高層公共建筑DS1組合樓板施工技術(shù)

陳學才

中國水利水電第十一工程局有限公司 河南 鄭州 450001

1 工程概況

某國際酒店工程按照五星級標準建設，集酒店、商業(yè)、住宅、車庫設計于一體。為了實現(xiàn)建筑功能需要，在酒店四層、五層，裙房一層，三層局部設計有組合樓板層。其中酒店四層為游泳池、瑜伽室，層高8.1 m、7.8 m，柱距9m、10.15m，五層為標準客房層，下部為設備轉(zhuǎn)換層，層高5.9 m；裙房一層局部為管理用房，層高6.0 m，三層為宴會廳，局部為健身房、廚房，層高9.5 5m，柱距9m、14.6 m。組合樓板層總建筑面積約3500m2。

組合樓板主要支撐在型鋼梁或鋼梁焊接角鋼上，鋼梁高0.2 ∽1.0 m，梁寬0.2 ∽0.4 5m，梁與埋件通過連接板采用高強螺栓鉸接，懸挑端剛接。組合樓板設計厚度120mm，混凝度強度等級C30，閉口型壓型鋼板（DS1），型號YXB54-185-565，壓型鋼板基材厚度0.9 mm，屈服強度fy=410N/mm，雙面鍍鋅總量275g/m，耐火極限1.5 小時。DS1組合樓板型式如圖1所示。

圖1 DS1組合樓板

2 組合樓板施工前的準備工作

2.1 合理規(guī)劃施工順序

為了不影響施工總進度，使組合樓板層型鋼梁、壓型鋼板加工、制作有充足的預留時間，需要合理規(guī)劃主體結(jié)構(gòu)施工順序。本工程采用在柱、墻中預埋組合樓板層相關(guān)埋件，先高支模完成該層主體結(jié)構(gòu)施工，然后再進行型鋼梁安裝、組合樓板施工。這樣有利于縮短關(guān)鍵工期，避免過多交叉作業(yè)及不同專業(yè)相互窩工，同時有利于提高工程施工質(zhì)量。

2.2 與設計對接及圖紙深化工作

（1）設計單位前期一般對主體結(jié)構(gòu)內(nèi)的鋼結(jié)構(gòu)、壓型鋼板節(jié)點設計不夠細化，收到設計圖紙后，技術(shù)人員應了解設計意圖，發(fā)現(xiàn)疑問，及時與設計人員溝通解決，做好圖紙會審工作。

（2）組合樓板端部支承有兩種方式：第一種方式是型鋼梁頂面與混凝土頂面標高一致，壓型鋼板端部支承在型鋼梁腹板上的焊接角鋼上。第二種方式是型鋼梁頂面與混凝土底面標高一致，壓型鋼板支承在型鋼梁頂面上。根據(jù)工程實際情況，應與設計人員溝通，在型鋼梁高度不影響組合樓板層下層凈高的情況下，選用第二種方式。第二種方式比第一種方式更加方便施工，節(jié)約人工和角鋼材料，同時有利于保證組合樓板整體施工質(zhì)量。本工程酒店游泳池周邊平臺、五層設備夾層、裙房三層組合樓板采用第二種方式，酒店四層瑜伽室、裙房一層管理用房采用第一種方式。

（3）對衛(wèi)生間同層排水降板，風管井、水管井預留洞口，懸挑端等細部節(jié)點，需與設計人員溝通，繪出詳細的施工節(jié)點詳圖。

2.3 建立組合樓板層、鋼結(jié)構(gòu)BIM模型，做好技術(shù)交底

（1）以設計施工圖及其它相關(guān)文件為依據(jù)，依托專業(yè)深化設計軟件，建立組合樓板層BIM模型，生成零部件加工詳圖、構(gòu)件報表清單、結(jié)構(gòu)安裝布置圖，同時實現(xiàn)模型信息化共享。

（2）位于剪力墻、框架柱上組合樓板層標高處型鋼梁、樓板預埋件平面、豎向位置要準確。主體結(jié)構(gòu)封模前，質(zhì)量人員應加強檢查，做好隱蔽工程驗收。

