多高層鋼結構非壓型板組合樓蓋施工工法

《多高層鋼結構非壓型板組合樓蓋施工工法》是山東德建集團有限公司、青島市膠州建設集團有限公司完成的建築類施工工法，完成人是胡兆文、郭道盛、劉世國、楊憲奎、穆立春。該工法適用於多高層鋼結構非，壓型板組合樓蓋的現澆混凝土工程施工，特別是上下樓多層現澆混凝土板同時施工的鋼結構樓蓋工程。

《多高層鋼結構非壓型板組合樓蓋施工工法》的工法特點是利用已安裝完畢的鋼結構樑柱具有的承載能力，通過設定在鋼樑上下翼緣間的桁架連線裝置將樓蓋施工中荷載傳遞到鋼結構梁，上，代替了傳統的現澆鋼筋混凝土板組合樓蓋施工用滿堂腳手架模板支撐體系。

2011年9月，《多高層鋼結構非壓型板組合樓蓋施工工法》被中華人民共和國住房和城鄉建設部評定為2009—2010年度國家二級工法。

基本介紹

• 中文名：多高層鋼結構非壓型板組合樓蓋施工工法
• 完成單位：山東德建集團有限公司、青島市膠州建設集團有限公司
• 審批單位：中華人民共和國住房和城鄉建設部
• 工法編號：GJEJGF093-2010
• 主要完成人：胡兆文、郭道盛、劉世國、楊憲奎、穆立春
• 主要榮譽：國家二級工法（2009-2010年度）

形成原因

多高層鋼結構現澆組合樓蓋是一種鋼結構梁板承重體系，其類型主要有現澆鋼筋混凝土板組合樓蓋、壓型鋼板混凝土組合樓蓋兩種。施工中前者需搭設滿堂腳手架，搭拆工期長、工序不易穿插；後者壓型鋼板作為現澆板的受力構件且作為板澆築成型永久性模板，具有防火性能差、造價高等缺點，山東德建集團有限公司技術中心針對現澆鋼筋混凝土板組合樓蓋施工進行了模板支撐工藝改進技術研究，確立了《多高層鋼結構非壓型板組合樓蓋模板支撐技術研究》課題。

《多高層鋼結構非壓型板組合樓蓋施工工法》是對德州第二中學教學樓工程、德州恆輝鋼鐵有限公司辦公樓、海克斯康密封墊片項目等工程施工經驗總結形成的。

工法特點

《多高層鋼結構非壓型板組合樓蓋施工工法》的工法特點是：

1.該工法利用已安裝完畢的鋼結構樑柱具有的承載能力，通過設定在鋼樑上下翼緣間的桁架連線裝置將樓蓋施工中荷載傳遞到鋼結構樑上，代替了傳統的現澆鋼筋混凝土板組合樓蓋施工用滿堂腳手架模板支撐體系。

2.該組合樓蓋施工工藝合理地利用了現有結構（H型鋼上下翼緣）做為模板桁架支撐點，大量的節省了豎向模板支撐用料。

3.利用可組裝桁架做滿堂模板支撐可做到一次組裝多次利用，大大降低了施工強度和工程成本。

操作原理

適用範圍

《多高層鋼結構非壓型板組合樓蓋施工工法》適用於多高層鋼結構非壓型板組合樓蓋的現澆混凝土工程施工，特別是上下樓多層現澆混凝土板同時施工的鋼結構樓蓋工程。

工藝原理

《多高層鋼結構非壓型板組合樓蓋施工工法》的工藝原理敘述如下：

1.多高層鋼結構非壓型板組合樓蓋結構由鋼結構梁、柱、抗剪栓釘、混凝土現澆樓板組成（見圖1）。非壓型板組合樓蓋施工階段需要臨時模板支撐系統施工措施，該施工工藝模板支撐主要由組裝式桁架模板支撐與桁架端部連線裝置及鋼結構梁、柱組成。

圖1 非壓型板組合樓蓋組成示意

2.多高層鋼結構非壓型板組合樓蓋模板支撐體系利用桁架結構承受現澆板施工過程中模板自重、樓板鋼筋、新澆混凝土自重及施工荷載，通過在桁架端部所設定的桁架連線裝置將上述水平及豎向荷載傳遞到現有結構鋼樑的上下翼緣上，靠鋼結構本身的承載力達到支撐樓板施工荷載的目的（見圖2）。

圖2 多高層鋼結構非承壓板組合樓蓋桁架模板支撐體系構成

3.多高層鋼結構非壓型板組合樓蓋現澆板模板支撐設計非壓型板組合樓蓋現澆板模板支撐體系對現有結構樑柱強度、變形分析，採取技術措施保證結構安全（見圖3）。

圖3 多高層鋼結構非壓型板組合樓蓋模板支撐桁架示意圖

4.鋼桁架及連線裝置的設計（見圖4、圖5）。

圖4 桁架端部連線裝置安裝示意圖

圖5 組裝桁架圖

1）根據工程結構樑柱軸線尺寸確定桁架布置方向，通過支撐桁架的間距確定桁架規格。

2）在確定了桁架規格後進行施工荷載驗算，驗算步驟如下：桁架端部連線裝置間距確定→鋼桁架規格選型→施工荷載計算→桁架內力、變形驗算→桁架節點驗算→子公司、集團公司技術審核。

