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1、钢筋桁架楼承板在钢结构建筑中的应用崔友芳1 廖秋林2（北京城建集团有限责任公司 北京 100088）摘 要：在地下交可供类似工程参考。关键词：地铁工程 土压平衡盾构 风险Study on risk of shield in Metro engineeringDing Zhenming1 Liao Qiulin2（1.Beijing Agiletech Engineering Consultants Co., Ltd., Beijing 100037, China）（2. Beijing Urban Construction Group Co.，Ltd.，Beijing 100088，China
2、）Abstract: Based on analyzing in Metro engineering, study on general technical risks in applying EPB shield including optimized stratum, selection of cutterhead, reinforce of pit, process of shield, segment setting and fillgrouting work. The conclusion is useful for applying EPB shield.Keywords: Met
3、ro engineering，EPB shield，risk1前言随着办公楼、商场、机场、车站等大型公共建筑在迅速兴起，钢结构工程以其施工速度快、造价低、环保等优点得到了迅猛发展。尤其是，钢结构工程施工速度快是其最大优点之一。然而，钢结构工程中现浇楼板的施工却制约了工程的整体进度；为加快工程进度，一些新材料、新工艺也随之产生，钢筋桁架模板楼承板就是其中一种。本文系统介绍了钢筋桁架楼承板的工艺原理、节点深化设计、流程与施工方法等，并基于通过北京饭店二期改扩建工程和市委办公用房修缮改造工程两个工程中的实际应用，总结出钢筋桁架楼承板施工经验，供类似工程施工借鉴。2钢筋桁架楼承板工艺原理钢筋桁架楼承板
4、是由钢筋桁架、底模构成，钢筋桁架由上下弦钢筋、腹筋、支座竖筋组成，钢筋桁架的上下弦钢筋及腹筋的规格根据楼板设计配筋需要重新设计选择，通常采用HRB400级钢筋，腹杆钢筋通常采用冷轧光圆CRB550级钢筋；底模钢板采用0.5mm厚镀锌板。通过工厂机械化生产加工，楼板主受力钢筋组成桁架，并与底模焊接，由钢筋桁架承担施工中的各种荷载，起到不须设置支撑体系，缩短工期的效果，从而加快了施工进度，并达到一个较好的综合经济效果。钢筋桁架上弦杆间距188mm，腹杆间距200mm，桁架高度为楼板厚底减去楼板上下钢筋保护层厚度。腹杆钢筋与底模的焊点抗剪承载力标准值不小于1000N/m2。能承受结构施工期间钢筋及混
5、凝土自重和施工活荷载。桁架楼承板底模横向子母卡口将整个桁架连接成一块整体，并通过钢筋桁架纵向竖向钢筋及横向底模镀锌钢板与钢梁及梁柱节点角钢支撑间的焊接，使钢筋桁架模板与钢梁有效的连接，加上板边边模板，从而形成一个完整的模板体系，保证了混凝土的成型，钢筋桁架楼承板见图1。图1 钢筋桁架楼承板3工程概况北京饭店二期改扩建工程商业部分地上八层，为纯钢框架结构，建筑面积为60000平方米，柱网间距87008400mm，楼板短向跨度大多数位于4200mm4500mm之间，有部分板跨度达到5300mm。楼板厚度为120mm、130mm，为双向板，选用的钢筋桁架楼承板型号为TD3-90与TD3-100。市委
6、办公用房修缮改造工程地上建筑面积33000平方米，为剪力墙钢框架结构，柱网间距81008100mm，楼板短向跨度均小于3000mm。楼板厚度为110mm、120mm，为单项向板。选用的钢筋桁架楼承板型号为TD3-80与TD3-90。4节点深化设计钢筋桁架楼承板施工中承板与梁柱板结构、管线、预留洞口等结构匹配是施工难点，需针对性进行节点深化设计，包括结构深化设计和预留预埋深化设计。结构深化设计就是根据楼板配筋选择一个方向的钢筋桁架型号，同时配置另一个方向受力筋和支座弯矩筋。预留预埋深化设计是指敷设管线为刚性管线和预留洞口处理与结构加强等。因为钢筋桁架模板上下弦钢筋+腹杆钢筋焊接后钢筋较密，管线不
