1、钢砼组合梁框结构钢筋桁架楼承板综合项目施工新工法含示意图钢-砼组合梁框结构钢筋桁架楼承板施工工法中铁*广深港客运专线ZH-3标项目部1 前 言自承式钢筋桁架楼板是一个新型快速施工结构，已经在部分大型公共建筑工程中得到应用。深圳北站作为广深港客运专线引入深圳市一个大型交通枢纽站，建筑总面积达17.2万平米（其中9米高架候车层超长混凝土楼板长345m，宽201m），工程量巨大，交叉施工干扰多，建设工期紧。为此，在9米层旅客进、出站大厅及候车室、15米商务夹层采取自承式楼板情况下进行“跳仓法”混凝土浇筑施工，确保了混凝土浇筑施工质量，缩短了施工周期，加紧了施工进度，为后续施工发明了良好条件，取得了良
2、好社会效益。2.工法特点2.1 本工程混凝土楼板施工采取钢筋桁架楼承板施工，和现浇楼板施工工艺相比，降低了现场地基处理、支架搭设、支架及模板拆除三道工序，有效缩短了施工周期，加紧了施工进度。2.2 钢筋桁架楼承板由工厂化生产加工成半成品，焊接质量好，钢筋间距、桁架高度等正确度高，楼承板运输到现场后直接安装工序简单，降低了投入生产人员数量，周转材料对场地占用。2.3 钢筋桁架楼承板安装配合混凝土“跳仓法”流水施工，能降低后浇带内垃圾清理、两侧原混凝土面剔凿、后浇带支撑等工序，缩短工期。2.4 钢筋桁架楼承板铺装快速，能同时提供上下层工作面，降低了上下交叉施工带来不利影响，有效地处理了垂直作业面间
3、交叉施工带来安全风险。安装时，必需将每块桁架模板两端支座竖筋焊接固定在钢梁翼缘上，能够愈加好地预防坍塌和高空坠落。2.5 经过合理设置仓块，科学组织楼承板铺设方向和混凝土浇筑次序，既方便组织施工，又释放早期温度收缩应力，达成有效地控制裂缝，预防渗漏效果。3.适用范围钢筋桁架楼承板可应用于工业和民用建筑楼板和屋盖、通常构筑物操作平台、市政高架桥（钢-钢筋混凝土叠合梁结构）桥面等。4.工艺原理4.1结构原理自承式楼板系统是将楼板中钢筋设计成三角形钢筋桁架，并在工厂加工成型，再将钢筋桁架和底模板焊接成一体半成品组合模板；在施工现场，将钢筋桁架模板直接铺设在钢梁上，然后进行简单面层钢筋安装，便形成了自
4、承式钢筋桁架模板体系，最终可直接浇注结构混凝土形成自承式楼板体系。施工阶段，钢筋桁架模板能够承受混凝土自重及施工荷载；使用阶段，钢筋桁架和混凝土协同工作，承受使用荷载。该技术部分实现了工厂化生产，简省了传统支架现浇地基处理、支架搭设和模板拆除三道工序，简化了施工程序，提升了楼板施工效率。参见图4.1-1 图4.1-1：自承式楼板结构大样图“跳仓法”施工工艺原理就是采取“抗放兼施，以抗为主，先放后抗”标准进行施工。经过合理设置跳仓间距，在跳仓施工阶段，释放混凝土早期应力，即“先放”；在封仓阶段，混凝土抗拉强度已经有所增加，充足利用混凝土约束减小应变，即“后抗”。经过封仓后立即养护、做防水层等方法
5、，避免混凝土结构较长时间暴露在空气中，使结构承受收缩和温差作用减到最小，进而达成控制混凝土裂缝目标。因为混凝土早期塑性收缩和混凝土强度增加趋势是一致，温度很大程度影响了强度。混凝土28天后强度还会增加，但假如认为混凝土28天强度为100%，则也可认为混凝土早期塑性收缩应力和温度收缩应力引发收缩是100%。常温状态下，混凝土7天能够达成28天强度70%，也可认为完成了28天混凝土早期塑性收缩应力和温度收缩应力引发收缩7080%。对于前7天收缩值，用“放”跳仓施工法，7天后混凝土强度能够抵御其它收缩应力，所以采取“抗”方法。5.施工工艺步骤及操作关键点5.1施工工艺步骤图5.1-1：钢筋桁架楼承板
6、施工工艺步骤图5.2加工关键点5.2.1钢筋桁架模板半成品采取工厂化集中生产，参见图5.2-1图5.2-1：钢筋桁架模板工厂化生产5.2.2底模采取镀锌卷板时，基板厚度为0.5mm，屈服强度应不低于260N/mm，镀锌层两面总计大于120g/m2，质量应符合对应标准要求。底模采取冷轧钢板时，基板厚度为0.4mm，屈服强度应不低于260N/mm，质量应符合对应标准要求。5.2.3钢筋桁架和底模板之间连接，采取电阻点焊，焊点抗剪承载力标准值应满足下表要求.表5.2-1钢筋桁架和底模焊点抗剪承载力标准值（N） 钢板厚度（mm）0.40.50.60.8焊点抗剪承载力750100013502100 5.
