压型钢板混凝土组合楼板施工工法-福建住房和城乡建设网

　 压型钢板混凝土组合楼板施工工法

　工法编号：FJGFEJ08-2011

　完成单位：中建七局第三建筑有限公司 千易建设集团有限公司

　主要完成人：卢信贵 陈泽君 李统瑞 周国伟 陈霖

　1 前 言

　在近几年大跨度高层或超高层建筑、大跨度工业厂房中，压型钢板混凝土组合楼板开始广泛应用，这种新型结构与常规的混凝土楼板结构相比，压型钢板模板在支撑体系、排板、吊装、切割、收边、焊接、封口、预留孔洞等施工方法与常规的木模板施工方式上有许多不同点，组合楼板结构中的钢筋及混凝土施工方法与常规混凝土结构楼板施工也有差异。

　我司通过厦门文化艺术中心科技馆、厦门文化艺术中心博物馆及福州万象广场等三大工程实践，形成了压型钢板混凝土组合楼板施工工法。厦门文化艺术中心工程，被福建省人民政府授予省重点建设项目优胜奖，并荣获全国优秀质量管理小组称号。

　2 特 点

　2.0.1 压型钢板及栓钉将混凝土楼板与型钢梁连结在一起形成整体，质量可靠，结构新颖。

　2.0.2 压型钢板用作永久模板，不用拆模，自重轻，劳动强度低，省工、省时、省力。

　2.0.3 用压型薄钢板完全取代木模板，减少了森林资源采伐；压型金属钢板保水性好，混凝土拌

　制需水量小，振捣排放泥浆污水少，节能环保效果更好。

　3 适用范围

　本工法适用于大跨度高层或超高层建筑、大跨度工业厂房结构楼板的施工，对类似结构施工也有一定的借鉴作用。

　4 工艺原理

　压型钢板混凝土组合楼板结构体系，利用压型钢板自身具有的重量轻、强度高、承重大、抗震性好的特点，刚度大的压型钢板可取消传统钢筋混凝土楼板施工的木模板施工的支撑系统,可直接在上面完成楼板结构施工。工程中压型钢板被视作混凝土楼板的永久性模板，与混凝土具有很好粘结强度，钢板肋增加楼板的有效高度，增强结构楼板的强度和刚度。

　5 施工工艺流程及操作要点

　5.1 工艺流程

　5.2 操作要点

　5.2.1 支架搭设

　模板直接铺设在型钢梁上，根据板跨、施工荷载及压型钢板的度和刚度情况，支架可灵活选取不同形式。

　1 当压型钢板的强度和刚度满足结构自重及施工荷载要求时，楼板施工不用搭设模板支架。

　2 结构自重及施工荷载较大，压型钢板的强度和刚度不满足要求，支架材料能满足强度和刚度要求时，利用工字型钢梁翼沿作为支撑点，采用简易高支模法。

　3 结构自重及施工荷载较大，压型钢板的强度和刚度不满足要求， 当采用简易高支模法不能满足要求时，应采用满堂钢管落地脚手架或满堂碗扣式落地钢管脚手架。

　a 简易支模剖面图 b 高支模剖面图

　图5.2.1 高支模剖面图

　5.2.2 压型钢板铺设

　1 压型钢板选择

　压型钢板有效覆盖宽度与结构尺寸相匹配，边幅模板在钢梁支承长度≥50mm。钢板净厚度t（不包括镀锌或饰面层厚度），仅作模板用t≥0.5mm，作模板兼有受力要求t≥0.75mm，波槽宽度≥50mm，波高H≤80mm。

　2 压型模板安装

　1）压型钢板模板在搬运过程中，用软麻绳或软纤维绳捆绑，不得采用钢丝绳捆绑直接起吊，避免绑扎处压坏模板。长度小于3m捆扎≥2道，长度3～6m捆扎≥3道，长度大于6m捆扎≥4道。

　2）采用等离子弧切割机下料，不得采用氧气乙炔切割，避免烧坏钢板镀锌涂层。

　3）在等截面钢梁上铺设模板时，从一端向另一端铺设；在变截面钢梁上铺设模板时，由梁中向两端铺设。

　4）相邻跨模板端头槽口对齐贯通，随铺设随校正随点焊，防止模板松动滑脱。

　5）模板与钢梁搭接支承长度≥50mm，当设计无规定时，焊点直径12mm，焊点间距200mm～300mm。

　6）连续钢板在钢梁处搭接,两模板搭接长度≥50mm，先点焊成整体，再与钢梁进行栓钉锚固。

　5.2.3 压型钢板封堵

　压型钢板封堵包括端头封堵及边沿封堵。

　1 端头封堵 压型钢板端头反波口，用与模板相同的钢板剪开90°弯折，与模板端口三个侧面搭接，自攻螺丝固定，确保端头封堵牢靠。

　2 边沿封堵 板外边、洞口周边用L型通长的4mm厚薄钢板与钢梁点焊连接成组合楼板的挡边板，焊点直径10mm～12mm，焊点间距200mm～300mm。封沿板上口加焊Ф6@1000钢筋拉结，增强封沿板侧向刚度。

