海南超高层商业广场钢筋桁架组合楼承板关键施工技术

XX国际广场钢筋桁架组合楼承板关键施工技术［摘要］钢筋桁架组合楼承板以其节约材料、施工速度快、质量高、使用性能和经济效益良好等优点，被广泛应用。其施工技术亦逐渐成熟。本文对XX国际广场钢筋桁架组合楼板施工中包括从材料进场，在施工现场合理存放，吊运至施工部位，关键施工技术，施工质量、安全的控制，到施工前、后监测，进行详细阐述，给读者以借鉴、参考。［关键词］建筑工程施工，钢筋桁架，楼承板，施工技术［中图分类号］TU248.8；TU755.9［文献标识码］A［文章编号］ApplicationofKeyTechnologyforSteelBarTrussDeckStructureinHaiKongInternationalPlazaYanChangHuadongbranchofChinastatesixthconstructionengineeringbureauCo.Ltd．，NanjingJiangsu，210016Abstract：Steelbartrussdeckisfoundwilduseforitssavesthematerial,lessworktime,highquality,well-donecapacityandeconomicperformance.Theconstructiontechniquehasbeenincreasinglymature.HereaftertheexampleshowyoutheworkprocessofthestructureinHaikonginternationalplaza.Keywords:BuildingConstruction,steelbartrussdeck,assembledstructure,construction前言钢筋桁架楼承板以其高质量、高效率的施工特点，建筑工程中被广泛应用。本工程建筑高度249.7m，采用钢-混凝土组合结构。钢筋桁架组合楼承板单层面积约1650㎡，总面积约9万㎡。图1.标准层楼承板排版图Fig.1Typicalfloorplanofsteelbartrussdeck1组合楼板的选型钢筋桁架楼承板上、下弦采用热轧带肋钢筋HRB400级，腹杆钢筋采用冷轧光圆钢筋550级。底模钢板采用镀锌板，板厚为0.5㎜，屈服强度不低于360N/㎜²，镀锌层两面总计不小于120g/㎡。图2.楼承板剖面图Fig.2Profilefloorplanofsteelbartrussdeck表一、钢筋桁架楼承板配筋表Table1Reinforcementofthesteelbartrussdeck楼板规格楼板厚度桁架高度上弦钢筋下弦钢筋腹杆钢筋分布钢筋h11011080C10@200C8@100AR4.5C8@200h150150120C10@200C8@100AR4.5C8@200h180180150C12@200C8@100AR4.5C8@2002材料进场及存放2.1材料采购根据本工程特征及构件加工厂加工、运输能力，生产商、施工方共同拟订详细的月度运输计划，保证施工现场供货及时。协商确定，每批次产品提前5天加工完成并存放于工厂，施工方提前5天通知工厂发货，并明确时间及地点。所有产品的进场向施工单位汇报，具体情况包括材料的数量、尺寸、保存要求，并获得施工单位的许可后方可进场。2.2材料包装每捆板沿板宽度方向上、下两侧均用角钢包装，角钢两端钻孔把两端有螺纹的圆钢插入连接，用螺冒拧紧。并采用柔性吊装带吊运，避免运输过程中以及吊运时不被挤压变形，有效保证构件质量。2.3进场验收对进场构件必须进行外观质量的检查，结果须满足相关规范要求，外观尺寸见表二、表三：表二：筋桁架模板宽度、长度允许偏差Table2Toleranceofthetrussdeck钢筋桁架楼承板的的长度（㎜）宽度允许偏差（㎜㎜）长度允许偏差（㎜㎜）≤5000±4±3＞5000±4表三：桁架构造尺寸偏差Table3Toleranceofthesteelbartruss对应尺寸（㎜）允许偏差（㎜）钢筋桁架高度±3钢筋桁架间距±10桁架节点间距±42.3.3现场存放为避免钢筋桁架楼承板进入楼层后再用人工倒运，配料按楼层、区域细分，尽量做到准确无误。