7、2.4钢筋桁架和底模板之间焊点抗剪承载力设计值应满足下表要求。表5.2-2钢筋桁架和底模焊点抗剪承载力设计值（N） 钢板厚度（mm）0.40.50.60.8焊点抗剪承载力37550067510505.3施工操作关键点5.3.1 钢筋桁架模板进场检验。检验钢筋桁架模板出厂合格证，检验每个部位钢筋桁架模板型号是否和图纸相符合，检验进场钢筋桁架模板外观质量、几何尺寸及钢筋桁架结构尺寸是否符合设计要求。5.3.2吊装作业。钢筋桁架模板装卸、吊装均采取角钢或槽钢制作专用吊架配合软吊带来吊装，严格实施吊装作业“十不准”。5.3.3存放。钢筋桁架模板应在厂棚内堆放，若在现场露天存放时，存放场地扎实平整，覆盖
8、并倾斜放置 ，避免钢筋桁架模板产生锈蚀或水渍。5.3.4钢筋桁架模板安装。钢筋桁架模板安装在结构柱及配套钢梁安装完成后进行。平面施工次序：每层钢筋桁架模板铺设宜依据施工图起始位置由一侧往另一侧按次序铺设，最终处理边角部分。平面形状改变处，应将钢筋桁架模板采取机械切割切割，补焊端部支座钢筋后，再安装。钢筋桁架模板就位后，将其端部竖向钢筋和钢梁点焊牢靠，确保施工安全。5.3.5多层筋桁架自承式楼板施工时，为确保上层钢柱安装时人员操作安全，每节柱铺设钢筋桁架模板时，宜先铺设上层板，后铺设下层板。5.3.6板和板之间连接采取扣合方法连接紧密，然后，按设计绑扎板顶钢筋及部分附加钢筋。5.3.7“跳仓法”
9、施工时，仓块设置宜小不宜大，面积大致分为长和宽全部小于50m区域，分仓缝留设在施工方便且受力较小位置。5.3.8仓间混凝土浇筑时间间隔宜长不宜短。跳仓板块施工间隔为7天，以利于跳仓板块混凝土变形，释放早期温度收缩应力。5.3.9混凝土浇筑施工时，采取“一个斜面、连续浇灌、一次到顶”施工方法。混凝土初凝前，表面用铁滚筒滚压，增强表面密实性，待混凝土收水后用木抹子搓平不少于三次，以消除混凝土表面层早期塑性收缩裂缝。5.3.10跳仓板块之间采取一般施工缝处理方法，板施工缝每侧设“快易收口网”，预防混凝土流入另外一侧。板钢筋按正常板钢筋绑扎方法施工，不作断开处理。5.3.11跳仓浇筑混凝土时，新旧混凝
10、土连接面清理十分关键。浇筑新混凝土前必需在连接面浇水泥浆，以确保连接面严实。5.3.12混凝土养护宜早不宜迟。为避免新浇筑混凝土表面过快失水和表面温度受气温影响，造成混凝土出现裂缝，采取在混凝土初凝至终凝间立即覆盖塑料膜和麻袋，并喷水保湿、保温养护等方法，养护时间不少于14天。5.3.13混凝土浇灌。结构混凝土平面分区间隔施工，采取泵送法浇注，混凝土浇注过程中，应随时将混凝土铲平，混凝土振捣采取平板振捣。混凝土浇筑完成后，应立即覆盖养护，避免开裂，参见图5.3-1 图5.3-1 自承式楼板浇注及养护5.4劳动力组织情况表本工法采取流水法施工组织模式，依据不一样施工阶段及开辟作业面配置现场管理人
11、员及劳动力，其劳动组织情况详见下表6.1-1。表5.4-1劳动组织情况表作业项目及人员配置工种人数备注自承式钢筋桁架模板加工机械工18按工厂化作业三班制配置人员电工3电焊工30吊车司机6钢筋工24质检员3安全员3试验员3管理人员6自承式楼板现场施工混凝土工60按单个作业面三班制人员配置机械操作工12电工6钢筋工30吊车司机6普工6试验员3安全员3质检员3测量员9工地管理人员66.材料和设备6.1材料本工法原材料材料均按设计要求采取国家或行业标准材料，其中，圆钢采取现行国家标准钢筋混凝土用热轧光圆钢筋GB 13013中Q235钢筋，螺纹钢采取现行国家标准钢筋混凝土用热轧带肋钢筋GB 1499中H