3）桁架端部連線裝置設計計算，根據桁架端部短柱傳遞荷載計算確定桁架端部連線裝置各部分結構材料規格及端部連線裝置抗傾覆驗算。

工藝流程

《多高層鋼結構非壓型板組合樓蓋施工工法》的工藝流程如下：

1.原鋼結構鋼樑校正（所有支撐點必須設定在剛接鋼樑的翼緣板上）→焊接栓釘→測量放線→在梁兩側安裝桁架端部連線裝置→調整桁架端部連線裝置螺栓標高→安裝鋼桁架及木方、面板→混凝土鋼筋綁紮→鋼筋驗收→混凝土板支模系統自檢、自查→檢查驗收→安全監護→澆築混凝土→樓蓋混凝土養護。

操作要點

《多高層鋼結構非壓型板組合樓蓋施工工法》的操作要點如下：

一、栓釘焊接

打點定位→除銹→放置陶瓷護圈→焊接→補焊。具體操作情況如下：

1.沿鋼樑縱向用粉線彈出栓釘的兩條中心線量出栓釘的縱向間距用鋼錐在型鋼焊接面上打出栓釘的中心位置。

2.用電動砂輪機將栓釘端頭所在的位置磨光，露出原材本色。

3.為了防止融化的高溫金屬液與空氣接觸產生氧化反應，在栓釘的焊接位置放置與栓釘配套的中22毫米陶瓷護圈。

4.將焊接電流調到1900安培的擋次並調整好焊機的提升高度、栓釘伸出長度後沿垂直於焊接面的方向將焊釘壓入熔融的H型鋼內，壓入深度為栓釘周圍的焊縫高度（5毫米）焊接時間為1.1秒，然後鬆開焊槍，10分鐘後敲掉陶瓷護圈，將焊縫表面清理乾爭，檢查有無缺陷。

5.施焊中沒有獲得完整360°，若其缺陷在0°~90°之間可採用直徑4毫米或3.2毫米的低氫焊條進行補焊，補焊長度應向缺陷方向兩端各延長10毫米左右。

6.若缺陷較大，應將栓釘從工件上割掉，並將割除栓釘的地方磨平，磨光後重新補焊。

二、模板支撐系統搭設操作要點

1.根據樓板設計標高與鋼結構梁、柱高度確定桁架端部連線裝置高度。

2.桁架上的木方間隔1200毫米用鉛絲與桁架上弦綁紮固定。

3.施工澆築混凝土時在鋼結構框架梁下翼緣上加設14圓鋼拉撐，拉撐間距1.8米，以抵消施工荷載及恆荷載對鋼框架梁扭轉應力。

4.混凝土板鋼筋綁紮劃鋼筋位置線→運鋼筋到使用部位→綁紮頂板鋼筋

三、混凝土澆築

1.混凝土澆筑前，要檢查模板、支架的承載力、剛度、穩定性，檢查鋼筋及預埋件的位置、規格，並做好記錄，符合設計要求後方可澆築。在原混凝土面上澆築新混凝土時，相接面應鑿毛，並清洗乾淨，表面濕潤但不得有積水。

2.混凝土一次澆築量要適應各施工環節的實際能力，以保證混凝土的連續澆築。

3.混凝土運輸、澆築及間歇的全部時間不應超過混凝土的初凝時間。

6.混凝土模板支撐鋼桁架的拆除混凝土強度達到設計要求→反向旋轉桁架短柱可調節桿螺栓→降低桁架使之脫離受力狀態→鋼桁架、木方模板拆除。

材料設備

《多高層鋼結構非壓型板組合樓蓋施工工法》所用的材料及設備明細如下：

1.桁架上、下弦及腹桿均採用Φ48×3.0鋼管，其質量標準應符合現行國家《碳素結構鋼》GB/T 700標準中Q 235-B級鋼的規定，不得使用打孔、鏽蝕、變形的鋼管。

2.設備機具計畫詳（見表1）。

表1 設備機具計畫用表

序號	設備名稱	規格型號	單位	數量	用途
1	塔式起重機	QTZ-40	台	1	現場安裝
2	CO2氣體保護電弧焊機	OTC-T400	台	2	桁架製作
3	超音波探傷儀	CTS-2000	台	1	桁架焊縫檢測
4	電弧螺柱焊機	DLH-1200	台	2	抗剪栓釘焊接
5	乾漆膜測厚儀	/	台	1	桁架漆膜檢測
6	力矩扳手	/	台	1	桁架拼裝
7	電動切割機	/	台	2	桁架製作
8	手動木工鋸	/	套	5	模板施工
9	木工機械	/	套	3	模板施工