（3）項目部要向鋼結(jié)構(gòu)加工廠技術(shù)人員、加工制作人員、安裝人員做好技術(shù)交底、圖紙交底工作，認真復核鋼結(jié)構(gòu)零、部件圖，控制好現(xiàn)場型鋼梁安裝質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)偏差，及時處理。

3 組合樓板施工

3.1 組合樓板支撐架的搭設

組合樓板是否搭設支撐架，應根據(jù)板跨，壓型鋼板支承方式、強度、剛度，施工荷載等靈活選取。樓承板施工階段撓度不應大于板跨L的1/180，且不應大于20mm。

（1）當壓型鋼板直接鋪設在型鋼梁上，板跨2.0 ∽3.0 m時，壓型鋼板一般都能承受結(jié)構(gòu)自重和施工荷載，可不搭設支撐架。具體詳圖如圖2所示。

圖2 壓型鋼板支承在型鋼梁上

（2）當壓型鋼板端部支承在型鋼梁焊接角鋼上，由于其端部支承長度短，整體剛度較差，承受結(jié)構(gòu)自重和施工荷載時，跨中撓度超過規(guī)范要求，在跨中壓型鋼板下需搭設簡易支撐。一般采用盤扣架、方木、可調(diào)底托、頂托，在壓型鋼板鋪設完成后，澆筑混凝土之前進行。搭設簡圖如下圖3所示。

圖3 組合樓板下搭設簡易支撐

（3）當型鋼梁跨度較大、板厚較厚或壓型鋼板懸挑，壓型鋼板強度、剛度不能滿足結(jié)構(gòu)自重和施工荷載時，在壓型鋼板鋪設之前，按照普通混凝土樓板模板支撐架要求，搭設滿堂盤扣支撐架。

3.2 閉口型壓型鋼板鋪設

（1）一般要求

壓型鋼板參與受力計算時，凈厚度不應小于0.7 5mm，只作為永久模板使用時，凈厚度不宜小于0.5 mm。

閉口型壓型鋼板槽口混凝土最小澆筑寬度不應小于50mm，槽內(nèi)放置栓釘時，壓型鋼板總高度不宜大于80mm。

組合樓板總厚度不應小于90mm，壓型鋼板肋頂部以上混凝土厚度不應小于50mm。

某國際酒店工程組合樓板采用閉口型壓型鋼板（DS1），豎向肋（腹）板與橫向板件垂直，相臨兩豎向肋板被機械力咬合在一起?；搴?.9 mm，型號為YXB54-185-565，肋高54mm，上部肋寬30mm，波槽寬度185mm，板寬565mm。具體型式如下圖4所示：

圖4 壓型鋼板

（2）焊接角鋼

1）壓型鋼板端部支承在型鋼梁焊接角鋼上，角鋼需根據(jù)混凝土板厚，在工廠型鋼梁上提前焊接，型號L75×10。為了保證壓型鋼板有效支承長度，建議采用L100×10角鋼，三級焊縫，上下斷續(xù)焊，焊縫間距20cm，焊縫高度不小于5mm。具體構(gòu)造形式如下圖5所示：

圖5 組合樓板、焊接角鋼、鋼梁連接

2）壓型鋼板支承于剪力墻、框架柱側(cè)面上時，宜在剪力墻、柱側(cè)相應位置預埋埋件。預埋件規(guī)格宜為―250×12，焊接錨固鋼筋預埋在混凝土中，通長設置，不得事后采用膨脹螺栓固定。剪力墻、框架柱上角鋼型號可為L75×10，需現(xiàn)場焊接。焊接完成后，所有鐵件均做除銹、防腐處理。具體構(gòu)造形式見下圖6：

（3）壓型鋼板運輸、吊裝及堆放

根據(jù)板跨、車輛運輸長度，確定壓型鋼板定制長度。制作、儲存、運輸應避免損害和污染；堆放場地應平整、底部用方木墊高，堆放高度不宜超過2m；采用柔性材料捆綁，專用吊裝帶吊裝，避免壓型鋼板邊緣、端部損壞，彎曲變形。

