摘要:依托實際工程項目,基于前期有限元分析計算及現場管理總結,介紹了裝配式鋼筋桁架疊合板的組成與常見節點,對設計和施工階段的幾個關鍵問題進行凝練,梳理了5個在施工過程中較為常見的施工難點問題并對擬解決措施進行說明。為實現“提質、增效、降本”的工程管理目標,對裝配式鋼筋桁架疊合板的施工難點進行分析總結,以期對同類3建設項目有一定的借鑒意義。
關鍵詞:裝配式 鋼筋桁架疊合板 施工難點 解決措施 工程管理
Analysis of Construction Difficulties and Control Measures of Prefabricated Steel Truss Composite Slabs
CHEN Liangjie
Jiaxing Vocational and Technical College, Jiaxing, Zhejiang Province, 314036 China
Abstract: Based on practical engineering projects, and preliminary finite element analysis and calculations as well as on-site management summaries, this article introduces the composition and common nodes of prefabricated steel truss composite slabs. It concisely summarizes several key issues in the design and construction phases, outlines five common construction difficulties in the construction process, and explains proposed solutions. In order to achieve the engineering management objectives of \"improving quality, increasing efficiency, and reducing costs,\" this article analyzes and summarizes the construction difficulties of prefabricated steel truss composite slabs, aiming to provide some reference for similar construction projects.
Key Words: Prefabricated; Steel truss composite slabs; Construction difficulties; Solution measures; Engineering management
新型建筑工業化是建筑行業高質量發展和建筑企業數字化轉型的重要路徑之一[1]。樓板是建筑結構中最容易實現裝配工業化的部分,其中樓板的材料用量占全部建筑材料用量的50%~70%,樓板的支模施工時間占總工期的40%~70%,因此,樓板裝配的優化空間巨大且經濟效益顯著。目前,鋼筋桁架疊合板是我國裝配式建筑中采用最廣泛的樓板形式,不僅能夠顯著提高預制率,還兼具整體性好、節省模板、底面平整、施工高效等優勢,可以應用于多種裝配式結構體系[2-4]。本文依托實際工程,分析總結裝配式鋼筋桁架疊合板的施工工藝和應用難點,對其中的若干關鍵問題進行梳理總結,以期為同類工程提供借鑒。
1 工程背景