货物运输到现场后，宜直接吊运至安装区域钢梁上，利于成品保护。特殊情况可堆放于指定地面临时场地并做好成品保护。钢筋桁架楼承板水平叠放，成捆堆垛，捆与捆之间垫枕木，叠放高度不宜超过三捆。3组合楼承板主要施工技术3.1角钢的施工在钢管混凝土柱、核心筒与钢筋桁架楼承板接触处设置角钢。安装前，检查钢规格型号是否满足设计要求，并先刷漆，然后安装。安装时，先在钢柱及核心筒剪力墙上放好线，确定角钢的安装位置，然后将角钢焊接于钢柱上。3.2钢筋桁架楼承板的施工重、难点（1）楼板铺设前，应按图纸、所示的起始位置放设铺板时的基准线。对准基准线，安装第一块板，并依次安装其它板。楼板连接采用扣合方式，如图3所示，板与板之间的拉钩连接应紧密，保证浇筑混凝土时不漏浆，同时注意排板方向要一致。图3.楼承板连接方式Fig.3Connectionofsteelbartrussdeck（2）平面形状变化处（钢柱角部、梁面衬垫连接板等），可将钢筋桁架楼承板切割，切割前应对要切割的尺寸进行检查，复核后，在模板上放线。（3）跨间收尾处若板宽不足566mm，可将钢筋桁架楼承板沿钢筋桁架长度方向切割，切割后板上应有一榀或二榀钢筋桁架，不得将钢筋桁架切断。（4）钢筋桁架平行于钢梁处，底模在钢梁上的搭接不小于50mm，钢筋桁架垂直于钢梁处，模板端部的竖向钢筋在钢梁上的搭接长度（指钢梁的上翼缘边缘与端部竖向支座钢筋的距离）不应小于50mm，且应保证镀锌底模能搭接到钢梁上50mm。（5）钢筋桁架楼承板就位之后，应将其端部的竖向钢筋及底模与钢梁点焊牢固。沿长度方向将镀锌钢板与钢梁点焊，焊接采用手工电弧焊，间距为300mm。（6）待铺设一定面积之后，并绑扎分布钢筋，以防止钢筋桁架侧向失稳。如图4所示。（7）若设计在楼板上要开洞口，施工应预留。应按设计要求设洞口边加强筋，四周设边模板，待楼板混凝土达到设计强度后，方可切断钢筋桁架楼承板的钢筋及底模。切割时宜从下往上切割，防止底模边缘与浇注好的混凝土脱离，切割可采用机械切割或氧割进行。3.3栓钉施工按照设计要求和JGJ81-2002建筑钢结构焊接技术规程要求对栓钉质量进行检查，进行焊接工艺试验合格后投入生产。采用栓钉专用熔焊机进行施工。质量控制要点：安装前先放线，定出栓钉的准确位置，并对该店进行除锈、除漆、除油污处理，以露出金属光泽为准，并使施焊点局部平整。保护瓷环保持干燥，施焊后清楚瓷环，便于质量检查。施焊人员要平稳握枪，并与母材工作面垂直，焊脚应均匀、饱满以保证强度。3.4边模施工施工前必须仔细阅读图纸，选准边模板型号、确定边模板搭接长度。安装时，将边模板紧贴钢梁面，边模板底部与钢梁表面每隔300mm间距点焊25mm长、2mm高焊缝。边模板安装之后应拉线校直，调节适当后利用钢筋一端与栓钉点一端与边模板点焊，将边模固定。3.5管线的敷设图4.钢筋绑扎施工图片图5.管线安装施工图片Fig.4ReinforcementworkFig.5Pipeerectionwork由于钢筋桁架的影响，板中的敷设管线，宜采用柔韧性较好的材料。如图5所示。由于钢筋桁架间距有限，应尽量避免多根管线集中预埋，尽量采用直径小一点的管线，分散穿孔预埋。电气接线盒的预留预埋，可事先将其在镀锌板上固定，钻30及以下的小孔，钻孔应小心，避免钢筋桁架楼承板的变形，影响外观或导致漏浆。3.6附加钢筋施工按设计要求，需设置楼板支座连接筋及负筋，连接筋与钢筋桁架绑扎焊接；设置洞口边加强筋，待楼板混凝土达到设计强度时，方可切断钢筋桁架楼承板的钢筋及钢板。在附加钢筋及管线敷设过程中，应注意做好对已铺设好的钢筋桁架楼承板的保护工作，不宜在镀锌板面上行走或踩踏。