1、鋼-砼組合梁框結構鋼筋桁架樓承板施工工法1 前 言自承式鋼筋桁架樓板是一種新型的快速施工結構，已經在部分大型的公共建筑工程中得到應用。深圳北站作為廣深港客運專線引入深圳市的一個大型交通樞紐站，建筑總面積達17.2萬平米（其中9米高架候車層的超長混凝土樓板長345m，寬201m），工程量巨大，交叉施工干擾多，建設工期緊。為此，在9米層旅客進、出站大廳及候車室、15米商務夾層采用自承式樓板的情況下進行“跳倉法”混凝土澆筑施工，確保了混凝土澆筑施工的質量，縮短了施工周期，加快了施工進度，為后續施工創造了良好的條件，獲得了良好的社會效益。2.工法特點2.1 本工程混凝土樓板施工采用鋼筋桁架樓承板施工，

2、與現澆樓板施工工藝相比，減少了現場地基處理、支架搭設、支架及模板拆除三道工序，有效的縮短了施工周期，加快了施工進度。2.2 鋼筋桁架樓承板由工廠化生產加工成半成品，焊接質量好，鋼筋間距、桁架高度等精確度高，樓承板運輸到現場后直接安裝工序簡單，減少了投入生產的人員數量，周轉材料對場地的占用。2.3 鋼筋桁架樓承板安裝配合混凝土“跳倉法”流水施工，能減少后澆帶內的垃圾清理、兩側原混凝土面剔鑿、后澆帶支撐等工序，縮短工期。2.4 鋼筋桁架樓承板鋪裝快速，能同時提供上下層工作面，減少了上下交叉施工帶來的不利影響，有效地解決了垂直作業面間交叉施工帶來的安全風險。安裝時，必須將每塊桁架模板兩端的支座豎筋焊

3、接固定在鋼梁翼緣上，可以更好地防止坍塌和高空墜落。2.5 通過合理設置倉塊，科學組織樓承板鋪設方向和混凝土澆筑順序，既方便組織施工，又釋放早期溫度收縮應力，達到有效地控制裂縫，防止滲漏的效果。3.適用范圍鋼筋桁架樓承板可應用于工業與民用建筑的樓板和屋蓋、一般構筑物的操作平臺、市政高架橋（鋼-鋼筋混凝土疊合梁結構）的橋面等。4.工藝原理4.1結構原理自承式樓板系統是將樓板中鋼筋設計成三角形鋼筋桁架，并在工廠加工成型，再將鋼筋桁架與底模板焊接成一體的半成品組合模板；在施工現場，將鋼筋桁架模板直接鋪設在鋼梁上，然后進行簡單的面層鋼筋安裝，便形成了自承式的鋼筋桁架模板體系，最后可直接澆注結構混凝土形成

4、自承式樓板體系。施工階段，鋼筋桁架模板能夠承受混凝土自重及施工荷載；使用階段，鋼筋桁架與混凝土協同工作，承受使用荷載。該技術部分實現了工廠化生產，簡省了傳統支架現澆的地基處理、支架搭設和模板拆除三道工序，簡化了施工程序，提高了樓板施工效率。參見圖4.1-1 圖4.1-1：自承式樓板結構大樣圖“跳倉法”施工工藝原理就是采用“抗放兼施，以抗為主，先放后抗”的原則進行施工。通過合理設置跳倉間距，在跳倉施工階段，釋放混凝土的早期應力，即“先放”；在封倉階段，混凝土的抗拉強度已經有所增長，充分利用混凝土的約束減小應變，即“后抗”。通過封倉后及時養護、做防水層等措施，避免混凝土結構較長時間暴露在空氣中，使

5、結構承受的收縮和溫差作用減到最小，進而達到控制混凝土裂縫的目的。由于混凝土早期塑性收縮與混凝土強度增長趨勢是一致的，溫度很大程度影響了強度。混凝土28天后強度還會增長，但如果認為混凝土28天強度為100%，則也可認為混凝土早期塑性收縮應力和溫度收縮應力引起的收縮是100%。常溫狀態下，混凝土7天可以達到28天強度的70%，也可認為完成了28天混凝土早期塑性收縮應力和溫度收縮應力引起的收縮的7080%。對于前7天的收縮值，用“放”的跳倉施工法，7天后混凝土的強度可以抵抗其余的收縮應力，因此采用“抗”的方法。5.施工工藝流程及操作要點5.1施工工藝流程圖5.1-1：鋼筋桁架樓承板施工工藝流程圖5.

