浅谈钢筋桁架楼承板在高大跨度型钢砼组合中的应用

摘要:钢筋桁架楼承板模板是采用钢筋混凝土楼板中钢筋等强代换及桁架计算原理来设计桁架模板配筋，经生产加工而成钢筋桁架模板，通过铆钉将模板固定在钢结构梁上，现场楼板内预埋可挠金属软管（安装穿线管），再绑扎剩余钢筋，最后浇筑混凝土。对模板之间的接缝及预留洞口做钢筋加强处理，楼板外部边沿设置钢板模板。本模板体系是型钢混凝土结构的一部分，与结构主体自成一体，混凝土强度达到规定强度后，无需拆除。

关键词:型钢混凝土组合结构 钢筋桁架楼承板 钢筋桁架楼承板模板 模板优化

中图分类号：TV331文献标识码： A

1、引言

在高大跨度型钢混凝土组合结构中，楼板的模板支撑体系因施工工艺复杂、施工工期较长、经济成本较高、施工安全系数较低等一系列的问题，一直成为建筑行业的一大难题。采用钢筋桁架楼承板模板代替传统的高大模板支撑体系，既能降低工程造价、简化施工工艺、提高施工质量、减少施工安全事故，实现了绿色施工。本文以XX大厦工程为例，来阐述在型钢混凝土组合结构中模板的优化。

2、工程概况

XX大厦工程建筑面积为6.67万平方米，地上23层，地下2层，框架剪力墙-型钢混凝土组合结构，建筑檐口高度为108m。一层中央生态厅层高为27.25m，跨度为25.2m，钢梁规格为H1000*500*35*40，钢梁之间的圆管水平支撑距楼板底的距离为7cm，楼板为180mm厚钢筋混凝土楼板，地下一层层高为6m，顶板为150mm厚钢筋混凝土楼板；地下二层层高为3.9m，顶板为120mm厚钢筋混凝土楼板。具体见下图 ：图2.1结构平面图。

3、模板设计

由于本工程一层中央生态厅层高为27.25m，浇筑一层顶部的钢筋混凝土楼板时所用模板支撑体系属于高大模板支撑体系。经建模分析，本工程东西向跨度为25.2m，南北向宽度为42m，高度为27.25m。如果使用普通的高大模板支撑体系，要从地下一层进行支撑（根据图纸设计标准，本工程车库顶板的活荷载为4 kN/，而支撑体系的井字架及上部荷载要求基础承载力为12 kN/，车库顶板无法满足高支模的受力要求），一层及地下部分要用搭设满堂支撑体系。具体要求为：一层高支模支撑体系要采取纵横间距不得大于450mm、步距不得大于1.5m的钢管脚手架支撑；地下一层要采用纵横间距不得大于900mm，步距不得大于1.8m的支撑体系进行加固。按此思路不仅施工难度较大，而且给施工工期、施工安全带来了极大的挑战。

为解决型钢混凝土组合结构中混凝土楼板的模板支撑问题，我项目部（施工单位）结合本工程的特点，经与业主及设计院沟通，进行了多次考察研究后，引入了钢筋桁架楼承板模板。钢筋桁架楼承板模板可以借助钢梁来完成自身支撑，并且足以承担起钢筋混凝土楼板湿作业时所产生的荷载，从而代替了其他模板支撑体系，按需进行混凝土浇筑。

图2.1结构平面图

4、钢筋桁架楼承板模板

钢筋桁架楼承板模板是采用钢筋混凝土楼板钢筋等强代换及桁架计算原理来设计桁架模板配筋，经生产加工而成钢筋桁架模板，通过铆钉将模板固定在钢结构梁上，现场楼板内预埋可挠金属软管（安装穿线管），再绑扎剩余钢筋，最后浇筑混凝土。对模板之间的接缝及预留洞口做钢筋加强处理，楼板外部边沿设置钢板模板（见下图 4.1钢筋桁架模板大样图）。【2】

图4.1钢筋桁架模板大样图

5、钢筋桁架模板实施

5.1深化设计

根据原施工图中钢筋混凝土楼板的配筋及钢梁的间距情况，结合钢筋桁架楼承板模板的技术要求，对钢筋桁架楼承板模板的桁架杆件、底模、桁架杆件连接点和桁架与底模连接点的进行设计。因钢筋桁架楼承板跨度较大时（根据钢筋桁架的型号不同，其最大跨度一般为3.2m～4.6m），其自身支撑体系无法满足混凝土湿作业的荷载，就要增加支撑。具体到本工程上，是采用L50角钢做成桁架固定于原有钢梁上（见图5.1钢筋桁架模板临时支撑桁架和图5.2钢筋桁架模板临时支撑效果图），最终根据钢梁或临时支撑的间距，对模板进行排版，确保每块模板做到即经济又合理。

