大跨度鋼桁架-壓型鋼板混凝土組合樓蓋施工技術(shù)研究

尤厚非，尹華松，籍少甫

(中鐵三局集團(tuán)建筑安裝工程有限公司，太原 030006)

1 引言

工程建設(shè)過(guò)程中，為適應(yīng)現(xiàn)有大跨度交錯(cuò)桁架結(jié)構(gòu)體系，在建筑樓蓋中常采用組合樓蓋，其中鋼桁架-壓型鋼板是應(yīng)用較為普遍的一種樓蓋結(jié)構(gòu)。如何提升壓型鋼板的安裝定位精度、提高施工效率、改善結(jié)構(gòu)受力性能常常是施工控制的重點(diǎn)和難點(diǎn)[1]。

在現(xiàn)有施工技術(shù)中已存在一種基于雙咬口的鋼筋桁架樓承板施工技術(shù)，這種技術(shù)將工廠化制造的鋼筋桁架樓承板直接從鋼梁拼裝上完成架設(shè)，再進(jìn)行鋼筋直徑捆扎施工、栓釘焊接后即完成混凝土的施工，有效發(fā)揮了鋼筋桁架樓承板既兼有傳統(tǒng)現(xiàn)澆混凝土樓板穩(wěn)定性好、強(qiáng)度大、保溫性能好，同時(shí)又具有傳統(tǒng)擠壓型與型鋼組合樓蓋無(wú)模板、澆筑速度快的優(yōu)點(diǎn)，大大節(jié)約了支撐工序；但該技術(shù)仍難以解決高壓型鋼板的弱擾動(dòng)吊裝、構(gòu)件穩(wěn)定性提高、施工效能提高等問(wèn)題。

鑒于此，為提升大跨度鋼桁架-壓型鋼板混凝土組合樓蓋施工質(zhì)量、減小模板支設(shè)難度，目前，亟待創(chuàng)造一種可以優(yōu)化樓蓋受力性能，提高現(xiàn)場(chǎng)施工的安全性，還可以降低現(xiàn)場(chǎng)施工難度的樓蓋施工方法。

2 工程概況

銀川經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)年產(chǎn)15GW 單晶硅棒項(xiàng)目(F+EPC）總承包項(xiàng)目建設(shè)地點(diǎn)位于銀川經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)宏圖南街以東，大元鐵路以西，濟(jì)民西路以南，規(guī)劃開(kāi)元路以北區(qū)域。其中，1 號(hào)、2 號(hào)建筑(車間）為鋼結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu)體系+ 門式剛架體系。單晶區(qū)主要柱網(wǎng)11.2 m×10.2 m，兩層，局部三層，一、二層層高為5.5 m，三層為10 m。結(jié)構(gòu)布置以縱向框架為主要承重體系，橫向設(shè)置框架連系梁形成穩(wěn)定體系，鋼筋混凝土樓面，輔房屋面為鋼筋混凝土屋面，主結(jié)構(gòu)屋面為鋼結(jié)構(gòu)屋面；機(jī)加區(qū)主要柱網(wǎng)為30.6 m+27 m×9/12 m，單層門式剛架，柱頂標(biāo)高8 m；切片區(qū)主要柱網(wǎng)為28 m+21 m×9.2 m，單層門式剛架帶局部夾層，柱頂標(biāo)高8 m；所有基礎(chǔ)采用柱下鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)。

由于屋面鋼結(jié)構(gòu)跨徑大，采用傳統(tǒng)樓蓋澆筑施工方法將面臨支模困難的問(wèn)題，故亟待創(chuàng)新一種能夠解決上述困難同時(shí)繼承傳統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)的施工方式。因此，具有樓板穩(wěn)定性好、強(qiáng)度大等特點(diǎn)的新型鋼桁架-壓型鋼板混凝土組合樓蓋施工技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。

3 技術(shù)原理

本文所述大跨度鋼桁架-壓型鋼板混凝土組合樓蓋施工方法，其特征在于：先通過(guò)緊壓螺栓將反壓側(cè)板與定位條板連接牢固，再將吊裝托板與吊裝壓板與壓型鋼板連接；型鋼梁的上表面設(shè)置鋼板限位榫和型鋼連接筋，通過(guò)鋼板限位榫限定壓型鋼板的位置，通過(guò)型鋼連接筋的連接底板和連接頂板將壓型鋼板與型鋼梁連接牢固； 在壓型鋼板的上表面設(shè)置了定位條板，并通過(guò)縱筋限位槽和限位條帶將鋼筋籠縱筋與定位條板連接牢固； 在撐板緊固栓與型鋼梁之間分別設(shè)置緊固頂板和懸挑撐板； 在滑移連接體的下部設(shè)置整體式連板及振搗棒；在型鋼梁與壓型鋼板的間隙處設(shè)置封閉體側(cè)模，澆筑形成板底封閉體。該施工技術(shù)可降低現(xiàn)場(chǎng)施工難度，提升樓蓋結(jié)構(gòu)整體性，提高施工效率。

