目前,鋼筋桁架樓承板在國內(nèi)外各種大型建筑工程中得到廣泛的應(yīng)用,隨著技術(shù)的更加成熟,結(jié)合其自身的優(yōu)勢,使得鋼筋桁架樓承板在多高層建筑中具有廣泛的應(yīng)用前景。

鋼筋桁架樓層板概述

鋼筋桁架樓承板又稱為鋼筋桁架模板,其制作與安裝是分開進(jìn)行的,首先將樓板中主要受力鋼筋在工廠內(nèi)采用專用設(shè)備加工成鋼筋桁架,再將鋼筋桁架與鍍鋅鋼板焊接成一體,形成組合的結(jié)構(gòu)體系。在結(jié)構(gòu)樓板施工階段,該體系通過鍍鋅鋼板代替施工模板,與結(jié)構(gòu)中鋼筋焊接形成的桁架結(jié)構(gòu)共同承擔(dān)樓板混凝土自重及施工荷載。澆注混凝土后,形成鋼筋桁架混凝土樓板,在使用階段承受使用荷載。

鋼筋桁架樓層板的受力特征

普通的鋼筋混凝土樓板由于在施工階段底部有模板,因而幾乎不產(chǎn)生撓度,但是當(dāng)混凝土凝結(jié)硬化達(dá)到一定強(qiáng)度拆去模板后,樓板會在自重作用下,在板底產(chǎn)生拉應(yīng)力,從而拉裂混凝土。與普通的現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板相比,鋼筋桁架樓承板的受力特性更加優(yōu)越。不設(shè)臨時支撐時,在混凝土結(jié)硬前,樓板的強(qiáng)度和剛度即鋼筋桁架的強(qiáng)度和剛度,混凝土結(jié)硬是在鋼筋桁架模板變形下進(jìn)行的,所以樓板自重不會使板底混凝土產(chǎn)生拉應(yīng)力。但是樓板在永久荷載和樓面活荷載作用下,使板發(fā)生變形,在板底產(chǎn)生拉應(yīng)力,這樣板才會開裂,與普通混凝土板相比開裂明顯的延遲,樓板的剛度比普通混凝土樓板要大的多。在使用階段,鋼筋桁架樓承板中的鋼筋與混凝土一起承受荷載作用,受拉鋼筋的承載力與普通鋼筋混凝土樓板中的相同。

鋼筋桁架樓層板的優(yōu)勢特性分析

更快的施工進(jìn)度

施工流程鋼筋桁架樓承板的施工流程為:運輸→卸貨→吊運→現(xiàn)場堆放→柱邊處支撐角鋼設(shè)置→現(xiàn)場鋪設(shè)→豎向支座鋼筋焊接→栓釘焊接→邊模板焊接→現(xiàn)場管線敷設(shè)→現(xiàn)場附加鋼筋綁扎→澆筑混凝土→澆筑完成。

明顯提快工期傳統(tǒng)的現(xiàn)澆混凝土樓板施工繁瑣,需要搭設(shè)腳手架、支木模、綁扎鋼筋、拆木模及腳手架,且澆筑混凝土?xí)r只能單層進(jìn)行,施工速度緩慢,影響工期。對于鋼結(jié)構(gòu)特別是高層鋼結(jié)構(gòu)施工快速的特點,其樓板應(yīng)選用無需支模、鋼筋綁扎量少,能明顯加快進(jìn)度的鋼筋桁架樓承板或壓型鋼板組合樓板。而鋼筋桁架樓承板大部分鋼筋任務(wù)都在工廠完成,其樓板整體施工速度快,而現(xiàn)澆樓板還需在現(xiàn)場綁扎大量的附加鋼筋,總體施工速度較慢。

多層樓板同時鋪設(shè)及澆筑混凝土鋼筋桁架樓承板自身就能承擔(dān)施工荷載,可為各種工種作業(yè)提供寬敞的工作平臺,因此澆注混凝土及其他工種作業(yè)均可多層立體作業(yè),大大加快了施工速度,縮短了工期。因采用傳統(tǒng)現(xiàn)澆樓板只能單層施工的局限性,使鋼結(jié)構(gòu)整體的施工進(jìn)度受到樓板施工進(jìn)度的極大限制,無法完全展現(xiàn)核心筒及鋼結(jié)構(gòu)先進(jìn)施工工藝的速度優(yōu)勢,造成資源浪費,這對規(guī)模較大的高層、超高層建筑尤其具有明顯意義。