图5.1钢筋桁架模板临时支撑桁架

图5.2钢筋桁架模板临时支撑效果图

5.2加工运输

根据设计图纸，利用专用设备进行加工。将同型号的模板用角钢进行打包处理，运输至施工现场。

5.3安装

1）安装准备

施工前对照图纸检查钢筋桁架模板尺寸与型号、钢筋桁架构造尺寸等是否符合满足设计要求。根据现场情况，确定安装顺序，每层钢筋桁架模板的铺设宜根据施工图起始位置由一侧按顺序铺设，最后处理边角位置。

2）边模安装

安装时，将边模板紧贴钢梁面，边模板与钢梁表面每隔300mm间距点焊长25mm、高2mm的焊缝。边模板拉线校直，调节适当后，用Ф12三级螺纹钢筋一端与栓钉点焊，一端与边模板点焊，将边模固定。

3）栓钉焊接

待钢筋桁架模板铺设完成后，用栓钉焊机在现场将栓钉焊接在钢梁上。为确保良好的栓钉焊接质量和施工质量，钢筋桁架模板底模与钢梁应尽可能的减小间隙，具体控制在1.0mm以内。如钢筋桁架模板本身小范围存在翘起，为了避免与钢梁间隙过大，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，从而使之与钢梁贴合。

4）管线敷设

楼板中敷设管线，一般采用可挠性金属软管。由于钢筋桁架间距有限，应尽量避免多根管线集束预埋，尽量采用直径较小的管线，分散穿孔预埋。电气接线盒的预留预埋，可事先将其在底模上固定，允许钻Φ30以内的小孔，钻孔时应注意避免钢筋桁架模板变形，以免影响外观或导致漏浆。

5）钢筋及附加钢筋绑扎

按设计要求设置楼板支座连接钢筋、负弯距筋及楼板上、下铁及分布钢筋，并将其与钢筋桁架绑扎或焊接牢固。楼板开孔处，要求设置洞边加强筋及边模，待楼板混凝土达到设计强度时，方可切断钢筋桁架模板的上下弦钢筋及钢板。

6、效益分析

6.1 经济效益

采用钢筋桁架楼承板模板与采用普通模板支撑体系相比如下：

采用普通模板支撑体系：一层及地下部分搭设满堂支撑体系的周转料具及模板见表6.1周转料具使用表（周转料具运输、搭设及拆除暂按60天考虑）：

表6.1周转料具使用表

序号 名称 使用量 日租金/单价 施工时间 金额

1 φ48×3.0mmm钢管 143984m 1.5分/日米 60天 129585.6元

2 扣件 91840个 0.8分/日米 60天 44083.2元

3 铁底托 3360个 1.2分/日米 60天 2419.2元

4 木方 61.3立方 250元/m³ 60天 15325元

5 步步紧 16358个 5.0分/日米 60天 49074元

6 顶丝 3360个 5.0分/日米 60天 10080元

7 山型卡 36754个 2.0分/日米 60天 44014元

8 模板 1058.4 55元/ 52920元

合计 注：模板安装、拆除及运输暂按60天 352793元

根据市场价格搭设本高支模需要人工费为25.2*42*（27.25+6）*14=492685.2元。（地下一层层高为6米，搭设高支模板架体人工费14元/ m³。）。

费用合计为352793+492685.2=845478.2元。

采用钢筋桁架楼承板模板进行施工，人工安装费及材料费（扣除钢筋桁架材料费）合计为150元/平方米。即节省845478.2-150*25.5*42=684828.2元。

6.2 工期效益

钢筋桁架楼承板模板为工厂加工产品，其施工工期仅为现场安装工期，经统计，安装时间为6天。所以节省工期至少为30天。

6.3 安全效益

采用钢筋桁架楼承板模板支撑体系，避免了高大模板支撑体系，大大减少了高处作业、高处坠物等情况，提高施工的安全性。

在型钢混凝土组合结构中，特别是大跨度型钢混凝土组合结构中，采用钢筋桁架楼承板模板可以大大降低成本、缩短工期、提高施工质量、减少施工安全事故、实现绿色施工。