压型钢板-混凝土组合楼板施工技术

压型钢板-混凝土组合楼板施工技术1前言随着高层建筑，特别时高层建筑钢结构的发展，压型钢板与混凝土组合楼板越来越受到人们的重视，它具有节约钢材，降低造价、施工速度快、节省模板和抗震性能好等优点。加拿大、美国、日本等国在60年代就广泛地把压型钢板于混凝土组合楼板应用在高层建筑钢结构上，而我国在组合楼板的研究和应用上起步较晚，这主要是由于我国钢材产量低、与其配套的技术未得到开发所致。近几年来，由于新技术的引进，组合楼板的研究和应用才迅速地发展起来，并且在长富宫中心、京铁大厦、新锦江宾馆等高层建筑钢结构中得到推广应用，取得了一定的经济效益。2工程概要工程位于北京市，总建筑面积11.2万m2。塔楼地下4层,为钢筋混凝结构；地上35层，为全钢结构。地上35层采用压型钢板-混凝土组合楼板。组合楼板的厚度为180mm、150mm和130mm三种。本工程所用压型钢板的肋高选用75mm和51mm，厚度为0.91mm的双面热浸5%，铝锌量为275g/m2两种。压型钢板的形式为开口型。压型钢板的总用量约为70000m2。塔楼由空间曲面和平面曲面共同形成双曲面设计造型。在设计上，塔楼的空间曲面依靠外围钢柱折线形成整体近似曲面的方法实现；而平面曲面则是通过弧形楼板来实现。整个塔楼形似为纺梭体。3厂家的选择目前，市场上生产压型钢板的厂家非常多，各厂家的实力也参差不齐。这就要求我们在施工的过程中，应结合工程的实际情况，对厂家进行合理地考察和选择。根据本工程施工的情况，我们得出在进行厂家选择的时候，主要应考虑以下几个方面：3.1该公司生产能力能否满足施工进度的需要。这一点在本工程施工的过程体现的尤为突出。在本工程中，钢柱为一柱三层，每节柱的施工周期约为15天，这就要求压型钢板厂家必须按照我们施工的进度将材料进场。3.2该公司生产的压型钢板能否通过国家防火检测。3.3该公司在国内有没有类似工程的施工经验。3.4该公司生产的压型钢板能否满足工程的技术要求。这一点主要应该验算该厂家生产的压型钢板在施工过程中，在荷载作用下压型钢板自身的应力和组合楼板的整体挠度。本工程对压型钢板的承载力演算过程如下：取组合楼板的厚度为130mm，计算厚度为0.91mm2LF-230压型钢板承载力，其波高为51mm，则组合楼板的平均厚度为104.5mm。荷载：板的恒荷载标准值：104.5mm钢筋混凝土板自重10-3×104.5×25=2.6125kN/㎡0.91mm厚压型钢板自重0.91×10-3×10.83×9.8=0.0966kN/㎡合计2.7091kN/㎡板的活荷载标准值（考虑施工冲击荷载）：2.45kN/㎡施工荷载1.5kN/㎡考虑荷载组合系数为1.2则：总荷载设计值q1=1.2×（2.7091+2.45）=6.191kN/㎡总荷载设计值q2=1.2×（2.7091+1.5）=5.091kN/㎡压型钢板的截面特性取值：WEf=21.98cm3Ief=56.04cm4E=2.05×105MPa[f]=340MPa[ω]=L/200或20mm计算简图qq按连续板计算压型钢板弯曲应力和挠度：（i）σ=0.07q1l2/Wef=0.07×6.191×l2/×21.98340MPa=[f]（ii）ω=0.521q2l4/（100EIef）=0.521×5.091×l4/(100×56.04×2.05×105)[ω]=l/200综合以上可得：此种压型钢板的最大跨度为2.78m。本工程中楼板的最大跨度为2.7m，因此可得出该压型钢板能够满足本工程承载力要求。同样，验算出150mm和180mm板厚的楼板采用3LF-305-0.91mm也能够满足承载力要求。本工程通过对上述几个方面的详细考察，最终确定台湾一生产厂家作为本工程的压型钢板供应商。4构造要求压型钢板可分为两类：一类仅供施工浇注混凝土时作为模板使用的压型板，它除满足施工要求外，无特殊要求，这种楼板为非组合板；另一类除作为施工模板外，在使用阶段还要作混凝土板的受力钢筋，这就要求压型钢板与混凝土叠合面之间有传递纵向剪力的能力，这中楼板称为组合板，为了使压型钢板能够传递钢板与混凝土之间的纵向剪力，需要对压型板采取一定的构造措施。