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【摘 要】钢筋桁架模板既具有预制板的施工快速的优势，又具有现浇板整体刚度大，抗震性能好的优点，钢筋桁架模板组合结构楼板体系，作为钢结构建筑系统的重要组成部分，国外已有较长时间的应用经验，但在国内则应用时间短、经验少，本文对钢结构中钢筋桁架模板组合结构楼板体系的应用进行技术和经济等研究。
【关键词】钢结构；钢筋桁架模板；砼组合楼板
application technology of Steel bar truss slab deck
Tang Fei，Yuan Hui
（Schenck Process （Tianjin） Industrial Technology Co.， Ltd Tianjin 300385）
【Abstract】Steel bar truss slab deck not only have high construction speed， but also have good earthquake-resistance and high stiffness as newly poured concrete slab.，it will be an important kind of construction structure.The structure of composite deck slab， as an important component of steel structure building， has been applied for long time ， and rich experience is accumulated at abroad.， But at home ， its application time is short， and experience is lack. It has practical significance the technology and economy research on application of Steel bar truss slab deck in steel structure building.
【Key words】Steel structure；Steel bar truss slab deck；Sheeting-concrete composite slabs
1.钢筋桁架模板简介
1.1 产品概况：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。
1.2 产品形状：如图1
图1 钢筋桁架立面钢筋桁架剖面
1.3 构件规格：钢筋桁架模板是由钢筋桁架、支座钢筋、底模等构件构成。钢筋上下弦采用成盘供应得热轧钢筋HPB235、HRB400或冷轧带肋钢筋550级；腹杆采用成盘供应得HPB235、冷轧光圆钢筋550级或650级；桁架支座钢筋用热轧钢筋HPB235或HRB335。底模柴用镀锌卷板，基板厚度为0.5mm，镀锌层两面总计不小于120g/m2。
1.4 节点设计：（如图2部分节点）
图2
2. 钢筋桁架混凝土楼板受力特点
2.1 普通现浇钢筋混凝土楼板，施工阶段因下部支模故基本没有挠度，待混凝土达到一定强度后拆模，在自重作用下，楼板下挠，板底混凝土产生拉力、甚至出现裂缝。而钢筋桁架模板根据是否设临时支撑分为两种情况：
2.1.1 设临时支撑时，与普通现浇混凝土楼板基本相同。（前期做好设计，基本不会出现）
2.1.2 不设临时支撑时，在混凝土结硬前，楼板强度和刚度即钢筋桁架的强度的刚度，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，在除去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。
2.2 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。
3.施工过程中操作要点
3.1 深化设计：
3.1.1 根据设计图纸中梁的排部，确定最大无支撑间距；结合现浇混凝土楼板荷载情况，通过计算确定上、下弦钢筋及底模规格。
3.1.2 根据主结构形式确定排板方向。
3.1.3 根据桁架模板的规格，确定与主结构的搭接长度及搭接形式。
3.1.4 确定横纵向悬挑及收边形式。
3.1.5 确定单块模板长度。
3.2 绘制模板详图：详图必需按《房屋建筑制图统一标准》（GB50001-2001）绘制；详图中必需对每块单板进行编号，并与平面图中位置一一对应。
3.3 分层、分段加工：分层、分段加工是为了节约场地，打包、现场验收方便，就位方便，确保施工进度。
3.4 分段打包：打包每组不得超过28张，高度不得超过1.3m，长度不得大于12m；钢筋桁架模板长度小于3m绑扎2道，长度3-6米绑扎3道，长度6m以上不得少于4道；包低用木垫格垫起，垫格间距不大于4m。
3.5 就位：
3.5.1 钢筋桁架模板，装卸时应采用吊具。严禁直接使用钢丝绳捆绑起吊。起吊要平衡，不能有倾斜现象。
3.5.2 按其不同板型，将所需块数配置好，吊运到每一施工节间。
3.5.3 为保护底模在吊运时不变形，应使用软吊索或在钢丝绳与板接触的转角处加胶皮或钢板下使用垫木，但必须捆绑牢固。 3.5.4 钢筋桁架模板（整包）在就位后，与钢梁之间必须有临时固定措施。
3.6 弹线、散板：
3.6.1 为保证钢筋桁架模板铺设平直，在铺设前应弹好控制线。
3.6.2 散板时，每块钢筋桁架模板的底模朝上放置，并根据施工图纸确定板边方向。
3.6.3 散板按由近及远的顺序，即沿钢筋桁架模板包向周围蔓延，前一块板，作为就位后一板的马道。
3.6.4 一个区间安装完成后，方能进行下一区间散板；当天所散单板，必须当天铺设完成。
3.7 安装：