臺州市路橋區某住宅項目總建筑面積約27.6萬m2,容積率≤2.2,其中包含27層高層和11層、13層小高層,項目施工體量大、工期緊。該項目建設按照臺州市人民政府批準實施的《臺州市綠色建筑專項規劃(2016—2025)》予以執行,綠色建筑等級建設要求為二星級,該項目實施裝配式建筑。《裝配式混凝土結構技術規程》(JGJ 1—2014)中第6.6.1條規定[5]:裝配整體式結構的樓蓋(板)宜采用疊合樓蓋(板)。該項目在標準層樓面板采用疊合板,符合浙江省《裝配式建筑評價標準》(DBJ33/T 1165—2024)要求。本文對疊合板在應用過程中發現的難點問題進行梳理,總結在圖紙設計和施工過程中的施工管控手段。
2 鋼筋桁架疊合板簡介
2.1 定義
鋼筋桁架疊合板是由預制板和現澆鋼筋混凝土層疊合而成的復合樓板,預制板既是樓板結構的組成部分,又是樓板現澆鋼筋混凝土層的永久性模板。疊合樓板的厚度參考圖集《15G366-1桁架鋼筋混凝土疊合板(60 mm厚底板)》和項目實際設計要求,預制部分厚度為60 mm,現澆層厚度為70 mm;預制板表面做成凹凸差不小于4 mm的粗糙面,在預制板內設置桁架鋼筋可以增加預制板的整體剛度和水平界面抗剪性能,同時鋼筋桁架的下弦和上弦可以作為樓板的下部和上部受力鋼筋使用。
2.2常用節點
本工程中鋼筋桁架疊合板的桁架筋高度為85 mm,疊合板側面和上部疊合面均為粗糙面,鋼筋保護層厚度不小于15 mm,吊點處采用附加鋼筋。常用節點如下。
2.2.1桁架鋼筋布置節點
按設計要求,桁架鋼筋的布置方向沿主要受力方向布置,平行于疊合板長邊方向。按規范要求,桁架上弦鋼筋中心到板邊的距離要求不大于300 mm,且間距不宜大于600 mm。工程中按此布置方式實施,保證了疊合板的整體剛度和力學性能。
2.2.2吊點構造節點
施工過程中可以使用桁架筋作為吊點,吊點兩側橫擔2根280 mm直徑的HRB335鋼筋,并且垂直于桁架筋。吊點的數量根據疊合板的跨度和寬度確定,對跨度在3.5 m及以下、寬度2.4m以下的疊合板設置4個吊點,對跨度3.5~6 m、寬度2.4 m以下的疊合板設置6個吊點。
2.2.3出筋連接節點
板端支座處按設計要求,疊合板應伸入支座10 mm深度,預制板內的縱向受力鋼筋宜從板端伸出并錨入支撐梁或墻的后澆混凝土中,錨固長度不應小于5d(d為縱向受力鋼筋直徑),并且宜伸過支座中心線。該出筋連接節點容易對吊裝、施工綁扎等造成一定干擾。
2.2.4不出筋連接節點
板側鋼筋設計為不伸出時,為保證密拼縫處的抗裂力學性能,需要在緊鄰預制板頂面的后澆層內設置附加鋼筋。附加鋼筋截面面積不宜小于預制板內的同向分布鋼筋面積,間距不宜大于600 mm,在板的后澆混凝土疊合層內錨固長度不應小于15d(d為附加鋼筋直徑),在支座內錨固長度也不應小于15 d且宜伸過支座中心線。該不出筋連接節點若能保證力學性能,對吊裝、施工綁扎等較為友好。
2.3施工工藝流程
鋼筋桁架疊合板施工工藝流程包括疊合板到場質量驗收、梁模板鋪設、疊合板吊裝、梁鋼筋綁扎與管線預埋、面層鋼筋綁扎和面層混凝土澆筑。整個施工工藝流程中包含木工、鋼筋工、水電工、吊裝工、泥工等多個專業工種,并且施工過程存在前后工序交叉,對施工組織設計和現場管理有較高要求。
3 施工難點解析
鋼筋桁架疊合板與現澆混凝土層的配合設計非常關鍵,但受限于混凝土樓板厚度要求等,在設計階段常發現“錯、漏、碰、缺”等圖紙問題,為在施工階段能取得更好的效益,本文梳理了5個在施工過程中較為常見的施工難點問題以供討論。
3.1疊合板質量缺陷
常見現狀:出廠的鋼筋桁架疊合板在進場驗收時常發現施工質量缺陷不一,如邊角混凝土損壞、缺棱掉角嚴重等。或因工廠產能有限,供應能力不足,有時甚至存在鋼筋桁架疊合板型號有誤。
原因分析:一方面是廠家在流水線施工中自檢不足,對鋼筋桁架疊合板的裂縫、翹曲、點位錯位等未及時發現整改;另一方面是廠家產能不足,對高峰期供貨供應不上,技術人員在核對下料下單時遺漏或疏漏關鍵型號信息。
解決方法:一是廠家加強質量管理內控,必要時施工方可以安排監理人員駐場抽查,同時對到場的不合格疊合板一律作退場處理;二是如果施工現場場布條件允許,采用施工現場備貨方案,對鋼筋桁架疊合板提前驗收、穿插吊裝,以滿足高峰期施工進度要求。
3.2桁架筋高度不合理
常見現狀:疊合板中的桁架筋在設計階段未充分考慮施工現場水電線管的實際情況,使桁架筋高度過高或過低,最終導致面層澆筑混凝土后面層鋼筋露筋嚴重。
