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钢筋桁架楼承板施工要点及质量控制

发布时间:2019/09/19 点击量:
某纺织厂Ⅲ期工程工程总建筑面积65785㎡,施工项目包括针织厂、纺织厂、仓库、附属建筑、功能性建筑及外围工程。主体工程建筑结构为柱下钢筋混凝土独立基础,上部为2层钢框架结构。楼板为现浇钢筋混凝土,板厚150mm,混凝土等级强度为C25一级配。
 
该工程工期紧,任务重,钢结构安装完毕后,楼板尚未施工即进行一楼地面砌体、隔断、消防、装修、设备安装等工作,楼面板与地面作业同时施工,存在高空立体交叉作业,施工干扰大,安全隐患突出,施工进度难以保障。
 
经过业主、监理、设计、施工参建各方共同研究讨论,取消楼面传统支模施工工艺,采用钢筋桁架楼承板技术(简称楼承板),楼面施工无需支撑,以解决楼面、地面同时施工的干扰问题,简化、减少现场工作量,确保工期目标实现,有利于标准化施工,提高经济效益。
 
一、钢筋桁架楼承板的特点及使用范围
 
(1)可在加工厂批量生产,机械化生产程度高。
 
(2)施工方便,板筋易定位,排列均匀,混凝土保护层有保障。
 
(3)楼承板整体性好、刚度大、抗震性能好,力学性能和防火性能与现浇混凝土楼板基本相同。
 
(4)楼承板无需支撑,干扰少,现场钢筋板扎量大大减少,安装量只为原设计量的30%~40%,施工工期缩短。
 
(5)楼承板设计合理、配套、能根据不同跨度大小,通过改变桁架高度设计出不同要求的板式,所使用的镀锌钢板厚度薄,为0.5mm,利用率高、综合造价低。
 
(6)适用于多层或高层钢框架建筑楼板。
 
二、钢筋桁架楼承板结构原理
 
1、钢筋桁架楼承板的工艺原理
 
钢筋桁架楼承板是将楼承板中主要受力钢筋在工厂内采用专门设备加工成钢筋桁架,再将钢筋桁架与镀锌钢板焊接成一体形成的组合结构体系,钢筋桁架采用高频电阻点焊组合。在施工期间该体系通过镀锌钢板替代施工模板,与结构中钢筋焊接形成的桁架结构共同承担楼板混凝土自重及施工荷载并且该构件在施工阶段可作为钢梁的侧向支撑使用,在使用阶段,钢筋桁架与混凝土共同工作,承受使用荷载。楼板施工时,直接将钢筋桁架楼承板铺设在钢梁上,板边依次扣合,再将支座竖筋与钢梁翼缘点焊,焊接栓钉,然后进行面层纵向钢筋安装,最后浇筑混凝土,形成钢筋桁架混凝土现浇板。
 
2、钢筋桁架楼承板的结构尺寸
 
本工程楼板设计厚150mm,钢筋桁架楼承板采用TD3-120型号,桁架高度为120mm,上弦钢筋直径Φ12mm,下弦钢筋直径Φ10mm,腹杆直径Φ4.5mm,底板为镀锌钢板,厚0.5mm,单块宽度为620mm,长度为2550mm。具体结构尺寸见图1。
 
楼承板结构图
图1 楼承板结构图
 
3、钢筋桁架楼承板施工阶段变形计算
 
模板钢筋骨架在施工阶段的变形至关重要。两端简支的楼承板一般由施工阶段控制设计。楼承板施工阶段钢筋骨架的计算模型采用斜腹杆铰接,上下纵向钢筋连续的模型,不考虑底部薄钢板的作用。计算采用的荷载为楼板自重(按照实际浇注的重量)、施工荷载,施工荷载采用均布荷载1.5kN/㎡和跨中集中荷载2.5kN/㎡不利者。
 
由于是施工阶段,主要关注的是挠度,因此未考虑荷载分项系数。为了验证其合理性和实用性,进行了试验,试验采用单跨简支单向模板,组试件3榀,宽度为600mm,跨度2.5m。方法:在每个试件的跨中钢板底部布置百分表测挠度,浇筑混凝土→施加均布荷载→卸载→跨中处施加集中活荷载→卸载,分别记录跨中挠度,测试值见表1。
 
挠度测试值表
表1 挠度测试值表
 
试验结果表明,楼承板使用阶段的附加挠度很小,楼板的变形主要由施工阶段控制,与规范取L0/200(12.25)及20mm较小者,是相符的,也验证了所采用的钢筋小桁架模型是合理的。在实施过程中,为了减少施工阶段的挠度,对多跨板采用多跨连续桁架模型计算和施工,对于单跨楼板则采用了预拱措施减少表观挠度。
 
三、钢筋桁架楼承板的施工要点
 
1、施工工艺流程
 
钢筋桁架楼承板进场验收→起吊至工作层放置→铺板→栓钉及楼承板焊接→面层钢筋绑扎→封边模→混凝土浇筑。
 
2、楼承板验收
 
楼承板应根据设计图纸对其几何及构造进行检验,板材提供相关检测报告资料必须齐全、真实,符合有关规定,经自检合格后报送监理单位审批,对不合格材料应予以清退,不得使用。
 
3、楼承板吊运
 
楼承板的吊运步骤为:①选择专门吊装胎具,以保证板材不受挤压、变形、损坏;②叠放板材到吊装胎具里,第1榀正放,第2榀倒插在第1榀上;③按此方法叠放,胎具可叠放8榀;④锁定胎具并起吊到作业工作面;⑤打开锁定,将板材从上到下逐块移出,并移到安装位置就位。胎具及叠放方法见图2。
 
