某超高層建筑鋼筋桁架樓承板施工技術(shù)

王小女，尚陳 （安徽水利開發(fā)股份有限公司工程建設分公司，安徽 合肥 230001）

1 引言

鋼筋桁架樓承板中主要受力鋼筋在工廠由專用設備加工成鋼筋桁架，鋼筋桁架與鍍鋅鋼板焊接形成一體的組合結(jié)構(gòu)體系。該體系在結(jié)構(gòu)樓板施工階段通過鍍鋅鋼板代替施工模板，與鋼筋焊接形成的桁架結(jié)構(gòu)共同承擔自重及施工荷載。在使用階段，混凝土與鋼筋桁架共同承受使用荷載。

樓板結(jié)構(gòu)施工時，鋼筋桁架樓承板鋪設在鋼梁上，板邊依次扣合，支座豎筋與鋼梁上翼緣點焊；焊接栓釘、鋼筋綁扎后，即可進行澆筑混凝土，完成樓板施工。使用該鋼筋桁架樓承板體系一般不需架設模板及模板支撐，僅需在板底布置頂撐承擔樓板結(jié)構(gòu)施工荷載，混凝土澆筑成型后與樓板混凝土形成整體，可減少現(xiàn)場鋼筋綁扎工程量約70%，縮短工期并節(jié)省成本。

2 工程概況

蕪湖某超高層建筑工程位于安徽省蕪湖市弋江區(qū)利民西路與長江南路交叉口?？偨ㄖ娣e86750.44m2，地下2層，地上37層，結(jié)構(gòu)體系:塔樓采用外框架-鋼筋混凝土核心筒混合結(jié)構(gòu)體系，塔樓底部采用型鋼混凝土框架柱-型鋼混凝土框架梁，辦公標準層及酒店標準層采用鋼管混凝土柱-鋼梁體系。塔樓裙房區(qū)域采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓蓋，塔樓七層及以上核心筒外鋼結(jié)構(gòu)部位的辦公、酒店區(qū)域采用鋼筋桁架模板現(xiàn)澆混凝土樓蓋，鋼筋桁架樓承板應用面積約42000 m2，設計樓板厚度有100mm、130mm兩種。

3 鋼筋桁架樓承板構(gòu)成

將現(xiàn)澆樓板結(jié)構(gòu)中的鋼筋工廠化加工成鋼筋桁架，鋼筋桁架端部焊接支座傳力筋，將鍍鋅鋼板壓制成帶一定肋高的樓承板，將鋼筋桁架與樓承板焊接成一體，形成了鋼筋桁架樓承板(圖1)。本工程樓承板的標準板寬為576mm，長度分別為3200 mm、9000mm、11000mm、15000mm等規(guī)格。每塊板布置3個鋼筋桁架，桁架間距188mm，鋼筋桁架高度為樓板厚度減去上、下混凝土保護層厚度（圖2）。

圖1 成型鋼筋桁架樓承板

圖2 鋼筋桁架樓承板構(gòu)造大樣圖

4 樓承板的受力特點

4.1 施工階段

桁架樓承板結(jié)構(gòu)受力模式合理，依靠鍍鋅鋼板和鋼筋桁架共同承擔施工階段的自重及施工荷載。底模承擔的荷載，經(jīng)底模與鋼筋桁架的焊點將荷載傳給鋼筋桁架，由鋼桁架傳到兩端支座上，鋼桁架和底模共同承擔全部自重及施工荷載。

4.2 使用階段

鋼筋桁架通過粘結(jié)力與混凝土共同工作，桁架上、下弦鋼筋與普通混凝土一致，不考慮底模的作用，使用階段結(jié)構(gòu)設計與普通現(xiàn)澆樓板結(jié)構(gòu)相同。

4.3 結(jié)構(gòu)設計應分別進行施工和使用兩個階段的計算

施工階段進行鋼筋桁架的撓度驗算、受壓弦桿和腹桿的穩(wěn)定性驗算、上下弦鋼筋的強度驗算等。使用階段須設計包含：板底受力鋼筋應力控制驗算、樓板正截面承載力計算、支座裂縫控制驗算等。

5 施工工藝

5.1 工藝流程

施工準備→鋼框架柱、梁施工→樓承板進場→模板安裝→樓承板安裝→鋼筋綁扎→栓釘焊接→隱蔽工程驗收→混凝土澆筑。

5.2 施工操作要點

5.2.1 材料準備

樓承板進場應進行相關檢驗，包括產(chǎn)品的數(shù)量、規(guī)格、型號及產(chǎn)品合格證，鍍鋅板的檢驗報告，桁架板上使用鋼材的第三方檢驗報告等。樓承板露天存放時須有防銹蝕措施，下墊方木，堆放整齊、通風良好。

5.2.2 吊裝

樓承板在裝、卸、安裝中嚴禁用鋼絲繩捆綁直接起吊，應使用軟吊索進行吊裝作業(yè)，風速超過6m/s時禁止施工。

5.2.3 樓承板鋪設安裝

①樓承板鋪設前應檢查板面外觀，如有彎曲變形的應進行矯正，鋼柱、鋼梁應復核標高、軸線，梁頂面要清潔無雜物。

②樓承板安裝前，鋼梁上應彈出樓承板鋪放控制線。樓承板安裝時，兩排樓承板端頭的波形槽口須對準。樓承板安裝應先從起鋪線開始，沿鋪設方向逐塊就位，并控制線控制好板縫寬度。