6、2加工要點5.2.1鋼筋桁架模板半成品采用工廠化集中生產，參見圖5.2-1圖5.2-1：鋼筋桁架模板工廠化生產5.2.2底模采用鍍鋅卷板時，基板厚度為0.5mm，屈服強度應不低于260N/mm，鍍鋅層兩面總計不小于120g/m2，質量應符合相應標準的規定。底模采用冷軋鋼板時，基板厚度為0.4mm，屈服強度應不低于260N/mm，質量應符合相應標準的規定。5.2.3鋼筋桁架與底模板之間的連接，采用電阻點焊，焊點的抗剪承載力標準值應滿足下表要求.表5.2-1鋼筋桁架與底模焊點抗剪承載力標準值（N） 鋼板厚度（mm）0.40.50.60.8焊點抗剪承載力750100013502100 5.2.4鋼筋

7、桁架與底模板之間焊點的抗剪承載力設計值應滿足下表要求。表5.2-2鋼筋桁架與底模焊點抗剪承載力設計值（N） 鋼板厚度（mm）0.40.50.60.8焊點抗剪承載力37550067510505.3施工操作要點5.3.1 鋼筋桁架模板進場檢驗。檢查鋼筋桁架模板的出廠合格證，檢查每個部位鋼筋桁架模板的型號是否與圖紙相符合，檢查進場鋼筋桁架模板的外觀質量、幾何尺寸及鋼筋桁架的構造尺寸是否符合設計要求。5.3.2吊裝作業。鋼筋桁架模板的裝卸、吊裝均采用角鋼或槽鋼制作的專用吊架配合軟吊帶來吊裝，嚴格執行吊裝作業的“十不準”。5.3.3存放。鋼筋桁架模板應在廠棚內堆放，若在現場露天存放時，存放場地夯實平整，

8、覆蓋并傾斜放置 ，避免鋼筋桁架模板產生銹蝕或水漬。5.3.4鋼筋桁架模板安裝。鋼筋桁架模板安裝在結構柱及配套鋼梁安裝完畢后進行。平面施工順序：每層鋼筋桁架模板的鋪設宜根據施工圖起始位置由一側往另一側按順序鋪設，最后處理邊角部分。平面形狀變化處，應將鋼筋桁架模板采用機械切割切割，補焊端部支座鋼筋后，再安裝。鋼筋桁架模板就位后，將其端部豎向鋼筋與鋼梁點焊牢固，確保施工安全。5.3.5多層筋桁架自承式樓板施工時，為保證上層鋼柱安裝時人員操作安全，每節柱鋪設鋼筋桁架模板時，宜先鋪設上層板，后鋪設下層板。5.3.6板與板之間的連接采用扣合方式連接嚴密，然后，按設計綁扎板頂鋼筋及部分附加鋼筋。5.3.7“

9、跳倉法”施工時，倉塊設置宜小不宜大，面積大致分為長和寬都不大于50m的區域，分倉縫留設在施工方便且受力較小的位置。5.3.8倉間混凝土澆筑時間間隔宜長不宜短。跳倉板塊施工間隔為7天，以利于跳倉板塊混凝土的變形，釋放早期溫度收縮應力。5.3.9混凝土澆筑施工時，采用“一個斜面、連續澆灌、一次到頂”的施工方法。混凝土初凝前，表面用鐵滾筒滾壓，增強表面密實性，待混凝土收水后用木抹子搓平不少于三次，以消除混凝土表面層的早期塑性收縮裂縫。5.3.10跳倉板塊之間采用普通施工縫處理方法，板施工縫每側設“快易收口網”，防止混凝土流入另外一側。板鋼筋按正常的板鋼筋綁扎方法施工，不作斷開處理。5.3.11跳倉澆

