第十章钢筋桁架楼承板及栓钉施工方案

第十章钢筋桁架楼承板及栓钉施工方案10.1工程概况与施工特点钢筋桁架楼承板是一种将钢筋桁架与镀锌钢板通过电阻点焊或工厂自动化连接组合而成的承重构件。其在施工阶段作为现浇混凝土楼板的永久性模板，承受施工荷载；在使用阶段，钢筋桁架作为楼板的受力钢筋，承受使用荷载。该技术具有施工速度快、无需传统模板支撑、刚度大、承载力高、钢板底面平整美观等优点，广泛应用于多高层钢结构建筑的楼盖系统中。栓钉（剪力钉）焊接是钢结构与混凝土组合结构中的关键工序，其作用是将楼承板与钢梁通过熔焊连接，确保钢梁与混凝土楼板形成整体，共同抵抗水平剪力，防止楼板与钢梁之间的相对滑移。本章节重点阐述钢筋桁架楼承板的铺设、节点处理以及栓钉焊接的全过程施工工艺与质量控制标准，以确保工程结构的安全性与耐久性。施工中需重点关注以下几点：一是楼承板铺设的平整度与端部构造处理，直接影响混凝土浇筑质量；二是栓钉焊接的穿透力与焊缝饱满度，需满足抗剪承载力要求；三是施工过程中的临时支撑与防风措施，确保大跨度楼板施工安全。10.2编制依据本施工方案的编制严格遵循国家现行法律法规、行业标准及设计图纸，主要依据如下：1.《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2020）；2.《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2015）；3.《钢筋桁架楼承板》（JG/T368-2012）；4.《电弧螺柱焊用圆柱头焊钉》（GB/T10433-2002）；5.《建筑钢结构焊接技术规程》（JGJ81-2002）；6.本工程钢结构施工图纸及设计变更文件；7.施工现场勘察资料及项目总体施工组织设计。10.3施工准备10.3.1技术准备在正式施工前，必须完成详尽的技术准备工作。技术人员需对设计图纸进行深度深化，特别是针对钢筋桁架楼承板的排板图进行二次设计。排板图应明确标注楼承板的型号、长度、铺设方向、搭接位置、边模位置以及与钢梁连接的节点详图。同时，需根据排板图统计出各类规格的楼承板及栓钉的精确用量，编制材料采购计划。此外，应组织专业技术人员对作业班组进行详细的技术交底。交底内容应涵盖楼承板的吊装方式、铺设顺序、端部锚固要求、栓钉焊接参数、质量验收标准以及安全注意事项。确保每一位操作人员熟悉工艺流程，掌握关键控制点，杜绝盲目施工。10.3.2材料准备所有进场材料必须具备合格证、质量证明书及检测报告，并按规定进行进场复试。1.钢筋桁架楼承板：检查其外观质量，要求镀锌层均匀，无漏镀、剥落、锈蚀现象；钢筋桁架节点焊点牢固，无虚焊、脱焊；底板平整，无明显波浪形变形。其型号、规格、桁架高度及钢筋直径必须符合设计要求。2.栓钉：栓钉材料通常选用ML15或ML15Al钢，其化学成分和机械性能应满足GB/T10433的规定。栓钉表面应无锈蚀、油污、毛刺，端部不得有裂纹，且瓷环（焊接保护套）应干燥、无受潮、无开裂，规格与栓钉直径匹配。3.边模、堵头板：采用与钢梁同材质或设计要求的钢材制作，厚度符合设计要求，确保混凝土浇筑时不漏浆。10.3.3机具准备根据工程量及施工进度要求，配备足够的施工机械设备，主要包括：1.