③樓承板鋪設的直線度為單跨≤10mm，板的錯口＜5mm，合格后方可與鋼梁連接。

④樓承板的鋪設方向應嚴格按照設計要求的樓承板方向進行鋪設。不規(guī)則樓承板的安裝應以鋼梁的中心線為基準線，彈出控制線，確定實際鋪設樓承板的面積，樓承板安裝前要進行預排版，排版無誤后方可對樓承板進行放樣切割。安裝前樓承板應在地面平臺上進行預拼裝，發(fā)現(xiàn)問題要及時進行調(diào)整。

5.2.4 樓承板的固定與焊接

①樓承板鋪設就位后，應立即焊接固定于鋼梁上，以防被大風刮起或滑落而造成事故。錨固栓釘采用焊釘穿透樓承板與鋼梁焊接固定。

②鋼筋桁架樓承板鋪設在鋼梁上，用電弧螺柱焊機進行栓釘焊接固定，抗剪連接栓釘直接焊在鋼梁頂面（非穿透焊）；鋼梁與栓釘中間夾有壓型鋼板固定為穿透焊（圖3）。鋼筋桁架模板底模與母材的間隙應控制在1.0mm以內(nèi)才能保證良好的栓釘焊接質(zhì)量。

圖3 栓釘焊接效果圖

③樓承板與鋼梁之間主要靠焊接栓釘來進行加固，所以栓釘?shù)臄?shù)量、間距、位置和焊接質(zhì)量，必須嚴格按照規(guī)范和方案要求施工。

5.2.5 現(xiàn)場樓承板切割

①本工程西北側(cè)為弧形結(jié)構(gòu)，定型制作的樓承板不能直接鋪設，須現(xiàn)場進行切割后鋪裝（圖4），所以現(xiàn)場存在大量的切割施工。另外，工程設計存在較多的預留洞口和水電預埋管線留洞及施工放線預留孔洞，也需要進行現(xiàn)場切割和鉆孔。施工前應先采用BIM軟件進行預排板、預拼裝，合理調(diào)整板塊位置、尺寸?？锥撮_孔時，應放線準確，避免多次切割對樓承板造成的影響，切割位置應選擇對樓承板結(jié)構(gòu)整體性影響較小的區(qū)域，開孔洞處應增設附加鋼筋予以加強。

②現(xiàn)場所需不規(guī)則樓承板切割均采用等離子切割機切割，避免破壞鋼板表面鍍鋅層。采用氧氣乙炔切割時，應在切割口邊緣涂上富鋅粉防銹漆，以免銹蝕。

③樓承板定位后彈出切割線并沿線切割。樓板留洞的切割線的位置應符合設計要求；垂直板肋方向的預開洞，對樓承板的溝肋有損壞時，必須采取補強措施。

5.2.6 節(jié)點處理

本工程核心筒施工采用爬模施工，進度較快，較外圍鋼結(jié)構(gòu)施工領先4層，所以在鋼結(jié)構(gòu)水平結(jié)構(gòu)樓承板施工時，樓承板與已經(jīng)施工的核心筒墻體之間存在接縫（圖5），采用以下方法進行處理：

圖5 樓承板與水平結(jié)構(gòu)連接示意圖

圖4 工程西側(cè)弧形結(jié)構(gòu)平面圖

①墻體上樓板水平鋼筋采用在靠墻位置樓承板先行鋪設，再進行樓板水平筋植筋的辦法進行優(yōu)化；

②樓承板水平結(jié)構(gòu)與垂直結(jié)構(gòu)先、后施工存在的交接處縫隙，在樓承板與核心筒墻體及鋼柱接縫處邊模采用∟75×5角鋼與鋼梁焊接堵縫，樓板外圍采用∟180×110×10角鋼進行修邊，邊模角鋼用小號角鋼焊接在外圈鋼梁側(cè)面頂托，墻邊角鋼焊接在鋼梁末梁上頂托（圖 6、圖 7）。

圖6 邊模角鋼與墻體接縫角鋼示意圖

5.2.7 臨時支撐

是否需搭設臨時支撐架應根據(jù)設計圖紙要求和規(guī)范確定。如需拆除，應待混凝土達到一定強度后方可拆除。本工程鋼梁跨度較小，樓承板直接搭設在鋼梁上，未搭設臨時支撐系統(tǒng)。

圖7 邊模角鋼支撐示意圖

5.2.8 混凝土施工

每層樓板在樓承板、栓釘驗收合格后，方可進行混凝土澆筑。組合樓板的混凝土施工與鋼筋混凝土樓板施工工藝基本類似。

樓承板結(jié)構(gòu)混凝土澆筑時，應避免混凝土堆積過高，嚴禁局部混凝土堆積高度超過300mm，嚴禁在樓承板跨中傾倒混凝土。

6 結(jié)語

該工程在設計上采用了鋼筋桁架樓承板技術(shù)，通過實際施工檢驗對比，優(yōu)勢明顯，節(jié)省工期，減少支撐（小跨度不需支撐，大跨度少量支撐)，顯著減小鋼筋綁扎工程量等，減輕了勞動強度，取得了較好的綜合效益，對類似工程的施工提供了較好的經(jīng)驗。