12、RB335级或HRB400级钢筋。结构混凝土依据设计等级采取符合国家标准混凝土结构设计规范（GB 50010）及混凝土工程施工质量验收规范(GB50204)要求预拌混凝土。底模采取镀锌压型板时，质量应符合建筑用压型钢板（GBT 12755）标准要求；底模采取冷轧薄钢板时，质量应符合国家标准冷轧低碳钢板及钢带（GBT 5213）要求。6.2设备本工法关键设备为钢筋桁架加工设备和现场施工设备，详见下表。表6.2-1关键机具设备表序号类别名称规格单位数量备注1加工机具设备钢筋桁架机HJ320台22压板机YX7.5-110-576-600台23钢筋调直机GT4/14台24钢筋切断机GQ40台25模板焊
13、机MBC台26龙门吊自制台27汽车吊QY25A台38现场施工设备汽车吊QY25A台69电焊机BX1-400台310栓焊机RSN-台311混凝土拌合站HL75-2F1500个112混凝土运输车6.0m3台4-6依据运距配置13输送泵车台2每个作业面7.质量控制7.1钢筋桁架模板加工质量控制7.1.1钢筋桁架模板加工应符合国家及行业标准混凝土结构工程施工质量验收规范GB 50204、冷轧带肋钢筋GB 13788、钢筋焊接及验收规程JGJ 18、钢筋焊接网混凝土结构技术规程JGJ/T 114、建筑用压型钢板GB/T 12755要求。7.1.2桁架尺寸误差应附合下表要求。表7.1-1 桁架尺寸许可误差
14、(mm)内容许可公差总高度3下弦筋和钢板之间距离2桁架底部总宽3底脚宽度2长度5m以下35m以上4焊点间距2桁架底脚不平度1.07.1.3钢筋桁架模板焊接生产过程中，随时检验制品焊接质量，焊点不得有裂缝、气孔、烧穿等缺点。每次焊完后应立即清理并检验，如发觉有影响焊接质量缺点，应清除后再施焊。支座钢筋和桁架采取手工焊接，支座钢筋之间及支座钢筋和下弦钢筋焊点抗剪承载力不低于6KN，支座钢筋和上弦钢筋焊点抗剪承载力不低于13KN。7.1.4成品钢筋桁架模板交叉叠放，每捆高度不超出1300mm，长度小于12.0m，采取铁皮包扎，捆扎点视长度而定；成品钢筋桁架模板长度小于3m者捆扎不得小于2道，长度为3
15、m-6m者捆扎不得少于3道，长度大于6m者捆扎不得少于4道。成叠包装捆扎成品钢筋桁架模板，每捆应在侧面挂有两个标签，标签上应注明标准号、生产厂家名称、原材料牌号、厚度、产品型号、批号、长度、张数、重量。7.2钢筋桁架自承式楼板结构质量控制7.2.1应符合现行国家标准钢结构工程施工质量验收规范（GB 50205）、混凝土结构工程施工质量验收规范（GB 50204）要求。7.2.2进场钢筋桁架模板外观质量、几何尺寸及钢筋桁架结构尺寸是否符合相关要求。7.2.3钢筋桁架模板伸入梁边长度，必需满足设计要求。模板长度方向搭接长度（指钢梁上翼缘边缘和端部竖向支座钢筋距离）不宜小于5d（d为钢筋桁架下弦钢筋