吊装设备：塔吊或汽车吊，用于楼承板的垂直运输，配备专用的软吊索，防止楼承板在吊装过程中变形。2.栓钉焊接设备：栓钉拉弧式焊机（如RZN系列），配备专用焊接电缆及焊枪。焊机应具备电流调节、时间调节功能，且状态良好，接地可靠。3.安装工具：包括电焊机（用于点焊固定）、手提式砂轮机（用于切割修整）、剪板机、扳手、水准仪、经纬仪、钢卷尺、塞尺等测量工具。所有机械设备在使用前必须进行调试，确保性能稳定，安全装置灵敏有效。特别是栓钉焊机，需提前进行试焊，确定最佳焊接参数。10.4施工工艺流程本工序施工流程逻辑严密，环环相扣，具体流程如下：施工准备→测量放线→钢梁表面清理→栓钉焊接→楼承板吊运→楼承板铺设与固定→边模安装→附加钢筋绑扎→隐蔽工程验收→混凝土浇筑→养护。10.5钢筋桁架楼承板施工要点10.5.1运输与堆放钢筋桁架楼承板在运输过程中，应采用专用包装架，多层堆放时层间应垫设方木，防止车辆颠簸导致底层板受压变形。堆放场地应平整、坚实，且排水良好，防止板底积水导致镀锌层生锈。堆放时应遵循“先进先出”的原则，按规格、型号、长度分类堆放。堆放高度不宜超过三层，且应采取防雨、防潮措施，特别是保护栓钉焊接用的瓷环受潮后会影响焊接质量。若发现楼承板有局部变形，应在安装前进行人工矫正，严禁使用变形严重的楼承板。10.5.2吊装作业楼承板吊装是高空作业，需严格遵守安全操作规程。吊装前应核对楼承板的编号与安装部位是否一致。吊装时，应使用专用的吊装扁担或软吊索，多点受力，严禁单点起吊或直接在钢筋桁架上绑扎钢丝绳起吊，以免造成桁架变形或底板折损。吊至安装楼层后，应平稳放置在钢梁上，严禁直接从高空抛掷。安装人员应使用系索（防坠落绳）将楼承板与钢梁临时固定后，方可解开吊索，防止楼承板被风吹落或滑落伤人。10.5.3铺设安装铺设前，应在钢梁翼缘板上弹出楼承板的铺设基准线，确保铺设位置准确，特别是要保证楼承板在支座处的搭接长度。1.铺设原则：楼承板应严格按照排板图进行铺设。一般情况下，桁架筋的方向（即强边方向）应垂直于钢梁跨度方向布置，以充分发挥其抗弯能力。若设计有特殊要求，应按设计执行。2.端部处理：楼承板在钢梁上的搭接长度应满足设计要求，通常在钢梁翼缘宽度范围内，且端部不应悬空。端部应采用点焊或栓钉与钢梁固定，点焊间距不宜大于300mm，确保在混凝土浇筑过程中楼承板不发生移位。3.侧向搭接：两块楼承板之间的侧向搭接（通常指底板的重叠部分）应符合设计要求，一般应保证至少有一个波峰重叠，且搭接处应贴紧严密，防止混凝土浇筑时漏浆。侧向搭接处通常采用点焊连接或采用专用扣件固定。4.平整度控制：铺设过程中应随时检查楼承板的平整度，相邻两块板的高差应控制在2mm以内。若发现钢梁表面由于焊接变形导致高低不平，应在铺设前对钢梁进行打磨或加垫钢板处理。10.5.4节点处理与附加钢筋钢筋桁架楼承板虽然自带钢筋，但在柱边、洞口周边、大跨度板跨中以及高应力区域，往往需要配置附加钢筋。1.柱边节点：在钢柱周边，楼承板需切角避让，切角尺寸应按设计要求。切角处需配置补强钢筋，通常为放射状钢筋，以确保柱周边混凝土的抗剪和抗裂能力。2.洞口加强：对于楼板上的预留洞口（如电梯井、管道井），洞口周边切断的桁架钢筋需进行等强补强。补强钢筋的直径、根数及长度应满足设计要求，且补强钢筋应放置在楼承板上方，并与原桁架钢筋或钢梁有效绑扎或焊接。