4 工藝流程與操作要點(diǎn)

4.1 工藝流程

大跨度鋼桁架-壓型鋼板混凝土組合樓蓋施工技術(shù)工藝流程圖如圖1所示。

4.2 操作要點(diǎn)

4.2.1 施工準(zhǔn)備

進(jìn)行樓蓋下部的型鋼柱與型鋼梁施工，確定樓蓋混凝土的配合比設(shè)計(jì)，準(zhǔn)備施工所需的材料和裝置。

4.2.2 壓型鋼板吊裝定位

1）沿壓型鋼板長(zhǎng)度方向，在壓型鋼板的上表面焊接定位條板，并在定位條板上設(shè)置與樓蓋鋼筋籠縱筋相接的縱筋限位槽[2]。

2）先通過(guò)緊壓螺栓將反壓側(cè)板與定位條板連接牢固，再將吊裝托板與吊裝壓板分別置于壓型鋼板邊緣部位，并通過(guò)托板緊固栓和壓板緊固栓分別限定吊裝托板和吊裝壓板的位置。

3）調(diào)整型鋼連接筋頂端連接底板的位置，并在型鋼梁的上表面焊接鋼板限位榫； 采用外部吊裝設(shè)備通過(guò)吊裝繩索及連接吊環(huán)將鋼板吊梁及壓型鋼板吊放至型鋼梁的上表面，通過(guò)鋼板限位榫限定壓型鋼板的橫向位置，并使型鋼連接筋穿過(guò)壓型鋼板上的預(yù)留孔洞。

4.2.3 樓蓋鋼筋籠布設(shè)

采用鋼筋籠縱筋與鋼筋籠箍筋綁扎形成樓蓋鋼筋籠；將樓蓋鋼筋籠整體吊裝至定位條板的上方，并使鋼筋籠縱筋嵌入縱筋限位槽內(nèi)； 在定位條板及鋼筋籠縱筋的上部設(shè)置限位條帶，并將限位條帶與相接的定位條板和鋼筋籠縱筋焊接連接[3]。

4.2.4 樓蓋混凝土灌注

在撐板緊固栓與型鋼梁的上翼緣板與下翼緣板之間分別設(shè)置緊固頂板和懸挑撐板，并在懸挑撐板上垂直焊接懸撐立柱；在懸撐立柱面向型鋼梁側(cè)設(shè)置模板底撐板和端模限位體；通過(guò)端模限位體對(duì)樓蓋端模施加頂壓力。

4.2.5 樓蓋混凝土振搗密實(shí)

使支撐滑梁的下表面與滑梁控位體焊接連接，并在滑移連接體的下部設(shè)置整體式連板及振搗棒； 先通過(guò)卷拉控位體及滑移拉索使滑移連接體及整體式連板沿支撐滑梁移動(dòng)，再調(diào)整滑梁控位體的高度，使整體式連板下部的振搗棒插入樓蓋混凝土內(nèi)，然后開(kāi)動(dòng)振搗棒電源，對(duì)樓蓋混凝土進(jìn)行多點(diǎn)同步振搗。

4.2.6 板底封閉體施工

1）將封閉體側(cè)模設(shè)于型鋼梁與壓型鋼板的間隙處，并使懸挑撐板與封閉體側(cè)模通過(guò)模板斜撐連接，在模板斜撐與封閉體側(cè)模和懸挑撐板相接處設(shè)置斜撐轉(zhuǎn)動(dòng)鉸連接； 通過(guò)混凝土灌注設(shè)備對(duì)板底封閉體進(jìn)行混凝土灌注施工。

2）所述鋼板吊梁采用鋼板軋制而成，在鋼板吊梁上預(yù)設(shè)供壓板緊固栓和托板緊固栓穿過(guò)的孔洞； 在鋼板吊梁的下表面焊接2～6 對(duì)反壓側(cè)板，將與緊壓螺栓連接的螺孔設(shè)置在反壓側(cè)板上；在鋼板吊梁的上表面焊接兩個(gè)連接吊環(huán)，并使連接吊環(huán)與吊裝繩索連接； 所述壓板緊固栓和托板緊固栓均包括螺桿和螺母，分別與吊裝壓板和吊裝托板垂直焊接連接；所述鋼板限位榫由鋼板軋制而成，橫截面為直角三角形，直角邊與型鋼梁焊接連接，斜邊與壓型鋼板的下表面相接；所述型鋼連接筋均為螺桿軋制而成，型鋼連接筋底部與型鋼梁垂直焊接形成連接，頂端設(shè)置連接底板。

