钢筋桁架肋型模板体系.doc

钢筋桁架肋型模板体系的设计与施工孟焕陵1,2,黄维纲2(1.天津大学建筑工程学院,天津300072;2.广州越秀城建国际金融中心有限公司,广州510620)摘要结合具体工程,阐述了钢筋桁架肋型模板的楼板布置、设计要点,及施工过程中模板的运输与就位、铺设流程、安装方法。有限元分析表明,该新型模板体系受力良好,完全满足规范要求,同时亦具有施工速度快等优点,在实际工程中值得大力推广。关键词钢筋桁架;模板体系;设计;施工中图分类号TU755.2+1:TUTU755.2+1文献标识码B1前言钢筋桁架肋型模板是一种新型模板体系,它是将楼板中部分钢筋在工厂加工成桁架形式,并与底模(镀锌铁皮)连接成一体成组合模板(如图1所示)。施工阶段,承受混凝土自重及施工荷载;使用阶段,通过钢梁上的栓钉传递剪力,可与混凝土协同工作,承受各种使用荷载。使用钢筋桁架肋型模板减少了现场铁丝绑扎工作量30%左右,具有定高、等间距特点,使上下两层钢筋间距及混凝土保护层厚度能得到保证,钢筋排列均匀,从而提高楼板的施工质量。同时,可展开多层多个工作面同时施工,为加快施工进度创造了条件。因此,钢筋桁架肋模板在工程中应用越来越广。自承式钢筋桁架模板当 前 价： 面议起订数量：供货总量：有效期至： 2011年6月28日发货期限：10天内发货天津建科销售林现伟 销售电话国高速铁路无渣轨枕钢筋桁架焊接设备实现国产化中国钢铁新闻网消息天津建科机械制造有限公司（简称天津建科）,引进国外先进技术，研制成功全自动高效轨枕桁架焊接设备，实现了中国高速铁路无渣轨枕桁架焊接设备的国产化。近年来，中国高速铁路行业蓬勃发展，无渣轨枕桁架技术广泛应用中国高速铁路行业，钢筋桁架（骨架式承重结构）用量迅速增加，传统的简易焊接机械及工艺无法满足工程质量和工期的需要；而国外的自动化设备又不适合中国的国情。天津建科是中国自动化钢筋加工机械制造领域的骨干企业。为了解决上述问题，天津建科组成了技术专家攻关小组，经过奋力攻关，研制成功全自动高效轨枕桁架焊接设备。2006年7月2日，中国高速铁路建设行业组团对天津建科进行了评审考察。通过全面综合评比，天津建科以其雄厚的技术实力、完善的生产及售后服务体系最终赢得考察团的一致好评，被确定为国家高速铁路建设的战略合作伙伴，提供全自动高效无渣铁路轨枕桁架焊接设备。（钢筋桁架模板-TJK）集盘条原料防线、钢筋矫直、弯曲成形、自动焊接、定尺切断及成品数控输送的全自动化生产线；（钢筋桁架模板-TJK）仅需一人操作，是中国目前唯一的高效、全自动化桁架模板生产线；（钢筋桁架模板-TJK）电控系统采用进口数控伺服及PLC，可以保证快速稳定生产及生产桁架精度高；（钢筋桁架模板-TJK）数控收集机构自动将剪切好的桁架进行收集及输送，形成自动化生产，减少人工，提高效率；（钢筋桁架模板-TJK）焊接控制等其它零部件均采用国际知名品牌，使用寿命长，性能稳定。 桁架 桁架模板 钢筋桁架模板 复合楼板 桁架模板生产线 全自动钢筋桁架模板生产线!弯曲侧筋直径(mm)5-8上旋筋直径(mm)8-12下旋筋直径(mm)8-12桁架高度(mm)50-320(可订制)桁架宽度(mm)50-150(可订制)焊接速度(m/min)12-15桁架长度(mm)200*n(n为整数)焊接变压器功率(kva)4*175其他功率(kw)75电源(v/hz)380V/50(可订制)设备布置长度(mm)42000摘 要：自承式钢筋桁架模板是一种用于楼层板的施工工艺，无需在高空搭设和拆卸任何临时脚手排架，可直接在结构上铺设自承式钢筋桁架模板及配套的边模板以代替常规楼层板的模板及部分设计配筋。