　图5.2.3-1 封堵剖面图

　3 压型钢板洞口加强

　组合楼板开洞加强按设计具体规定，如开洞尺寸≤1500mm时，加强做法可参见下图。

　图5.2.3-2 压型钢板洞口加强

　4 标高变化处理

　结构中的卫生间、阳台、走廊等标高变化处，可采用以下三种处理方法：

　1）标高降低处板厚改变，板底标高不变，压型钢板连续铺设。

　2）板厚不变，钢梁底标高不变，钢梁边缘焊接型钢作为压型钢板支承端，钢板断开铺设。

　3）板厚不变，标高改变处钢梁底降低，钢板断开铺设。

　图5.2.3-3 标高变化处理剖面图

　5.2.4 栓钉

　栓钉穿透压型钢板凹勒与钢梁焊接，使组合楼板与钢梁连结成整体。

　1 栓钉布置

　栓钉直径：板跨＜3m，栓钉直径13mm或16mm；板跨3m～6m，栓钉直径16mm或19mm；板跨＞6m，栓钉直径19mm。

　栓钉高度：焊后栓钉高度应大于波高加30mm，栓钉顶面混凝土保护层厚度≤15mm。

　栓钉间距：栓钉沿梁轴线方向布置，其间距≥5d（d为栓钉直径，下同）；栓钉垂直梁轴线方向布置，其间距≥4d；边距≥35mm。

　2 栓钉焊接

　1）熔焊栓钉机的用电量大，为保证焊接质量及其他用电设备的的安全，必须单独设置电源。

　2）每个焊钉带一个磁环保护电弧的热量及稳定。

　3）操作时，要待焊缝凝固后才能移去焊钉枪。

　表5.2.4 JSS-2500型熔焊机的参数表

　项 目 单位 参 数 适用电压 V 380±10% 电源频率 Hz 50/60 电功率 kV.A 225 最大输出电压 V 100 作用时间调节范围 s 0.1～1.9 输出电流调节范围 A 500～2500 适用的栓钉直径 mm 8～25 适用温度 ℃ 40

　5.2.5 钢筋安装

　1 钢筋接头形式

　组合楼板钢筋接头形式采用搭接或搭接焊接,结构长宽尺寸超过50m时,受力钢筋接头应全部采用搭接焊接,以保证组合楼板具有更好的整体刚度。

　2 钢筋绑扎

　组合楼板波谷有配筋及无配筋两种形式，横向受力钢筋一般顺着压型钢板波长方向布置，在铺设楼板横向受力钢筋前，先每隔3m垂直波长方向铺设1根支承钢筋，以免受力钢筋坠落波谷。

　受力钢筋交叉部位应全部交叉扣绑扎，扎丝尾部要全部弯入钢筋网以内，所有绑扎搭接处≥3个扣，不得采用斜扣。

　3 钢筋马凳制作安装

　压型钢板表面凹凸不平，用钢筋方型骨架专门马凳支撑板面层钢筋，骨架采用φ≥12mm的钢筋进行加工，长度300mm为宜，宽度按横跨过两个波顶，高度按具体板厚计算。为了防止马凳在压型钢板板肋上滑动，将根部钢筋两端弯折，卡在压型钢板两侧面，钢筋马凳按1.5m×1.5m间距设置。

　图5.2.5 马凳安装示意图

　5.2.6 水电管线预埋

　压型钢板电气设备管线处，用双金属取孔气开孔，减少压型钢板模板的破损及不必要的封堵。

　5.2.7 混凝土浇筑

　1 混凝土拌制

　压型连续金属板保水性能远远优于常规木模板，混凝土浇注时，泥浆沿板缝渗漏很少。在保证工作性能前提下，与常规的混凝土相比，组合楼板混凝土拌制尽量采用较少用水量和较小坍落度，避免过多水泥浆上浮在混凝土表面，影响组合楼板混凝土实体质量。混凝土中掺加聚丙烯纤维，增强组合楼板抗裂性能。

