摘要：结合北京新中关工程，介绍了在北京地区首次采用的钢筋桁架模板的施工技术及其工艺，同时提出应用总结。
关键词：钢结构楼板,钢筋桁架模板,施工技术,应用
【绪论】
钢结构构件工厂产业化生产大大缩短了工程工期，而多高层钢结构的迅猛发展对工程工期提出了更高的要求，楼板的施工方法是影响工期的重要因素。目前，多层钢结构建筑楼板一般采用带一定肋高的压型钢板组合楼板，这种楼板与普通钢筋砼楼板相比，有减少模板工作量、减少混凝土使用量及减轻楼板自重等优点，但也存在楼板下表面不平整、钢筋绑扎繁琐、钢筋间距和混凝土保护层不易控制等缺点。
钢筋桁架模板是将楼板中钢筋在加工厂加工成钢筋桁架，并将钢筋桁架与底模连接成一体的组合楼板。施工阶段，将钢筋桁架模板直接铺设在钢梁上，然后进行简单的钢筋工程就能够承受砼自重及施工荷载;使用阶段，钢筋桁架与砼协同工作，承受使用荷载。钢筋桁架楼板力学模型简单、直观，加工生产机械化程度高，可以减少现场钢筋绑扎工作量的70%左右，上下两层钢筋的间距及混凝土保护层能得到保证，钢筋排列均匀，为提高楼板施工质量创造了条件。当浇注砼形成楼板后，具有现浇板整体刚度大、抗震性能好的优点。这种楼板与压型钢板组合楼板相比，综合经济效益好，为我国的钢结构楼板施工提供了一条新路子。
1、工程概况
北京新中关工程位于海淀区中关村西区，建筑面积117474平米，地下4层，地上裙房4层，裙房以上分为四栋塔楼12～19层。该工程在主体结构按施工图纸完成后，经规划同意后业主要求，通过建筑设计变更在塔楼B1、B2之间的联体部分、B2楼的结构尖角部分及五层夹层的局部增加钢结构楼板。
2、工程特点、难点
(1)增加面积大，塔楼联体部分、B2楼的结构尖角部分增加4层，每层1000余平米;五层局部夹层增加近1000平米，合计近5000平米。而为迎接主体结构验收，业主要求工期非常紧迫。
(2)主体结构完成后现场的塔吊已拆除，只具备室外电梯的垂直运输条件，如采用压型钢板组合楼板，钢筋的垂直运输既是施工难点，也会成为影响工期的关键因素。
3、解决方案及效果
经综合比较压型钢板组合楼板与钢筋桁架模板体系楼板，结合本工程的特点和难点，我们与业主和设计单位进行了沟通，拟在本工程采用钢筋桁架模板体系楼板。由于钢筋桁架模板体系在北京地区首次采用，我们向北京市建委进行了技术企业标准备案，经有关专家审查通过，我们所报的技术标准在建委已备案，备案号JQB-077-2006。
经在工程中使用，钢筋桁架模板施工速度快，室外电梯即可满足垂直运输，操作简单，铺装成型后钢筋的效果好，间距和混凝土保护层能得到保证。经测算，100mm厚的楼板，钢筋桁架模板体系要比压型钢板组合楼板施工成本每平米便宜近10元。楼板完成后既美观又满足设计使用和安全要求，同时业主要求的工期目标也得以顺利实现。
4、钢筋桁架模板体系介绍
4.1 钢筋桁架模板
钢筋桁架模板是将楼板中钢筋在工厂加工成钢筋桁架，并将钢筋桁架与底模连接成一体的组合模板，见图1。钢筋形成桁架，承受施工期间荷载，底模托住湿混凝土，因此这种技术可免去支模的工作及费用。
图1 钢筋桁架模板
钢筋桁架模板标准板构件的宽度为576mm，长度可以为1.0m~ 12.0m，可以设计的楼板厚度从100mm至300mm。
4.2 钢筋桁架混凝土楼板
在施工现场，将钢筋桁架模板支承在钢梁上，然后绑扎桁架连接钢筋、支座附加钢筋及分布钢筋，最后浇注混凝土，便形成钢筋桁架混凝土楼板。楼板总厚度不应小于90mm〖1〗。
5、钢筋桁架模板安装
5.1 施工工艺流程
5.2施工方法
5.2.1 钢筋桁架模板的安装
5.2.1.1 一般要求
(1)依照钢筋桁架模板平面布置图铺设钢筋桁架模板、绑扎分布钢筋及部分附加钢筋;
(2)平面形状变化之处，应将钢筋桁架模板切割，可采用机械或氧割进行，再将端部的竖向钢筋还原就位之后进行安装;
(3)钢筋桁架模板的搭接长度(指钢梁的上翼缘边缘与端部竖向支座钢筋的距离)应满足设计要求，一般搭接长度不宜小于50mm。底部镀锌钢板与钢梁的搭接长度要满足在浇注混凝土时不漏浆，搭接长度不宜小于30mm;
(4)待铺设一定的面积之后，必须及时绑扎分布筋，以防止钢筋桁架侧向失稳。
(5)边模板安装之后应拉线校直，调节适当后利用钢筋一端与栓钉点焊一端与边模板点焊，将边模固定。
5.2.1.2 节点设计
(1)为方便钢筋桁架模板铺设之后的固定，现场在其端部焊接竖向钢筋，铺装后立即竖向钢筋与钢梁点焊牢固，如下图所示：
图2 端部焊接竖向钢筋
(2)将锌钢板搭接改为扣合方式,板与板之间的拉钩扣合紧密，这样可以保证浇筑混凝土时不漏浆。如下图所示：
图3 锌钢板扣合搭接