10、筑混凝土時，新舊混凝土連接面的清理十分重要。澆筑新混凝土前必須在連接面澆水泥漿，以確保連接面嚴實。5.3.12混凝土養護宜早不宜遲。為避免新澆筑混凝土表面過快失水和表面溫度受氣溫影響，導致混凝土出現裂縫，采取在混凝土初凝至終凝間立即覆蓋塑料膜和麻袋，并噴水保濕、保溫養護等措施，養護時間不少于14天。5.3.13混凝土澆灌。結構混凝土平面分區間隔施工，采用泵送法澆注，混凝土澆注過程中，應隨時將混凝土鏟平，混凝土振搗采用平板振搗。混凝土澆筑完畢后，應及時覆蓋養護，避免開裂，參見圖5.3-1 圖5.3-1 自承式樓板澆注及養護5.4勞動力組織情況表本工法采用流水法施工組織模式，根據不同施工階段及開辟

11、的作業面配備現場管理人員及勞動力，其勞動組織情況詳見下表6.1-1。表5.4-1勞動組織情況表作業項目及人員配備工種人數備注自承式鋼筋桁架模板加工機械工18按工廠化作業三班制配備人員電工3電焊工30吊車司機6鋼筋工24質檢員3安全員3試驗員3管理人員6自承式樓板現場施工混凝土工60按單個作業面三班制人員配備機械操作工12電工6鋼筋工30吊車司機6普工6試驗員3安全員3質檢員3測量員9工地管理人員66.材料與設備6.1材料本工法的原材料材料均按設計要求采用國家或行業標準的材料，其中，圓鋼采用現行國家標準鋼筋混凝土用熱軋光圓鋼筋GB 13013中的Q235鋼筋，螺紋鋼采用現行國家標準鋼筋混凝土用熱

12、軋帶肋鋼筋GB 1499中的HRB335級或HRB400級鋼筋。結構混凝土根據設計等級采用符合國家標準混凝土結構設計規范（GB 50010）及混凝土工程施工質量驗收規范(GB50204)要求的預拌混凝土。底模采用鍍鋅壓型板時，質量應符合建筑用壓型鋼板（GBT 12755）標準的規定；底模采用冷軋薄鋼板時，質量應符合國家標準冷軋低碳鋼板及鋼帶（GBT 5213）的規定。6.2設備本工法的主要設備為鋼筋桁架的加工設備和現場施工設備，詳見下表。表6.2-1主要機具設備表序號類別名稱規格單位數量備注1加工機具設備鋼筋桁架機HJ320臺22壓板機YX7.5-110-576-600臺23鋼筋調直機GT4/

13、14臺24鋼筋切斷機GQ40臺25模板焊機MBC臺26龍門吊自制臺27汽車吊QY25A臺38現場施工設備汽車吊QY25A臺69電焊機BX1-400臺310栓焊機RSN-2000臺311混凝土拌合站HL75-2F1500個112混凝土運輸車6.0m3臺4-6根據運距配置13輸送泵車臺2每個作業面7.質量控制7.1鋼筋桁架模板的加工質量控制7.1.1鋼筋桁架模板的加工應符合國家及行業的標準混凝土結構工程施工質量驗收規范GB 50204、冷軋帶肋鋼筋GB 13788、鋼筋焊接及驗收規程JGJ 18、鋼筋焊接網混凝土結構技術規程JGJ/T 114、建筑用壓型鋼板GB/T 12755的規定。7.1.2桁

