钢桁架自承式楼板施工应用实例

周朝杰，金天红，倪 超

ZHOU Chaojie，JIN Tianhong，NI Chao

(浙江省一建建设集团有限公司，浙江 杭州310013)

1 工程概况

杭州某商业用房位于钱江新城D09 号地块，工程总建筑面积约69358 m2(其中地上49500 m2，地下17794 m2)，塔楼32 层，总高度为150 m，裙房6层，地下3 层，采用钢框架-钢筋混凝土核心筒混合结构，塔楼楼面采用钢桁架自承式楼板。

2 工艺特点

(1)钢桁架自承式楼板是将混凝土楼板中的钢筋与施工模板组合为一体，是钢结构与钢筋混凝土相结合的新型楼板形式。

(2)钢桁架自承式楼板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，钢桁架与混凝土共同工作，共同承受使用荷载，从而减少了楼板的厚度，降低了楼面自身重量，可以节约材料，降低成本。

(3)因钢桁架自承式楼板用钢板作为永久底模，不需要搭设满堂架来支撑模板，更没有后续拆模这一工序，上层结构的施工不需等候混凝土的7 d养护期，可以大大节约时间，加快工期。

3 施工工艺

3.1 施工流程

施工流程如下:施工准备→放线定位→吊运→钢桁架自承式楼板安装→边模板安装→栓钉焊接→附加钢筋及管线铺设→清理→混凝土浇筑。

3.2 操作要点

3.2.1 施工准备

施工前，认真查阅图纸及相应规范，掌握材料的性能和技术指标及施工工艺，特别是对于特殊部位的处理。

3.2.2 放线定位

放样作业时需先检查钢构件尺寸，避免因钢构件安装误差导致放样错误。边沿、孔洞、柱角处都要切口，这些工作在地面进行，可以加快安装速度，保证安装质量。

建筑平面不规则或变截面梁上的钢桁架自承式楼板铺设，以钢梁中心线进行放线，然后再放出控制线，得出实际要铺设钢桁架自承式楼板的面积，再根据钢桁架自承式楼板的宽度进行排板，之后对钢桁架自承式楼板进行放样、切割。

3.2.3 吊运

(1)货物进场后，将包装捆轻卸在指定存放场地，同一个区域，相当长度的包装捆三捆一排整齐排列，底部垫平枕木。有特殊长度的或不同区域的包装捆单独吊运，存放时需注意区别标志。

(2)吊装前，应按照货运清单编号明确包装捆所在区域，若并排三捆长度相当，并在同一区域的，则采用三捆型高空吊架;若长度特殊不能三捆同时起吊的或不在同一区域的单捆模板，则采用单捆型高空吊架吊运。车辆进入塔吊吊运半径后，可直接从车上起吊，也可将包装捆卸在场地枕木上再起吊。

(3)钢桁架自承式楼板一般不超过12 m，每延米重量约为7～10 kg，单捆包装一般可包装12～14块模板。吊装时需要根据具体的吊装数量，合理使用塔吊。

(4)吊运时，先将高空吊架两端的M 型构件(槽钢件)插入三列包装捆之间，然后将纵向角钢与两端M 型构件通过螺栓连接固定，再插入两端上下各两根钢管，拧紧销栓。待以上步骤都完成并检查无误后，将吊索与吊架四角的吊耳锁扣牢固，检查吊索之间的夹角应介于60°～120°之间。

(5)板材在地面配料后，分别吊入每一施工节间。当包装捆放置在设定位置后，卸下吊架，并及时将钢管回插到吊架上，锁扣牢固，将吊架吊运回地面。

(6)吊运时应注意塔吊吊臂转动或升降速度不能过快，构件接近钢梁上空时应缓慢下降。且注意吊运半径内禁止人员穿行，以免发生危险。

3.2.4 钢桁架自承式楼板安装

钢桁架自承式楼板铺设前需确认钢结构已完成校正、焊接、检验后方可施工。一节柱的钢桁架自承式楼板先安装最上层，再安装下层，安装好的上层钢板可有效阻挡高空坠物，保证人员在下层施工时安全。

钢桁架自承式楼板铺设时先进行固定，方法是端部与钢梁翼缘用点焊固定，间距为200 mm，或钢板的每个肋部，模板纵向与梁连接时用挑焊固定，间距450～600 mm，相邻两块模板搭接同样用挑焊固定，以防止因风吹移动。

钢桁架自承式楼板顺肋方向铺设跨度大于3 m时，在混凝土浇筑过程中由于施工荷载的增加，同时混凝土的强度没有达到要求，所以会产生钢桁架模板下挠现象，影响工程质量，因此应在中间设置支撑。