3.7.1 钢筋桁架模板平面及立面施工顺序：每层钢筋桁架模板的铺设宜从起始位置向一个方向铺设，随主体结构安装施工顺序铺设相应各层的钢筋桁架模板。
3.7.2 对准事先弹好的基准线，安装第一块板，将其支座竖筋与钢梁满焊固定，确保在高空施工时支座竖筋与钢梁焊接的抗拉承载力大于空气产生的吸引力，每个焊点不能小于支座钢筋的3/4直径。
3.7.3 施工人员逐一块板倒退安装，将后一块板最为前一块板的安装平台，将钢筋钢筋桁架模板翻转 ，与安装好搭接。
3.7.4 楼板连接采用扣合方式，板与板之间的拉钩连接应紧密平直，严禁单块板板缝未完全咬合进行下一块板安装。
图3 安装过程中的板缝搭接形式
3.7.5 平面形状变化处（钢柱角部、核心筒转角处等），可将钢筋桁架模板两端切割，切割前应对要切割的尺寸进行放线并检查复核。可采用机械或氧气切割，切割时尽量选择桁架接点的部位，但必须满足设计搭接的要求，切割后的钢筋桁架模板端部仍需按照原来的要求焊接水平支座钢筋和竖向支座钢筋，若在节点中部切断，腹杆钢筋也需焊接在竖向钢筋上，就位后方可进行安装。
3.7.6 跨间收尾处若不足板宽，可将钢筋桁架模板沿钢筋桁架长度方向切割，切割后板上应有一榀或二榀钢筋桁架，不得将钢筋桁架切断。
3.7.7 若设计在楼板上要开洞口，施工应预留。应按设计要求设洞口边加强筋，四周设边模板，待楼板混凝土达到设计强度后，方可切断钢筋桁架模板的钢筋及底模。切割时宜从下往上切割，防止底模边缘与浇注好的混凝土脱离，切割可采用机械切割或气割进行。
3.7.8 钢筋桁架模板安装好以后，禁止切断钢筋桁架上的任何钢筋，若确需将钢筋桁架裁断，应采用相同型号的钢筋将钢筋桁架重新绑扎连接，并满足设计要求的搭接长度。
3.7.9 单个区间铺设完成后，进行支座钢筋补焊。
3.7.10 对于没有支座钢筋的钢梁（如模板跨中的钢梁）上加焊栓定，以确保钢筋桁架模板施工阶段的稳定性及增强建筑工作阶段的整体稳定性。
3.7.11 用4公斤木锤，将板缝咬合部位砸平；施工荷载较大时，可采用角焊塞焊连接，以防止模板相互移动或分开，焊缝间距300mm左右，长度20～30mm为宜。
3.7.12 端板（钢筋桁架平行于钢梁端部处），底模在钢梁上的搭接不小于30mm，沿长度方向将镀锌钢板与钢梁点焊，焊接采用手工电弧焊，焊缝间距不大于300mm，长度不低于20～30mm。
3.7.13 沿板长方向选挑或沿板宽方向不悬挑部分，可用与底模等厚的镀锌板收边，沿板宽方向悬挑，可采用热轧卷板收边。
3.7.14 钢筋桁架模板铺设好后，应做好成品保护，避免人为的损坏，禁止堆放杂物。
4.方案优势
4.1 经济：现浇混凝土楼板搭设脚手架、支模板的措施费、人工费与铺设钢筋桁架模板的安装费基本相同，但搭设脚手架、支模板所需的时间要远远长于安装钢筋桁架模板；
4.2 工作量：使用钢筋桁架模板现场绑扎钢筋工作量减少60%～70%，可进一步缩短工期；桁架受力模式合理，可以提供更大的楼承板刚度，可大大减少或无需施工用临时支撑；
4.3 安全：钢筋桁架模板的力学性能与传统现浇楼板相同，楼板抗裂性能好；耐火性能与传统现浇楼板相当；底模不参与使用阶段受力，不需考虑防火、防腐问题；
4.4 质量：钢筋桁架模板的钢筋排列均匀，上下层钢筋间距及混凝土保护层厚度由可靠保证；楼板的双向刚度接近，有利于建筑物抗震。
5.结语
目前，多高层钢结构建筑楼板一般采用带一定肋高的压型钢板混凝土组合楼板，这种楼板有楼板下表面不平整、钢筋绑扎繁琐、钢筋间距及混凝土保护层厚度不好控制、不能做成双向板等多方面的不足。钢筋桁架模板系统是将楼板中的钢筋在工厂加工成钢筋桁架，并将钢筋桁架与镀锌压型钢板焊接成一体的组合模板。与以往的楼板施工方法不同，在建设现场，可以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，便可浇筑混凝图，提高了楼板施工效率。在应用实例上，北京居然大厦在经济技术方面效果相当明显，不仅节省了支模板、搭设脚手架的人工费、措施费，而且其力学性能与传统的现浇楼板基本相同，满足了结构设计的刚度要求、抗震性能。钢筋桁架模板充分发挥了钢结构施工周期短的优势，为钢结构楼板施工提供了一条新路子。
【关键词】钢结构；钢筋桁架模板；砼组合楼板
application technology of Steel bar truss slab deck
Tang Fei，Yuan Hui
（Schenck Process （Tianjin） Industrial Technology Co.， Ltd Tianjin 300385）
【Abstract】Steel bar truss slab deck not only have high construction speed， but also have good earthquake-resistance and high stiffness as newly poured concrete slab.，it will be an important kind of construction structure.The structure of composite deck slab， as an important component of steel structure building， has been applied for long time ， and rich experience is accumulated at abroad.， But at home ， its application time is short， and experience is lack. It has practical significance the technology and economy research on application of Steel bar truss slab deck in steel structure building.
