鋼筋桁架樓承板在二次加建中的施工技術(shù)及經(jīng)濟(jì)效益分析

林桂生 孫瑞甲 彭小勇 劉鵬宇 尹志強(qiáng) 鐘日明

摘要：以廣州某高層住宅建筑工程為背景，簡(jiǎn)述鋼筋桁架樓承板在高層復(fù)式住宅中的應(yīng)用，分析二次加建使用鋼筋桁架樓承板與傳統(tǒng)模板的差異，并分析各自的經(jīng)濟(jì)效益。研究并總結(jié)鋼筋桁架樓承板的運(yùn)輸、安裝與澆筑，重點(diǎn)闡述鋼筋桁架樓承板在安裝過(guò)程和澆筑方法選擇對(duì)成型質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益的影響。

Abstract： This thesis， based on a high-rise residential building project in Guangzhou， briefly describes the application of steel truss floor slab in high-rise compound residential buildings， and analyzes the difference between the steel truss floor slab and the traditional form work and their economic benefits. This thesis studies and summarizes the transportation， installation and pouring of the steel truss floor slab， and emphasis on expounding the influence of the steel truss floor slab in the installation process and the selection of pouring method on the forming quality and economic benefit.

關(guān)鍵詞：鋼筋桁架;樓承板;高層建筑;復(fù)式住宅;二次加建;經(jīng)濟(jì)效益

Key words： reinforced truss;floor slab;high-rise building;duplex residence;secondary addition;economic benefits

中圖分類(lèi)號(hào)：TU755? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1006-4311（2020）21-0112-03

0? 引言

我國(guó)近些年由于工藝的改進(jìn)，科技的進(jìn)步，使得住宅建造速度可以達(dá)到四天一層，乃至三天一層的速度，越來(lái)越快的建造速度離不開(kāi)選擇合理的工藝技術(shù)和優(yōu)質(zhì)的建筑材料，鋼筋桁架樓承板（圖1）由鍍鋅壓型鋼板為底模，空間三角桁架為骨架組成，全工業(yè)化生產(chǎn)，在工廠中加工成型，運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)后通過(guò)使用便攜的操作架便可進(jìn)行安裝，無(wú)需搭設(shè)模板支架和支設(shè)模板（圖2）。采用鋼筋桁架樓承板的混凝土樓板兼有傳統(tǒng)現(xiàn)澆混凝土樓板的整體性好、剛度大、防水性好且具有建設(shè)速度快、承載能力強(qiáng)、鋼筋結(jié)構(gòu)形式受力優(yōu)良、無(wú)支撐跨度大等優(yōu)點(diǎn)，鋼筋桁架樓承板的誕生推進(jìn)了大跨度、超高度、高復(fù)雜建筑物的發(fā)展[1]。

鋼筋桁架樓承板在工業(yè)和住宅上都有所使用，一般住宅的建造都是由下往上逐層搭裝模板后澆筑成型，而有時(shí)候?yàn)榱藵M(mǎn)足業(yè)主充分利用有限空間的需求，部分業(yè)主會(huì)要求加建樓板，使之改為復(fù)式住宅，加建樓板也稱(chēng)二次加建，這個(gè)時(shí)候沒(méi)有塔吊、施工梯等施工大型設(shè)備的輔助，施工難度較大，施工成本高。對(duì)于鋼筋桁架樓承板二次加建工程比較關(guān)鍵的問(wèn)題，如材料運(yùn)輸、樓承板的安裝方法、樓承板與結(jié)構(gòu)的連接方法、樓板混凝土的澆筑方案和及經(jīng)濟(jì)效益等進(jìn)行重點(diǎn)分析，保證工程施工安全、經(jīng)濟(jì)、可靠。

