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M型钢筋桁架楼承板的优缺点及施工流程要点

发布时间:2021/11/22 点击量:
当前钢筋桁架楼承板在市场上存在因加工设备不同,生产出的楼承板略有差别,按照底部压型板的折角形式分别称为“M”型直立肋双折边钢筋桁架楼承板和“V”型肋单折边钢筋桁架楼承板。“M”型较“V”型,在加工质量上有了更进一步的改进,克服了楼承板搭接不严漏浆、钢筋焊点易脱焊等缺陷。北京城市副中心某工程采用“M”型钢筋桁架楼承板,通过本项目的实施,总结出一些经验,供类似工程借鉴和参考。
 
一、工程概述
 
北京城市副中心某工程建筑功能为办公及会议,地下两层,为钢筋混凝土框架剪力墙结构,地上十层,为钢框架–支撑结构。该工程钢柱为箱型柱,最大截面700mm×900mm、梁为H型梁,最大截面为400mm×900mm,“人”字形支撑为箱型,截面为300mm×400mm。轴线距离为8.4m×8.4m,主梁间距8.4m,次梁间距多为2.8m,最大为4.15m。楼板厚度为120mm,桁架楼承板选型为TD3-80,即桁架高度80mm,上弦筋C10,下弦筋C8,腹杆筋冷轧5。为较好地保证施工质量,在加工订货时选择“M”型钢筋桁架楼承板。
 
二、“M”型钢筋桁架楼承板与“V”型桁架楼承板的区别
 
1、“M”型钢筋桁架楼承板简图
 
“M”型是指楼承板的镀锌钢板底模与钢筋焊接点处加工成“M”型,钢筋与底模有两个焊接点,且焊点隐藏,使整个底模平整“无焊点”。
 
“双折边”是指标准楼承板镀锌板底模锁扣边采用两道弯折,这样能保证板与板搭接处强度及搭接紧密。
 
“M”型标准板宽为590mm,三角钢筋桁架之间距离为195mm。
 
2、“V”型钢筋桁架楼承板简图
 
“V”型是指楼承板的镀锌钢板底模与钢筋焊接点处加工成倒“V”型,钢筋与底模有一个接触焊点,焊点容易外露。“单折边”是指标准楼承板镀锌板底模锁扣边采用一道弯折,单折边因钢板较薄,在施工和运输均容易造成折边变形,安装过程中搭接不严密。
 
“V”型标准板宽为576mm,三角钢筋桁架之间距离为188mm。
 
三、楼承板设计要点
 
1、楼承板支座设计
 
(1)楼承板垂直于钢梁方向时,在钢梁上搭接长度不小于75mm;楼承板平行于钢梁方向时,在钢梁上搭接长度不小于50mm(图1)。
 
图1 楼承板支座设计
 
(2)楼承板在钢梁位置断开,需增加附加筋,附加筋同楼承板上、下弦钢筋,上铁过支座长度不小于1/4短跨长度,下铁过支座长度满足1.2倍锚固长度。
 
(3)两个不同方向铺设的楼承板在钢梁位置搭接,平行于钢梁的楼承板钢筋下铁进入垂直楼承板内1.2倍锚固长度,上铁进入楼板垂直楼承板内长度不小于1/4短跨长度,且增加上铁分布筋。
 
2、悬挑板设计
 
悬挑板尺寸分4个情况:(1)悬挑长度小于200mm;(2)悬挑长度大于200mm,但是不足7倍板厚;(3)悬挑长度大于7倍板厚但是不足1200mm;(4)悬挑长度大于1200mm。
 