【Key words】Steel structure；Steel bar truss slab deck；Sheeting-concrete composite slabs
1.钢筋桁架模板简介
1.1 产品概况：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。
1.2 产品形状：如图1
图1 钢筋桁架立面钢筋桁架剖面
1.3 构件规格：钢筋桁架模板是由钢筋桁架、支座钢筋、底模等构件构成。钢筋上下弦采用成盘供应得热轧钢筋HPB235、HRB400或冷轧带肋钢筋550级；腹杆采用成盘供应得HPB235、冷轧光圆钢筋550级或650级；桁架支座钢筋用热轧钢筋HPB235或HRB335。底模柴用镀锌卷板，基板厚度为0.5mm，镀锌层两面总计不小于120g/m2。
1.4 节点设计：（如图2部分节点）
图2
2. 钢筋桁架混凝土楼板受力特点
2.1 普通现浇钢筋混凝土楼板，施工阶段因下部支模故基本没有挠度，待混凝土达到一定强度后拆模，在自重作用下，楼板下挠，板底混凝土产生拉力、甚至出现裂缝。而钢筋桁架模板根据是否设临时支撑分为两种情况：
2.1.1 设临时支撑时，与普通现浇混凝土楼板基本相同。（前期做好设计，基本不会出现）
2.1.2 不设临时支撑时，在混凝土结硬前，楼板强度和刚度即钢筋桁架的强度的刚度，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，在除去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。
2.2 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。
3.施工过程中操作要点
3.1 深化设计：
3.1.1 根据设计图纸中梁的排部，确定最大无支撑间距；结合现浇混凝土楼板荷载情况，通过计算确定上、下弦钢筋及底模规格。
3.1.2 根据主结构形式确定排板方向。
3.1.3 根据桁架模板的规格，确定与主结构的搭接长度及搭接形式。
3.1.4 确定横纵向悬挑及收边形式。
3.1.5 确定单块模板长度。
3.2 绘制模板详图：详图必需按《房屋建筑制图统一标准》（GB50001-2001）绘制；详图中必需对每块单板进行编号，并与平面图中位置一一对应。
3.3 分层、分段加工：分层、分段加工是为了节约场地，打包、现场验收方便，就位方便，确保施工进度。
3.4 分段打包：打包每组不得超过28张，高度不得超过1.3m，长度不得大于12m；钢筋桁架模板长度小于3m绑扎2道，长度3-6米绑扎3道，长度6m以上不得少于4道；包低用木垫格垫起，垫格间距不大于4m。
3.5 就位：
3.5.1 钢筋桁架模板，装卸时应采用吊具。严禁直接使用钢丝绳捆绑起吊。起吊要平衡，不能有倾斜现象。
3.5.2 按其不同板型，将所需块数配置好，吊运到每一施工节间。
3.5.3 为保护底模在吊运时不变形，应使用软吊索或在钢丝绳与板接触的转角处加胶皮或钢板下使用垫木，但必须捆绑牢固。 3.5.4 钢筋桁架模板（整包）在就位后，与钢梁之间必须有临时固定措施。
3.6 弹线、散板：
3.6.1 为保证钢筋桁架模板铺设平直，在铺设前应弹好控制线。
3.6.2 散板时，每块钢筋桁架模板的底模朝上放置，并根据施工图纸确定板边方向。
3.6.3 散板按由近及远的顺序，即沿钢筋桁架模板包向周围蔓延，前一块板，作为就位后一板的马道。
3.6.4 一个区间安装完成后，方能进行下一区间散板；当天所散单板，必须当天铺设完成。
3.7 安装：
3.7.1 钢筋桁架模板平面及立面施工顺序：每层钢筋桁架模板的铺设宜从起始位置向一个方向铺设，随主体结构安装施工顺序铺设相应各层的钢筋桁架模板。
3.7.2 对准事先弹好的基准线，安装第一块板，将其支座竖筋与钢梁满焊固定，确保在高空施工时支座竖筋与钢梁焊接的抗拉承载力大于空气产生的吸引力，每个焊点不能小于支座钢筋的3/4直径。