　2 运输通道搭设

　压型钢板厚度很薄，尖硬物品碾压很容易凿穿。用木马凳搭设斗车运输通道时，马凳支承处用木板支垫在压型钢板模板上，严禁用钢筋马凳搭设。搭设混凝土泵管支承在捆绑的废弃汽车轮胎上。

　3 混凝土浇筑

　组合楼板混凝土浇筑时应该散铺，不得集中堆积，虚铺厚度考虑模板凹槽所占的体积，经平板振动器振实粗平后，用铁抹子找平，混凝土初凝前再压实收光一遍。

　5.2.8 混凝土养护

　混凝土硬化至可上人时，开始对混凝土养护，养护时间不少于7d。

　当气温高于10℃时，采用浇水养护。冬期施工不得将裸露部分混凝土直接浇水养护，应用草袋、麻袋和塑料薄膜等进行保温保湿养护。

　5.2.9 支架拆除

　模板支架拆除时间，不考虑模板对楼板结构受力作用，参照GB50204-2002混凝土施工规范中模板拆除规定是偏安全的。

　5.3 劳动力组织

　根据施工内容投入劳动量，每100m2组合楼板需用劳动量见下表。

　表5.3 劳动组织情况表

　序 号 工 种 人 数 工作任务 1 模板工 2 模板搬运、安装、封堵 2 电焊工 1 栓钉焊接、模板点焊 3 钢筋工 2 钢筋制作、绑扎、混凝土垫层 4 混凝土工 3 混凝土浇注、养护 6 材料与设备

　6.1 材 料

　本工法涉及的材料主要包括压型钢板、钢筋、混凝土等。

　6.1.1 压型钢板

　1 压型钢板的力学性能、防腐性能、防火能力满足设计和规范要求。

　2 压型钢板采用镀锌钢板，其镀锌层厚度应满足使用期间不致锈损的要求。

　6.1.2 钢筋

　与一般钢筋混凝土楼板结构用钢筋相同。

　6.1.3 混凝土

　混凝土配合比设计应按《普通混凝土的配合比设计规程》JGJ55-2000的规定基本相同，不同点：

　1 坍落度 在满足施工要求条件下，尽量采用较小的混凝土坍落度。自拌混凝土坍落度10mm～20mm，泵送混凝土坍落度60mm～80mm为宜。

　2 掺合料用量 为增强组合楼板的抗裂性能 ，掺加0.7～0.9kg/m3的2cm长的聚丙烯纤维。

　3 用水量 为避免混凝土面层出现过多浮浆，用水量≤160kg/m3；

　6.2 设 备（见表6.2）

　表6.2 机具设备表

　序号 设备名称 设备型号 单位 数量 用途 1 型材切割机 T3C-400 台 1 压型钢板切割下料 2 锻金工刀 把 1 压型钢板局部切割 3 收口机 台 1 压型钢板锁边 4 熔焊栓钉机 JSS-2560 台 1 栓钉焊接 5 双金属开孔机 台 1 压型钢板管线开孔 6 卷扬机 3t 台 1 钢筋拉直 7 钢筋切断机 QJ40 台 1 钢筋下料 8 钢筋弯曲机 GW40 台 1 钢筋制作 9 电焊机 NZA-1000 台 1 钢筋焊接 10 混凝土输送泵 HB-15 台 1 输送混凝土 11 混凝土平板振动器 ZB11 台 1 混凝土浇注 7 质量控制

　7.1 质量控制标准

　7.1.1 执行《建筑用压型钢板》GB/T12755-91、《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001、《混凝土工程施工质量验收规范》GB50204-2002（2011年版）、《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2001。

　7.1.2 质量验收

　1 组合楼板的钢筋工程及混凝土工程按《混凝土工程施工质量验收规范》GB50204-2002（2011年版）验收。

　2 组合楼板压型钢板模板制作参照《建筑用压型钢板》GB/T12755-91及《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001进行验收；模板安装除参照《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001及《混凝土结构工程施工验收规范》GB50204-2002（2011年版）中模板工程部分外，补充以下验收标准：