其使用主要根据原楼板设计配筋图，按等强配筋原则在现场平行桁架方向及垂直桁架方向的上下按需附加和绑扎钢筋或预应力筋，预埋预留所有埋件、管线、孔洞后就能浇捣混凝土。而且，可实现平面及分层的立体交叉施工，对加快工程进度比较有利。方便了工程管理，解决了施工现场狭小的困难，更好的做到了文明施工、绿色施工。关键词：自承式 钢筋桁架 模板1 技术原理与特点介绍“自承式钢筋桁架模板”是将钢筋加工成钢筋桁架梁，与仅0.5mm厚的双面镀锌钢板轧制成的底模经点焊结合成一体，是工厂化生产的系列标准化产品。该产品在现场施工阶段，能够承受混凝土自重及施工荷载。浇捣成型后，钢筋桁架梁与混凝土形成钢筋桁架混凝土楼板。采用该产品现浇混凝土楼层板，可省去支模、拆模的工序与费用，较适用于各类大型公共建筑、办公写字楼、宾馆洒店、大型商场、医院、学校、工业厂房、市政高架桥桥面等诸多的钢构与钢筋混凝土结构，能大幅提高施工效率，降低施工成本。1.1 总体特点目前，与本产品工艺相似的结构有在钢结构建筑中采用的带一定肋高的压型钢板混凝土组合楼板，但其普遍存在着楼板总厚度增高、使建筑物室内净高减小、楼板下表面不平整、需增加防腐和耐火工艺措施费用、双向板钢筋布置施工困难等多方面不足，且钢筋绑扎量多而繁琐、钢筋间距及混凝土保护层厚度因人为因素而不好控制。而“自承式钢筋桁架模板”其力学模型简单、直观，可以像普通现浇双向楼板一样做成双层双向布筋包括双向预应力布筋等方式。在施工现场，可以将钢筋桁架模板直接铺设在钢梁上，然后进行附加简单的钢筋绑扎工作，便可浇筑混凝土。特别是由于上下两层钢筋间距及混凝土保护层厚度能得到充分保证，钢筋排列均匀，为提高楼板施工质量创造了条件。而且，现场钢筋绑扎工作量的大幅降低、无需脚手架、可立体施工等众多特点，大大提高了楼板的施工效率。桁架高度与钢筋直径有多种匹配设计，可适应不同的楼板厚度、跨度及荷载（包括施工荷载）。1.2 产品规格按照楼板厚度100300mm，每10mm对应一个钢筋桁架模板的规格，另外，考虑到无支撑跨度的要求，每种高度的钢筋桁架梁因钢筋直径的不同又分为七大类，因此，对于不同的楼板需求，可以选用最经济的钢筋桁架模板。钢筋桁架模板的长度一般为1米12米，特殊长度规格亦可定制，但考虑到包装、运输及现场铺设等因素，一般以不超过钢结构23跨的长度（9米左右）为宜。自承式钢筋桁架模板横剖面图自承式钢筋桁架模板纵剖面图1.3 钢筋桁架混凝土楼板受力特点1.3.1 一般的普通现浇钢筋混凝土楼板，施工阶段如果支模不稳则会出现楼板挠度甚至可能出现混凝土楼板变形裂缝。普通现浇钢筋混凝土楼板需待混凝土达到一定强度后方可拆模，但拆模后在自重作用下，楼板还会进一步下挠，如果楼板底部混凝土产生过大的拉力，则还可能出现裂缝扩大的不利状况。1.3.2 采用自承式钢筋桁架模板浇捣混凝土楼板时，在混凝土结硬前，钢筋桁架的强度和刚度即为楼板的强度和刚度，钢筋桁架模板的自重、混凝土重量及施工荷载全由钢筋桁架承受。混凝土结硬是在钢筋桁架模板正常可控变形的情况下进行的，所以楼板自重不会使楼板底部混凝土产生拉力，在（除楼板自重以外的）永久荷载及楼面活荷载作用下，楼板底部混凝土才产生拉应力。这样，楼板开裂延迟，楼板的刚度也比普通现浇混凝土楼板增大。1.3.3 在使用阶段，钢筋桁架上下弦钢筋与混凝土一起共同工作，此楼板与钢筋混凝土叠合式楼板具有相同的受力性能，虽然钢筋提前受拉，但其承载力与普通钢筋混凝土楼板相同。1.3.4 作为底模的0.5mm双面镀锌钢板，正常使用情况下，钢板的存在增加了楼板的刚度，改善了楼板下部混凝土的受力性能。但本产品在计算楼板承载力时特不作考虑0.5mm钢板的有利作用，目的是以增加楼板的安全系数。