装配式钢结构建筑中钢筋桁架楼承板的应用探析

唐正辉 （巢湖市建设工程质量监督站，安徽 合肥 238000）

0 前言

钢筋桁架楼承板是一种在工厂预先加工、现场铺设安装可直接承受施工荷载、无需支撑的组合式楼承板，其工作原理是在工厂预先将现浇楼板中的钢筋加工成一榀榀的钢筋桁架，接着将钢筋桁架与压型镀锌钢板焊接成整体。在楼面施工安装时可以直接支撑在钢梁或现浇混凝土梁侧模板上，重量轻、运输安装方便、成本低，具有广阔的市场开发和应用的前景。

相对于混凝土结构，钢筋桁架楼承板安装需要设计较复杂的支撑体系，钢结构项目钢筋桁架楼承板可直接搭设在钢梁上，用栓钉将楼承板与钢梁焊牢[1]。钢结构与钢筋桁架楼承板的结合节省了支模的时间，加快了施工进度的同时减少了钢筋的浪费，节约了资源，符合当前节能、绿色、环保的建筑发展理念。因此，装配式钢结构建筑中钢筋桁架楼承板有着广阔的应用前景，研究钢筋桁架楼承板在装配式钢结构建筑中的施工技术应用具有十分显著的现实意义。

1 装配式钢结构建筑中常用楼板的类型及其特点

装配式钢结构建筑体系中常用的楼板类型包括下面几种。

现浇钢筋混凝土楼板：作为一种最传统的楼板类型，现浇钢筋混凝土楼板在各类建筑体系中均有着广泛的应用案例。具有整体性好、水平刚度大的优点，现浇混凝土楼板需要现场支模、扎筋、浇灌混凝土等施工工序，也存在湿作业多、现场凌乱、需要传统的模板支撑系统等缺点，这与装配式建筑装配化施工的内在要求相违背。

压型钢板-钢筋混凝土组合楼板：压型钢板-钢筋混凝土组合楼板多用于钢结构公建项目，其板肋较髙，相应楼板的结构层厚度也较大，这也导致建筑物的净高度降低，导致整个工程的施工成本无法得到有效的管控。楼板的下表面往往为波浪形，而板的底部也不够平整和美观，再加上其双向刚度存在着严重不足的问题，导致楼板本身缺乏有效的抗震性能，因此在酒店和民用住宅的施工之中只能作为吊顶使用。此外，压型钢板楼板的钢筋绑扎流程较为复杂，难以保证钢筋间距的合理性，同时下部受力钢筋需要在施工现场以手工形式进行焊接，这也直接影响了工程施工的效率，同时也使施工人员难以对保护层的厚度加以控制。

混凝土叠合楼板：混凝土叠合楼板是预制装配技术与现浇混凝土技术相结合的产物。叠合楼板的优势在于有着现浇楼板的整体性能，总体刚度和强度较大，有着较为良好的抗裂性能。混凝土叠合楼板不需要进行支模操作，并可以提前插入到装饰装修工程之中，进而起到缩短工程工期的作用。但在大跨度钢结构建筑中，叠合板的安装与钢梁起拱设计相冲突，且总体上叠合板的制作成本较高。

钢筋桁架楼承板：钢筋桁架楼承板体系与普通的楼板体系相比有着较大的区别，其技术要点在于将楼板中的钢筋在工厂预先加工，形成钢筋桁架楼承板产品，再到施工现场安装装配。压型钢板的存在使楼板刚度得到了提升，从而使楼板下部混凝土的受力性能得到了明显的改善。钢筋桁架楼承板的应用能够使整个建筑结构的受力模式更加合理，楼板整体性能也将更加优越，同时施工具有一定的便捷性和环保性，施工效率也有着相应的保障。

随着钢结构建筑的不断发展，钢筋桁架楼承板在钢结构项目中的应用将越来越广泛，特别是近几年装配式钢结构建筑的出现，钢筋桁架楼承板的优势逐渐凸显出来。

2 工程概况

2.1 项目概况

某酒店项目坐落在合肥市巢湖市黄麓镇，项目规划总占地面积14102m²，总建筑面积约21153m²，项目为一栋单体建筑，包括11层的酒店，裙房4层，为商业及配套，另有一层地下室，建筑高度51.4m。酒店主体结构采用钢框架支撑结构，为装配式钢结构公建建筑，其楼板均采用钢筋桁架楼承板+现浇钢筋混凝土的楼板类型。

图1 酒店项目效果图

2.2 钢筋桁架楼承板设计概况

2.2.1 钢筋桁架楼承板材料组成概况

钢筋桁架楼承板的主要组成部分包括底模钢板、腹杆钢筋及上、下弦钢筋[2]，钢筋桁架楼承板的材料组成如图2所示。

图2 楼承板组成大样图

根据设计图纸，该酒店项目楼板采用的钢筋桁架楼承板设计型号主要采用TD3-80、TD3-90、TD6-80、TD6-90四种，其材料表如表1。

钢筋桁架楼承板组成材料表 表1

钢筋桁架楼承板中的腹杆钢筋采用冷轧光圆钢筋，上、下弦钢筋采用热轧钢筋，钢筋等级为HRB400。底模钢板采用0.5mm厚镀锌板，钢板的屈服强度不得低于260N/mm2，板跨大于施工阶段最大无支撑跨度时应在跨中加设一道临时支撑。