16、直径）及50mm中较大值；模板宽度方向底模和钢梁搭接长度不宜小于30mm，确保在浇注混凝土时不漏浆。7.2.4严格根据图纸及对应规范要求来调整钢筋桁架模板位置，板直线度误差为10mm，板错口误差要求5mm。7.2.5楼板混凝土生产及浇灌应符合国家标准预拌混凝土（GBT 14902）、混凝土工程施工质量验收规范GB50204中相关要求。8.安全方法8.1钢筋桁架模板制作安全方法8.1.1建立健全工厂化生产各项安全规章制度及操作规程，并将各项规章制度及操作规程张贴于各个岗位及各工种工作场所醒目位置，提醒职员遵守安全规章制度和操作规程。8.1.2厂房、库房、料场及办公房屋消防安全距离符合公安消防法律
17、和法规要求，室内不堆放易燃品，严禁在加工厂房、库房、料场等处吸烟，随时清理加工厂房内杂物，做到加工厂区文明整齐。8.1.3对进厂职员进行三级安全教育，其中电焊工、电工、吊装作业人员等特种作业人员必需经考试合格并持证上岗。8.1.4定时对多种加工设备进行检验和维修，建立设备管理台账，确保加工设备处于良好工作状态，预防机械事故发生。8.1.5组织专职安全员定时对生产作业线进行巡视检验，发觉安全隐患立即整改，预防安全事故发生。8.2现场施工安全方法8.2.1建立健全现场施工各项安全规章制度，并将各项规章制度张贴于各个岗位及各工种作业场所醒目位置，警示作业人员遵守安全规章制度及操作规程。8.2.2对进
18、场职员进行三级安全教育，其中电焊工、电工、吊车司机及信号工必需经过培训，持证上岗。吊运中信号工和司机必需统一信号，严禁违章指挥和操作。8.2.3钢筋桁架模板装卸、吊装均采取软吊带或其它角铁吊具。软吊带必需配套，数次使用后应检验，有破损则需报废换新。8.2.4钢筋桁架模板铺设时必需做到随打开包装随铺，模板就位后应立即点焊固定，严禁随意切断钢筋桁架上任何杆件，严禁利用安装后钢筋桁架模板作临时铺设、临时堆料及作业平台，严禁其它人员从钢筋桁架模板施工楼层下方穿行。8.2.5不得在未焊接固定牢靠或未按设计要求设置临时支撑梁板材上行走，行走时应在钢筋桁架上铺上薄木板做通道，不得直接踩踏钢筋桁架模板。8.2
19、.6施工现场临时用电严格根据施工现场临时用电安全技术规范相关规范要求实施。电缆线路应采取“三相五线”接线方法，电气设备和电气线路必需绝缘良好，场内架设电力线路其悬挂高度和线间距除按安全要求要求进行外，将其部署在专用电线支架上。8.2.7六级以上大风应停止吊运作业。9.环境保护方法9.1加工厂区应设于远离居民区地带，生活、办公及生产区域要合理布局，厂址满足国家及当地环境保护部门环评要求。9.2根据国家节能减排要求，应选择低能耗、低噪音加工设备和节能照明灯具，降低能耗并预防加工废气、噪音扰民。9.3混凝土应优先选择当地有资质商品混凝土拌合站，若自行建设集中拌合站时，应选择远离居民区计划预留地或贮备
20、地作为站址，拌合站生产、生活废水经沉淀处理后排放，降低对当地居民生活干扰，保护当地环境。9.4 现场作业人员临时生活区、办公区应设于施工现场临近区域，现场施工生产、生活废水、废弃物排放应符合国家环境保护法律法规要求，实现达标排放。10.社会经济效益10.1经济效益采取该工法，简省了地基处理、支架搭设、模板安拆三道工序，同时，楼板混凝土浇筑后可直接插入安装、装修工程施工，和传统楼板相比，正常组织条件下，每一单循环工期可缩短9天，缩短45%，参见下表（表中斜线以上为传统钢筋混凝土楼板单工序时间，以下为自承式钢筋桁架楼板单工序时间）。表11.1-1 支架现浇楼板和自承式楼板工期对比表工序作业名称地基