　1）压型钢板安装波纹对直，不得用乙炔焰开孔和节点裁切，避免烧掉镀锌涂层。

　2）板边咬口点间距≤B/2且≤400mm，板缝咬合平整，深度一致。

　3）大于5mm的缝隙用胶带封贴严密，避免漏浆。

　4）栓钉高度（L）允许偏差为±2mm，偏离垂直方向的倾角（θ）≤5°，剪力钉焊接后，以四周熔化的金属成均匀小圈且无缺陷为合格。

　7.2 质量保证措施

　7.3.1 加强全体施工人员岗前培训，对新工艺实行样板引路。

　7.3.2 认真审阅图纸，多与设计人员沟通，多提合理化建议，对新工艺再创新。

　7.3.3 对混凝土配合比进行优化，对混凝土生产、运输、浇注、养护全过程控制。

　8 安全措施

　8.0.1 铺设必要的人员通行马道，夜间施工有足够的照明，避免施工人员高空坠落。

　8.0.2 施工区下一楼层有专人监控，禁止其他人员入内，防止焊接火花坠落造成失火。

　8.0.3 焊接作业有可靠的屏蔽措施，避免焊接弧光灼伤眼睛，焊接辅助施工人员戴墨镜。

　8.0.4 栓钉机在专用的交通马道上移动，安排在其他设备停用或少用的间歇施工，保证各种用电设备负荷充足。

　8.0.5 按设计要求控制板面荷载，避免因施工荷载集中导致模板变形失稳。

　8.0.6 装拆混凝土泵管操作人员，头部不要正对出料口，以免被喷出混凝土伤害。

　9 环保措施

　9.0.1 混凝土中掺加粉煤灰代替水泥，工业废渣充分利用，减少环境污染。

　9.0.2 采用商品混凝土，减少现场自拌混凝土造成的粉尘污染。

　9.0.3 高噪音工序尽量安排在休息时段之外作业，将噪音扰民降至最低。

　9.0.4 进出施工现场车辆及时冲洗，工地污水经沉淀池沉淀后排至市政污水管道。

　10 效益分析

　本工法已成功应用于厦门文化艺术中心博物馆、厦门文化艺术中心科技馆及福州万象广场等重大项目中，累计应用面积22.7万m2。现以厦门文化艺术中心科技馆为例，取得了显著的技术经济效益。

　10.0.1 经济效益

　应用本工法节省投入木模板3万m2，节约成木材540m3。与常规木模板相比，节约成本45万元。

　10.0.2 环保效益

　本工法用压型钢板完全取代木模板，减少绿色资源采伐。利用粉煤灰172.3吨，减少污水排放313.2吨 ，节约用水261吨，节能减排效果明显，绿色施工水平领先。

　10.0.3 社会效益

　应用本工法成功解决了两种不同类型结构组合整体性技术难题，对厦门文化艺术中心两座6.6万m2仅用10年的工业厂房增层改造成败起到决定性作用，避免因拆除重建造成对可用资源的巨大浪费，突显技术创新价值，社会效益突出。

　11 应用实例

　11.0.1 工程概况

　厦门市文化艺术中心科技馆、厦门市文化艺术中心博物馆等是由2座长宽198m×151m的厂房增层改造而成，2～4层钢与混凝土组合结构，总建筑面积12.7万m2。

　福州市万象城，地下一层，地上5层钢与混凝土组合结构，总建筑面积10万m2。

　11.0.2 施工情况

　厦门市文化艺术中心科技馆、厦门市文化艺术中心博物馆楼板砼强度等级为C25，混凝土掺0.9kg/m3长2cm 聚丙烯纤维，压型钢板厚0.8mm，波高35mm，波距152mm,最大板厚165mm。模板采用φ48×3钢管，立杆纵横向间距1.0m，水平杆纵横向间距1.8m，小楞间距330mm，大楞间距1000mm。

　福州万象广场楼板混凝土强度等级为C25，混凝土掺0.9kg/m3长2cm 聚丙烯纤维，压型钢板厚0.8mm，波高75mm，波距425mm，最大板厚200mm。模板支架采用φ48×3钢管，立杆纵横向间距2.0m，水平杆纵横向间距1.8m，小楞间距500mm，大楞间距1500mm。

　11.0.3 工程评价

　工程在采用本工法施工全过程中，支架整体性强，压型钢板弯曲变形小，组合楼板混凝土没有出现可见裂缝，楼板与钢梁组合结构整体刚度好，施工质量达到设计规定要求。

　2

　是

　钢结构隐蔽验收

　堵头板和封边板焊接

　合 格

　合 格

　压型钢板铺设

　支顶架搭设

　栓钉焊接

　模板验收

　模板锁口

　水电管预埋

　钢筋绑扎

　混凝土浇筑

　混凝土养护

　支顶架拆除

　合 格

　隐蔽验收

　是

　否

　是

　否

　否

　a 端头封堵

　b 边沿封堵