(3)支座连接钢筋为两块钢筋桁架模板连接处，连接桁架上下弦钢筋的钢筋，同时可代替上部负筋。
图4 支座连接钢筋
5.2.2 附加钢筋工程及管线的敷设
5.2.2.1按设计要求设置楼板支座连接筋及负筋，连接筋应与钢筋桁架绑扎或焊接;
5.2.2.2楼板上要开洞口必须按设计要求设洞口边加强筋，设置在钢筋桁架面筋之下，待楼板混凝土达到设计强度时，方可切断钢筋桁架模板的钢筋及钢板;切割时宜从下往上切割，防止镀锌板边缘与浇注好的混凝土脱离，切割可采用机械切割或氧割进行;
5.2.2.3电气接线盒的预留预埋，可事先将其在镀锌板上固定，允许钻Φ30及以下的小孔，钻孔应避免钢筋桁架模板的变形，影响外观或导致漏浆。
5.2.2.4 由于钢筋桁架的影响，板中的敷设管线，宜采用柔韧性较好的材料。由于钢筋桁架间距有限，应尽量避免多根管线集束预埋，尽量采用直径小一点的管线，分散穿孔预埋。
5.2.3 栓钉焊接
为了使钢梁与组合楼板能有效地协同工作，设置了抗剪连接栓钉，使栓钉杆承受钢构件与混凝土之间的剪力，实现钢-混凝土的抗剪连接。部分钢梁的栓钉直接焊在钢梁顶面上，为非穿透焊;部分钢梁与栓钉中间夹有压型钢板，为穿透焊。
5.2.3.1施工方法
将栓钉放置在焊枪的夹紧装置中，把相应直径的保护瓷环置于母材上，把栓钉插入瓷环内并与母材接触;按动电源开关，栓钉自动提升，激发电弧;焊接电流增大，使栓钉端部和母材局部表面熔化;设定的电弧燃烧时间达到后，将栓钉自动压入母材;切断电源，熔化金属凝固，并使焊枪保持不动;冷却后，栓钉端部表面形成均匀的环状焊缝余高，敲碎并清除保护瓷环。
5.2.3.2 需要注意的问题
(1)钢筋桁架模板底模与母材的间隙应控制在1.0mm以内才能保证良好的栓钉焊接质量。钢筋桁架模板厚度大时板形易不规则、不平整，造成间隙过大。同时还应注意控制钢梁的顶部标高及钢梁的挠度，以尽可能的减小其间隙，保证施工质量。
(2)如遇钢筋桁架模板有翘起因而与母材的间隙过大可用手持杠杆式卡具对钢筋桁架模板临近施焊处局部加压，使之与母材贴合。
5.2.3.3 栓焊检验
工程中栓钉焊接的质量要求主要通过打弯试验来检验，即用铁锤敲击栓钉圆柱头部位使其弯曲30o ，观察其焊接部位及热影响区，若无肉眼可见的裂纹,即为合格。每批同类构件抽查10%，且不少于10件;被抽查构件中，每件检查栓钉数量的1%，且不少于1个。做过打弯试验的栓钉可在弯曲状态下工作。
6、钢筋桁架模板的技术特点
6.1由于钢筋桁架模板一般不需要设临时支撑，在混凝土结硬前，楼板强度和刚度即钢筋桁架的强度和刚度，钢筋桁架模板自重、混凝土重量及施工荷载全由钢筋桁架承受。混凝土结硬是在钢筋桁架模板变形下进行的，所以楼板自重不会使板底混凝土产生拉力，在除楼板自重以外的永久荷载及楼面活荷载作用下，板底混凝土才产生拉力。这样，楼板开裂延迟，楼板的刚度比普通现浇混凝土楼板大。
6.2 在使用阶段，钢筋桁架上下弦钢筋与混凝土一起共同工作，此楼板与钢筋混凝土叠合式楼板具有相同的受力性能，虽然受拉钢筋应力超前，但其承载力与普通钢筋混凝土楼板相同。
6.3对于楼板中使用钢筋桁架模板，其镀锌钢板不代替受力钢筋使用,仅为施工模板，属于非组合楼板(规范中说明当楼板为非组合楼板时镀锌钢板可不做防火涂料),受力钢筋完全被混凝土包裹，混凝土保护层厚度均匀一致，楼板过火后的修复等同于或更优于传统的现浇钢筋混凝土楼板。钢筋桁架模板底部镀锌钢板，其仅作施工阶段模板用，不参与使用阶段受力。钢筋桁架模板无需考虑结构防火防腐〖2〗。
7、结论及建议
7.1通过新中关工程，钢筋桁架模板在北京地区首次应用，这种工厂化生产的楼承板，不但能大幅度提高建筑施工效率，而且具有环保、抗震、节省资源等优点，取得了较好的工期、经济和社会效益。
7.2钢筋桁架模板与压型钢板组合楼板相比有较大的优势，加工生产机械化程度高，现场钢筋绑扎工作量减少70%左右，钢筋的间距及混凝土保护层能得到保证，楼板施工质量和效果好。钢筋桁架模板也可以代替普通钢筋混凝土楼板，大幅度的降低钢筋、模板作业的工作量，提高现场的工作效率。
7.3目前在北京地区，工程普遍具有工期紧张的特点，而充分发挥该模板施工速度快、施工质量容易控制、成型后效果好的优点，对于缓解工期和质量问题矛盾，有着很大的推广意义和应用前景。
7.4根据设计需要，钢筋桁架模板可设计成双向受力楼板，等同于传统的现浇钢筋混凝土双向配筋楼板，相对于其它带有一定肋高的楼承板，不仅减小楼板结构层厚度、降低结构自重，而且更加经济合理。
【参考文献】
〖1〗 《高层民用建筑钢结构技术规程》 JGJ 99-98
〖2〗 《钢结构防火技术规程》(DG/TJ08-008-2000 )