原因分析:技術人員在圖紙深化階段未考慮預埋電管的施工實際情況,按照預埋電線管交叉兩層來計算,常規PVC電線管直徑為20 mm,樓板面層鋼筋按φ8雙向計算,則桁架筋空間=13 cm(整體板厚)-6c m(疊合板厚)-1 cm(桁架筋)-0.8×2 cm(雙層雙向樓板鋼筋)-0.3 cm(砼保護層厚度)=4.1 cm,說明桁架筋高度需要按4.1 cm考慮。如果桁架筋高度過高,則澆筑混凝土后面筋露筋嚴重,如果桁架筋高度過低,則桁架筋空間內無法排下兩層電線管,上下布管后也會造成面層澆筑混凝土外露電線管。
解決方法:一是在設計階段,嚴格按疊合板厚度、桁架筋、樓板鋼筋、砼保護層厚度反算桁架筋空間高度,充分考慮現場施工實際情況,做到各方人員相互交圈;二是在施工階段,如果遇到部分露筋位置,需要局部加厚混凝土保護層。
3.3 板帶位置疊合板鋼筋綁扎不足
常見現狀:施工現場多數采用的是出筋疊合板,造成板帶位置有拉鉤鋼筋,該位置疊合板鋼筋綁扎嚴重不足,再加上現場人員踩踏等,造成面層混凝土澆筑后樓底板漏筋、銹跡現象嚴重,后期銹跡處理困難。
原因分析:鋼筋班組對此處鋼筋的綁扎通常不到位,全數綁扎要求的落地性較差。如果在該處全數增加墊塊,也會增加施工成本。
解決方法:施工管理人員對班組進行明確施工交底,必須要求拉鉤處全數綁扎,或增設墊塊,同時減少在該板帶位置的人為踩踏。另外,可以論證使用同等力學性能的不出筋疊合板,直接取消該板帶位置,進一步優化施工方案。
3.4疊合板與梁交界處線管集中
常見現狀:鋼筋桁架疊合板與梁、柱交界處,由于有集中電線管穿過,造成該處現澆混凝土厚度薄、易開裂現象,甚至會影響建筑結構安全性能。
原因分析:有墻柱腳根的位置處應力集中現象明顯,如果該位置布置有疊合板且電線穿管集中,會造成墻柱管線保護層厚度薄,易引起混凝土面層開裂。
3.5面層鋼筋和水電管工序倒置
常見現狀:現場鋼筋和水電如存在工序倒置時,對疊合板打鑿后易產生裂縫和不易清理的混凝土碎屑,該部分的現澆混凝土質量無法得到保證,存在嚴重質量隱患。
原因分析:疊合板吊裝完成后,綁扎梁鋼筋的同時應及時穿插施工預埋套管,若有滯后,則水電工只能通過打鑿疊合板后放入預埋套管。
解決方法:嚴格控制水電和鋼筋施工的穿插工序,先水電工施工,完成預埋套管驗收后再進行鋼筋施工,同時對梁底的碎屑務必進行清理。
4 鋼筋桁架疊合板應用難點總結
4.1出筋鋼筋桁架疊合板
鋼筋桁架疊合板做出筋設計時,安裝疊合板時底部必須做好獨立支架支撐,尤其是出筋的板帶位置必須加固牢靠。最難處理的是板帶位置拉鉤的露筋問題,在施工過程中難以全面管理到位,在施工完成后的銹跡處理時也存在增加人工成本和增加質量隱患的問題。
4.2不出筋鋼筋桁架疊合板
不出筋鋼筋桁架疊合板是在傳統出筋鋼筋桁架疊合板上的一種改進,它在預制過程中避免了鋼筋的外伸(俗稱“胡子筋”),從而簡化了生產、運輸和安裝環節,提高了施工效率。不出筋鋼筋桁架疊合板安裝時,應搭設可靠的支撐系統,并對其疊合板之間的密縫連接采用可靠的連接方式,如附加鋼筋焊接、螺栓連接等。將來不出筋鋼筋桁架疊合板將在材料性能、結構設計、施工技術、成本控制等方面不斷優化和改進,以滿足不同建筑項目的需求。
5 結語
裝配式鋼筋桁架疊合板結合了預制和現澆技術,承載能力強、樓板整體性好、施工速度快且質量可控,本文結合實際項目對裝配式鋼筋桁架疊合板的施工難點進行了介紹和原因分析,并簡述了相關解決方法。在正確實現施工節點做法的情況下,裝配式鋼筋桁架疊合板能夠提高樓板施工質量。雖然本文做了一些研究,但針對不同建筑業態、不同結構體系和不同管理目標要求的工程項目,鋼筋桁架疊合板的節點深化設計、現場施工質量管理等均有差異,甚至會對工程質量、施工進度、成本產生較大的影響,仍需要通過項目實踐不斷完善。應對裝配式鋼筋桁架疊合板拼縫處的幾何構造和裂縫開展規律進行進一步研究,不斷提升裝配式鋼筋桁架疊合板的施工質量。
參考文獻
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