鋼筋桁架樓承板技術在大劇院工程中的應用

孫慶東

(山西建筑工程(集團)總公司爐窯分公司，山西太原 030006)

0 引言

山西大劇場連接體為鋼桁架，桁架上弦桿縱橫向跨度為5 000 m，樓承板厚度190 mm，鋼筋桁架樓承板面積為7 928 m2，混凝土強度等級為C30，采用鋼筋桁架樓承板的混凝土樓板兼有傳統現澆混凝土樓板整體性好、剛度大、防火性能好，及壓型鋼板組合樓蓋無模板、施工快的優勢，鋼筋桁架樓承板受力模式合理，可調整桁架高度與鋼筋直徑，實現更大跨度。鋼筋桁架樓承板是將樓板中的受力鋼筋在工廠內焊接成鋼筋桁架，并將鋼筋桁架與鍍鋅鋼板焊接成整體，形成模板和受力鋼筋一體化建筑制品。鋼筋桁架樓承板是在施工階段能夠承受混凝土及施工荷載，在使用階段鋼筋桁架成為混凝土配筋，承受使用荷載的新技術。采用鋼筋桁架樓承板的鋼—混凝土組合樓蓋，可減少次梁，抗剪栓釘焊接速度快，施工質量穩定，成為本工程使用的理想技術。

1 施工工藝

焊接→鋼筋桁架樓承板包邊封堵→鋼筋桁架樓承板邊端豎向鋼筋與鋼結構焊接固定→鋼筋桁架樓承板底層鋼筋綁扎→鋼筋桁架樓承板支座底層鋼筋綁扎→鋼筋桁架樓承板上層鋼筋綁扎→鋼筋桁架樓承板上層鋼筋支座節點鋼筋綁扎→鋼筋桁架樓承板安裝及鋼筋綁扎驗收→泵管安設→混凝土澆筑。

2 施工工序

2.1 鋼筋桁架樓承板鋪設

1)鋼筋桁架樓承板鋪設順序。根據鋼筋桁架樓承板施工排版圖起始位置由一側按順序鋪設。

2)根據連接體鋼梁邊線，對準基準線，安裝第一塊板，并依次安裝其他板，板與板之間連接采用扣合方式，連接緊密，確保在澆筑混凝土時不漏漿。

2.2 鋼筋桁架樓承板包皮封堵

1)邊采用“L”形2 mm厚鐵皮制作而成，高度為板厚190 mm，與鋼梁壓邊寬度為100 mm。

2)安裝時，邊緊貼鋼梁立面，邊與鋼梁表面每隔300 mm點焊長25 mm，高2 mm的焊縫。

3)在邊上部水平面點焊φ12鋼筋頭，與已焊接栓釘固定，如圖1所示。

2.3 栓釘焊接

抗剪連接栓釘部分直接焊在鋼梁頂面上，為非穿透焊;部分鋼梁與栓釘中間夾有壓型鋼板，為穿透焊。

鋼筋桁架樓承板底模與母材的間隙控制在1.00 mm以內，保證良好的栓釘焊接質量。鋼筋桁架樓承板厚度大時板形易不規則、不平整，造成間隙過大。同時還應注意控制鋼梁的頂部標高及鋼梁的撓度，以盡可能的減小其間隙，保證施工質量。

2.4 鋼筋桁架樓承板邊端豎向鋼筋與鋼構件焊接固定

1)鋼筋桁架樓承板就位以后，將其端部豎向鋼筋與鋼梁點焊固定。

2)沿板寬度方向，將底模與鋼梁點焊，焊接采用手工電弧焊，間距為300 mm。

2.5 鋼筋桁架樓承板鋼筋綁扎

1)鋼筋綁扎順序。底層鋼筋綁扎(下鐵)→底層支座節點加強筋綁扎→上層鋼筋綁扎(上鐵)→上層支座節點加強筋綁扎。2)上下層鋼筋與鋼筋桁架樓承板桁架鋼筋按圖紙間距垂直綁扎固定。3)支座節點鋼筋綁扎。支座節點鋼筋與桁架鋼筋平行連接綁扎固定，且搭接長度、間距符合圖紙設計要求。混凝土澆筑，從跨中開始分別向南北兩側背向澆筑。

2.6 泵管布設

1)泵管豎向布設。泵管豎向通過風道管井進行垂直布設。2)澆筑面水平泵管布設。沿連接體鋼構件方向進行布設，支點為連接體鋼梁，支點采用［16槽鋼與連接體鋼梁焊接支架，支架間距為3 000 mm，埋入混凝土中，不再取出，如圖2所示。

圖1 鋼筋桁架樓承板包皮封堵示意圖

圖2 泵管架設示意圖

2.7 混凝土澆筑振搗

1)混凝土澆筑過程中，隨時將混凝土攤平，嚴禁將混凝土堆積過高，高度不得超過0.3 m。2)混凝土振搗采用平板振搗器，禁止采用振搗棒。

2.8 混凝土養護

1)混凝土澆筑完畢后，隨即在表層用塑料薄膜覆蓋。2)終凝后灑水養護10 d。

3 效益分析

3.1 施工速度快

由于鋼筋桁架樓承板直接支承在鋼梁或混凝土梁上，本身既是混凝土樓板的受力鋼筋，也是施工腳手架，更是混凝土樓板的模板，節省了搭設腳手架和支模板的時間，縮短了工期。

鋼筋桁架樓承板直接支承在樓層梁上，其桁架合理的受力模式為多工種作業提供了寬敞的安全工作平臺，澆筑混凝土及其他工種均可多層立體施工，樓板可多層同時澆筑，可充分發揮商品混凝土的優勢，大大縮短了工期，尤其對規模較大的高層、超高層建筑具有明顯的工期優勢。