禁止随意扳动、切断钢筋桁架；若不得已裁断钢筋桁架，应采用同型号的钢筋将钢筋桁架重新连接进行修复。3.6.1楼承板与核心筒剪力墙交接处做法：（1）采用植筋的方式在剪力墙上植入相同规格型号的钢筋，再与楼板附加钢筋焊接，如图6所示。植筋按《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ145-2004/J407-2005要求实施。（2）核心筒剪力墙与楼板砼接触面充分剔凿。图6.楼承板连接方式Fig.6Connectionofsteelbartrussdeck3.7混凝土工程3.7.1泵管布设竖向泵管在30层位置设置荷载缓冲弯，30层以下竖向泵管附着在核心筒中间的板上，30层以上施工时，竖向泵管改为附着在核心筒剪力墙上，如图7所示。各楼层楼承板砼浇筑时，从各楼层间的竖向泵管接头位置接弯管，再接水平管进行楼承板砼浇筑施工。砼浇筑前，如图8所示，在泵管下方垫上汽车轮胎，以保护楼承板钢筋。3.7.2浇筑混凝土时注意事项：除一般混凝土施工工艺注意事项外，还应注意以下几点：（1）在混凝土浇筑前，钢筋桁架楼承板安装及栓钉焊接应完成并验收合格。（2）因幕墙预埋件周围砼需加高，砼振捣时注意对幕墙预埋件周围砼的振捣，振捣是把砼压向预埋件底部，直至埋件底部冒浆，注意对预埋件的保护，防止发生位移。（3）砼浇筑过程中，应随时将砼铲平，控制楼承板上的砼堆积高度，防止荷载过大压弯楼承板，砼堆积高度控制在300㎜高以内。（4）在浇注混凝土时，按设计要求，在跨度超过设计规定，按照桁架模板深化图的表示要求，在相应的位置设置临时支撑。支撑在板的强度达到设计要求的强度后方可进行拆除。图7.泵管下软支撑图8.泵管架设示意图Fig.7SoftsupportundertheconcretepipeFig.8Erectionsnapshotoftheconcretepipe3.8其他专业配合钢筋桁架楼承板施工过程中，其他（消防、弱电等）专业穿插进行，按设计图纸进行相应预埋、预留工作。通过对幕墙深化设计，设计埋件如图9、图10所示。面板为14㎜厚Q235钢板，大小为300㎜×350㎜，锚筋采用HRB335直径16螺纹钢筋6根。为保证质量，所设埋件表面须经除油、除锈、热镀锌处理，镀锌厚度＞85μm。根据图纸设计分格及幕墙所在位置，选取最不利位置进行计算。幕墙悬挂主体结构上，立柱采用简支梁结构，埋件受风荷载水平力作用和自重作用。通过其受力计算分析，该预埋件满足幕墙安装要求。图9.埋件立面图图10.埋件施工图片Fig.9ElevationortheembeddedsteelFig.10Erectionsnapshotoftheembeddedsteel3.9钢筋桁架楼承板临时支撑本工程楼板厚主要为110mm、150mm及局部180mm，所用钢筋桁架模板型号分别为TD3-80，TD3-120和TD7-150。当钢筋桁架模板其跨度超过施工阶段最大无支撑跨度，即TD3-80桁架模板简支跨度大于2.7m，连续跨跨度超过3米，TD3-120桁架模板简支跨度大于3.4m，连续跨跨度超过3.6米，TD7-150钢筋桁架模板简支跨度大于4.3m，连续跨跨度超过4.8米，则须在浇筑楼板混凝土之前，在垂直钢筋桁架方向楼承板跨中设置一道可靠临时支撑，避免因混凝土浇筑振捣过程中产生的荷载使楼承板下挠。本工程大部分楼层为TD3-80型连续跨及个别简支跨组成，大部分简支跨度超过2.7m，连续跨度超过3m，故须设置临时支撑。17、32、51层为TD3-120连续跨，大部分跨中须设置支撑，TD7-150位于3层局部降板处，为简支跨楼板，跨中须设置支撑。支撑方法有：门式组合脚手架支撑和吊挂支撑。如图11、图12所示。根据现场施工进度、施工环境的要求，二种方法结合使用。本工程钢筋桁架楼承板安装及混凝土浇筑均采用跳层施工法，即二层施工完毕，跳过三、四层进行五层的施工，再进行三、四层施工，依此往上施工。