胎具及板材叠放图
图2 胎具及板材叠放图
 
4、楼承板安装细则
 
(1)楼承板铺设顺序
 
楼承板应根据设计图纸分块安装,铺设方向宜从起始方向位置向一个方向铺设,边角最后根据尺寸大小进行裁剪处理,铺板前应在起始位置设基准线,根据基准线逐块铺设。
 
(2)板间连接
 
板间连接采用扣合方式,板与板之间的拉钩连接应紧密,以保证浇混凝土不漏浆。
 
(3)柱根等变化处的处理
 
遇到钢柱角等变化处,可将钢筋桁架楼承板切割,切割前应对需要切割的尺寸进行复核,并在板上放线然后采用机械或氧割进行裁剪,并还原楼承板端部竖向钢筋,最后进行就位安装。
 
(4)跨间收尾处理
 
每跨楼承板铺设时,往往尾端最后宽度尺寸不足一榀,必须进行切割,切割应沿着钢筋桁架长方向切割,尽量不破坏钢筋桁架,不得将桁架切断,如有必要必须进行补强处理。
 
(5)楼承板支座搁置长度
 
钢筋桁架楼承板端部竖向支座钢筋距钢梁上翼缘边缘搁置长度不小于50mm,平行于钢梁处的镀锌钢板在钢梁上的搁置长度不小于30mm。
 
(6)楼承板加固
 
钢筋桁架楼承板边安装边加固,加固方法:采用电焊将端部的竖向钢筋及底模与钢梁点焊加固,平行于钢梁上镀锌钢板与钢梁点焊加固,间距为500mm。
 
(7)预留口施工
 
孔洞施工时,不得切割钢筋桁架,并在孔洞周边上下设加强筋,混凝土达到龄期后方可割除孔内钢筋及钢板,并进行防腐处理。
 
5、栓钉施工
 
钢梁上设置了抗剪连接栓钉,钢梁的栓钉直接焊在钢梁顶面上,为非穿透焊;部分钢梁与栓钉中间夹有楼承板钢板,为穿透焊。施焊工艺按设计要求进行。
 
6、埋件
 
板面内埋件大多数为管线,尽量避免多根管线集束预埋,尽量采用直径小的管线。电气接线盒可事先在镀锌板上固定,允许钻Ф30mm及以下小孔,并密封好孔隙。
 
7、面层钢筋安装
 
单元安装完楼承板后,即可进行面层钢筋绑扎:先将楼承板之间同轴上弦钢筋进行补强,然后纵向钢筋绑扎。安装方法见图3。
 
面层钢筋安装图
图3 面层钢筋安装图
 
8、封模
 
施工单元封模要注意两个方面:①结构边模内侧底缝及楼承板底板缝均采用密封胶材料进行封缝,防止混凝土浇筑时漏浆;②施工单元内临时施工缝采用145mm×200mm钢丝网片封模,钢丝网片内埋于混凝土内,缝面之间不需拆除处理,施工简单方便,质量保证。
 
9、混凝土浇筑
 
混凝土浇筑工艺与常规楼板混凝土施工相同。
 
四、钢筋桁架楼承板的质量控制
 
(1)严格控制材料进场:对钢筋桁架楼承板的钢筋桁架、镀锌钢板、钢板与桁架的焊接、支座筋与弦筋的焊接等内容进行抽样检查,对无产品证书及不合格产品不得使用。
 
(2)钢筋桁架应分类堆放,应轻装轻卸,不得碰撞,防止板材变形。
 
(3)板材不得与地面接触,现场应用防雨布覆盖保护。
 
(4)吊装必须采用胎具工具,防止吊装中挤压变形,受损。
 
(5)板材安装严格按制定的操作规程实行,不得擅自变更施工方案和施工流程。
 
(6)施焊作业必须是熟练并持证上岗者,不得使用没有经过培训且无证者。
 
五、钢筋桁架楼承板的使用效果
 
纺织厂钢结构楼面工程采用楼承板技术,在施工安全、质量、进度、效益上取得了显著效果。
 
(1)施工安全:厂区实现上下立体封闭作业,作业层次有序分明,互不干扰,省掉大量满堂红脚手架及安全网挂设。
 
(2)施工质量:采用楼承板技术,楼面结构钢筋间距、混凝土保护层厚度、楼板厚度得到有效控制,施工质量保证,常规安装工艺施工质量难以达到。
 
(3)施工进度及效益:楼板传统施工工艺繁琐,需要大量搭设脚手架、支模、绑扎钢筋、垫块及后续脚手架、模板的拆除工作,施工进度缓慢。采用楼承板技术工艺后,无需搭设脚手架、支模,占结构钢筋量大的桁架楼承板提前在工厂批量生产,现场钢筋绑扎量少,为设计量的30%~40%,无施工干扰,工效高,楼板施工进度可达130~160m/人·d(8h),比常规施工工艺高5~6倍。工期比计划提前两个半月完成,为设备安装、调试创造条件,工程提前3个月投产,取得了显著经济效益和社会效应。
 
纺织厂工程采用钢筋桁架楼承板技术,不但解决了该工程立体交叉作业干扰等制约工期问题,同时给施工带来便利,缩短施工周期,取得了显著经济和社会效应。该技术的成功应用,充分体现了楼承板作为一种新型的建筑材料、新技术、新工艺,具有技术领先、安装方便、质量稳定、底板平整、板型丰富、经济、力学性能与常规现浇楼板基本相同等优点,为现代钢结构建筑楼板工程设计、施工积累丰富经验。
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