钢筋桁架模板施工工艺

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  中铁建工集团有限公司
  摘要:本文主要从钢筋桁架模板施工特点、原理、流程、操作要点、安全及质量控制等方面进行了阐述,具有明显的经济效益,对钢筋桁架模板的施工具有一定的借鉴意义。
  关键词:钢筋桁架模板;施工;工艺;效益
  1  前言
  多高层钢结构的迅猛发展对工程工期提出了更高的要求,而楼板的施工方法是影响工期的重要因素。目前,多高层钢结构建筑楼板一般采用满堂脚手架模板和带一定肋高的压型钢板组合楼板,满堂架脚手架模板施工周期长,支模、拆模人工费用高;带一定肋高的压型钢板楼板有使建筑物净高减小、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、造价高等缺点。钢筋桁架模板新产品可以充分发挥工厂加工、安装施工周期短的优势,综合经济效益好,为我国跨既有线站房楼板施工、钢结构楼板施工、铁路、高架桥提供了新方法。
  2  工艺特点
  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。钢筋桁架模板是由钢筋桁架(由上弦、腹杆、下弦钢筋组成)、支座钢筋、底模等构件构成。
  与传统的楼板施工方法不同,在施工现场,可以将钢筋桁架模板直接铺设在钢梁上,然后进行钢筋工程安装,管线预埋,便可浇筑混凝土,同时减少了模板拆除工序,提高了工效,加快了施工进度,降低了支撑体系施工的安全风险。减少了普通模板及其支撑体系钢管脚手架等周转材料的使用,节省了费用,同时节能、环保。
  钢筋桁架模板具有如下优特点:桁架受力模式合理,楼板整体性能优越,施工便捷、环保、工期有保证;可设计为双向板,可调整桁架高度与钢筋直径,拟适用于跨度较大的楼板,同时钢筋桁架可以替代结构板中的钢筋;力学性能与传统现浇楼板基本相同,楼板抗裂性能好;底模不参与使用阶段受力,不需考虑防火、防腐问题,即安全又经济;钢筋排列均匀,上下层钢筋间距及混凝土保护层厚度有可靠保证;板底平整,净高有保证;楼板的双向刚度相近,有利于建筑物抗震;
  3  适用范围
  钢筋桁架模板适用于现浇混凝土结构建筑、钢结构建筑楼板和屋面板,高速铁路轨枕、高架桥等领域中。
  4工艺原理
  在混凝土终凝前,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。混凝土终凝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。
  在使用阶段,钢筋桁架上下弦钢筋与楼板中钢筋、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。
  钢筋桁架底模为钢板镀锌层,钢板仅0.5mm 厚,计算楼板承载力及挠度时不考虑其作用,故底部无需做防火处理。但在正常使用情况下,钢板的存在改善了楼板下部混凝土的受力性能,增加了楼板的刚度。
  5  施工工艺流程及操作要点
  5.1 施工工艺流程:
  施工准备→安全带固定绳安装→支撑角钢施工→边模施工→梁上弹线确定位置→钢筋桁架模板吊运至楼面→钢筋桁架模板安装→钢筋工程安装及管线敷设→浇筑混凝土
  



5.2 操作要点
  5.2.1 安全带固定绳安装
  钢筋桁架安装时,钢梁间为露空状态。施工人员在钢筋桁架安装过程中必须佩带安全带,沿钢筋桁架铺设方向在钢梁上每隔4米焊接钢管,钢管间用8#钢丝绳连接,施工人员安全带系在安全绳上。
  5.2.2 支撑角钢施工
  1、同层楼板高度不一致时,需在钢梁腹板上焊接角钢(标高同模板底)。如图所示:
  图5.1  楼板高度不同节点处理
  2、钢结构与混凝土交接处,角钢与之焊接来支撑钢筋桁架模板。如图所示:
  图5.2  钢结构与混凝土交接处处理
  5.2.3 边摸施工
  1、边模板是防止混凝土渗漏的关键部件。根据楼板厚度,选准边模板型号、确定边模板搭接长度;
  2、安装边模板时,将边模板放置在结构外边线位置。边模板与钢筋桁架支座焊接,所有边模必须按图纸要求全部施工完毕后方可进行钢筋桁架模板安装施工;
  根据设计图纸要求,先弹出钢筋桁架模板的起始线,然后根据模板标准尺寸在梁上依次弹出板块分格线。
  5.2.5 钢筋桁架模板吊运至楼面
  1、货物进场后,将包装捆轻卸在指定存放场地,底部垫平枕木;
  2、吊装前,按照货运清单编号明确包装捆所在区域,若并排三捆长度相当,并在同一区域的,则采用三捆同时吊运,若长度特殊不能三捆同时起吊的或不在同一区域的单捆模板,则采用单捆型高空吊运。吊运机械根据工地实际情况而定,可用塔吊,也可用汽车吊车;
  3、钢筋桁架模板长度一般不超过12m,每延米重量约为7~10Kg,单捆包装一般可包装12~14块模板。吊装时需要根据具体的吊装数量,合理使用起吊机械;   5.2.6 钢筋桁架模板安装
  1、钢筋桁架安装一般为从一个方向按顺序向令一个方向进行,对准基准线,安装第一块板,并依次安装其它板,钢筋桁架模板连接采用扣合方式,板与板之间的拉钩连接应紧密,保证浇筑混凝土时不漏浆,同时注意排板方向要一致,以保证穿附加钢筋的便捷性。对于排板方向成90度或一定角度时,应根据施工图钢筋排布方案,由下至上,仔细、正确地进行绑扎;
  2、钢筋桁架模板就位之后,立即将其端部的支座竖向钢筋与钢梁焊接牢固,端部每个支座竖向钢筋都必须与钢梁焊接牢固。以避免大风或施工错动的影响改变板基准线的位置。
  3、待铺设一定的面积之后,应及时绑扎楼板钢筋,以防止钢筋桁架侧向失稳;
  5.2.7 附加钢筋工程及管线敷设
  钢筋桁架安装到位后,必须按设计要求设置楼板附加受力钢筋、支座连接筋及负筋,连接筋应与钢筋桁架绑扎或焊接;进行附加钢筋工程施工,先安装下部附加钢筋,再安装上部附加钢筋,再安装洞边附加筋,最后安装连接钢筋。
  禁止随意扳动、切断钢筋桁架,楼板上需开孔必须事先由设计认可;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。
  受钢筋桁架的影响,板中的敷设管线,宜采用柔韧性较好的材料。尽量采用直径小一点的管线,分散穿孔预埋;
  附加钢筋及管线敷设完成自检合格后由监理进行隐蔽工程验收,验收合格后才能进行下道工序。
  5.2.8浇筑混凝土
  浇注混凝土时,混凝土出口应对应在钢梁位置,泵管应支设在钢梁上。混凝土浇筑时严禁将混凝土堆积过高,应及时将混凝土分散,防止应力集中导致钢筋桁架坍塌。
  6材料与设备
  6.1应用材料
  6.1.1钢筋桁架宽度为0.6m,长度根据现场结构跨度而定,最长为12m,桁架高度在5mm≤h≤270mm范围,实际高度根据现场需要而定,。钢筋桁架模板形状如下图:
  图6.1 钢筋桁架模板剖面
  6.1.2上下弦采用成盘供应冷轧带肋钢筋550级;腹杆采用成盘供应的冷轧光圆钢筋550 级;桁架支座钢筋用热轧钢HPB235。底部镀锌钢板厚度为0.5mm,屈服强度大于260N/mm?。
  6.2施工机具与检测设备
  主要机具:塔吊(汽车吊车)一台,1~10#卡环各一个,三捆型高空吊架一套,对讲机4台,电焊机4台,氧气、乙炔2套,安全配电柜,钢丝绳若干,电工工具,劳动防护用品及安全带、安全网。
  主要检测设备:全站仪1台,水准仪1台,钢卷尺5把。
  7  质量控制
  7.1 镀锌钢板成型后,镀层不应有肉眼可见的裂纹、剥落等缺陷;检验要求800件为一批,每批抽查量不小于2%,且不得少于3件;
  7.2 每件制品的焊点脱落、漏焊数量不得超过焊点总数的4%,且相邻三焊点及脱落数不得多于1个;检验要求800件为一批,每批抽查量不小于2%,且不得少于3件,抗箭极限承载力试验每批抽查每类焊点不少于3点;
