式鋼結構建筑中推廣開來。