2.2.2 钢筋桁架楼承板节点设计概况

钢筋桁架楼承板遇到楼板预留洞口时，洞口在浇筑混凝土时预留，待浇筑混凝土强度达到设计要求再切板。

楼承板需要现场切割时，应注意楼承板搭接的方向，同时钢筋桁架的支座筋应根据现场实际情况进行连接[3]。

当钢筋桁架楼承板跨越钢梁布置时，钢筋桁架楼承板的设置方式有两种，一种是在钢梁位置断开铺设，一种是连续布置，两种布置方式的节点做法详见图3。

图3 钢筋桁架楼承板中间节点详图

当楼板四周存在悬挑板时，为满足楼承板现浇混凝土的要求，需支设边模板，结合钢筋桁架楼承板和钢结构的特点，根据悬挑板的长度来确定边模板的构造做法，同时设计了一种边模板，边模板采用2mm厚L型镀锌钢板，高度方向与楼板等厚，并与上部钢筋焊牢，水平方向与钢梁上翼缘或楼承板底钢板焊接，焊接长度不少于50mm。钢筋桁架楼承板悬挑板板边做法详见图4。

图4 钢筋桁架楼承板板边做法详图

楼承板铺设遇到钢柱时需现场切割楼承板，切割后应在相应位置现场焊接支座钢筋。支座钢筋做法及焊接位置详见图5。

图5 支座钢筋焊接做法示意图

3 钢筋桁架楼承板施工工艺流程及操作要点

3.1 施工工艺流程

装配式钢结构建筑钢筋桁架楼承板施工的工艺流程如下：施工配料→材料进场验收及存放→楼承板起吊、铺设→栓钉焊接固定→楼面水电管线铺设以及楼板附加钢筋绑扎→封边模板安装→浇筑楼板混凝土。

3.2 施工操作要点

3.2.1 楼承板施工配料（二次加工）

根据施工图纸对项目所有钢筋桁架楼承板的安装进行深化设计，形成的配料单，包括桁架板规格、长度、数量以及局部异形板的切割尺寸等。钢筋桁架楼承板严格按照配料单进行采购、加工，钢筋桁架楼承板在钢梁上翼缘上的搁置长度要大于5倍的桁架下弦钢筋直径，并在钢梁上翼缘交接处留出适当距离以方便楼承板铺设操作。

3.2.2 钢筋桁架楼承板进场验收和存放

图6 钢筋桁架楼承板组成示意图

楼承板进场验收项目包括：楼承板构造尺寸与设计图纸是否相符；材料配料单与楼承板的数量是否相适应；运输过程中钢筋楼承板是否受损变形。验收程序完成之后，若无特殊情况将楼承板直接吊运至安装区域，避免二次受损特殊情况下需临时堆放成品的，堆放场地要求坚硬平整，堆放时水平叠放。吊装时为防止楼承板二次损害，配料区材料事先按照区域堆放，采用尼龙吊装带将桁架板吊至安装位置[4]。

钢筋桁架楼承板堆放采用露天存放时，应朝向一侧略微倾斜放置（但倾斜角度不宜超过10°），以保证雨水等积水尽快从板的缝隙中流出。

3.2.3 钢筋桁架楼承板铺设

钢筋桁架楼承板应严格按照深化设计图纸铺设，铺设起始位置时要求对准基准线，安放完第一块板之后，沿着铺设方向依次安装其他板，两块板之间采用扣合方式连接，此扣合方式可以保证混凝土浇筑时不漏浆。

图7 钢筋桁架楼承板堆放现场照片

图8 钢筋桁架楼承板露天堆放示意图

图9 钢筋桁架楼承板铺设现场照片

在钢柱角部和其他不规则区域，无法放置整块楼承板时，对整块钢筋桁架楼承板进行切割，切割部位须与钢柱焊接牢固。楼承板就位后在楼承板与钢梁搭接部位进行栓钉焊接，栓钉焊接需采用专用熔焊机，焊接时瓷环需干燥、焊脚需均匀以保证栓钉焊接强度。

3.2.4 封边模板施工与混凝土浇筑

钢筋桁架楼承板的封边模板的作用主要是防止楼面混凝土浇筑时发生漏浆，封边模板节点设计的优劣会直接影响混凝土浇筑效果。封边模板安装时紧贴钢梁侧面，封边安装之后拉线校正，调节好之后用栓钉点焊，封边模板下端与钢梁上翼缘每隔300mm间距进行点焊。

进行混凝土浇筑之前对已完成的隐蔽工程进行验收，各部件验收合格后方可浇筑，为保护楼承板钢筋，混凝土泵管下部需垫上废旧轮胎，浇筑过程中，需控制楼承板混凝土高度在300mm以内，且需随时保持混凝土顶部平直，以防止受力不均，载荷过大，压弯楼承板。

图10 钢筋桁架楼承板封边实施现场照片

4 结语

楼板是整个装配式钢结构建筑的重要组成部分，而楼板体系的演变与发展也与技术进步、造价控制有着紧密的联系。装配式钢结构建筑中的楼板系统采用钢筋桁架楼承板，可使楼板刚度得到提升，使楼板混凝土的受力性能得到明显的改善。钢筋桁架楼承板的应用能够使主体钢结构的受力模式更加合理，楼板整体性能也将更加优越，同时施工具有一定的便捷性和环保性，施工效率也有着相应的保障。

通过项目实践可以看出，装配式钢结构建筑中钢筋桁架楼承板的有效应用需在合理的深化设计的基础上，并对楼承板与钢梁、钢柱的连接节点、板板连接以及边模板等细部节点进行优化设计。同时施工时严格遵守具体工艺要求，才能将钢筋桁架楼承板这项绿色、环保的结构材料在装配式钢结构建筑中推广开来。