  7.3 钢筋桁架外形尺寸与焊接质量检查,检验要求800件为一批,每批抽查量不小于2%,且不得少于3件;
  钢筋桁架模板宽度、长度及桁架构造尺寸允许偏差表:
  钢筋桁架模板的长度
  宽度允许偏差
  长度允许偏差
  ≤5.0m
  ±4mm
  ±6mm
  >5.0m
  ±10mm
  对应尺寸
  允许偏差
  钢筋桁架高度
  ±3mm
  钢筋桁架间距
  ±10mm
  桁架节点间距
  ±3mm
  7.4 严格按照图纸及相应规范的要求调整桁架板位置,板的直线度误差为10mm,板的错口要求<5mm;
  7.5 钢筋桁架模板铺设后做好成品保护,避免表面凹陷;逐步进行质量检查,安装结束后,进行隐蔽、交接验收;
  7.6 钢筋桁架要有出厂合格证;
  7.7 钢筋桁架同方向的上弦、下弦钢筋必须对直,以便附加钢筋和管线的安装;
  7.8 刚接桁架就位后,立即将其端部的每个支座竖向钢筋与钢梁焊接牢固,防止大风或施工影响改变板的位置;
  7.9 钢筋桁架在装、卸、安装中严禁用钢丝绳捆绑直接吊装,采用三捆型高空吊架吊运。运输及堆放应有足够支点,以防变形,要做到上盖下垫。
  7.10 钢筋桁架进场后,将包装捆轻卸在指定存放场地,将一样长度的包装捆三捆一排整齐排列,底部垫平枕木。
  7.11 加强成品保护,铺设人员交通马道减少在钢筋桁架上的人员走动,严禁在钢筋桁架上堆放重物。
  8  安全措施
  钢筋桁架模板工程施工中劳动强度大、高处作业多、环境复杂多变等特点。根据实际情况制定严格有效的管理制度。各专业的管理人员和技术工人必须持证上岗。
  8.1 楼层板的装卸、吊装均采用软带吊装,吊装软带必须配套,多次使用后应检查,有破损则需换新;
  8.2 钢筋桁架模板在人工散板和安装时工人必须系好安全带,戴好安全帽,脚穿防滑鞋,雨天及大风天(6级以上)禁止作业;
  8.3钢筋桁架安装前必须先做好安全带固定绳,钢筋桁架模板必须边散板铺设边电焊固定,钢筋桁架模板施工楼层下方禁止人员穿行,并设明显告示牌标识;   8.4 钢筋桁架模板铺设后上面禁止集中荷载;对局部变形的部位要衬锤后敲打复原;
  8.5 施工时应对周边及下面进行清理检查,防止火情发生,现场配置有效灭火设施;
  8.6 开关箱内部和顶部应装订防火板,实行“一机一闸一漏”制,熔丝不得用其它金属代替,且开关箱上锁编号,有专人负责。
  9  环保措施
  作业时尽量控制噪音影响,卸车搬运及施工时,不得猛砸敲击钢筋模板,轻搬轻运,小心操作。操作平台和楼层上的杂物,严禁随意抛弃,应装入容器运走。
  10  效益分析
  经工程实践证明,本工法是科学合理的,经济效益十分明显,目前在厂房、办公楼、酒店、住宅、市政平台、机场、铁路、高架桥等领域应用广泛。
  由于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有可靠保证,提高了混凝土楼板的质量;楼板的双向刚度相近,有利于建筑物抗震。钢筋桁架楼板构件采用工厂产业化生产大大缩短了工程工期,提高了楼板施工的效率。钢筋桁架楼板施工,大大减少了钢筋的绑扎量。提高了模板施工过程中的安全系数。相对于压型钢板、满堂架支撑模板体系费用大大减少。费用分析明细表:
  模板支撑体系名称
  定额单价(元/m2)
  结构减少钢筋费用(元/m2)
  实际单价(元/m2)
  钢管脚手架模板
  100(层高按8.6m考虑)
  0
  100
  压型钢板模板
  170
  0
  170
  钢筋桁架模板
  140
  60
  80
  10.1  费用分析明细表
  十一  应用实例
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