（4）壓型鋼板安裝

1）按照BIM模型排板圖，測量構(gòu)件定位尺寸，在支承梁上彈設基準線。順著跨度方向從一端向另一端鋪設；同一跨（或幾跨）從板一邊向另一邊鋪設（壓型鋼板配有公肋、母肋）。

2）組合樓板支承于混凝土梁上時，可采用在混凝土梁上設置預埋件。支承于砌體墻上時，可采用在砌體墻上設混凝土圈梁，圈梁上設置預埋件。

3）組合樓板在鋼梁上的支承長度不應小于75mm，在混凝土梁上的支承長度不應小于100mm。當鋼梁按組合梁設計時，組合樓板在鋼梁上的最小支承長度應符合現(xiàn)行國家標準《鋼結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》GB50017的構(gòu)造規(guī)定。

壓型鋼板側(cè)向在鋼梁上的搭接長度不應小于25mm，在設有預埋件的混凝土梁上的搭接長度不應小于50mm。

為了保證質(zhì)量，建議壓型鋼板長向接頭、側(cè)向鋪設不拘泥于最小搭接長度，在鋼梁上滿鋪，有利于栓釘焊接。

4）壓型鋼板接頭時，使槽口對齊貫通，方便波槽底鋼筋拉通設置。邊鋪邊采用點焊臨時固定，避免鋪板臨時滑脫。對局部變形板，及時校正，也采用點焊固定。

5）壓型鋼板公母肋扣合處，宜用自攻螺絲或拉鉚固定，固定間距不宜大于500mm。

6）當壓型鋼板支承在型鋼梁焊接角鋼時，由于端部間隙較小，安裝比較困難，更應遵循從一邊向另一邊漸進安裝。特別困難時，可適當裁割壓型鋼板端部邊角，但在安裝完成后，要在波槽底部采用附加鋼筋加固補強。

7）壓型鋼板下料、開設洞口，采用等離子切割機進行，不得采用氧氣乙炔焰、電焊切割，避免損壞涂鋅涂層，同時影響觀感質(zhì)量。

（5）壓型鋼板封邊構(gòu)造

圖6 DS1組合樓板與混凝土墻連接節(jié)點

壓型鋼板端頭封邊、側(cè)向封邊、預留洞口封邊均采用定型槽形金屬封口板（[ 120×50×20×0.9 ）進行，其高度為樓板總厚度，與鋼梁或埋件點焊固定，間距≤400mm。轉(zhuǎn)角處剪開彎折，接頭處滿焊連接。

對于懸挑端封邊，采用點焊將封口板與壓型鋼板底部焊接，點焊間距適當減小，不得燒傷板材。拉通線檢查封邊線型，必要時在上端采用鋼筋點焊加固。封邊板具體構(gòu)造見下圖7所示：

圖7 組合樓板封邊構(gòu)造

（6）組合樓板開洞補強

1）組合樓板開洞加強按照設計具體規(guī)定，對于較大的通風井、排煙井、水管井，長邊尺寸大于1500mm，采用型鋼梁預留。

2）開圓孔孔徑或長方形孔洞邊長≤300mm時，可不采取加強措施，上部板筋彎折繞過。

3）開洞尺寸在300mm∽600mm之間，洞邊無集中荷載時，可在垂直板肋方向設置角鋼或附加鋼筋。具體構(gòu)造形式見下圖8：

圖8 組合樓板開洞加強措施一

4）開洞尺寸在300mm∽600mm之間，洞邊有集中荷載，或開洞尺寸在600mm∽1500mm之間，應在洞口四邊加角鋼或槽鋼與結(jié)構(gòu)梁焊接。必要時，在洞口四邊再增設加強筋。具體構(gòu)造形式見下圖9所示：

