钢筋桁架楼承板技术在大剧院工程中的应用

孙庆东

(山西建筑工程(集团)总公司炉窑分公司，山西太原 030006)

0 引言

山西大剧场连接体为钢桁架，桁架上弦杆纵横向跨度为5 000 m，楼承板厚度190 mm，钢筋桁架楼承板面积为7 928 m2，混凝土强度等级为C30，采用钢筋桁架楼承板的混凝土楼板兼有传统现浇混凝土楼板整体性好、刚度大、防火性能好，及压型钢板组合楼盖无模板、施工快的优势，钢筋桁架楼承板受力模式合理，可调整桁架高度与钢筋直径，实现更大跨度。钢筋桁架楼承板是将楼板中的受力钢筋在工厂内焊接成钢筋桁架，并将钢筋桁架与镀锌钢板焊接成整体，形成模板和受力钢筋一体化建筑制品。钢筋桁架楼承板是在施工阶段能够承受混凝土及施工荷载，在使用阶段钢筋桁架成为混凝土配筋，承受使用荷载的新技术。采用钢筋桁架楼承板的钢—混凝土组合楼盖，可减少次梁，抗剪栓钉焊接速度快，施工质量稳定，成为本工程使用的理想技术。

1 施工工艺

焊接→钢筋桁架楼承板包边封堵→钢筋桁架楼承板边端竖向钢筋与钢结构焊接固定→钢筋桁架楼承板底层钢筋绑扎→钢筋桁架楼承板支座底层钢筋绑扎→钢筋桁架楼承板上层钢筋绑扎→钢筋桁架楼承板上层钢筋支座节点钢筋绑扎→钢筋桁架楼承板安装及钢筋绑扎验收→泵管安设→混凝土浇筑。

2 施工工序

2.1 钢筋桁架楼承板铺设

1)钢筋桁架楼承板铺设顺序。根据钢筋桁架楼承板施工排版图起始位置由一侧按顺序铺设。

2)根据连接体钢梁边线，对准基准线，安装第一块板，并依次安装其他板，板与板之间连接采用扣合方式，连接紧密，确保在浇筑混凝土时不漏浆。

2.2 钢筋桁架楼承板包皮封堵

1)边采用“L”形2 mm厚铁皮制作而成，高度为板厚190 mm，与钢梁压边宽度为100 mm。

2)安装时，边紧贴钢梁立面，边与钢梁表面每隔300 mm点焊长25 mm，高2 mm的焊缝。

3)在边上部水平面点焊φ12钢筋头，与已焊接栓钉固定，如图1所示。

2.3 栓钉焊接

抗剪连接栓钉部分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压型钢板，为穿透焊。

钢筋桁架楼承板底模与母材的间隙控制在1.00 mm以内，保证良好的栓钉焊接质量。钢筋桁架楼承板厚度大时板形易不规则、不平整，造成间隙过大。同时还应注意控制钢梁的顶部标高及钢梁的挠度，以尽可能的减小其间隙，保证施工质量。

2.4 钢筋桁架楼承板边端竖向钢筋与钢构件焊接固定

1)钢筋桁架楼承板就位以后，将其端部竖向钢筋与钢梁点焊固定。

2)沿板宽度方向，将底模与钢梁点焊，焊接采用手工电弧焊，间距为300 mm。

2.5 钢筋桁架楼承板钢筋绑扎

1)钢筋绑扎顺序。底层钢筋绑扎(下铁)→底层支座节点加强筋绑扎→上层钢筋绑扎(上铁)→上层支座节点加强筋绑扎。2)上下层钢筋与钢筋桁架楼承板桁架钢筋按图纸间距垂直绑扎固定。3)支座节点钢筋绑扎。支座节点钢筋与桁架钢筋平行连接绑扎固定，且搭接长度、间距符合图纸设计要求。混凝土浇筑，从跨中开始分别向南北两侧背向浇筑。

2.6 泵管布设

1)泵管竖向布设。泵管竖向通过风道管井进行垂直布设。2)浇筑面水平泵管布设。沿连接体钢构件方向进行布设，支点为连接体钢梁，支点采用［16槽钢与连接体钢梁焊接支架，支架间距为3 000 mm，埋入混凝土中，不再取出，如图2所示。

