大跨度钢桁架-压型钢板混凝土组合楼盖施工技术研究

2022-12-09尤厚非尹华松籍少甫

工程建设与设计 2022年21期

尤厚非，尹华松，籍少甫

(中铁三局集团建筑安装工程有限公司，太原 030006)

1 引言

工程建设过程中，为适应现有大跨度交错桁架结构体系，在建筑楼盖中常采用组合楼盖，其中钢桁架-压型钢板是应用较为普遍的一种楼盖结构。如何提升压型钢板的安装定位精度、提高施工效率、改善结构受力性能常常是施工控制的重点和难点[1]。

在现有施工技术中已存在一种基于双咬口的钢筋桁架楼承板施工技术，这种技术将工厂化制造的钢筋桁架楼承板直接从钢梁拼装上完成架设，再进行钢筋直径捆扎施工、栓钉焊接后即完成混凝土的施工，有效发挥了钢筋桁架楼承板既兼有传统现浇混凝土楼板稳定性好、强度大、保温性能好，同时又具有传统挤压型与型钢组合楼盖无模板、浇筑速度快的优点，大大节约了支撑工序；但该技术仍难以解决高压型钢板的弱扰动吊装、构件稳定性提高、施工效能提高等问题。

鉴于此，为提升大跨度钢桁架-压型钢板混凝土组合楼盖施工质量、减小模板支设难度，目前，亟待创造一种可以优化楼盖受力性能，提高现场施工的安全性，还可以降低现场施工难度的楼盖施工方法。

2 工程概况

银川经济技术开发区年产15GW 单晶硅棒项目(F+EPC）总承包项目建设地点位于银川经济技术开发区宏图南街以东，大元铁路以西，济民西路以南，规划开元路以北区域。其中，1 号、2 号建筑(车间）为钢结构框架结构体系+ 门式刚架体系。单晶区主要柱网11.2 m×10.2 m，两层，局部三层，一、二层层高为5.5 m，三层为10 m。结构布置以纵向框架为主要承重体系，横向设置框架连系梁形成稳定体系，钢筋混凝土楼面，辅房屋面为钢筋混凝土屋面，主结构屋面为钢结构屋面；机加区主要柱网为30.6 m+27 m×9/12 m，单层门式刚架，柱顶标高8 m；切片区主要柱网为28 m+21 m×9.2 m，单层门式刚架带局部夹层，柱顶标高8 m；所有基础采用柱下钢筋混凝土独立基础。

由于屋面钢结构跨径大，采用传统楼盖浇筑施工方法将面临支模困难的问题，故亟待创新一种能够解决上述困难同时继承传统优点的施工方式。因此，具有楼板稳定性好、强度大等特点的新型钢桁架-压型钢板混凝土组合楼盖施工技术应运而生。

3 技术原理

本文所述大跨度钢桁架-压型钢板混凝土组合楼盖施工方法，其特征在于：先通过紧压螺栓将反压侧板与定位条板连接牢固，再将吊装托板与吊装压板与压型钢板连接；型钢梁的上表面设置钢板限位榫和型钢连接筋，通过钢板限位榫限定压型钢板的位置，通过型钢连接筋的连接底板和连接顶板将压型钢板与型钢梁连接牢固；在压型钢板的上表面设置了定位条板，并通过纵筋限位槽和限位条带将钢筋笼纵筋与定位条板连接牢固；在撑板紧固栓与型钢梁之间分别设置紧固顶板和悬挑撑板；在滑移连接体的下部设置整体式连板及振捣棒；在型钢梁与压型钢板的间隙处设置封闭体侧模，浇筑形成板底封闭体。该施工技术可降低现场施工难度，提升楼盖结构整体性，提高施工效率。

4 工艺流程与操作要点

4.1 工艺流程

大跨度钢桁架-压型钢板混凝土组合楼盖施工技术工艺流程图如图1所示。

4.2 操作要点

4.2.1 施工准备

进行楼盖下部的型钢柱与型钢梁施工，确定楼盖混凝土的配合比设计，准备施工所需的材料和装置。

4.2.2 压型钢板吊装定位

1）沿压型钢板长度方向，在压型钢板的上表面焊接定位条板，并在定位条板上设置与楼盖钢筋笼纵筋相接的纵筋限位槽[2]。

2）先通过紧压螺栓将反压侧板与定位条板连接牢固，再将吊装托板与吊装压板分别置于压型钢板边缘部位，并通过托板紧固栓和压板紧固栓分别限定吊装托板和吊装压板的位置。

3）调整型钢连接筋顶端连接底板的位置，并在型钢梁的上表面焊接钢板限位榫；采用外部吊装设备通过吊装绳索及连接吊环将钢板吊梁及压型钢板吊放至型钢梁的上表面，通过钢板限位榫限定压型钢板的横向位置，并使型钢连接筋穿过压型钢板上的预留孔洞。