4.1本工程中主要压型钢板的型号、截面尺寸：（2LF-230）（3LF-305）4.2收边及配套辅材：1.2mm厚×3000mm长1.2mm厚×3000mm长1.2mm厚×3000mm长LBD400.91mm厚3L0.75mm厚SBJBW3DT0.75mm厚JBN5施工顺序5.1立面施工顺序：为保证上节钢柱安装人员操作安全，应先铺设本节柱的上层压型钢板，后铺设下层压型钢板。5.2平面施工顺序：在钢结构施工过程中，在每个楼层验收合格后即可进行压型钢板的施工。6工艺流程施工准备绘制压型钢板排版图、统计构件压型钢板加工（试验鉴定）交验、运输、入库钢结构主体验收放压型钢板安装位置线配件加工交验、运输、入库反馈7施工方法7.1一般要求：7.1.1按照安装单元的施工顺序进行配料，将每个单元的压型钢板按照铺装顺序成捆打包运至现场。7.1.2压型钢板在施工时起模板作用，在使用阶段代替板底部分钢筋的作用，并协同砼共同受力。因此在铺设中应严格按设计要求，保证连接质量。7.2压型钢板安装：7.2.1吊放与铺设（1）压型钢板由指定的厂家供货。该公司在供货时，压型钢板应以安装单元为单位成捆运至现场，每捆压型钢板按照该厂提供的布置图将压型钢板按照铺装顺序叠放整齐。（2）压型钢板起吊前，需按设计施工图核对其板型、尺寸、块数和所在部位，确认配料无误后，分别随主体结构安装顺序和进度，吊运到各施工节间成叠堆放。堆放应成条分散。压型板在吊放于梁上时应以缓慢速度下放，切忌粗暴的吊放动作。（3）无外包装的压型钢板，装卸时应采用吊具。严禁直接使用钢丝绳捆绑起吊。起吊要平稳，不能有倾斜现象，以防滑落伤人。（4）为保护压型钢板在吊运时不变形，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。谨防垫木滑移，压型钢板倾斜滑落伤人。（5）压型钢板成捆堆置，应横跨多根钢梁，单跨置于两根梁之间时，应注意两端支承宽度，避免倾倒而造成坠落事故。（6）安装压型钢板前，应在梁上标出压型钢板铺放的位置线。铺放压型钢板时，相邻两排压型钢板端头的波形槽口应对准。板吊装就位后，先从钢梁己弹出的起铺线开始，沿铺设方向单块就位，到控制线后应适当调整板缝。（7）压型钢板起吊示意图：（8）刮风速≥6m/s时禁止施工，己拆开的压型钢板应重新捆扎，否则，压型钢板很可能被大风刮起，造成安全事故或损坏压型钢板。7.2.2固定：（1）压型钢板在定位后应立即以焊接方式固定于结构杆件上，钢承板侧向与钢梁搭接处，或钢承板与钢承板侧向搭接处，均须在跨间或90cm间距(取小值)即需有一处侧接固定(采用焊接或嵌扣夹)；详见压型钢板固定及堵头板施工大样。软吊索LL/3L/3成捆压型钢板Φ15熔焊@每－波谷压型钢板公母扣侧接处≤300≤300搭接长度≥50mm搭接长度≥梁中心线（2）任何未固定的压型钢板可能会被大风刮起或滑落而造成事故。7.2.3焊接：（1）每一片压型钢板两侧沟底均需以15mm直径的熔焊与钢梁固定，焊点的平均最大间距为30㎝。焊接材料应得穿透压型钢板并与钢梁材料有良好的熔接。如果采用穿透式栓钉直接透过压型钢板植焊于钢梁上，则栓钉可以取代上述的部分焊点数量；但压型钢板铺设定位后，仍应按上述原则被固定，唯熔焊直径可以改为8mm以上。（2）与钢梁的焊接不仅包括压型钢板两端头的支承钢梁，还包括跨间的次梁；（3）如果栓钉的焊接电流过大，造成压型钢板烧穿而松脱，应在栓钉旁边补充焊点。