3）所述連接頂板采用鋼板軋制而成，設(shè)于壓型鋼板的上表面，與型鋼連接筋通過(guò)螺栓連接或焊接連接。

4）所述限位條帶采用鋼板軋制而成，與鋼筋籠縱筋相接部位設(shè)置內(nèi)徑與鋼筋籠縱筋外徑相同的弧形卡槽； 所述縱筋限位槽橫斷面呈圓弧形，內(nèi)徑較鋼筋籠縱筋外徑大5～10 mm。

5）所述撐板緊固栓由螺桿和螺栓組成，螺栓兩側(cè)螺桿的緊固方式為反向緊固；所述端模限位體由螺桿軋制而成，與懸撐立柱通過(guò)螺紋連接。

6）采用鋼板軋制成所述支撐滑梁，沿支撐滑梁縱向設(shè)置導(dǎo)向滑槽，滑槽橫斷面為“T”形；所述滑移連接體采用鋼板軋制而成，橫斷面呈“T”形，底端與整體式連板通過(guò)彈性連接體連接；滑梁控位裝置為液壓千斤頂；采用鋼板軋制成整體式連板，下表面沿縱向均勻間隔綁扎5～20 排振搗棒，每排振搗棒數(shù)量為2～3 個(gè)；采用彈簧軋制成所述彈性連接體，兩端分別與滑移連接體和整體式連板焊接連接。

7）所述的封閉體側(cè)模采用鋼?；蚝辖鹉?，縱向斷層成“U”字形，在封閉體側(cè)模上預(yù)設(shè)了水泥澆筑用的孔洞；所述模板斜撐包括螺桿與螺母，并使螺母二側(cè)螺桿的固定方向完全相反；所述斜撐轉(zhuǎn)動(dòng)鉸采用球鉸。

5 關(guān)鍵技術(shù)改進(jìn)與優(yōu)化研究

本施工工藝流程具有以下技術(shù)特點(diǎn)與優(yōu)化：

1）先通過(guò)緊壓螺栓將反壓側(cè)板與定位條板連接牢固，再將吊裝托板與吊裝壓板與壓型鋼板連接牢固，實(shí)現(xiàn)了壓型鋼板的多點(diǎn)吊裝，減輕了壓型鋼板的吊裝損傷，提升了吊裝施工效率。

2）在型鋼梁的上表面設(shè)置鋼板限位榫和型鋼連接筋，通過(guò)鋼板限位榫限定壓型鋼板的橫向位置，通過(guò)型鋼連接筋的連接底板和連接頂板將壓型鋼板與型鋼梁連接牢固，改善了壓型鋼板安裝定位的質(zhì)量。

3）在壓型鋼板的上表面設(shè)置了定位條板，并可通過(guò)縱筋限位槽和限位條帶使鋼筋籠縱筋與定位條板連接牢固，降低了鋼筋籠安裝定位的難度。

4）設(shè)置在撐板緊固栓與型鋼梁上翼緣板與下翼緣板之間的緊固頂板和懸挑撐板，實(shí)現(xiàn)了施工支架的快速支設(shè)，節(jié)省了工程措施費(fèi)。

5）在滑移連接體的下部設(shè)置整體式連板及振搗棒，先通過(guò)卷拉控位體及滑移拉索使滑移連接體及整體式連板沿支撐滑梁移動(dòng)，再通過(guò)滑梁控位體，使整體式連板下部的振搗棒插入樓蓋混凝土內(nèi)，實(shí)現(xiàn)了樓蓋混凝土的多點(diǎn)同步振搗，提升了現(xiàn)場(chǎng)施工效率。

6）在型鋼梁與壓型鋼板的間隙處設(shè)置封閉體側(cè)模，并在懸挑撐板與封閉體側(cè)模之間設(shè)置模板斜撐，澆筑形成板底封閉體，提升了壓型鋼板與型鋼梁的連接強(qiáng)度，降低了模板支設(shè)難度。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，采用本文所述施工技術(shù)能夠有效解決壓型鋼板弱擾動(dòng)吊裝、結(jié)構(gòu)整體性增強(qiáng)、施工效率提升等問(wèn)題，同時(shí)能夠提升大跨度鋼桁架-壓型鋼板混凝土組合樓蓋施工質(zhì)量、減小模板支設(shè)難度，相信以后應(yīng)用在類似工程中能取得良好效果。