1? 工程概況

廣州市某高層住宅建筑工程位于白云區(qū)同和街道同寶路，總建筑面積680813.33m2，地上32層，一至三層地下室，結(jié)構(gòu)類(lèi)型：框架、剪力墻結(jié)構(gòu)。項(xiàng)目模板采用全木模體系，現(xiàn)澆鋼筋混凝土，部分樓棟中的部分戶(hù)型層高設(shè)計(jì)為兩層高，該部分戶(hù)型后期看業(yè)主需要進(jìn)行二次加建，主要二次加建部位為客廳、入戶(hù)花園和陽(yáng)臺(tái)，設(shè)計(jì)樓板厚度為分別為130mm、150mm、100mm，由于入戶(hù)花園和陽(yáng)臺(tái)面積較小，故采用傳統(tǒng)木模板體系較為經(jīng)濟(jì)，鋼筋桁架樓承板只用于客廳。

2? 施工工藝

2.1 工藝流程

準(zhǔn)備材料→打鑿線條、處理預(yù)埋鋼筋→安裝角鋼和工字鋼→安裝臨時(shí)支撐→安裝樓承板→綁扎縱向鋼筋→鋪設(shè)管線→澆筑混凝土。

2.2 材料準(zhǔn)備及運(yùn)輸

樓承板進(jìn)場(chǎng)應(yīng)進(jìn)行相關(guān)檢驗(yàn)，包括產(chǎn)品的數(shù)量、規(guī)格、型號(hào)及產(chǎn)品合格證，鍍鋅板的檢驗(yàn)報(bào)告，桁架使用的鋼材的檢測(cè)報(bào)告。樓承板露天存放時(shí)需有防銹措施，下墊方木，堆放整齊、通風(fēng)良好[2]。

二次加建施工的關(guān)鍵是材料的垂直運(yùn)輸，現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)室內(nèi)電梯運(yùn)輸小型的材料，鋼筋桁架樓承板通過(guò)在15層和31層依次架設(shè)電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)垂直運(yùn)輸?shù)街付菍樱鸬跗陂g下方設(shè)專(zhuān)人維持安全，牽繩保持樓承板的垂直運(yùn)輸，樓層內(nèi)設(shè)專(zhuān)人接板、解鉤?？紤]到工期緊張，室內(nèi)電梯和電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)無(wú)法滿(mǎn)足進(jìn)度要求，將公共樓梯作為材料運(yùn)輸?shù)膫溆寐肪€。

2.3 鋼筋工程

2.3.1 加建樓板鋼筋預(yù)留方式

鋼筋預(yù)留是整個(gè)結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量保證的前提條件，在奇數(shù)層梁頂面（剪力墻處后植筋）一邊或兩邊預(yù)留裝飾線條（圖3、圖4），寬15cm，高10～15cm（根據(jù)板厚確定）。線條內(nèi)為樓板底筋及支座附加鋼筋，在裝飾裝修階段按建筑做法對(duì)該線條進(jìn)行施工，若后期需要加建樓板，便對(duì)該線條進(jìn)行打鑿，露出預(yù)留鋼筋，再進(jìn)行拉直、除銹，清理基層，若有缺失，需進(jìn)行植筋。線條范圍內(nèi)需增設(shè)泡沫板，方便后期打鑿。

2.3.2 植筋

前期未進(jìn)行預(yù)埋或后期線條打鑿過(guò)程中出現(xiàn)鋼筋斷裂、搭接或焊接長(zhǎng)度不足的需要進(jìn)行植筋。

2.4 樓承板安裝

2.4.1 樓承板安裝工藝流程

打標(biāo)高→固定四周角鋼和工字鋼→固定臨時(shí)支撐→安裝鋼筋桁架模板。

2.4.2 臨時(shí)支撐的設(shè)置

在《組合樓板設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》中對(duì)鋼筋桁架樓承板的撓度大小，有著嚴(yán)格的規(guī)范要求：“樓承板施工階段撓度不應(yīng)大于板跨L的1/180，且不應(yīng)大于20mm”[3]，若不設(shè)置臨時(shí)支撐，將按最大無(wú)支撐跨度計(jì)算，且鋼筋桁架會(huì)隨著混凝土的結(jié)硬而發(fā)生變形，所以需在樓承板中間設(shè)置臨時(shí)支撐。