更可靠的施工質(zhì)量現(xiàn)場鋼筋綁扎的質(zhì)量和速度是依靠現(xiàn)場工人的操作、天氣情況等來決定的,而鋼筋桁架樓承板的質(zhì)量和供貨是通過自動化的機(jī)械設(shè)備來保證的。樓板的保護(hù)層厚度、鋼筋的間距都可以完全達(dá)到設(shè)計的要求,提高了樓板的成型質(zhì)量。鋼筋桁架樓承板需進(jìn)行現(xiàn)場鋪設(shè),設(shè)計時桁架方向最小搭接長度為50mm,分布筋方向最小搭接長度為30mm,確保支座受力合理與混凝土澆注時不漏漿,以保證混凝土澆筑及成型質(zhì)量。

鋼筋桁架樓層板的受力模式更加合理鋼筋桁架混凝土樓板計算時與普通現(xiàn)澆混凝土設(shè)計理論等同,而其鋼筋桁架受力模式更為合理,能提供更大的剛度,且雙向剛度一致,具有良好的抗震性能。鋼筋桁架樓承板底部鋼模板平整,雙向剛度相近,鋼筋桁架腹桿筋改善了樓板的受力性能,抗震性能最好。而且鋼筋桁架樓承板可設(shè)計成雙向板,鋼筋桁架樓承板下表面平整,桁架空間大,在不增加樓板結(jié)構(gòu)層厚度的情況下,樓板可以方便地施工下層鋼筋。

鋼筋桁架樓層板有良好的防火和防腐性能對于樓板中使用鋼筋桁架樓承板,其受力鋼筋完全被混凝土包裹,混凝土保護(hù)層厚度均勻一致,樓板過火后的修復(fù)等同于或更優(yōu)于傳統(tǒng)的現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板,而傳統(tǒng)的現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板在抗火修復(fù)的問題上處理起來比較有經(jīng)驗而且比較容易修復(fù)。鋼筋桁架樓承板底部鍍鋅鋼板本身具有防腐功能,且其僅作施工階段模板用,不參與使用階段受力,故防腐年限無需考慮建筑物設(shè)計年限的要求。

鋼筋桁架樓層板實踐應(yīng)用及發(fā)展前景

鋼筋桁架樓承板有受力特性優(yōu)越、施工快速便捷、可靠的安全措施、良好的防火防腐性能、綜合造價效益高等特點,在多高層建筑中具有良好的發(fā)展應(yīng)用前景。目前在以下領(lǐng)域已有廣泛的應(yīng)用:應(yīng)用于預(yù)制樓板、高速鐵路預(yù)制枕軌中;應(yīng)用于多高層、超高層鋼結(jié)構(gòu)建筑中;應(yīng)用于建筑中LOFT夾層結(jié)構(gòu)中;應(yīng)用于復(fù)雜受力、異型結(jié)構(gòu)建筑中;應(yīng)用于現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)(RC)建筑中;應(yīng)用于斜坡屋面結(jié)構(gòu)建筑中;應(yīng)用于降板結(jié)構(gòu)建筑中。鋼筋桁架樓承板已有很多成功運用的案例,這個產(chǎn)品在中石油、中石化、中國核電、富士康、長安福特、一汽豐田、一汽大眾、北京 現(xiàn)代汽車、神龍汽車、吉利汽車、江淮汽車、韓泰輪胎、東方電氣、東方汽輪機(jī)、二重、東方 鍋爐、成灌快鐵、成綿樂高鐵、上海二環(huán)路橋梁、美國普洛斯、上海寶鋼、拉法基水泥、上海 軍區(qū)、瀘天化、川天化、上海博物館、上海海洋館、環(huán)球中心、中國西部國際博覽城、寶馬4S、奔馳 4S、奧迪 4S、比亞迪 4S、普什集團(tuán)、五糧液、江蘇雨潤、美的空調(diào)、格力電器、飛 利浦電器、西門子電器、蘇寧電器、上海海關(guān)、成壓廠、中國煙草、宏華石油、川潤股份、上海石化、量力鋼材城、萬騰金屬、昱江重型機(jī)械、長征汽車、正興集團(tuán)、西南民院、新斯頓GMP 技術(shù)改造項目、都江堰 6914 工程、美河線纜、南充航空港、上海牧維精密磨具、上海建 工、中國西部建材產(chǎn)業(yè)園等項目;多次參與國家重點項目工程建設(shè)，與中建、中鐵、中冶、中 核、中水、中能、長江精工、杭蕭鋼構(gòu)、中船重工、武船重工、中國機(jī)械、國家電力等數(shù)十個工程中應(yīng)用,為我國樓板施工技術(shù)的變革與提升創(chuàng)造了條件。