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钢筋桁架自承式楼板施工工艺流程

发布时间:2019/08/07 点击量:
钢筋桁架自承式楼板是将钢筋加工成钢筋桁架,并将钢筋桁架与压型钢板焊接连接成一体的组合楼板。其自身具有足够的刚度及强度,铺设后不需另行搭设支撑,省去了支模、拆模的工序。
 
此外,钢筋形成桁架,替代部分楼板钢筋,减少了现场钢筋绑扎量,具有节约成本、加快工期等特点。重点先容了楼承板施工节点深化设计,以及楼承板与钢结构构件(钢梁、箱形柱等)、混凝土构件(剪力墙、梁、板等)的连接节点构造。经验算,楼承板刚度、强度均满足要求。
 
一、工程概述
 
项目总用地面积约11958m2,总建筑面积99705m2,其中地上71000m2,地下28705m2,地上28层,地下3层,建筑高度99.6m(室外地面至主楼屋顶),钢结构与钢筋混凝土结构的组合结构,建筑功能为文体活动及配套服务的综合性物业。其中地下3层至地上28层主楼区大部分采用钢筋桁架自承式楼板结构(以下简称楼承板),如图1所示。
 
自承式楼板结构
图1自承式楼板结构
 
二、工程重点和难点
 
1)楼板的几何尺寸、钢筋桁架的构造尺寸及钢筋桁架与底模的焊接质量要求严格高、工作量大。
 
2)建筑要求精度严格,过程中需要测量人员进行全程监控,制定可靠措施实现过程纠偏,确保安装位置的定位及精度的控制。
 
3)自承式楼板需要在工厂加工完成后在现场进行吊装焊接,支座竖筋、板端、板边及边模板与钢梁或栓钉焊接需严格控制。
 
4)板边及异形处经过切割的位置保证无漏浆部位存在。
 
5)板与梁、柱的节点形式多,确保每个节点按设计图纸施工到位。
 
三、工艺流程
 
楼承板作为主体结构的重要受力构件,由于结构设计情况不同,不同区域的楼承板规格型号也不同,在楼承板出厂前后,应对照图纸检查楼承板尺寸、钢筋桁架构造尺寸等是否符合设计要求。检验合格后,将不同型号的楼承板码放于相应的楼板区域进行安装施工,施工工艺流程如图2所示。
 
楼承板施工工艺流程
图2楼承板施工工艺流程
 
四、关键技术
 
1、楼承板施工节点深化设计
 
本工程楼承板上、下弦钢筋采用热轧HRB400级,腹杆钢筋采用冷轧光圆钢筋,底模钢板采用0.5mm厚的镀锌钢板。在铺设时,楼承板与钢结构构件(钢梁、钢骨梁、箱形柱等)、混凝土构件(混凝土梁、剪力墙等)均有相交,且楼承板的放置方向依据其受力方向也有不同,导致其与梁、柱、剪力墙的节点形式多,如何将板与梁、柱、墙合理衔接成为楼承板施工的控制要点,因此在节点深化设计阶段应对各个节点进行合理连接,以充分发挥楼承板的优越性。
 
(1)楼承板与钢结构构件的连接
 
1)楼承板与钢梁节点
 
楼承板在铺设时根据其受力方向与钢梁连接,即钢筋桁架方向垂直于钢梁布置。钢筋桁架垂直梁布置时,该节点为受力节点,应保证桁架竖筋焊接在梁的翼缘上,钢筋桁架支撑在钢梁上的长度应≥50mm,且在楼承板底模上焊接栓钉固定。如图3所示。
 
