淺析鋼筋桁架板施工的優化

宋長水

（中鐵建設集團有限公司，北京 100040）

0 引言

鋼筋桁架板是將樓板中主要受力鋼筋加工成鋼筋桁架，并將鋼筋桁架與鍍鋅鋼板焊接成一體的組合結構體系，其全部在工廠加工制作完成，構件運至施工現場可立刻進行安裝。由于其無需傳統現澆樓板中模板工程中大量人力物力的消耗，工程施工速度加快，與鋼結構施工周期同步，是一種較為理想節約材料、節省人力、環保的樓板體系。本文以烏魯木齊某項目為例，探討鋼筋桁架板施工的優化。

1 工程概況

烏魯木齊某項目作為西北地區首個純鋼結構形式的超高層建筑項目，由五棟超高層單體主樓及商業裙樓組成，總建筑面積120.9萬m2，是一座含商業、超五星級酒店、超甲級辦公、娛樂等功能為一體的綜合性超高層建筑群。5棟主樓均為地下4層，地上54～62層，建筑高度245～285.75m，結構形式為鋼管混凝土外框+鋼支撐筒體。

該工程樓板采用鋼筋桁架板混凝土結構體系（見圖1所示），鋼筋桁架板上、下弦采用熱軋鋼筋HRB400級，腹桿鋼筋采用冷軋光圓鋼筋550級，底模采用0.5mm厚鍍鋅鋼板，鍍鋅層兩面120g∕m2，板寬590mm，構造大樣見圖2所示。

圖2 鋼筋桁架板大樣圖

2 鋼筋桁架板施工優化

2.1 板柱節點優化

鋼筋桁架板為工廠加工的標準板，其鋪設至鋼柱位置后往往需要按實際尺寸用等離子切割機進行現場人工切割，而人工操作精確度較難控制，造成鋼筋桁架板與鋼柱交接處空隙較大。后續混凝土澆筑前，為防止漏漿需要進行封堵處理，而此處節點鋼筋較多，人工封堵時費時費工，且效果不明顯，針對鋼筋桁架板在鋼柱交接處存在的缺點，對此處進行合理優化，減小施工難度，保證混凝土澆筑施工外觀質量[1]。

（1）鋼筋桁架板在鋼柱交接處原設計采用L50×5角鋼支托，支托與鋼梁采用焊接形式連接，見圖3所示。

圖3 角鋼支托設計大樣圖

將鋼筋桁架板的L50×5角鋼支托調整為-100×6鋼板支托（見圖4所示），在工廠進行鋼柱加工制作過程中根據樓板標高將鋼板支托焊接在鋼柱上，使鋼筋桁架板支托在構件加工過程中一次完成，取消現場安裝焊接角鋼支托工序，減少現場工作量，鋼板支托實物圖見圖5所示。

圖4 鋼板支托優化示意圖

圖5 鋼板支托實物圖

由于支托采用-100×6鋼板支托，鋼筋桁架板切割后與鋼柱縫隙偏差控制在50mm內均能滿足要求，且混凝土澆筑完畢后漏漿現象得到極大改善。

（2）鋼筋桁架板安裝完畢后，依據現場實際尺寸進行切割，由于人工切割存在誤差較大，切割后鋼柱與桁架板之間產生較大縫隙（見圖6所示），通常采用0.75mm厚熱鍍鋅鋼板裁切成L形進行封堵。

圖6 鋼筋桁架板切割后實物圖

2.2 鋼梁栓釘優化

在鋼結構中，不管是現澆樓板、普通壓型鋼板還是鋼筋桁架板，栓釘是必須設置的，栓釘屬于一種高強度剛性連接的緊固件，在鋼梁頂設置栓釘，與鋼梁焊接，并埋入混凝土中，這樣就能夠保證梁板之間有效地傳遞剪力[2]。

2.2.1 原設計存在的問題

該工程栓釘采用Ф19×105@150設置，排數根據梁寬不同由設計圖紙確定（見圖7所示）。

圖7 栓釘布置圖

該工程栓釘按設計圖紙布置要求，在實際施工過程中存在一定問題，主要是焊接操作空間不足及局部栓釘用量的增加。

（1）栓釘設計間距（與鋼梁軸線平行）為150mm，鋼筋桁架板上、下弦鋼筋間距分別為195mm、98mm。梁栓釘在焊接過程中位置往往與鋼筋發生碰撞，現場需要實時調整栓釘位置避開鋼筋，不利于工人操作規范化，增加了栓釘布置隨意性，整體觀感較差，同時調整后局部栓釘位置不滿足150mm設計要求，此時須附加栓釘，增加了栓釘使用數量[3]。