(一)悬挑长度小于200mm
 
(1)当桁架楼承板垂直于边梁方向铺设,直接用边模收边,不设置支撑。
 
(2)当桁架楼承板平行于边梁方向铺设,悬挑板部分增加钢筋,上下铁锚固长度如图2所示,不设置支撑。
 
图2 悬挑长度小于200mm时的悬挑板设计
 
(二)悬挑长度大于200mm、小于7倍板厚
 
(1)当桁架楼承板垂直于边梁方向铺设,悬挑板不需要另外增加附加筋,悬挑板配筋同楼板,底部采用L45×4角钢做斜支撑间距2000mm,斜支撑与钢梁下翼缘板点焊。
 
(2)当桁架楼承板平行于边梁方向铺设,悬挑板部分需增加附加钢筋,上下铁锚固长度符合要求,并设置支撑如图3所示。
 
图3 悬挑长度大于200mm,小于7倍板厚时的悬挑板设计
 
(三)悬挑板长度大于7倍板厚,不足1200mm
 
当选挑板大于板厚的7倍时,钢筋桁架楼承板必须垂直于钢梁铺设,并设置临时支撑。临时支撑可用落地钢管,当悬挑板长度小于1200mm时,可采用单排,立杆间距1500mm,其他应满足脚手架支撑体系相关要求(图4)。
 
图4 悬挑长度大于7倍板厚,不足1200mm时的悬挑板设计
 
(四)悬挑长度大于1200mm
 
当悬挑长度大于1200mm时,可采用双排,立杆纵横间距1500mm。其他应满足脚手架支撑体系相关要求(图5)。
 
图5 悬挑长度大于1200mm的悬挑板设计
 
3、降板节点设计
 
降板的支座采取在钢梁上焊接钢板,钢板厚度8mm,保证楼承板在钢板上搭接宽度不小于75mm。钢板焊接与钢梁加工制作同时进行,在加工厂加工焊接,不得在现场补焊。
 
(一)降板差不大于板厚
 
降板差不大于板厚,高低跨板分别增加附加筋,且互相锚固,锚固长度满足如下要求(图6)。
 
图6 降板差不大于板厚
 
(二)降板差大于板厚
 
降板差大于板厚,高低跨板分别增加附加筋,高跨板附加上铁钢筋应锚入低跨板底部,锚固长度等满足如图7所示。
 
图7 降板差大于板厚
 
4、建筑墙下加筋节点
 
建筑墙体位于楼板中,相当于在楼板上增加了局部集中(线)荷载,按照规范CECS273中5.1.6条规定,墙下楼板配筋应增加,为便于现场施工,墙下加筋范围以墙所在板跨确定,并分2种情况。
 
(一)墙体与楼承板平行
 
在墙体位置的钢筋桁架楼承板上下分别增加3根钢筋如下图。其中下铁在墙体长度所在的一跨内增加,上铁的增加范围应延伸至两侧跨度(图8)。
 
图8 当墙体与楼承板平行时
 
(二)墙体与楼承板垂直
 
在墙体位置的钢筋桁架楼承板上下分别增加钢筋,其中下铁在墙体长度所在的一跨内增加,上铁的增加范围应延伸至两侧跨度(图9)。
 
图9 当墙体与楼承板垂直时
 
5、钢柱周围节点
 
按照规范要求,当楼承板遇钢柱被断开,且梁上翼缘外侧至柱外侧的距离大于75mm时,应采取在柱上或梁上原焊接支托方式进行处理。本工程采取在柱上焊接L75×6的角钢,角钢在加工厂焊接,禁止现场焊接,为防止柱周边楼承板漏浆,在楼承板铺装完毕后,再打一圈密封胶(图10)。
 
图10 钢柱周围节点
 
6、独立钢梁上节点设计
 
钢框架结构中会有独立钢梁,与混凝土楼板分离的情况,例如楼梯间边梁、电梯井边梁等。但是,钢梁上会有砌筑墙体,砌筑墙体不宜直接在钢梁上砌筑,故独立钢梁上需现场绑扎钢筋,配筋同楼板配筋,采用楼承板边模作为模板,边模与钢筋焊接固定(图11)。
 
图11 独立钢梁上节点设计
 
7、收边板设计
 
钢筋桁架楼承板收边模板采用2mm厚镀锌钢板,边模的底模与楼承板底模拉铆钉连接(或者与边梁上翼缘板焊接),侧模与楼承板纵筋焊接固定成型。但是在常规工程中,混凝土楼板边缘会有不同高度的反梁(或女儿墙),当反梁(或女儿墙)高度(含板厚)超过300mm,镀锌钢板收边板的刚度就不能挡住混凝土侧压力,需要增加其他模板。在该工程中,采取分2次浇筑混凝土的方式解决,第一次浇筑高度为板厚,采用边模收边;第二次浇筑反梁(或女儿墙)(图12)。
 