钢筋桁架垂直梁布置节点
图3钢筋桁架垂直梁布置节点
 
2)楼承板与箱形柱节点
 
对于梁柱交接处的楼承板采取了以下加强措施:①在钢梁或箱形柱上焊接└75×5支撑件;②在1/2横向柱距范围内设板面加强筋。如图4所示。
 
楼承板与箱形柱连接节点
图4楼承板与箱形柱连接节点
 
3)楼承板板块间连接节点
 
每一区域楼板均由若干块楼承板拼接而成,板块与板块之间采用扣合的方式连接。
 
4)楼承板封边构造
 
封边做法取决于楼承板的放置方向及悬挑长度,悬挑长度超过150mm的,除添加附加钢筋外,板边需采取额外的加固措施,如图5所示。其中做法1适用于钢筋桁架方向平行于边梁时;做法2适用于钢筋桁架方向垂直于边梁方向,且悬挑长度≤150mm时;做法3适用于钢筋桁架方向垂直于边梁方向,且悬挑长度>150mm时。图5a中,a<150mm时无支撑要求,a>150mm时,端部需做加强角钢或临时支撑楼板。
 
楼承板封边构造
图5楼承板封边构造
 
(2)楼承板与混凝土构件的连接
 
1)与剪力墙的连接节点
 
当楼承板垂直于剪力墙边时,除加设附加钢筋外,采用角钢固定等加固措施,如图6a所示;当楼承板平行于剪力墙时,采用与垂直于钢筋桁架方向等强的钢筋作为附加钢筋进行连接,如图6b所示。
 
楼承板与剪力墙连接节点
图6楼承板与剪力墙连接节点
 
2)与混凝土梁的连接节点
 
钢筋桁架平行混凝土梁连接时,楼承板分布钢筋需锚入梁内,形成锚固节点,如图7a所示;钢筋桁架垂直梁布置时,需在桁架端部设附加钢筋,并在桁架端部设临时支撑,如图7b所示。
 
楼承板与混凝土梁连接节点
图7楼承板与混凝土梁连接节点
 
3)与混凝土板连接节点
 
楼承板与混凝土板的连接取决于其与端部钢梁的布置方向,当楼承板垂直端部钢梁布置时,该节点为受力节点,现浇板筋需锚入楼承板中,并满足一定的锚固长度。
 
(3)特殊节点构造
 
1)楼承板降板节点构造
 
对于卫生间等部位存在降板的区域,与混凝土结构降板一样,需根据现场情况对楼承板附加钢筋采取弯起措施(见图8)。
 
降板节点
图8降板节点
 
2)楼承板洞口加强构造
 
当楼承板上开孔时必须按要求设洞边加强筋及边模,且钢筋桁架模板的钢筋及钢板必须待楼板混凝土强度达到设计强度后方可切断。
 
2、楼承板强度计算
 
与普通钢筋混凝土楼板不同,楼承板本身具有一定的刚度,不需设临时支撑,但施工前需按照自重、混凝土质量、施工荷载等受力情况,对一定跨度下的楼承板自身刚度、强度进行验算。计算结果表明,上下弦杆强度、受压弦杆和腹杆稳定性及桁架挠度等均满足要求。
 
3、施工阶段
 
(1)材料进场与存放
 
对进场构件必须进行质量外观检查,结果需满足设计要求。外观尺寸需满足:宽度允许偏差±4mm;长度允许偏差楼承板长≤5.0m时为±3mm,板长>5.0m时为±4mm。其桁架尺寸允许偏差:钢筋桁架高度为±3mm,钢筋桁架间距为±10mm,桁架节点间距为±3mm。
 
为避免楼承板进入楼层后人工再倒运,配料按楼层、区域细分,尽量做到准确无误。材料运到现场后,宜直接吊运至安装区域钢梁上,利于成品保护。特殊情况下可堆于指定临时场地并做好成品保护。楼承板在现场存放时,须略微倾斜放置,以保证水能从板的缝隙中流出,避免楼承板产生水斑。捆与捆之间加垫木,叠放高度不得超过3捆。
 
(2)楼承板安装
 
1)楼承板平面及立面施工顺序:每层楼承板的铺设宜从起始位置向一个方向铺设,边角部分最后处理;随主体结构安装顺序铺设相应各层的楼承板,为保证上层钢柱安装时人员操作安全,每节柱铺设楼承板时,宜先铺设上层板,后铺设下层板。
 