圖9 組合樓板開洞加強措施二

3.3 板端固定，栓釘焊接

板端、板側(cè)邊采用栓釘固定，設置在支座壓型鋼板凹槽處，穿透鋼板并與鋼梁焊牢。

（1）栓釘直徑可按下表采用

固定壓型鋼板的栓釘直徑

（2）栓釘和瓷環(huán)的規(guī)格、型號、材質(zhì)、外觀質(zhì)量檢查合格，符合設計要求和國家相關(guān)標準規(guī)定。

（3）組合樓板與鋼梁之間設置的抗剪連接栓釘，需符合以下要求：

1）栓釘沿梁軸線方向間距不應小于栓釘桿徑的6倍，不應大于樓板厚度的4倍，且不應大于400mm；栓釘垂直于梁軸線方向不應小于栓釘桿徑的4倍，且不應大于400mm。

2）栓釘中心到壓型鋼板自由邊距離不應小于2d(d為栓釘直徑)，栓釘中心至鋼梁上翼緣或預埋件側(cè)邊距離不應小于35mm，至設有預埋件的混凝土梁上翼緣側(cè)邊的距離不應小于60mm。

3）栓釘頂面混凝土保護層厚度不應小于15mm，栓釘釘頭下表面高出壓型鋼板底部鋼筋頂面不應小于30mm。

4）栓釘長度不應小于其桿徑的4倍，焊后栓釘高度應大于壓型鋼板高度加上30mm，且應小于壓型鋼板高度加上75mm。

5）壓型鋼板側(cè)向與鋼梁采用栓釘固定，間距不宜大于400mm。

本工程栓釘直徑為Φ19，長度L=90mm，栓釘熔焊間距d=185mm。壓型鋼板支承在角鋼時，焊接一排；支撐在鋼梁上：當100mm<梁寬B<250mm，焊接一排；當250mm<梁寬B<450mm，焊接二排。具體情況如下圖10所示：

圖10 抗剪栓釘與梁的連接

（4）栓釘焊接

支承在型鋼梁焊接角鋼上的壓型鋼板，栓釘焊接采用電弧焊（二氧化碳保護焊）；支承在型鋼梁上部的壓型鋼板，采用拉弧式栓釘焊接設備。

1）焊前準備工作

栓釘不得帶有油污，兩端不得有銹蝕，如存在，需在施工前采用化學或機械方法清除。

瓷環(huán)應保持干燥狀態(tài)，如受潮應在使用前經(jīng)120∽150℃溫度烘干2h。

鋼梁、壓型鋼板表面如存在水、氧化皮、銹蝕、非可焊涂層、油污、水泥灰漿等雜質(zhì)，應清除干凈。

2）拉弧式栓釘焊機需采用專用的配電控制箱，做到一箱一機，其焊接電流、熔焊時間、伸出長度等參數(shù)應符合焊接工藝評定要求。操作時，要待焊縫凝固后才能移出栓釘槍，宜使焊縫將壓型鋼板、栓釘緊密融合在一起。不得電流過大燒壞壓型鋼板。

3）壓型鋼板與鋼梁之間的間隙大于1mm時不得采用穿透焊。

4）焊接完畢后，應將套在栓釘上的瓷環(huán)或附著在角焊縫上的藥皮全部清除。

5）栓釘焊接接頭外觀應符合下列要求

焊縫外形尺寸：栓釘焊，焊縫高度≥1 m m；焊縫寬度≥0.5 mm。電弧焊，最小焊腳尺寸8mm。

焊縫缺陷：無氣孔、夾渣、裂紋等缺陷。

焊縫咬邊：咬邊深度≤0.5 mm，且最大長度不得大于1倍的栓釘直徑。

栓釘焊后高度：高度偏差≤±2mm。

栓釘焊后傾斜角度：傾斜角度偏差θ≤5。

3.4 鋼筋安裝

當壓型鋼板參與受力計算時，組合樓板槽底有配筋和無配筋兩種形式。本工程在板底沿順肋方向配置附加抗拉鋼筋，每個槽底1Φ8；壓型鋼板肋頂布置有鋼筋網(wǎng)片，沿順肋方向Φ10@120，分布筋Φ10@150。鋼筋保護層凈厚度不應小于15mm。