（2）該工程梁寬150mm的居多，根據設計要求設置2排栓釘，實際操作中由于栓釘距離鋼筋桁架只有4mm間隙，栓釘焊機無法進行。

2.2.2 優化依據

栓釘優化主要依據《組合樓板設計與施工規范》（CECS 273∶2010）的8.3.3條要求，其規定如下：

（1）栓釘沿梁軸線方向間距不應小于栓釘桿徑的6倍，不應大于樓板厚度的4倍，且不應大于400mm；

（2）栓釘垂直于梁軸線方向間距不應小于栓釘桿徑的4倍，且不應大于400mm；

（3）栓釘中心至鋼梁上翼緣側邊或預埋件邊的距離不應小于35mm，至設有預埋件的混凝土梁上翼緣側邊的距離不應小于60mm。

2.2.3 優化措施

（1）該工程對次梁栓釘間距（沿梁軸線方向）進行調整優化，調整后栓釘間距同鋼筋桁架板上弦鋼筋間距，即195mm，見圖8所示。施工人員可依據鋼筋桁架板上弦鋼筋位置快速對栓釘進行定位，節約時間，同時避免了原間距情況下的附加栓釘，節約栓釘使用量[4]。

圖8 優化后栓釘縱向間距布置圖

（2）栓釘排數依據《組合樓板設計與施工規范》（CECS 273∶2010）規定，考慮栓釘直徑、安裝空間等因素，該工程雙排栓釘適用于翼緣寬度大于70+76+29=175mm鋼梁，故150mm寬鋼梁采用單排栓釘，見圖9所示。

圖9 優化后栓釘排數示意圖

2.3 懸挑板優化

2.3.1 原設計方案

懸挑板在一定范圍內（小于7ht，即630mm）可依靠鋼筋桁架板自身懸挑滿足，懸挑尺寸超過7ht（桁架有效高度90mm）時須進行臨時支撐，見圖10所示。傳統支撐均采用鋼管架或碗口架，費時費工，不滿足鋼結構施工的快速性。

圖10 懸挑板設計結構

2.3.2 優化措施

對于需要設置支撐架進行臨時支撐的懸挑板，可考慮利用其所在位置的鋼梁設置角鋼支撐，見圖11所示，使鋼梁安裝前或安裝同時進行角鋼支撐的設置，操作簡單且耗費人工較少，如后期裝修隱蔽，在裝修吊頂中則不考慮拆除問題，如拆除則可進行周轉使用。

圖11 懸挑板優化結構

2.4 電梯井桁架板優化

該工程在電梯井位置處有現澆樓板，由于板兩側均為電梯井道，須設置操作防護架，施工較為繁瑣，與此部位工程量不呈正比。施工前通過結合二次結構進行優化，減少此部位在結構施工期間的操作架、安全防護等設施的投入周期。

2.4.1 原設計方案

電梯井道之間為600mm寬鋼筋桁架混凝土現澆板，見圖12、圖13中6-M編號桁架板，常規施工時須兩側搭設腳手架，架體高度較高，人工、材料使用較大。

圖12 電梯井鋼筋桁架板平面圖

圖13 電梯井鋼筋桁架板剖面圖

2.4.2 優化措施

優化時結合建筑設計圖紙，此部位后期為加氣混凝土砌塊墻體，因此將結構樓板隨墻體砌筑一同施工，同時取消鋼筋桁架板改為現澆鋼筋混凝土樓板，見圖14所示，以減少腳手架使用周期。

圖14 電梯井鋼筋桁架板優化結構圖

3 結束語

該工程通過對鋼筋桁架板的優化，減少后期土建工序施工難度，降低人工、材料消耗，節約措施費用的支出，取得了一定效果。由于每個工程的結構形式、合同條件的不同，優化前應根據工程的特點針對性采取優化措施以滿足質量、進度和經濟目標。