3.管线敷设：水电管线应尽量沿桁架空隙敷设，避免随意抬高管线而减小混凝土有效厚度。若管线直径较大，确需穿过桁架，应采取加固措施，且严禁在现场随意切断桁架钢筋。10.5.5边模与封堵边模（挡板）用于楼承板边缘及洞口边缘的封堵，防止混凝土浇筑时侧漏。边模安装应顺直，高度应与楼承板顶面平齐或略高（符合楼板厚度要求）。边模与钢梁或楼承板应点焊固定，固定间距不宜大于300mm。边模底部若与钢梁翼缘存在缝隙，应用密封材料封堵，确保不漏浆。10.6栓钉（抗剪件）焊接施工10.6.1焊接原理与设备调试栓钉焊接采用拉弧式螺柱焊（ArcStudWelding）。其原理是将栓钉套在瓷环内，接触母材（钢梁或楼承板），通过大电流产生电弧，使栓钉端部和母材局部熔化，然后在机械压力下将栓钉压入熔池，冷却后形成牢固的接头。焊接前，必须对焊机进行调试。根据栓钉直径和母材材质（及是否有镀锌层穿透），选择合适的焊接电流和焊接时间。对于穿透焊（即栓钉需直接焊透楼承板底板与钢梁连接），由于镀锌层的挥发和底板的消耗，焊接电流和时间应适当增加，并采用穿透焊专用瓷环。10.6.2焊接工艺参数焊接参数是保证栓钉质量的核心。不同直径的栓钉对应不同的参数，下表为常用栓钉焊接参数参考值（具体需根据现场试焊结果确定）：栓钉直径(mm)焊接电流(A)焊接时间栓钉伸出长度(mm)提升高度(mm)备注13950-11000.7-1.05-62.0-2.5非穿透焊161250-14500.9-1.25-62.0-2.5非穿透焊191500-17001.0-1.46-72.5-3.0穿透焊常用221750-19501.2-1.66-72.5-3.0大直径专用参数调整说明：穿透焊：当栓钉直接穿透楼承板焊接时，电流应比上表增加10%-15%，时间适当延长，以确保烧穿镀锌层并熔化钢梁表面。环境因素：在气温较低或钢梁表面潮湿时，应适当提高焊接电流或采用预热措施。10.6.3焊接操作要点1.表面清理：焊接前，必须彻底清除钢梁待焊区域的铁锈、油污、油漆、水分等杂物，清理范围至少为栓钉直径的2倍范围。对于有厚漆层的钢梁，必须打磨至露出金属光泽，否则易产生焊接缺陷。2.瓷环安装：将瓷环套入栓钉，并压紧在焊枪头部，确保瓷环与栓钉同心，瓷环不得有破损或裂纹。3.施焊操作：焊工将焊枪垂直对准焊接点，施加一定的压力使栓钉端部与母材接触。按下开关，焊枪自动提升引弧，维持电弧燃烧，时间到达后自动将栓钉压入熔池。焊缝冷却后，方可轻轻敲碎或取下瓷环。4.焊接顺序：为减少焊接残余应力，宜采用从钢梁中部向两端对称焊接的顺序。10.6.4焊接质量检查栓钉焊接完成后，应进行100%的外观检查，并按规定比例进行弯曲试验。1.外观检查：焊缝外形应均匀，焊肉饱满，无裂纹、气孔、夹渣等缺陷。焊缝外形应均匀，焊肉饱满，无裂纹、气孔、夹渣等缺陷。栓钉焊缝金属四周应均匀挤出，形成360°的焊脚，焊脚高度应大于1mm。栓钉焊缝金属四周应均匀挤出，形成360°的焊脚，焊脚高度应大于1mm。栓钉端部熔化长度应满足要求，表面无明显的烧穿或未熔合现象。栓钉端部熔化长度应满足要求，表面无明显的烧穿或未熔合现象。若瓷环未完全脱落或断裂，应检查焊接质量。若瓷环未完全脱落或断裂，应检查焊接质量。2.