图1 钢筋桁架楼承板包皮封堵示意图

图2 泵管架设示意图

2.7 混凝土浇筑振捣

1)混凝土浇筑过程中，随时将混凝土摊平，严禁将混凝土堆积过高，高度不得超过0.3 m。2)混凝土振捣采用平板振捣器，禁止采用振捣棒。

2.8 混凝土养护

1)混凝土浇筑完毕后，随即在表层用塑料薄膜覆盖。2)终凝后洒水养护10 d。

3 效益分析

3.1 施工速度快

由于钢筋桁架楼承板直接支承在钢梁或混凝土梁上，本身既是混凝土楼板的受力钢筋，也是施工脚手架，更是混凝土楼板的模板，节省了搭设脚手架和支模板的时间，缩短了工期。

钢筋桁架楼承板直接支承在楼层梁上，其桁架合理的受力模式为多工种作业提供了宽敞的安全工作平台，浇筑混凝土及其他工种均可多层立体施工，楼板可多层同时浇筑，可充分发挥商品混凝土的优势，大大缩短了工期，尤其对规模较大的高层、超高层建筑具有明显的工期优势。

3.2 性能好

混凝土楼板的自重完全由钢筋承受，不在混凝土内产生拉应力，使用阶段负弯矩区和正弯矩区混凝土拉应力显著降低，裂缝宽度减小，镀锌钢板的存在避免了楼板下面的暴露裂缝，改善了楼板的使用性能和耐久性。

采用钢筋桁架楼承板后可根据需要将楼板设计成双向板，等同于传统的现浇钢筋混凝土双向配筋楼板，而压型钢板组合楼板是难以实现双向板的，采用双向板不仅减小楼板结构层厚度、降低结构自重，增大跨度和开间，而且更加经济合理。

钢筋完全被混凝土包裹，具有可靠的耐火性能，与传统现浇楼板等同。试验结果表明，楼板厚度为100 mm(对应的钢筋桁架高度为70 mm)时，耐火时限为1.68 h，镀锌钢板无需防火保护。

钢筋桁架楼承板采用镀锌钢板，具有防腐蚀功能，但在使用阶段不考虑镀锌钢板的作用，无需防腐处理。相对于压型钢板组合楼板，钢筋桁架楼层板具有更优越的防腐蚀性能。

楼板整体刚度大，振动小，隔声性能好，楼板下表面平整，易于建筑装修。钢筋桁架楼承板楼板的施工挠度小于传统压型钢板楼板的挠度。

3.3 经济性好

钢筋桁架楼承板下表面平整美观，无需型压板肋和波纹，镀锌板展开面积利用率达到96%，厚度仅需0.5 mm。与厚度为0.8 mm～1.2 mm的普通压型钢板相比，改变了压型钢板的用途，仅作为楼板施工阶段的模板，减少了钢板厚度和镀锌层厚度，单位面积楼板钢板用量少，降低成本，具有更好的经济性。

3.4 楼板施工质量高

采用钢筋桁架楼承板的混凝土楼板兼有传统现浇混凝土楼板整体性好、刚度大、防火性能好，及压型钢板组合楼盖无模板、施工快的优势，钢筋桁架楼承板桁架受力模式合理，可调整桁架高度与钢筋直径，实现更大跨度。采用钢筋桁架楼承板的钢—混凝土组合楼盖，可减少次梁，抗剪栓钉焊接速度快，施工质量稳定。作为一种成熟的新技术，钢筋桁架楼承板已在国内外建筑工程中大量应用，在多高层建筑中具有广阔的应用前景。

钢筋桁架楼承板将混凝土楼板中的钢筋与施工模板组合为一体，所以在施工阶段能够承受湿混凝土自重及施工荷载的承重构件，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，共同承受使用荷载。与传统的施工方法不同，在施工现场，可以将钢筋桁架楼承板直接铺设在梁上，然后进行简单的钢筋工程，便可浇筑混凝土，楼板施工不需要架设木模板及脚手架，底部镀锌钢板仅做模板用，不替代受力钢筋，故不需考虑防火喷涂及防腐维护的问题，可采用最薄的钢板，并且，楼板的主要受力钢筋在自动控制生产线上进行定位和焊接成型，钢筋排列均匀，位置准确，施工快速，可减少现场钢筋绑扎工作量70%左右，大大缩短工期，并节省成本。上下两层钢筋间距及混凝土保护层厚度能充分得到保证，为提高楼板施工质量创造了有利条件。钢筋桁架楼承板将钢筋骨焊成整体，整体刚度大，楼板浇筑混凝土时变形小，一般无需加临时支撑，而且可承受更大的施工阶段荷载。

楼板受力钢筋是在工厂下料加工，材料质量容易保证，受力钢筋自动机械化加工和焊接定位，间距排列均匀，上下层钢筋位置固定准确，钢筋不会在浇筑混凝土过程中移位，上下层钢筋混凝土保护层厚度能保证符合设计要求，有效地解决了混凝土漏浆现象的发生。

［1］GB 50204-2002(2011版)，混凝土结构工程施工质量验收规范［S］.

［2］《建筑施工手册(第4版)》编写组.建筑施工手册［M］.第4版.北京:中国建筑工业出版社，2003.

［3］白林红.采用钢筋桁架替代压型钢板的技术经济分析［J］.山西建筑，2008，34(9):107-108.