3.7.3 施工人员逐一块板倒退安装，将后一块板最为前一块板的安装平台，将钢筋钢筋桁架模板翻转 ，与安装好搭接。
3.7.4 楼板连接采用扣合方式，板与板之间的拉钩连接应紧密平直，严禁单块板板缝未完全咬合进行下一块板安装。
图3 安装过程中的板缝搭接形式
3.7.5 平面形状变化处（钢柱角部、核心筒转角处等），可将钢筋桁架模板两端切割，切割前应对要切割的尺寸进行放线并检查复核。可采用机械或氧气切割，切割时尽量选择桁架接点的部位，但必须满足设计搭接的要求，切割后的钢筋桁架模板端部仍需按照原来的要求焊接水平支座钢筋和竖向支座钢筋，若在节点中部切断，腹杆钢筋也需焊接在竖向钢筋上，就位后方可进行安装。
3.7.6 跨间收尾处若不足板宽，可将钢筋桁架模板沿钢筋桁架长度方向切割，切割后板上应有一榀或二榀钢筋桁架，不得将钢筋桁架切断。
3.7.7 若设计在楼板上要开洞口，施工应预留。应按设计要求设洞口边加强筋，四周设边模板，待楼板混凝土达到设计强度后，方可切断钢筋桁架模板的钢筋及底模。切割时宜从下往上切割，防止底模边缘与浇注好的混凝土脱离，切割可采用机械切割或气割进行。
3.7.8 钢筋桁架模板安装好以后，禁止切断钢筋桁架上的任何钢筋，若确需将钢筋桁架裁断，应采用相同型号的钢筋将钢筋桁架重新绑扎连接，并满足设计要求的搭接长度。
3.7.9 单个区间铺设完成后，进行支座钢筋补焊。
3.7.10 对于没有支座钢筋的钢梁（如模板跨中的钢梁）上加焊栓定，以确保钢筋桁架模板施工阶段的稳定性及增强建筑工作阶段的整体稳定性。
3.7.11 用4公斤木锤，将板缝咬合部位砸平；施工荷载较大时，可采用角焊塞焊连接，以防止模板相互移动或分开，焊缝间距300mm左右，长度20～30mm为宜。
3.7.12 端板（钢筋桁架平行于钢梁端部处），底模在钢梁上的搭接不小于30mm，沿长度方向将镀锌钢板与钢梁点焊，焊接采用手工电弧焊，焊缝间距不大于300mm，长度不低于20～30mm。
3.7.13 沿板长方向选挑或沿板宽方向不悬挑部分，可用与底模等厚的镀锌板收边，沿板宽方向悬挑，可采用热轧卷板收边。
3.7.14 钢筋桁架模板铺设好后，应做好成品保护，避免人为的损坏，禁止堆放杂物。
4.方案优势
4.1 经济：现浇混凝土楼板搭设脚手架、支模板的措施费、人工费与铺设钢筋桁架模板的安装费基本相同，但搭设脚手架、支模板所需的时间要远远长于安装钢筋桁架模板；
4.2 工作量：使用钢筋桁架模板现场绑扎钢筋工作量减少60%～70%，可进一步缩短工期；桁架受力模式合理，可以提供更大的楼承板刚度，可大大减少或无需施工用临时支撑；
4.3 安全：钢筋桁架模板的力学性能与传统现浇楼板相同，楼板抗裂性能好；耐火性能与传统现浇楼板相当；底模不参与使用阶段受力，不需考虑防火、防腐问题；
4.4 质量：钢筋桁架模板的钢筋排列均匀，上下层钢筋间距及混凝土保护层厚度由可靠保证；楼板的双向刚度接近，有利于建筑物抗震。
5.结语
目前，多高层钢结构建筑楼板一般采用带一定肋高的压型钢板混凝土组合楼板，这种楼板有楼板下表面不平整、钢筋绑扎繁琐、钢筋间距及混凝土保护层厚度不好控制、不能做成双向板等多方面的不足。钢筋桁架模板系统是将楼板中的钢筋在工厂加工成钢筋桁架，并将钢筋桁架与镀锌压型钢板焊接成一体的组合模板。与以往的楼板施工方法不同，在建设现场，可以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，便可浇筑混凝图，提高了楼板施工效率。在应用实例上，北京居然大厦在经济技术方面效果相当明显，不仅节省了支模板、搭设脚手架的人工费、措施费，而且其力学性能与传统的现浇楼板基本相同，满足了结构设计的刚度要求、抗震性能。钢筋桁架模板充分发挥了钢结构施工周期短的优势，为钢结构楼板施工提供了一条新路子。