21、处理脚手架搭设模板安装绑扎钢筋混凝土浇注养护拆除模型支架累计工序时间（天）3/03/02/22/21/17/73/021/12施工中结合现场实际情况，因地制宜，在主站房大面积楼板施工中采取钢筋桁架楼承板和“跳仓法”施工工艺相结合方法，有效处理了垂直交叉施工带来施工风险，同时开拓成倍施工作业面，有效组织了流水施工作业，降低劳动力、设备和物质材料投入，缩短施工周期2个多月（60天100人150元/天+设备租赁费及安全防护方法费30万元=120万元，节省施工成本约120万元。在建设过程中，坚持科技攻关和工程施工同时，针对深圳北站建筑特点和环境条件，组织教授不停论证，优化施工方案、工序、人机料配置，不
22、停进行适应性修正，直至达成最好效果，取得了良好环境经济效益及社会效益，共节省施工成本约120万元。10.2社会效益项目围绕钢-砼组合梁框结构钢筋桁架楼承板施工开展系统研究和分析。成功利用了钢-砼组合梁框结构钢筋桁架楼承板施工工法，为深圳北站大面积楼板施工提供了有力支撑，立即有效地处理了建造过程中一系列施工难题，有力地推进了深圳北站工程建设工作顺利开展。经过对施工完成钢筋桁架楼承板质量检测，各项验收指标均满足设计及规范要求，工程实体质量优良，得到各方好评。经过对钢-砼组合梁框结构钢筋桁架楼承板施工工法研究，并直接应用于深圳北站建设中，其成功利用得到社会各界高度评价，取得了相关专利技术，并得到了推
23、广应用为同类工程建造提供宝贵参考依据。取得了一系列技术结果，并立即将研究结果转化为生产力，为施工服务。在结果推广利用过程中，不仅确保了施工安全、质量，而且发明了良好社会经济效益。11.应用实例深圳北站工程11.1工程概况深圳北站站房建筑总面积181035，其中房屋建筑面积74573，站前平台面积34146，主体屋面南北侧悬挑面积4292，无站台柱雨棚面积68024，建筑总高度42.795m。站房主体钢结构最大跨度约86m，最大悬挑65m，站房总用钢量达6.3万吨。9米高架候车层及15米商务预留层混凝土楼板结构总面积达9。11.2施工情况深圳北站9米高架候车层及15米商务预留层均采取本工法进行楼
24、板施工，加紧了工程施工进度，有效提升了工程施工质量，发明了良好经济效益，确保了深圳北站现场施工顺利完成。 该部分现浇楼板于5月开工，9月完工。11.3工程评价经过对钢-砼组合梁框结构钢筋桁架楼承板施工工法研究，并直接应用于深圳北站建设中，其成功利用得到社会各界高度评价，取得了相关专利技术，并得到了推广应用为同类工程建造提供宝贵参考依据。取得了一系列技术结果，并立即将研究结果转化为生产力，为施工服务。在结果推广利用过程中，不仅确保了施工安全、质量，而且发明了良好社会经济效益。经过采取本工法进行施工桩基工程已经成功应用到深圳北站桩基工程中，桩基质量优良。深圳北站工程已于10月经过完工验收，主体结构工程被评为“深圳市结构优质工程”，正在为创省部级优质工程奖及建筑工程“鲁班奖”做好准备。