1.4 耐火、防腐性能自承式钢筋桁架模板的受力主钢筋完全被混凝土包裹，其耐火性能与传统现浇楼板等同。自承式钢筋桁架模板的底模板采用镀锌钢板，具有一定的防腐蚀功能。但本产品在计算楼板承载力时不考虑其在楼板使用阶段可能代替受拉钢筋的作用，故无需另外满足建筑的防腐蚀设计使用年限要求。而对于带有一定肋高的、考虑部分替代楼板底层受拉钢筋作用的压型钢板混凝土组合楼板，如果过火后，由于压型钢板的材料性能发生变化，且防腐蚀镀层会破坏。因此需预先设计考虑耐火性能、防腐蚀处理及修复的可能性等问题。因此，相对于压型钢板混凝土组合楼板而言，自承式钢筋桁架模板就具有了更简单的耐火与防腐蚀性能设计方面的便利。1.5 安装方式自承式钢筋桁架模板底模板两侧设有搭扣，安装后板与板之间互相搭接，形成整体，既能增大刚度，又能防止漏浆。搭接如下图所示。铺设模板（下图）水平筋、管线、槽孔布置（下图）2 技术先进性及经济性分析自承式钢筋桁架模板是继开口板和闭口板工艺之后的新一代施工楼层板，其除具有前两代钢楼层板、现浇板的各种优点外，还具有技术领先、安全可靠、质量稳定、板型丰富、施工快捷、环保、抗震、防火、防腐性能好，楼板底部平整美观、选材经济、综合造价低等诸多优点，很有特色的弥补了前两代钢楼层板、现浇板的一些施工缺点。2.1 技术先进性（1）充分利用钢筋桁架梁钢筋桁架梁承受施工阶段荷载，加大了无支撑施工的跨度，在使用阶段又代替楼板中受力钢筋，与混凝土一起共同工作，使现场钢筋绑扎量大幅减少。（2）底模仅用于施工阶段0.5mm钢板设计时不考虑参与受力计算，仅用于施工阶段托住湿混凝土。故钢筋桁架楼层板的技术性能等同于传统现浇混凝土楼板，满足设计使用年限要求；防腐性能、耐火时限等同于现浇楼板，故一般无需防火、防腐的特别设计，也无需后期维护处理。同时，底模的存在，延缓了楼板底部裂缝出现，延长了结构的耐久性。（3）不损失楼板厚度楼板底部平整美观，基本不损失楼板厚度，可通过设计配筋使其双向刚度一致，达到优良的抗震性能。可确保按设计意图准确的双层双向布筋或预应力布筋，还可使穿管的空间得到最大保证。 （4）钢筋间距及混凝土保护层厚度有保证钢筋桁架工厂化工艺线生产，上下弦及波纹钢筋之间的节点间距准确，混凝土保护层厚度不受现场钢筋绑扎质量等人为和客观条件的影响，也为现场的附加钢筋施工带来便利，为楼板配筋质量和楼板整体质量的提高提供了更好的保证。2.2 经济先进性自承式钢筋桁架模板改变了楼层板在施工阶段的受力模式，提高了无支撑跨度的施工范围，降低了综合成本，使本产品相对于其它钢楼层板工艺具有更高的经济性。而在防火、防腐等方面，又等同于普通混凝土楼板，故无需像压型钢板混凝土组合楼板那样，需附加考虑防火、防腐及前期费用造价，还可减除后期的维护费用。综上所述，我们相信自承式钢筋桁架模板具有广阔的市场推广应用价值。3 工程应用典型案例世博会场馆上海世博会中国馆（含国家馆和地方馆）和主题馆的施工面积超过10万平方米。由上海（建工）集团总公司总承建，由下属的上海市第四建筑工程有限公司等负责土建施工、上海市建筑构件制品有限公司负责自承式钢筋桁架模板工艺及产品的研究开发。上海世博会国家馆总高近70米，由4个钢筋混凝土核心筒立柱和钢结构组成，钢结构首层从柱高33.3米居中升起，外形层叠出挑，呈拱斗形状。楼板跨度3.6米，配筋量大，原设计为普通双层双向现浇混凝土楼板，原计划楼层板的施工期为7个月。应用自承式钢筋桁架模板施工工艺，无需在高空搭设和拆卸任何临时脚手排架，可直接在钢结构上铺设自承式钢筋桁架模板及配套的边模板以代替常规楼层板的模板及部分设计配筋。只要分区域的钢结构吊装架设完成，具备钢筋桁架模板的铺设条件后，就可以马上铺设。其施工主要是根据原设计楼板配筋图