7.2.4压型钢板收边做法：（1）当压型钢板临边梁或铺设不连续时：多余部分现场切除最大空隙700采用整板切除压型钢板收边大样（当压型钢板临边梁或铺设不连续时）30≤L≤50350最大空隙700200最大空隙350最大空隙2001.2mm收边板(SB150或SB250)BD40多余部份现场切割L型堵头板（2）板连续铺设跨梁时：DECK(LF2或LF3)沟肋方向沟肋方向DECK(LF2或LF3)梁中心线收边宽度DECK(LF2或LF3)收边板BD40-0.91mm收边板EQEQ1.2mmJBN1801.2mmJBW180剖面压型钢板梁上收边施工大样（当压型钢板连续铺设跨梁时）7.2.5现场切割：（1）工地现场所需压型钢板的切割工作，如斜边、切角、超长、留孔等，均应使用等离子切割机，避免破坏钢板表面镀层处理。如使用氧气乙炔切割，则应于切割口边缘涂上富锌粉防锈漆，以免锈蚀；（2）在压型钢板定位后弹出切割线，沿线切割。切割线的位置应详参照楼板留洞图和布置图，并经核对；（3）如错误切割，造成压型钢板的毁坏，应记录板型与板长度，并及时通知供货商补充；（4）一般孔洞应尽可能留在混凝土浇筑后再切割,如垂直板肋方向的预开洞有损及压型钢板的沟肋时，必须按规定补强。补强措施详见图开孔补强施工大样7.2.6开孔补强的说明：（1）圆形孔径，小于等于800mm，或长方形开孔任何一向的尺寸小于等于800mm者，可以先行围模，待楼板混凝土浇筑完成后，并达到设计强度的75%以上再进行切割开孔。（2）开孔角隅及周边应依照钢筋混凝土结构开孔补强的方式，配置补强钢筋。现场切割波谷波峰各点焊一处(1.5mm)补强钢筋2φ12当开孔面积小于100cm时,斜角补强钢筋可免2挡板B补强钢筋2φ12（开孔边长小于300,沿孔周边的补强钢筋可免）B挡板A(1.5mm)挡板A镀锌厚（3）当开孔直径或任何一向的尺寸大于800mm时，应于开孔四周添加围梁。见图压型钢板开孔≥800mm的加强措施钢梁φ19熔焊钢@300每肋槽φ19熔焊钢≥800mm≥800mmL65×6角钢压型钢板开孔≥800mm的加强措施8钢筋混凝土部分施工每层楼板待压型钢板、栓钉验收合格后，方可进行钢筋工程的施工。组合楼板的混凝土部分施工与纯混凝土楼板施工工艺基本类似，在此不做详细说明。在浇筑混凝土时，由于本工程采用无支撑压型钢板作为楼板模板，因此在混凝土浇筑时，应小心避免混凝土堆积过高，以及倾倒混凝土所造成的冲击。9质量管理9.1压型钢板施工应注意以下几点：（1）压型钢板铺设后做好成品保护，避免表面凹陷。（2）压型钢板铺设方向应满足钢筋通过的需要。（3）预留洞口位置应在允许偏差范围内，不应有未经处理的错钻孔洞。（4）组合楼盖压型钢板与主体构件的锚固支承长度应符合设计要求，且不应小于50mm，端部锚固件连接应可靠，设置位置应符合设计要求。9.2压型钢板安装安全、环保措施（1）压型钢板必须边铺设边固定，禁止无关人员进入施工部位；（2）压型钢板施工楼层下方禁止人员穿行；压型钢板在人工散板时，工人必须系好安全带。（3）压型钢板铺设后及时封闭洞口，设护栏并作明显标识；（4）压型钢板铺设后周边应设防护栏杆。10效益分析10.1由于压型钢板作为浇灌混凝土的模板，节省了大量的木模板及其支撑。这一方面节约了大量的木材；另一方面省却了全部或部分模板支撑，也为各工种的施工，提供了宽广的工作面。10.2由于压型钢板非常轻便，因此堆放、运输及安装都非常方便，省去了大量支模工作。不仅节省了大量的劳力，还减少了现场工作量，改善了工人施工条件。10.3压型钢板在使用阶段，因其和混凝土的组合作用，还可代替受拉钢筋。因此减少了钢筋的制作和安装工作。10.4由压型钢板组合楼板的几何形状所决定，组合楼板具有较大的刚度，且省去了许多受拉区混凝土（因为在混凝土结构的承载能力计算中不考虑混凝土的受拉作用）。使组合楼板的自重减轻。这一方面减少了混凝土量，另一方面减轻了结构的静荷载，对结构十分有利，尤其是高层建筑与地震区建筑更有重要意义。10.5便于敷设通信、电力、采暖等管线。并且可敷设保温、隔音、隔热、隔震等材料，改善楼面的工作性能。10.6由于压型钢板作为浇筑混凝土的模板直接支承于钢梁上，而且为各种工种作业提供了宽广的工作平台，因此浇筑混凝土及其它工种均多层立体作业，大大加快了施工进度，缩短了工期。这对规模较大的高