铺设时以钢桁架自承式楼板母扣为基准起始边，本着先里后外(先铺通主要的辐射道路)的原则依次进行铺设。铺设时每片楼层板宽以有效宽度定位，并以片为单位，边铺设边定位。

3.2.5 边模板安装

(1)根据边模板规格，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。

(2)安装时，将边模板紧贴钢梁面。边模板与钢梁表面每隔300 mm 间距点焊25 mm 长、2 mm 高的焊缝。安装钢桁架模板前，必须检查所有边模是否已经按施工图要求安装完毕，方可进行该区域钢桁架模板安装。

(3)边模板是阻止混凝土渗漏的关键部件，封堵方法见图1。

图1 边模封堵

3.2.6 栓钉焊接

为了使梁与组合楼板能有效地协同工作，设置了抗剪连接栓钉，使栓钉杆承受钢构件与混凝土之间的剪力，实现钢-混凝土的抗剪连接。钢梁的栓钉直接焊在钢梁顶面上，称为非穿透焊;其他部位钢梁与栓钉中间夹有压型钢板，称为穿透焊。栓钉焊接施工前应进行焊接工艺评定，其结果符合设计要求和国家现行有关标准的规定。

3.2.7 附加钢筋工程及管线铺设

做好预埋件的轴线放样工作，并按图纸要求预埋好预埋件，采用电弧焊接;穿过楼饭的水管和暖气管等的套管、吊顶棚用的钢丝和悬吊电线用的螺栓等都应事先固定在钢桁架自承式楼板上或埋在槽内，避免钢桁架自承式楼板的变形，影响外观或导致漏浆。

3.2.8 清理

浇混凝土前，必须把楼承板上杂物、灰尘、油脂等其他妨碍混凝土附着的物质清除干净，以确保混凝土施工质量。

3.2.9 混凝土浇筑

所用混凝土内不得含氯盐等添加剂，混凝土的浇捣及施工缝设置应符合混凝土结构工程施工及验收规范。

浇混凝土时，应避免混凝土堆积过高，以及倾倒混凝土所造成的对楼承板的冲击，尽量在钢梁处倾倒并立即向四周摊开。楼承板面上人及小车走动较频繁区域应铺设垫板，以免楼承板损坏或变形，从而降低楼承板的承载能力。如遇封口板阻碍，用乙炔把封口板切除一小块即可，不要损坏楼承板。

混凝土浇筑完成后，除非楼承板底部被充分支撑，否则在未达到混凝土75%设计抗压强度前，不得在楼面上附加任何其他荷载。

4 效益分析

4.1 施工速度快

钢桁架自承式楼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。

钢桁架自承式楼板实现了在工厂钢筋下料、定位成型和定尺，钢筋废料少，有利于环保，楼板的施工现场只需布置横向分布筋和连接筋，钢筋绑扎工作量可减少60%～70%，从而提高整体施工速度。

钢桁架自承式楼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，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。

4.2 受力性能好

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。

采用钢桁架自承式楼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。

钢桁架自承式楼板采用镀锌钢板，具有防腐蚀功能，但在使用阶段不考虑镀锌钢板的作用，无须防腐处理。相对于压型钢板组合楼板，钢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。钢桁架自承式楼板楼板的施工挠度小于传统压型钢板楼板的挠度。

4.3 楼板施工质量高

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，从而有效地解决了混凝土漏浆现象的发生。

钢桁架自承式楼板重量轻，搬运、堆放及安装都非常方便，不仅节省了大量劳动力，改善了工人施工条件，提高了工程质量，实现文明施工。

4.4 经济性好

钢桁架自承式楼板下表面平整美观，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0.8～1.2 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摸板，减少了钢板厚度和镀锌层厚度，单位面积楼板钢板用量少，降低了成本，具有更好的经济性。

钢桁架自承式楼板的楼板比使用普通压型钢板的混凝土楼板总厚度可减少30～50 mm，在相同净空要求的情况下，建筑层高可降低30～50 mm。对高层建筑与抗震设防区的建筑更有明显的节省投资优势。

镀锌钢板仅0.5 mm 厚，现场栓钉穿透焊接耗电量大量减少，减小现场对电的需求，节省能源。楼板混凝土施工完毕并达到设计强度后，镀锌钢板可拆除回收利用，不仅可满足结构楼板底面观感的需要，又有利于环保。

5 结 语

该工程楼面通过采用钢桁架自承式楼板，缩短了施工进度，提高了工程质量，工程主体完工后，经评定获得了杭州市“西湖杯”结构优质奖，并获得了业主的好评。