弯曲试验：每批同类栓钉应抽检1%且不少于10个进行弯曲试验。可用锤击栓钉头部，使其弯曲至30°（或使用套管扳手弯曲）。每批同类栓钉应抽检1%且不少于10个进行弯曲试验。可用锤击栓钉头部，使其弯曲至30°（或使用套管扳手弯曲）。若弯曲至30°时焊缝表面无肉眼可见的裂纹，则判定为合格。若弯曲至30°时焊缝表面无肉眼可见的裂纹，则判定为合格。若弯曲试验不合格，需加倍复试，若仍有不合格，则该批栓钉需全部返工。若弯曲试验不合格，需加倍复试，若仍有不合格，则该批栓钉需全部返工。10.7质量保证措施10.7.1质量控制标准施工过程中，必须严格执行以下质量控制标准，确保每一道工序受控。钢筋桁架楼承板安装允许偏差：检查项目允许偏差(mm)检查方法桁架高度±2钢尺量测桁架间距±10钢尺量测楼承板波谷/波峰对齐±5目测及拉线检查端部在钢梁上搭接长度≥设计值（通常+10）钢尺量测侧向搭接长度≥一个波峰钢尺量测板面平整度≤3(在1m范围内)靠尺及塞尺栓钉焊接安装允许偏差：检查项目允许偏差(mm)检查方法栓钉相对于钢梁中心的偏差±2钢尺量测栓钉沿梁轴线方向的间距±25钢尺量测栓钉垂直度（相对于母材）≤3°角尺量测栓钉高度偏差±2钢尺量测焊缝焊脚高度≥1目测及焊接检验尺10.7.2常见质量通病及防治1.楼承板与钢梁未贴紧：原因：钢梁表面不平整或变形。原因：钢梁表面不平整或变形。防治：在铺设前检查钢梁，对于局部高差较大的部位，采用薄钢板垫平；若空隙较大，需在底部加设临时支撑。防治：在铺设前检查钢梁，对于局部高差较大的部位，采用薄钢板垫平；若空隙较大，需在底部加设临时支撑。2.栓焊未熔合或气孔：原因：电流过小、时间过短、母材清理不彻底或瓷环受潮。原因：电流过小、时间过短、母材清理不彻底或瓷环受潮。防治：调整焊接参数，严格清理母材表面，使用前烘烤瓷环。防治：调整焊接参数，严格清理母材表面，使用前烘烤瓷环。3.栓焊磁偏吹：原因：直流焊接时地线位置不当产生磁场。原因：直流焊接时地线位置不当产生磁场。防治：确保地线连接可靠且靠近焊接点，必要时使用磁偏吹防止器。防治：确保地线连接可靠且靠近焊接点，必要时使用磁偏吹防止器。4.混凝土浇筑时楼承板严重变形：原因：临时支撑不足或过早拆除。原因：临时支撑不足或过早拆除。防治：大跨度区域（通常大于3米）应按设计要求加设临时支撑，待混凝土强度达到75%以上方可拆除。防治：大跨度区域（通常大于3米）应按设计要求加设临时支撑，待混凝土强度达到75%以上方可拆除。10.8安全文明施工及成品保护10.8.1安全施工措施1.高空作业安全：楼承板铺设属于高空作业，作业人员必须佩戴安全带，并系挂在牢固的生命绳或钢梁上。严禁在未固定的楼承板上行走或堆放重物。2.防风防滑：楼承板底板为镀锌钢板，遇水或霜雪极其湿滑。施工人员必须穿防滑鞋，必要时铺设防滑麻袋。大风天气（6级以上）应停止吊装及铺设作业，已铺设的楼承板应进行可靠的点焊固定或绑扎连接，防止被风掀起。3.用电安全：栓钉焊机及手提式电动工具必须实行“一机一闸一漏一箱”制，电缆线应架空或有效保护，避免被尖锐金属割破。4.防火措施：焊接作业必须配备接火斗或防火毯，防止焊渣掉落引燃下方的安全网或易燃物。楼承板铺设区域严禁吸烟。10.8.2成品保护1.防止镀锌层破损：在楼承板上进行钢筋绑扎或管线安装时，应避免硬