3.2 性能好

混凝土樓板的自重完全由鋼筋承受，不在混凝土內產生拉應力，使用階段負彎矩區和正彎矩區混凝土拉應力顯著降低，裂縫寬度減小，鍍鋅鋼板的存在避免了樓板下面的暴露裂縫，改善了樓板的使用性能和耐久性。

采用鋼筋桁架樓承板后可根據需要將樓板設計成雙向板，等同于傳統的現澆鋼筋混凝土雙向配筋樓板，而壓型鋼板組合樓板是難以實現雙向板的，采用雙向板不僅減小樓板結構層厚度、降低結構自重，增大跨度和開間，而且更加經濟合理。

鋼筋完全被混凝土包裹，具有可靠的耐火性能，與傳統現澆樓板等同。試驗結果表明，樓板厚度為100 mm(對應的鋼筋桁架高度為70 mm)時，耐火時限為1.68 h，鍍鋅鋼板無需防火保護。

鋼筋桁架樓承板采用鍍鋅鋼板，具有防腐蝕功能，但在使用階段不考慮鍍鋅鋼板的作用，無需防腐處理。相對于壓型鋼板組合樓板，鋼筋桁架樓層板具有更優越的防腐蝕性能。

樓板整體剛度大，振動小，隔聲性能好，樓板下表面平整，易于建筑裝修。鋼筋桁架樓承板樓板的施工撓度小于傳統壓型鋼板樓板的撓度。

3.3 經濟性好

鋼筋桁架樓承板下表面平整美觀，無需型壓板肋和波紋，鍍鋅板展開面積利用率達到96%，厚度僅需0.5 mm。與厚度為0.8 mm～1.2 mm的普通壓型鋼板相比，改變了壓型鋼板的用途，僅作為樓板施工階段的模板，減少了鋼板厚度和鍍鋅層厚度，單位面積樓板鋼板用量少，降低成本，具有更好的經濟性。

3.4 樓板施工質量高

采用鋼筋桁架樓承板的混凝土樓板兼有傳統現澆混凝土樓板整體性好、剛度大、防火性能好，及壓型鋼板組合樓蓋無模板、施工快的優勢，鋼筋桁架樓承板桁架受力模式合理，可調整桁架高度與鋼筋直徑，實現更大跨度。采用鋼筋桁架樓承板的鋼—混凝土組合樓蓋，可減少次梁，抗剪栓釘焊接速度快，施工質量穩定。作為一種成熟的新技術，鋼筋桁架樓承板已在國內外建筑工程中大量應用，在多高層建筑中具有廣闊的應用前景。

鋼筋桁架樓承板將混凝土樓板中的鋼筋與施工模板組合為一體，所以在施工階段能夠承受濕混凝土自重及施工荷載的承重構件，并且該構件在施工階段可作為鋼梁的側向支撐使用。在使用階段，鋼筋桁架與混凝土共同工作，共同承受使用荷載。與傳統的施工方法不同，在施工現場，可以將鋼筋桁架樓承板直接鋪設在梁上，然后進行簡單的鋼筋工程，便可澆筑混凝土，樓板施工不需要架設木模板及腳手架，底部鍍鋅鋼板僅做模板用，不替代受力鋼筋，故不需考慮防火噴涂及防腐維護的問題，可采用最薄的鋼板，并且，樓板的主要受力鋼筋在自動控制生產線上進行定位和焊接成型，鋼筋排列均勻，位置準確，施工快速，可減少現場鋼筋綁扎工作量70%左右，大大縮短工期，并節省成本。上下兩層鋼筋間距及混凝土保護層厚度能充分得到保證，為提高樓板施工質量創造了有利條件。鋼筋桁架樓承板將鋼筋骨焊成整體，整體剛度大，樓板澆筑混凝土時變形小，一般無需加臨時支撐，而且可承受更大的施工階段荷載。

樓板受力鋼筋是在工廠下料加工，材料質量容易保證，受力鋼筋自動機械化加工和焊接定位，間距排列均勻，上下層鋼筋位置固定準確，鋼筋不會在澆筑混凝土過程中移位，上下層鋼筋混凝土保護層厚度能保證符合設計要求，有效地解決了混凝土漏漿現象的發生。

［1］GB 50204-2002(2011版)，混凝土結構工程施工質量驗收規范［S］.

［2］《建筑施工手冊(第4版)》編寫組.建筑施工手冊［M］.第4版.北京:中國建筑工業出版社，2003.

［3］白林紅.采用鋼筋桁架替代壓型鋼板的技術經濟分析［J］.山西建筑，2008，34(9):107-108.