組合樓板鋼筋綁扎跟普通鋼筋混凝土鋼筋綁扎方法一樣。但應注意以下幾個方面的問題。

（1）伸入剪力墻、框架柱里的板筋：對于板底筋，可將鋼筋加工90。彎鉤，焊接在預埋鋼板上。對于板面筋，按照《混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)規(guī)程》要求進行植筋，同一截面鋼筋接頭百分率≤50%。

（2）壓型鋼板支承在焊接角鋼上，鋼筋端部建議加工90。彎鉤。其余部位鋼筋應通長設置，盡量減少搭接接頭，以增加組合樓板整體剛度。

（3）波槽底單根鋼筋不好固定，要設垂直槽長方向橫向鋼筋，間距0.8 ∽1.0 m，保證板底受力鋼筋的位置及保護層。

（4）板面鋼筋可采用適宜高度帶扎絲的砂漿或塑料墊塊支墊在壓型鋼板肋頂面，當支撐在板底時，應采用特殊加工的方形馬凳筋。

3.5 水、電預埋管，線盒安裝

電氣管線提前規(guī)劃走向，盡量布置在壓型鋼板波槽內(nèi)，垂直槽方向布設時，不要破壞槽肋，同時要注意控制好鋼筋保護層。

電氣圓形洞口采用專用開孔器開孔，較大孔洞和線盒方洞采用等離子切割機切割。減少壓型鋼板的損壞，避免不必要的封堵。

3.6 混凝土澆筑

（1）澆筑混凝土前，必須清除組合樓板上栓釘上的瓷環(huán)、灰塵、油脂、木塊、扎絲等雜物，辦理鋼筋工程隱蔽驗收手續(xù)。

（2）仔細檢查壓型鋼板接縫、壓型鋼板與鋼梁接縫是否嚴密。特別是壓型鋼板與鋼梁交叉連接板處接縫一定要嚴密，發(fā)現(xiàn)問題，及時封堵，避免混凝土漏漿。

（3）垂直運輸方式選擇：高層建筑組合樓板層施工，一般是高支模樓層的中間層。當樓層較低、適合于汽車泵澆筑時，一般采用汽車泵，方便澆筑、布料。當樓層較高，或現(xiàn)場周邊沒有汽車泵?？课恢脮r，采用拖泵澆筑。

（4）組合樓板層水平泵管架設時，要運用結(jié)實的木馬凳，支撐在鋼梁上，不得采用鋼筋馬凳，否則因為沖擊荷載大，容易損壞壓型鋼板?；虿捎脧U棄的橡膠輪胎支撐在鋼梁上，隨澆、隨支、隨拆卸泵管。在人員、小車走動較頻繁的部位應鋪設腳手板。

（5）同一澆筑地點，作業(yè)工人需對混凝土迅速向四周攤鋪，避免堆積過高，更不得對樓板造成沖擊荷載。

（6）采用平板振搗器對混凝土及時振搗，刮桿找平，拉通線檢查，抹面機抹平，覆蓋塑料薄膜、棉氈，澆水養(yǎng)護。

（7）澆筑過程中，安排專人對組合樓板下鋼梁、壓型鋼板水泥漿污染部位及時進行沖洗。

3.7 臨時支撐架拆除

當組合樓板的混凝土未達到設計強度75%之前，不得在樓層面上附加任何其他荷載，不得拆除臨時支撐，對裂縫控制嚴格的，組合樓板或懸挑部位，臨時支撐在混凝土達到設計強度100%后方可拆除。

結(jié)束語

本工程通過建立鋼梁、埋件、壓型鋼板及混凝土結(jié)構(gòu)BIM模型，對各類節(jié)點類型進行分析、深化設計，指導各類材料下料。通過模型信息共享及現(xiàn)場模擬，解決了各類節(jié)點施工難題。施工過程中，采用合理安排主體混凝土結(jié)構(gòu)與鋼結(jié)構(gòu)的施工順序，嚴格控制壓型鋼板端支承長度及栓釘焊接質(zhì)量，不得切割樓板槽肋，采用切實可行的支撐方式等措施，保障了施工的順利進行。通過前期較好的技術(shù)準備工作，在后期安裝施工時大大降低了施工難度，起到了縮短工期、節(jié)約施工成本的目的，具有良好的實踐應用效果。