14、架的尺寸誤差應附合下表的要求。表7.1-1 桁架尺寸允許誤差(mm)內容允許公差總高度3下弦筋與鋼板之間的距離2桁架底部總寬3底腳寬度2長度5m以下35m以上4焊點間距2桁架底腳不平度1.07.1.3鋼筋桁架模板焊接生產過程中，隨時檢查制品的焊接質量，焊點不得有裂縫、氣孔、燒穿等缺陷。每次焊完后應及時清理并檢查，如發現有影響焊接質量的缺陷，應清除后再施焊。支座鋼筋與桁架采用手工焊接，支座鋼筋之間及支座鋼筋與下弦鋼筋焊點抗剪承載力不低于6KN，支座鋼筋與上弦鋼筋焊點抗剪承載力不低于13KN。7.1.4成品鋼筋桁架模板交叉疊放，每捆高度不超過1300mm，長度不大于12.0m，采用鐵皮包扎，捆扎點

15、視長度而定；成品鋼筋桁架模板長度不大于3m者捆扎不得小于2道，長度為3m-6m者捆扎不得少于3道，長度大于6m者捆扎不得少于4道。成疊包裝捆扎的成品鋼筋桁架模板，每捆應在側面掛有兩個標簽，標簽上應注明標準號、生產廠家名稱、原材料牌號、厚度、產品型號、批號、長度、張數、重量。7.2鋼筋桁架自承式樓板結構的質量控制7.2.1應符合現行國家標準鋼結構工程施工質量驗收規范（GB 50205）、混凝土結構工程施工質量驗收規范（GB 50204）的規定。7.2.2進場鋼筋桁架模板的外觀質量、幾何尺寸及鋼筋桁架的構造尺寸是否符合相關要求。7.2.3鋼筋桁架模板伸入梁邊的長度，必須滿足設計要求。模板長度方向搭

16、接長度（指鋼梁的上翼緣邊緣與端部豎向支座鋼筋的距離）不宜小于5d（d為鋼筋桁架下弦鋼筋直徑）及50mm中的較大值；模板寬度方向底模與鋼梁的搭接長度不宜小于30mm，確保在澆注混凝土時不漏漿。7.2.4嚴格按照圖紙及相應規范的要求來調整鋼筋桁架模板的位置，板的直線度誤差為10mm，板的錯口誤差要求5mm。7.2.5樓板混凝土生產及澆灌應符合國家標準預拌混凝土（GBT 14902）、混凝土工程施工質量驗收規范GB50204中的有關規定。8.安全措施8.1鋼筋桁架模板制作安全措施8.1.1建立健全工廠化生產的各項安全規章制度及操作規程，并將各項規章制度及操作規程張貼于各個崗位及各工種的工作場所的醒目

17、位置，提示員工遵守安全規章制度和操作規程。8.1.2廠房、庫房、料場及辦公房屋的消防安全距離符合公安消防法律和法規的規定，室內不堆放易燃品，禁止在加工廠房、庫房、料場等處吸煙，隨時清理加工廠房內的雜物，做到加工廠區文明整潔。8.1.3對進廠員工進行三級安全教育，其中電焊工、電工、吊裝作業人員等特種作業人員必須經考試合格并持證上崗。8.1.4定期對各種加工設備進行檢查和維修，建立設備管理臺賬，保證加工設備處于良好工作狀態，預防機械事故的發生。8.1.5組織專職安全員定期對生產作業線進行巡視檢查，發現安全隱患立即整改，預防安全事故的發生。8.2現場施工安全措施8.2.1建立健全現場施工的各項安全規

18、章制度，并將各項規章制度張貼于各個崗位及各工種的作業場所的醒目位置，警示作業人員遵守安全規章制度及操作規程。8.2.2對進場員工進行三級安全教育，其中電焊工、電工、吊車司機及信號工必須經過培訓，持證上崗。吊運中信號工與司機必須統一信號，禁止違章指揮和操作。8.2.3鋼筋桁架模板的裝卸、吊裝均采用軟吊帶或其它角鐵吊具。軟吊帶必須配套，多次使用后應檢查，有破損則需報廢換新。8.2.4鋼筋桁架模板鋪設時必須做到隨打開包裝隨鋪，模板就位后應立即點焊固定，禁止隨意切斷鋼筋桁架上的任何桿件，禁止利用安裝后的鋼筋桁架模板作臨時鋪設、臨時堆料及作業平臺，禁止其他人員從鋼筋桁架模板施工樓層下方穿行。8.2.5不