图12 收边板设计
 
四、楼承板施工要点
 
1、施工流程
 
楼承板施工流程为:钢筋桁架楼承板深化设计→钢筋桁架楼层板加工制作(进行钢筋原材取样复试)→钢筋桁架楼承板出厂检验(钢梁、钢柱焊接完成并经检测合格,办理隐蔽验收)→桁架楼承板铺设基准线测放→桁架楼承板吊装就位→桁架楼承板安装→栓钉焊接(进行栓钉复试检验)→钢筋绑扎(进行钢筋复试检验)→构造柱钢筋插铁→楼承板隐蔽验收→混凝土浇筑、养护。
 
4.2施工要点
 
(一)钢筋桁架板铺装
 
(1)施工顺序。每段钢筋桁架板的铺设宜根据图纸起始位置基准线由一侧按顺序铺设,安装时先安装第一块板,随即将模板端部竖向钢筋与钢梁焊接,依次安装其他板,最后处理边角位置。
 
(2)平面形状变化处(遇钢柱、弧形钢梁等处)。现场对钢筋桁架板进行切割,切割前对要切割的钢筋桁架板尺寸进行检查、复核后,在模板上放线切割。切割后应现场补焊支座钢筋,切割采用等离子切割,不得采用火烧。切割时注意钢筋桁架板上搭接扣的方向。
 
(3)钢筋桁架板伸入梁边的长度,平行于钢梁处,底模与钢梁的搭接不得小于50mm;垂直于钢梁处,模板端部的竖向钢筋在钢梁上的搭接长度(指钢梁的上翼缘边缘与端部竖向支座钢筋的距离)不得小于75mm(图13、图14)。
 
图13 钢筋桁架板平行钢梁方向在钢梁上搭接
图14 钢筋桁架板垂直钢梁方向在钢梁上搭接
 
(4)钢筋桁架板就位后,应马上将其端部竖向钢筋与钢梁点焊牢固;沿板宽度方向,将底模与钢梁点焊,焊接采用手工电弧焊,焊点间距不大于300mm,悬挑部位焊点间距加密为200mm(注意调节焊机电流为50A,焊接镀锌板效果较好),有效防止侧边漏浆。
 
(5)待铺设一定面积之后,必须及时绑扎楼板下铁钢筋,以防钢筋桁架侧向失稳。垂直于钢筋桁架模板方向布置的楼板下铁钢筋设置在钢筋桁架模板下弦钢筋之下,楼板上铁分布钢筋设置在垂直于钢筋桁架模板方向上弦钢筋的上面。
 
(6)若将钢筋桁架裁断,应采用同型号的钢筋将钢筋桁架重新连接进行恢复,并按图纸要求进行补强(一般指预留的管道孔洞)。
 
(二)栓钉焊接
 
(1)钢梁的抗剪栓钉应在钢筋桁架模板安装后再焊接,采用非穿透焊。
 
(2)钢筋桁架楼承板底模与钢梁的间隙控制在1.0mm以内才能保证栓钉的焊接质量,故应尽可能地减小其间隙,注意控制钢筋桁架板底模不变形,对钢梁因起拱而引起楼承板不能与钢梁紧密贴紧的部位可用手持杠杆式卡具对钢筋桁架楼承板临近施焊处局部加压,使之与钢梁贴合然后再焊接。
 
(3)吊装钢梁用的吊环在铺板前应铲平,平整度不超过1mm。
 
(4)影响栓钉焊接质量的另外一个因素是钢梁上翼缘板漆膜厚度不宜过厚,达到30μm即可。
 
(三)混凝土施工及成品保护
 
(1)混凝土输送设备采用拖式泵,至作业面浇筑采用泵管,倒退式浇筑,布料杆选用回转半径较长的设备,尽量避免二次移动。由于钢筋桁架模板只能承受结构板自重加2.5kN/m2的施工荷载,且抗扰动性能差,跨度小的钢筋桁架板没有设置支撑脚手架,故布料机不能直接放在桁架模板上,需要根据施工流水段大小并选择在布料机能够全部覆盖本段的位置放布料机,在浇筑上层楼板混凝土时,布料机设在采用48碗扣支撑搭设满堂红脚手架批平台上。在浇筑同层楼板混凝土时,布料机可以设在已浇筑完毕的楼板上,但需要对楼板进行回顶加固,也可以设在下一层楼板上。
 
