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(shè)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(shè)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(guò)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(dān)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(shí)，鋼筋桁架樓承板鋪設(shè)在鋼梁上，板邊依次扣合，支座豎筋與鋼梁上翼緣點(diǎn)焊；焊接栓釘、鋼筋綁扎后，即可進(jìn)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(shè)模板及模板支撐，僅需在板底布置頂撐承擔(dān)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(chǎng)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(zhǎng)江南路交叉口。總建筑面積86750.44m2，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(biāo)準(zhǔn)層及酒店標(biāo)準(zhǔn)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(yīng)用面積約42000 m2，設(shè)計(jì)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(biāo)準(zhǔn)板寬為576mm，長(zhǎng)度分別為3200 mm、9000mm、11000mm、15000mm等規(guī)格。每塊板布置3個(gè)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(hù)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(diǎn)

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(dān)施工階段的自重及施工荷載。底模承擔(dān)的荷載，經(jīng)底模與鋼筋桁架的焊點(diǎn)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(dān)全部自重及施工荷載。

4.2 使用階段

鋼筋桁架通過(guò)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(shè)計(jì)與普通現(xiàn)澆樓板結(jié)構(gòu)相同。

4.3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)分別進(jìn)行施工和使用兩個(gè)階段的計(jì)算

施工階段進(jìn)行鋼筋桁架的撓度驗(yàn)算、受壓弦桿和腹桿的穩(wěn)定性驗(yàn)算、上下弦鋼筋的強(qiáng)度驗(yàn)算等。使用階段須設(shè)計(jì)包含：板底受力鋼筋應(yīng)力控制驗(yàn)算、樓板正截面承載力計(jì)算、支座裂縫控制驗(yàn)算等。

5 施工工藝

5.1 工藝流程

施工準(zhǔn)備→鋼框架柱、梁施工→樓承板進(jìn)場(chǎng)→模板安裝→樓承板安裝→鋼筋綁扎→栓釘焊接→隱蔽工程驗(yàn)收→混凝土澆筑。

5.2 施工操作要點(diǎn)

5.2.1 材料準(zhǔn)備

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，桁架板上使用鋼材的第三方檢驗(yàn)報(bào)告等。樓承板露天存放時(shí)須有防銹蝕措施，下墊方木，堆放整齊、通風(fēng)良好。

5.2.2 吊裝

樓承板在裝、卸、安裝中嚴(yán)禁用鋼絲繩捆綁直接起吊，應(yīng)使用軟吊索進(jìn)行吊裝作業(yè)，風(fēng)速超過(guò)6m/s時(shí)禁止施工。

5.2.3 樓承板鋪設(shè)安裝

①樓承板鋪設(shè)前應(yīng)檢查板面外觀，如有彎曲變形的應(yīng)進(jìn)行矯正，鋼柱、鋼梁應(yīng)復(fù)核標(biāo)高、軸線，梁頂面要清潔無(wú)雜物。

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

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

④樓承板的鋪設(shè)方向應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求的樓承板方向進(jìn)行鋪設(shè)。不規(guī)則樓承板的安裝應(yīng)以鋼梁的中心線為基準(zhǔn)線，彈出控制線，確定實(shí)際鋪設(shè)樓承板的面積，樓承板安裝前要進(jìn)行預(yù)排版，排版無(wú)誤后方可對(duì)樓承板進(jìn)行放樣切割。安裝前樓承板應(yīng)在地面平臺(tái)上進(jìn)行預(yù)拼裝，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題要及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。

5.2.4 樓承板的固定與焊接

①樓承板鋪設(shè)就位后，應(yīng)立即焊接固定于鋼梁上，以防被大風(fēng)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(shè)在鋼梁上，用電弧螺柱焊機(jī)進(jìn)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(yīng)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(lái)進(jìn)行加固，所以栓釘?shù)臄?shù)量、間距、位置和焊接質(zhì)量，必須嚴(yán)格按照規(guī)范和方案要求施工。

5.2.5 現(xiàn)場(chǎng)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(shè)，須現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行切割后鋪裝（圖4），所以現(xiàn)場(chǎng)存在大量的切割施工。另外，工程設(shè)計(jì)存在較多的預(yù)留洞口和水電預(yù)埋管線留洞及施工放線預(yù)留孔洞，也需要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)切割和鉆孔。施工前應(yīng)先采用BIM軟件進(jìn)行預(yù)排板、預(yù)拼裝，合理調(diào)整板塊位置、尺寸。孔洞開孔時(shí)，應(yīng)放線準(zhǔn)確，避免多次切割對(duì)樓承板造成的影響，切割位置應(yīng)選擇對(duì)樓承板結(jié)構(gòu)整體性影響較小的區(qū)域，開孔洞處應(yīng)增設(shè)附加鋼筋予以加強(qiáng)。

②現(xiàn)場(chǎng)所需不規(guī)則樓承板切割均采用等離子切割機(jī)切割，避免破壞鋼板表面鍍鋅層。采用氧氣乙炔切割時(shí)，應(yīng)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(yīng)符合設(shè)計(jì)要求；垂直板肋方向的預(yù)開洞，對(duì)樓承板的溝肋有損壞時(shí)，必須采取補(bǔ)強(qiáng)措施。

5.2.6 節(jié)點(diǎn)處理

本工程核心筒施工采用爬模施工，進(jìn)度較快，較外圍鋼結(jié)構(gòu)施工領(lǐng)先4層，所以在鋼結(jié)構(gòu)水平結(jié)構(gòu)樓承板施工時(shí)，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(jìn)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(shè)，再進(jìn)行樓板水平筋植筋的辦法進(jìn)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(jìn)行修邊，邊模角鋼用小號(hào)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(shí)支撐

是否需搭設(shè)臨時(shí)支撐架應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙要求和規(guī)范確定。如需拆除，應(yīng)待混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后方可拆除。本工程鋼梁跨度較小，樓承板直接搭設(shè)在鋼梁上，未搭設(shè)臨時(shí)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(yàn)收合格后，方可進(jìn)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(shí)，應(yīng)避免混凝土堆積過(guò)高，嚴(yán)禁局部混凝土堆積高度超過(guò)300mm，嚴(yán)禁在樓承板跨中傾倒混凝土。

6 結(jié)語(yǔ)

該工程在設(shè)計(jì)上采用了鋼筋桁架樓承板技術(shù)，通過(guò)實(shí)際施工檢驗(yàn)對(duì)比，優(yōu)勢(shì)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(dòng)強(qiáng)度，取得了較好的綜合效益，對(duì)類似工程的施工提供了較好的經(jīng)驗(yàn)。