论新型装配式结构——钢筋桁架楼承板施工

论新型装配式结构——钢筋桁架楼承板施工

李杨 ,段明言

中建二局第四建筑工程有限公司  天津市  300000

摘要：近年来,人们的居住需求越来越高,因此基础设施建设的体系也在不断发展和创新,其中新型装配式结构-钢筋桁架楼承板施工技术已经发展得较为成熟。本文结合实际的施工结构以及具体的桁架楼承板方案进行探讨,以此新型装配式结构-钢筋桁架楼承板施工的稳定性,为当前的建筑体系创新提供参考依据。 

关键词：装配式结构；钢筋桁架楼承板；施工优劣分析

引言

装配式钢筋桁架楼承板通过在加工厂将上、下层纵向钢筋（即上、下弦杆）与弯折成形的小直径钢筋（即腹筋）焊接形成钢筋桁架，然后通过连接扣件将钢筋桁架与底模连接在一起，形成组合式模板体系。

1钢筋桁架楼承板

钢筋桁架楼承板是新近研发的可拆式钢筋桁架楼承板。钢筋桁架楼承板由纵向钢筋、腹杆钢筋以及可拆式模板组成，其中上下弦杆钢筋可以作为使用阶段楼板的受力纵筋使用。上下弦钢筋呈三角形布置，上下弦杆钢筋采用腹杆点焊连接在一起，上下弦杆钢筋、腹杆钢筋、模板三者形成一个稳定的空间三角桁架。这样的空间桁架可以承担部分荷载，通常情况下可以承担施工阶段的自重和施工活荷载。可拆式模板作为底模，模板可选用竹板、木模、塑料模板等。

钢筋桁架楼承板可以在工厂完成加工，且已经形成了自动化的生产流水线，需要的人工极少，可以根据项目情况定制钢筋桁架楼承板的长度。钢筋桁架楼承板有固定的宽度，运输到现场后只需根据项目的具体情况进行排布，绑扎完面筋和垂直于桁架筋的分布筋之后就可以浇筑混凝土，施工十分便利。

钢筋桁架楼承板应用在主体结构中时，其优势主要体现在造价比叠合板节省混凝土用量，现场钢筋绑扎量相对较少，节省了大量的人工和施工措施费用。同时钢筋桁架楼承板因钢筋桁架独特的空间受力特性以及模板下部支撑肋条的存在，使得减少架体支撑系统中的次龙骨，进一步减少工程造价。

2混凝土叠合板

混凝土叠合板是随着装配式混凝土建筑的发展而得到大力推广的一种工业部件，是将钢筋桁架与混凝土底板浇筑成一体形成预制部分，现场安装完成后，再浇筑叠合层混凝土形成整体受力的叠合楼板。混凝土叠合板，按照装配率评价标准规定，可以快速提高装配式建筑的预制装配率，在我们国家装配式建筑推广早期有极大优势，同时因其制作简单、运输便捷、施工速度快、抗震性能好等众多优点成为了装配式建筑最常用的预制混凝土构件。

3综合性能比较及实例分析

3.1施工难度

钢筋桁架楼承板一般宽度不超过600mm，重量比较轻，现场安装和异形切割比较容易，徒手便可挪动。混凝土叠合板截面大，比较重，全程依靠塔吊，安装过程中对已绑扎的混凝土梁和墙钢筋破坏比较大，需进行二次校正。

相对来说，钢筋桁架楼承板可以承担施工阶段的荷载，可为各工种作业提供宽敞的工作平台，因此浇筑混凝土及其他工种作业均可多层立体作业，大大加快了施工速度。钢筋桁架楼承板虽然可以承担施工阶段的荷载，但有一定的限值。对应于各类型号的钢筋桁架楼承板都有一个施工阶段免支模的跨度，超过了这个跨度之后仍然需要在跨中增加临时支撑。同时钢筋桁架楼承板在施工过程中施工荷载沿平行于钢筋桁架的方向传递，类似混凝土结构中的单向板。根据这个特点，本文建议在混凝土结构中次梁的布置应尽量将板格划分为单向板，钢筋桁架楼承板在施工阶段的受力方向和使用过程中的受力方向基本一致，可以最大限度节省成本。因采用传统叠合楼板具有只能单层施工的局限性，使结构整体施工进度受到楼板施工进度的极大限制，无法完全展现装配式建筑施工速度快的优势，造成资源浪费，这对规模较大的高层、超高层建筑尤其具有明显影响。

在楼板机电穿插作业过程中，叠合板受限于6+6或7+6的结构模式，上弦筋与砼面净空往往不足35mm，不利于机电预埋管线的交叉作业，采用钢筋桁架楼承板后，可避免机电预留预埋作业的困难程度。