以上二、五等层采用吊挂支撑，三、四等层采用门式组合脚手架支撑。3.9.1门式组合脚手架支撑以门架、交叉支撑、连接棒、挂扣式脚手板或水平架、锁臂等组成基本结构，再设置水平加固杆、剪刀撑、扫地杆、封口杆、托座与底座，并采用边墙件与建筑物主体结构相连的一种标准化钢管脚手架。门式组合钢管脚手架顶撑方式即利用门式脚手架组成的稳定体系，配合在门式架立杆上的丝杆微调其上的钢管高度，使钢管与钢筋桁架模板底板亲密相贴，利用钢管的刚度和门式架的支撑作用起到支撑钢筋桁架模板的方式。钢筋桁架模板门式组合钢管脚手架临时支撑体系需要承担的荷载除去钢筋桁架模板自身承载之外的荷载部分，即超过无支撑跨度以外的荷载，主要为浇筑的混凝土重量，其荷载的传导过程为：钢筋桁架模板自重+混凝土自重+混凝土浇筑时产生的振捣集中荷载+施工人员自重—钢筋桁架模板承担的荷载→Ф48*3.5钢管→碗扣式脚手架顶托丝杆→门式组合脚手架整体稳定受力体系→下层楼板。图11.门式组合脚手架支撑施工图片图12.吊挂式支撑三维效果图Fig.11SnapshotofthescaffoldFig.12Viewofthehangsupport3.9.2吊挂支撑吊挂式钢筋桁架模板临时支撑体系主要由Ф48*3.5钢管、钢筋环、Ф10钢丝绳，花篮螺栓、卡头、卸扣等部件组成。Ф48*3.5钢管支撑于钢筋桁架模板底模板下部，承受超过楼承板承载力之外的混凝土自重和混凝土浇筑时产生的施工荷载。钢筋环用于钢丝绳和钢管连接，使作用于钢管上的力传递给钢丝绳。Ф10钢丝绳为主要受拉组件，使钢管承受的上部荷载传递至上层钢梁，是整套吊挂式临时支撑的重要部件。花篮螺栓用于拉紧钢丝绳，使钢丝绳与钢管紧密连接，保证力的传导。卡头是用于钢丝绳接头的连接，即与花篮螺栓，卡具或钢管连接。卡具是保证钢丝绳与上层钢梁连接的工具，使荷载最终传导在上层钢梁上。吊挂式钢筋桁架模板临时支撑体系荷载的传导过程为：钢筋桁架模板自重+混凝土自重+混凝土浇筑时产生的振捣集中荷载+施工人员自重—钢筋桁架模板承担的荷载→Ф48*3.5钢管→Ф10钢丝绳→上层钢梁。3.9.3临时支撑荷载验算以TD7-150最大跨度6000为例，其超过无支撑需要支撑体系承担的荷载为（6000－4300）×6000×180×2/1000000000=3.672吨每6米由三个支撑点(按2米设置一个支撑点应为4个，此处按照3个支撑点计算)，则每个支撑点为3.672吨/3=1.224吨。则每根钢丝绳最大承载为1.224吨/1.414=0.86吨支撑采用的Ф10钢丝绳采用纤维芯，按照钢丝绳公称抗拉强度1470MPa计算，其破断拉力为48.8kN，按5倍的安全系数计算，其承抗拉载拉力近1吨，均满足要求。钢丝绳的刚度计算主要为钢丝绳的伸长率计算及伸长率对支撑的影响，按照采用的Ф10纤维芯钢丝绳，在满负荷荷载作用下，其伸长率约为0.2%，而支撑所用钢丝绳长约3米，则其伸长约6mm，但因钢丝绳内力较小，其实际伸长率远小于计算结果。综上保守计算，采用Ф10钢丝绳及Ф48*3.5钢管，其受力满足要求。根据计算结果提出如下要求：（1）钢丝绳支撑点间距不大于2米。（2）每个支撑点处两根钢丝绳的夹角不大于90度。（3）钢丝绳与上层钢梁连接后，通过花篮螺栓拉紧钢丝绳，并且尽量使钢筋桁架模板起拱15-20mm。（4）钢筋桁架模板下的钢管须连续支撑，不得局部漏开。注：门式组合脚手架支撑体系在同条件下其承载力大于吊挂式，此处仅对吊挂式进行验算。3.9.4变形监测二层楼地面钢筋桁架楼承板施工时，在首层混凝土地面布设1台Leica激光测距仪，对上下楼层间距在施工、使用两阶段进行挠度变形监测。监测结果满足CECS273:2010组合楼板设计与施工规范要求。3.10马道为解决人员通行及搬运材料通道问题，在已安装完毕的外框钢梁之间铺设走道，如图13所示。楼层水平通道使用脚手管和跳板搭设而成，共设置两层轮流翻转。走道宽度800mm