4.2.3 楼盖钢筋笼布设

采用钢筋笼纵筋与钢筋笼箍筋绑扎形成楼盖钢筋笼；将楼盖钢筋笼整体吊装至定位条板的上方，并使钢筋笼纵筋嵌入纵筋限位槽内；在定位条板及钢筋笼纵筋的上部设置限位条带，并将限位条带与相接的定位条板和钢筋笼纵筋焊接连接[3]。

4.2.4 楼盖混凝土灌注

在撑板紧固栓与型钢梁的上翼缘板与下翼缘板之间分别设置紧固顶板和悬挑撑板，并在悬挑撑板上垂直焊接悬撑立柱；在悬撑立柱面向型钢梁侧设置模板底撑板和端模限位体；通过端模限位体对楼盖端模施加顶压力。

4.2.5 楼盖混凝土振捣密实

使支撑滑梁的下表面与滑梁控位体焊接连接，并在滑移连接体的下部设置整体式连板及振捣棒；先通过卷拉控位体及滑移拉索使滑移连接体及整体式连板沿支撑滑梁移动，再调整滑梁控位体的高度，使整体式连板下部的振捣棒插入楼盖混凝土内，然后开动振捣棒电源，对楼盖混凝土进行多点同步振捣。

4.2.6 板底封闭体施工

1）将封闭体侧模设于型钢梁与压型钢板的间隙处，并使悬挑撑板与封闭体侧模通过模板斜撑连接，在模板斜撑与封闭体侧模和悬挑撑板相接处设置斜撑转动铰连接；通过混凝土灌注设备对板底封闭体进行混凝土灌注施工。

2）所述钢板吊梁采用钢板轧制而成，在钢板吊梁上预设供压板紧固栓和托板紧固栓穿过的孔洞；在钢板吊梁的下表面焊接2～6 对反压侧板，将与紧压螺栓连接的螺孔设置在反压侧板上；在钢板吊梁的上表面焊接两个连接吊环，并使连接吊环与吊装绳索连接；所述压板紧固栓和托板紧固栓均包括螺杆和螺母，分别与吊装压板和吊装托板垂直焊接连接；所述钢板限位榫由钢板轧制而成，横截面为直角三角形，直角边与型钢梁焊接连接，斜边与压型钢板的下表面相接；所述型钢连接筋均为螺杆轧制而成，型钢连接筋底部与型钢梁垂直焊接形成连接，顶端设置连接底板。

3）所述连接顶板采用钢板轧制而成，设于压型钢板的上表面，与型钢连接筋通过螺栓连接或焊接连接。

4）所述限位条带采用钢板轧制而成，与钢筋笼纵筋相接部位设置内径与钢筋笼纵筋外径相同的弧形卡槽；所述纵筋限位槽横断面呈圆弧形，内径较钢筋笼纵筋外径大5～10 mm。

5）所述撑板紧固栓由螺杆和螺栓组成，螺栓两侧螺杆的紧固方式为反向紧固；所述端模限位体由螺杆轧制而成，与悬撑立柱通过螺纹连接。

6）采用钢板轧制成所述支撑滑梁，沿支撑滑梁纵向设置导向滑槽，滑槽横断面为“T”形；所述滑移连接体采用钢板轧制而成，横断面呈“T”形，底端与整体式连板通过弹性连接体连接；滑梁控位装置为液压千斤顶；采用钢板轧制成整体式连板，下表面沿纵向均匀间隔绑扎5～20 排振捣棒，每排振捣棒数量为2～3 个；采用弹簧轧制成所述弹性连接体，两端分别与滑移连接体和整体式连板焊接连接。

7）所述的封闭体侧模采用钢模或合金模，纵向断层成“U”字形，在封闭体侧模上预设了水泥浇筑用的孔洞；所述模板斜撑包括螺杆与螺母，并使螺母二侧螺杆的固定方向完全相反；所述斜撑转动铰采用球铰。