19、得在未焊接固定牢靠或未按設計要求設置臨時支撐梁的板材上行走，行走時應在鋼筋桁架上鋪上薄木板做通道，不得直接踩踏鋼筋桁架模板。8.2.6施工現場的臨時用電嚴格按照施工現場臨時用電安全技術規范的有關規范規定執行。電纜線路應采用“三相五線”接線方式，電氣設備和電氣線路必須絕緣良好，場內架設的電力線路其懸掛高度和線間距除按安全規定要求進行外，將其布置在專用的電線支架上。8.2.7六級以上大風應停止吊運作業。9.環保措施9.1加工廠區應設于遠離居民區的地帶，生活、辦公及生產區域要合理布局，廠址滿足國家及當地環保部門的環評要求。9.2按照國家節能減排的要求，應選用低能耗、低噪音的加工設備和節能的照明燈具，

20、降低能耗并預防加工廢氣、噪音擾民。9.3混凝土應優先選用當地有資質的商品混凝土拌合站，若自行建設集中拌合站時，應選擇遠離居民區的規劃預留地或儲備地作為站址，拌合站生產、生活的廢水經沉淀處理后排放，減少對當地居民生活的干擾，保護當地環境。9.4 現場作業人員的臨時生活區、辦公區應設于施工現場的臨近區域，現場施工的生產、生活廢水、廢棄物排放應符合國家環保法律法規的要求，實現達標排放。10.社會經濟效益10.1經濟效益采用該工法，簡省了地基處理、支架搭設、模板安拆三道工序，同時，樓板混凝土澆筑后可直接插入安裝、裝修工程施工，與傳統樓板相比，正常組織條件下，每一單循環的工期可縮短9天，縮短45%，參見

21、下表（表中斜線以上為傳統鋼筋混凝土樓板單工序時間，以下為自承式鋼筋桁架樓板單工序時間）。表11.1-1 支架現澆樓板與自承式樓板工期對比表工序作業名稱地基處理腳手架搭設模板安裝綁扎鋼筋混凝土澆注養護拆除模型支架合計工序時間（天）3/03/02/22/21/17/73/021/12施工中結合現場實際情況，因地制宜，在主站房大面積樓板施工中采用鋼筋桁架樓承板與“跳倉法”施工工藝相結合的方式，有效解決了垂直交叉施工帶來的施工風險，同時開拓成倍的施工作業面，有效組織了流水施工作業，減少勞動力、設備和物質材料的投入，縮短施工周期2個多月（60天100人150元/天+設備租賃費及安全防護措施費30萬元=1

22、20萬元，節約施工成本約120萬元。在建設過程中，堅持科技攻關與工程施工同步，針對深圳北站建筑特點和環境條件，組織專家不斷論證，優化施工方案、工序、人機料的配置，不斷進行適應性修正，直至達到最佳效果，取得了良好的環境經濟效益及社會效益，共節約施工成本約120萬元。10.2社會效益項目圍繞鋼-砼組合梁框結構鋼筋桁架樓承板施工開展系統研究和分析。成功運用了鋼-砼組合梁框結構鋼筋桁架樓承板施工工法，為深圳北站大面積樓板施工提供了有力支撐，及時有效地解決了建造過程中的一系列施工難題，有力地推進了深圳北站工程建設工作的順利開展。通過對施工完成的鋼筋桁架樓承板質量檢測，各項驗收指標均滿足設計及規范要求，工程實體質量優良，得到各方好評。通過對鋼-砼組合梁框結