2.4.3 樓承板安裝工藝

客廳采用鋼筋桁架樓承板支撐，首先打出四周角鋼的標(biāo)高，按照標(biāo)高四周安裝L75×6mm的角鋼，在樓梯洞口處安裝100mm的工字鋼。工字鋼與墻連接的一端需要設(shè)置200×200×12mm的鋼板，鋼板通過(guò)4個(gè)M14×150mm的膨脹螺栓固定，固定完之后將工字鋼與鐵板焊接牢固（圖5）。

再使用人字梯從陽(yáng)臺(tái)往里逐塊安裝樓承板，設(shè)置臨時(shí)支撐，架設(shè)完成后樓承板和臨時(shí)支撐后綁扎鋼筋，將結(jié)構(gòu)上預(yù)留的鋼筋與樓層板的鋼筋綁扎連接成一個(gè)整體（圖6），再將鋼筋縱向穿過(guò)樓承板，綁扎底筋和面筋，期間穿插管線施工，綁扎完成后便可進(jìn)行澆筑。

鋼筋桁架樓承板承在角鋼上，受樓板重力影響，鋼筋桁架與角鋼連接會(huì)更緊密，為了增加耐久性，后期不考慮拆除角鋼，對(duì)膨脹螺絲及角鋼進(jìn)行防銹處理。

2.5 澆筑方案的選擇

2.5.1 泵管澆筑方案

泵管澆筑方案需要先在樓層內(nèi)后開(kāi)設(shè)孔洞，開(kāi)孔尺寸為200×200mm，泵管穿過(guò)樓層的泵管洞架設(shè)到指定樓層，經(jīng)過(guò)泵車(chē)泵送混凝土完成澆筑。

使用該方案進(jìn)行試澆筑，發(fā)現(xiàn)如下問(wèn)題：

①容易污染：澆筑前需用砂漿潤(rùn)管及澆筑完成后用水洗管，雖然設(shè)置了導(dǎo)管引入至首層垃圾池，但還是會(huì)使得室內(nèi)精裝修完成及原樓板面堆放的裝飾材料被不同程度的污染，且容易造成混凝土的浪費(fèi);

②泵送時(shí)間長(zhǎng)：每單元（一戶(hù)）混凝土量大約5m3，每層約30m3，泵送方式每次澆筑量少，每澆筑完一層樓板必須拆除立管和水平管，同時(shí)須人工搬運(yùn)至下一層澆筑，砼澆筑不能連續(xù)，中間停留等待時(shí)間長(zhǎng)，一車(chē)混凝土（按5m3）泵送時(shí)間至少需要2h;

③震動(dòng)大：鋼筋桁架樓承板的支撐為臨時(shí)支撐，泵管作業(yè)的時(shí)候震動(dòng)大，影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

2.5.2 斗車(chē)澆筑方案

斗車(chē)澆筑方案需要澆筑的樓層上方開(kāi)設(shè)孔洞，開(kāi)孔尺寸200×200mm，工人利用室內(nèi)電梯推著裝有混凝土的斗車(chē)至開(kāi)設(shè)有孔洞的樓層進(jìn)行澆筑，直接倒入開(kāi)設(shè)的孔洞內(nèi)，混凝土從上層自由落入需要澆筑的下層，下層鋼筋上墊設(shè)木板，下方架設(shè)臨時(shí)支撐，澆筑孔洞下方設(shè)專(zhuān)人疏導(dǎo)和振搗混凝土。

使用該方案進(jìn)行試澆筑發(fā)現(xiàn)對(duì)原有精裝和地面的污染減少了;增加了工人上下運(yùn)輸混凝土的次數(shù)，但加快了澆筑的效率;震動(dòng)相比使用泵管小了很多。