钢筋桁架楼承板的质量通过自动化机械设备来保证，钢筋间距、楼板保护层厚度都可以完全达到设计要求，提高了楼板的成型质量。钢筋桁架楼承板需进行现场铺设，设计时钢筋桁架端部与模板端部齐平，所以在绑扎过程中，上下弦杆与支撑结构的连接方式，需采用100%搭接形式连接，以达到受力传导的正确。

3.2设备机具

钢筋桁架楼承板重量比较轻，体积比较小，道路运输采用小型运输车便可满足运输要求，采用传统塔吊便可满足吊装要求。混凝土叠合板比较重且宽度较大，需采用大型运输车进行运输，对道路及现场场地有较高要求，传统塔吊无法满足要求，需采用大型塔吊。

3.3使用条件

钢筋桁架楼承板对跨度要求比较严格，决定了结构梁的布置间距，常规中可少量设置临时支撑，施工阶段只设置结构梁脚手架及模板，无需布置板底模板及支撑。当板跨较大时，为降低楼板钢筋用量，可在施工阶段设置支撑。混凝土叠合板跨度较大，能满足一般性要求，施工时需布置梁的脚手架和模板，在板底隔一定距离布置脚手架，叠合板接缝处布置脚手架和模板。

3.4结构受力

普通钢筋混凝土楼板由于在施工阶段底部有模板，因而几乎不产生挠度，但是当混凝土凝结硬化达到一定强度拆去模板后，楼板会在自重作用下，在板底产生拉应力，从而拉裂混凝土。与普通现浇钢筋混凝土楼板相比，钢筋桁架楼承板的受力特性更加优越。不设临时支撑时，在混凝土硬化前，楼板的强度和刚度即钢筋桁架的强度和刚度，混凝土硬化在钢筋桁架模板变形下进行，所以楼板自重不会使板底混凝土产生拉应力。在使用阶段，钢筋桁架楼承板中的钢筋与混凝土一起承受荷载作用，受拉钢筋与普通钢筋混凝土楼板中的承载力相同。

钢筋桁架混凝土楼板与普通现浇混凝土设计理论等同，而其钢筋桁架受力模式更为合理，能提供更大的刚度，且双向刚度一致，具有良好的抗震性能。钢筋桁架楼承板底部钢模板平整，双向刚度相近，钢筋桁架腹杆筋改善了楼板的受力性能，抗震性能最好。而且钢筋桁架楼承板可设计成双向板，钢筋桁架楼承板下表面平整，桁架空间大，在不增加楼板结构层厚度的情况下，可以方便施工下层钢筋。

钢筋桁架楼承板板厚需综合考虑设计阶段和施工阶段验算，一般取值为110～160mm，混凝土为一体整浇成形，结构整体性更好。而混凝土叠合板一般叠合层的混凝土厚度为60mm，为了确保管线可以在楼板内布置，现浇层的厚度一般不低于70mm，总厚度一般不低于130mm，结构受力介于单向板和双向板之间，结构设计时通常要求按单向受力和双向受力包络设计。

3.5工程实例

本文经济性对比基于某工程项目展开。项目包含6栋住宅楼，地上18层，单栋建筑面积6578m2，为剪力墙式结构。相对于叠合板需设计为130mm板厚，钢筋桁架楼承板可以设置为板厚120mm。

本次成本对比以2021年10月份建筑材料信息价格为依据，其中需要特别说明的是，随着混凝土叠合板生产线的不断投产，叠合板价格已经由年初的3300元/m3降低至2300元/m3，虽然会对经济性比较的量化数据有所影响，但是对最终的结论并无本质改变。

单位面积叠合板建造成本见表1。单位面积钢筋桁架楼承板建造成本见表2。

表1 叠合板单位面积造价

表2 钢筋桁架楼承板单位面积造价

由表1、表2可以看出，采用了钢筋桁架楼承板之后楼板单位面积的造价由309.65元降低至235.55元，节省了原来造价的23.9%，经济效益非常明显，且该结果是在没有考虑运输成本的情况下计算得出。值得一提的是，上述经济效益是在保证质量的同时并没有降低建筑预制率比例的情况下实现的，有非常好的市场前景和推广价值。

4结束语

钢筋桁架楼承板做为一种成熟的工业部品，已经在钢结构中得到广泛的应用，其技术成熟、工艺可靠，目前在混凝土结构中还应用较少。

参考文献：

[1]张宁,谢志成,杨玉栋.装配式钢结构被动房桁架楼承板的应用实践[J].建筑结构,2021,51(S2):1126-1128.

[2]何明辉,王润国,蒲俊,李华杰.钢筋桁架楼承板结合铝模体系的施工技术[J].建筑施工,2021,43(11):2306-2308.

[3]姜磊,王洋,王水,金玉良.装配式钢结构中桁架楼承板的应用研究[J].中国高新科技,2021(22):106-107.