(2)混凝土浇筑过程中,应随时将混凝土铲平,严禁将混凝土堆积过高,堆积高度不得超过板厚的2倍。且不得超过300mm。
 
(3)钢筋桁架模板楼承板因其弹性大、底部无支撑等特点对混凝土的养护有特殊要求:跨度大于4m的楼板不能过早上人,混凝土强度达到5MPa左右,方可上人及材料。
 
五、钢筋桁架楼承板的优缺点
 
1、钢筋桁架楼承板优点
 
(1)钢筋桁架楼承板不用进行顶板模板安装和支撑体系搭设,无模板和支撑体系的采购、租赁费用,也能节约大量的劳动力。
 
(2)钢筋桁架楼承板代替现场钢筋绑扎,能减少40%钢筋绑扎量,节约劳动力。
 
(3)钢筋桁架楼承板采用机械化加工,能保证楼板上下层钢筋网片之间距离准确,不用设置钢筋马凳或塑料垫块等,既能保证上下层钢筋网片的净距离,又能保证楼板钢筋混凝土施工质量。
 
(4)钢筋桁架楼承板用钢筋焊接成三角桁架,形成的钢筋网片具有很强的刚度和强度,铺设后不用搭设人行马道。
 
(5)每块桁架楼承板之间设置子母口连接,接缝较紧密,无搭接缝隙,施工楼板混凝土时不会漏浆。
 
(6)适应钢结构快速施工的要求,能够在短时间内提供作业面,并可采用多个楼层同时铺设、同时浇筑混凝土。
 
2、钢筋桁架楼承板的缺点
 
(1)钢筋桁架楼承板不宜进行冬期施工。由于钢筋桁架楼承板底模为镀锌钢板,导热系数较大,散热快,且混凝土楼板厚度一般情况下都在120mm左右,如果进行冬期施工,会导致混凝土水化热散失较快,不利于综合蓄热法保温,不利于混凝土后期强度的增长。如果钢筋桁架板赶在冬季施工,应采取电伴热,同时对底模和混凝土板上部覆盖保温岩棉被进行保温,成本相对较高。
 
(2)由于钢筋桁架楼承板底模镀锌钢板厚度仅为0.5mm,刚度小,变形较大,进行混凝土楼板浇筑时需要严格控制施工荷载,混凝土强度增长过程中,需要严格控制上人时间,否则楼板上部极容易产生裂纹。因没有支撑体系,进行混凝土浇筑的机械(布料杆等)不能放在钢筋桁架楼承板上,或者对放置浇筑机械部位的楼承板局部增加支撑体系。
 
(3)钢筋桁架楼承板施工受钢结构安装进度快限制,通常钢柱、钢梁的安装速度快于混凝土楼板施工速度三至四层,钢筋桁架楼承板吊装进楼层作业面难度加大。
 
(4)钢筋桁架楼承板的边模高度最高能做到350mm,故楼板有反梁或女儿墙时,需要单独设置其他模板,施工存在一定难度。
 
(5)楼板如果留置后浇带或施工缝,侧模安装难度较大。
 
结束语
 
“M”型钢筋桁架楼承板较“V”型楼承板楼承板具有一定优势,板与板之间搭接严密,底部看不见焊点,钢筋与底模之间焊点较牢固,不易脱落。但是“M”型钢筋桁架间距(193mm)大于“V”型钢筋桁架间距(188mm),如果设计师在设计图纸中对钢筋间距有要求,应综合考虑选择,并经设计认可。
 
钢筋桁架楼承板虽然施工便利,提高了施工效率,但只有提前进行策划,方可解决实施过程中一些难以预料的问题和困难。
 
编辑概况:崔友芳(1968—),女,河南商城人,高级工程师,副中心某工程项目总工程师。
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