最后經(jīng)過(guò)分析對(duì)比，發(fā)現(xiàn)使用后者比前者功效高、經(jīng)濟(jì)好、操作簡(jiǎn)易，所以選用了斗車(chē)澆筑混凝土。

3? 經(jīng)濟(jì)效益分析

3.1 方案選擇

傳統(tǒng)的樓板加建采用先搭設(shè)支撐再鋪設(shè)模板的工藝，也有嘗試采用鋁模體系，在保質(zhì)保量的前提下考慮方案的經(jīng)濟(jì)性和可操作性，盡可能達(dá)既經(jīng)濟(jì)又能加快施工速度。

3.2 效益分析

兩種方案分別的經(jīng)濟(jì)效益如下：

①采用傳統(tǒng)木模搭設(shè)體系方案施工：業(yè)主給的有梁板模板單價(jià)122.15元/m2（一次攤銷(xiāo)價(jià)格），有梁板模板工程量11420.28m2，收入為139.49萬(wàn)元。施工成本有梁板模板人工單價(jià)65元/m2材料采購(gòu)價(jià)57.22元/m2（含模板、木方、鋼管、扣件、頂托），有梁板模板工程量11420.28m2，成本支出為144.82萬(wàn)元。該方案利潤(rùn)：

1394986.96-1448276.16=-53289.2元。

②采用鋼筋桁架樓承板方案施工：

業(yè)主給的鋼骨架、鋼筋桁架樓承板、高強(qiáng)螺栓M14*150、螺栓套D13*60栓釘、螺栓套D13*80栓釘?shù)目們r(jià)合計(jì)為401.56萬(wàn)元。施工成本合計(jì)309.31萬(wàn)元（此處不列舉材料價(jià)格）。該方案利潤(rùn)：

4015604.21-3093108.50=922495.71元。

通過(guò)對(duì)該工程的效益分析，發(fā)現(xiàn)采用鋼筋桁架樓承板方案的經(jīng)濟(jì)效益最高。

4? 結(jié)語(yǔ)

①鋼筋桁架樓承板在高層住宅的二次加建中，材料的運(yùn)輸是關(guān)鍵，提前設(shè)計(jì)好材料的運(yùn)輸方法和路線，避免出現(xiàn)二次三次乃至四次的搬運(yùn);

②鋼筋桁架樓承板與原結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效的連接是保證安裝質(zhì)量的重點(diǎn)，通過(guò)與結(jié)構(gòu)預(yù)留的鋼筋（或后植筋）進(jìn)行有效綁扎加上四周的角鋼和洞口的工字鋼支撐形成一個(gè)穩(wěn)定的模板結(jié)構(gòu);

③用斗車(chē)澆筑比用泵管澆筑的震動(dòng)小、污染少、功效高，且操作簡(jiǎn)易;

④通過(guò)對(duì)二次加建樓板使用傳統(tǒng)木模板體系還是使用鋼筋桁架樓承板體系的成本分析：

1）業(yè)主：使用木模板體系從時(shí)間和成本角度來(lái)看：業(yè)主付出的成本較少，但施工的速度很慢，時(shí)間成本較大;使用鋼筋桁架樓承板從時(shí)間和成本角度來(lái)看：業(yè)主雖然付出更多的成本，但施工時(shí)間大大縮短，有效減少了時(shí)間成本。

2）施工方：使用木模板體系從時(shí)間和成本角度來(lái)看：施工方收益少，成本較高，施工速度慢，施工成本大;使用鋼筋桁架樓承板從時(shí)間和成本角度來(lái)看：施工方收益增加，成本雖然也增加，但施工速度快，時(shí)間成本少。

3）綜上使用鋼筋桁架樓承板對(duì)業(yè)主和施工方都有好處，各自的經(jīng)濟(jì)效益都能得到滿(mǎn)足。

參考文獻(xiàn)：

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