7、能斜穿过钢筋桁架，只能沿纵横向敷设。同时由于钢筋桁架间距有限，应尽量避免多根管线集束预埋，尽量分散预埋；对于预留的洞口，边长或直径大于300mm的洞口一般图纸上有明确做法，而边长或直径小于300mm的洞口，如有切断钢筋桁架，必须按照规范要求增加附加钢筋。基于通过北京饭店二期改扩建工程和市委办公用房修缮改造工程两个工程结构特点，钢筋桁架楼承板深化节点主要包括以下几方面。1）与剪力墙节点钢筋桁架楼承板与核心筒剪力墙周围做法不像普通现浇板那样预留楼板水平钢筋，只需在剪力墙外侧预留焊接板，设置角钢支撑即可。当钢筋桁架楼承板垂直于剪力墙时，采用755的角钢，当钢筋桁架楼承板平行于剪力墙时，采用505的角
8、钢，见图2与图3。图2 与剪力墙节点（垂直于剪力墙时）图3 与剪力墙节点（平行于剪力墙时）2）楼板边缘及悬挑板节点无悬挑板时，用2.0厚镀锌钢板作为封边模板，见图4；当悬挑板长度大于200mm、但小于钢筋桁架板高度的7倍时，悬挑板不需要增加支撑，见图5；当悬挑板长度大于钢筋桁架板高度的7倍时，需要增加临时支撑，见图6。图4 楼板边模板图5 悬挑板长度小于桁架板高度的7倍时图 6 悬挑板长度大于桁架板高度的7倍时3）钢柱周边节点钢柱周边除在四角焊接钢筋桁架板支撑角钢外，还必须在钢柱四周增加抗裂筋，每边抗裂筋为312，见图7。图7钢柱周边加筋节点4）无梁洞口节点大于1000m的洞口，钢结构设计时均
9、增加钢次梁，小于1000mm的洞口应在洞口四周上下各增加214钢筋，见图8。图8 预留洞口加筋节点5 施工流程与要点 根据前述内容，钢筋桁架楼承板的施工顺序总体如下：每段钢筋桁架板的铺设宜根据图纸起始位置基准线由一侧按顺序铺设，安装时先安装第一块板，随即将模板端部竖向钢筋与钢梁焊接，依次安装其它板，最后处理边角位置，见图9。图9 施工流程图（请崔总修改，深化设计、混凝土施工简写或不要）此外，为确保施工顺利还应在以下几方面加强控制。 1）平面形状变化处（遇钢柱、弧形钢梁等处）：现场对钢筋桁架板进行切割，切割前对要切割的钢筋桁架板尺寸进行检查、复核后，在模板上放线切割。切割后应现场补焊支座钢筋，切
10、割采用机械切割，不得采用火烧。切割时注意钢筋桁架板上搭接扣的方向。2）钢筋桁架板伸入梁边的长度，平行于钢梁处，底模与钢梁的搭接不得小于50mm，垂直于钢梁处，模板端部的竖向钢筋在钢梁上的搭接长度（指钢梁的上翼缘边缘与端部竖向支座钢筋的距离）不得小于75mm，确保在浇筑混凝土时不漏浆。图2-8钢筋桁架板平行钢梁方向在钢梁上搭接图2-9钢筋桁架板垂直钢梁方向在钢梁上搭接3）钢筋桁架板就位后，应立即将其端部竖向钢筋与钢梁点焊牢固；沿板宽度方向，将底模与钢梁点焊，焊接采用手工电弧焊，焊点间距不大于300mm，悬挑部位焊点间距加密为200mm（注意调节焊机电流为50A，焊接镀锌板效果较好），有效的防止模
11、板侧边漏浆。4）待铺设一定面积之后，必须及时绑扎楼板下铁钢筋，以防钢筋桁架侧向失稳。垂直于钢筋桁架模板方向布置的楼板下铁钢筋设置在钢筋桁架模板下弦钢筋之下，楼板上铁分布钢筋设置在垂直于钢筋桁架模板方向上弦钢筋的上面。5）若将钢筋桁架裁断，应采用同型号的钢筋将钢筋桁架重新连接进行恢复，并按图纸要求进行补强（一般指预留的管道孔洞）。6）加强栓钉焊接的质量控制。采用钢筋桁架模板楼承板的工程，钢梁的抗剪栓钉应在钢筋桁架模板安装后再焊接，采用非穿透焊。钢筋桁架板底模与钢梁的间隙控制在1.0mm以内才能保证栓钉的焊接质量，故应尽可能的减小其间隙，注意控制钢筋桁架板底模不变形，对钢梁因起拱而引起桁架板不能与
12、钢梁紧密贴紧的部位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，使之与钢梁贴合然后再焊接。吊装钢梁用的吊环在铺板前应铲平，平整度不超过1mm。影响栓钉焊接质量的另外一个因素是钢梁上翼缘板漆膜厚度不宜过厚，达到30m即可。6结束语钢筋桁架楼承板是由钢筋桁架、底模构成，钢筋桁架由上下弦钢筋、腹筋、支座竖筋组成，钢筋桁架的上下弦钢筋及腹筋的规格根据楼板设计配筋需要重新设计选择，通常采用HRB400级钢筋，腹杆钢筋通常采用冷轧光圆CRB550级钢筋；底模钢板采用0.5mm厚镀锌板。钢筋桁架楼承板虽然加快了结构施工进度，减少了劳动力、节约了部分资源，但在施工过程中仍然能发现一些不足，并且在组织施工前应充分预测到方能真正使其效益最大化。参考文献1 钱七虎，戎晓力.中国地下工程安全风险管理的现状、问题及相关建议J.岩石力学与工程学报，2008，27(4):649-655.联系方式：丁振明，西城区百万庄大街9号院1号楼二层-203（融城公寓东侧）（邮编：100037），电话13379240975，zmding_