2)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1块板,并依次安装其他板。楼板连接采用扣合方式,板与板之间的拉钩连接应紧密,保证混凝土浇筑时不漏浆,同时注意排板方向一致。
 
3)平面形状变化处(如钢柱角部、核心筒转角处等),可将楼承板切割,可采用机械或氧割进行,再将端部的竖向钢筋还原就位后进行安装,切割前要核对切割尺寸,复核后在模板上放线。
 
4)与钢柱相连的梁上翼缘上的加劲板,在铺设楼承板时将出现自承式楼板高低不平的现象,当碰到加劲板时,可将楼承板割孔。
 
5)跨间收尾处若板宽不足576mm(标准桁架模板宽度),可将自承式楼板沿钢筋桁架长度方向切割,切割后板上应有1~2榀钢筋桁架,不宜将钢筋桁架切断。
 
6)若必须将钢筋桁架裁断,应采用同型号的钢筋将钢筋桁架重新连接进行恢复,并进行补强。施工过程中严格按顺序进行,逐步进行质量检查,安装结束后,进行隐蔽工程验收。
 
7)保证支座竖筋、板端与钢梁及边模焊接牢固。
 
(3)栓钉施工
 
按照设计要求和《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81—2002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,并对该点进行除锈、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。瓷环保持干燥,施焊后清除瓷环,便于质量检查。焊机安顿平稳,电焊线完整无破皮。同时施工时保护好焊线及焊枪。栓钉焊接应按工艺文件参数操作,并且每班前10个栓钉施焊后,即进行打弯质量检查,然后进行批量施工。
 
(4)管线敷设
 
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。由于钢筋桁架间距有限,应尽量避免多根管线集中预埋,并尽量选用小直径管线。电气接线盒的预留预埋可事先将其在镀锌板上固定,钻直径≤30mm小孔,钻孔应避免钢筋桁架楼承板变形而影响外观或导致漏浆。
 
(5)附加钢筋施工
 
根据设计图纸,在楼承板板面及支座连接处均设有支座连接筋及负筋。在附加钢筋施工过程中,应注意对已铺好的楼承板的保护工作,不宜在镀锌板上行走或踩踏。禁止随意扳动、切断钢筋桁架;若必须切断钢筋桁架,应采用同型号的钢筋将钢筋桁架重新连接修复。
 
(6)混凝土浇筑
 
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,楼承板安装及栓钉焊接完成并验收合格。
 
2)混凝土浇筑过程中,应随时将混凝土铲平,控制楼承板上混凝土堆积高度在300mm以内,防止荷载过大压弯楼承板;在泵管位置因施工荷载较大需加设临时支撑。
 
3)设临时支撑时,跨度<8m的楼板,待混凝土强度达到设计强度的75%以上方可拆除支撑,>8m的楼板,待混凝土强度达到设计强度后方可拆撑。
 
五、质量保证措施
 
1)所有施工机具和检测工具在施工前都必须进行检查、检测和计量,特别是测量工具和仪器都必须保证在检测期内有合格的计量证明。
 
2)所有供应的材料应进行抽样检查,所有材料及零配件都应有出厂合格证明书。
 
3)对于施工环境必须有严格的管理制度,特别是对材料、设备及其零部件等应采取保护措施。
 
4)做好土建、装饰的配合工作和中间验收工作。
 
5)坚持按设计图纸进行施工,不得随意修改。
 
多高层钢结构的迅猛发展对工程工期提出了更高的要求,而楼板的施工方法是影响工期的重要因素。钢结构构件工厂产业化生产大大缩短了工程工期。钢筋桁架自承式楼板以其具有节约材料、施工速度快、质量高、使用性能良好的优点而被越来越广泛地应用,并且已经在实践中取得良好的经济效益和建筑效果,但同时对其制作、加工及与安装工程、土建工程的配合提出了更高的要求。
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