質量控制

《多高層鋼結構非壓型板組合樓蓋施工工法》的質量控制要求如下：

一、應執行的規範

1.該工法必須執行《建築結構荷載規範》GB 50009-2001、《建築施工模板安全技術規範》JGJ 162-2008。

2.施工和驗收應符合《混凝土結構工程施工質量驗收規範》GB 50204-2002、《鋼結構工程施工質量驗收規範》GB 50205-2001。

二、質量要求

1.主控項目

1）現場所用原材料的品種、規格、性能應符合現行國家產品標準和設計要求，並應按規定進行抽樣檢查試驗。檢查數量：所有品種，全數檢查。檢驗方法：檢查產品質量合格證明檔案及檢驗報告等。

2）焊工必須經考試並取得合格證書，持證焊工必須在其考試合格項目及其認可範圍內施焊檢查數量：全數檢查。檢驗方法：檢查焊工合格證及其認可範圍、有效期。

3）鋼桁架的垂直度和側向彎曲矢高的允許偏差應符合設計及規範規定。檢查數量：按同類構件抽查10%，且不少於3個。檢驗方法：用吊線、拉線、經緯儀和鋼尺現場實測。

4）桁架端部短柱應對準桁架端部連線裝置中心線，並通過插入可調節螺栓連線牢固。檢查數量：全數檢查。

5）桁架節點焊縫要求為Ⅱ級焊縫。檢查數量：全數檢查。檢驗方法：超音波檢測。

2.一般項目

1）鋼桁架的軸線允許偏差不得大於2.毫米、鋼桁架結構成品節點錯位的允許偏差不得大於3.0毫米。鋼桁架上弦標高允許偏差不得大於2.0毫米。檢查數量：按構件數抽查20%，且不應少於5個，每個構件按節點數抽查20%，且不應少於5個節點。檢驗方法：尺量檢查。

2）模板架體支撐系統上安裝後的扣件螺栓擰緊力矩應不小於6焦耳檢查數量：按立桿、縱橫向水平桿、剪刀撐各抽查10%，且不應少於5個節點。檢驗方法：採用扭矩扳手，按隨機分布原則進行，不合格的必須重新擰緊，直至合格為止。

3.對於跨度大於4米的梁板，其模板應按設計要求起拱，當設計單位無要求時，起拱高度宜為跨度的1/1000~3/1000檢查數量：在同一檢驗批內抽查構件數量的10%，且不應少於3件檢驗方法：用水平儀或拉線，鋼尺檢查。

安全措施

《多高層鋼結構非壓型板組合樓蓋施工工法》施工時，除應執行國家、地方的各項安全施工的規定外，尚應遵守注意下列事項：

1.建立完善的施工安全保證體系，加強施工作業中的安全檢查，確保作業標準化、規範化。

2.特殊工種應具備相應的職業資格證書，持證上崗。職工上崗前與更換工種前，對其進行專業安全知識培訓，合格後方可上崗。垂直運輸機械使用中要嚴格遵守有關安全操作規程，明確職責，統一指揮，密切配合，服從調度。

3.施工現場按符合防火、防風、防雷、防洪、防觸電等安全規定及安全施工要求進行布置，並布置各種安全標識。

4.施工現場的臨時用電嚴格按照《施工現場臨時用電安全技術規範》的有關規範規定執行。

5.鋼結構安裝過程中，要注意吊車吊臂下嚴禁站人，起吊時注意吊物的運行路線。

6.鋼結構和桁架安裝時有高空作業的，操作人員要系好安全帶，防止高處墜落。

7.模板支設中，各種配件應放在工具箱或工具袋中，嚴禁放在模板或腳手架上，各種工具應系掛在操作人員身上或放在工具袋內，避免掉落。裝拆模板時，上下應有人接應，隨拆隨運走，並應把活動部件固定牢靠，嚴禁拋擲或堆放在腳手板上。

8.若有多層現澆板同時施工的，垂直施工面高處作業人員要注意隨身工具和施工材料，防止掉落砸傷下方施工人員。

9.模板的拆除工作應設專人指揮，作業區設圍欄，其內不得有其他工種作業，並設專人負責監護。

10.遵守施工現場的安全規章制度，認真貫徹執行國家有關的各項法律法規。

11.電焊作業前應清理操作區域可燃物，安排專門看火人員，並配備滅火器等消防器材。

環保措施

《多高層鋼結構非壓型板組合樓蓋施工工法》的環保措施如下：

1.工程施工過程中嚴格遵守國家和地方政府下發的有關環境保護的法律、法規和規章，加強對生產生活垃圾、棄渣的控制和治理，遵守防火及廢棄物處理的規章制度。

2.將施工場地和作業限制在工程建設允許的範圍內，合理布置、規範圍擋，做到標牌清楚、齊全，各種標識醒目，施工場地整潔文明。

3.設立專用垃圾處理坑，對生活垃圾、廢物、污水集中進行無害化處理，從根本上防止施工垃圾亂堆亂放。定期清理工程廢棄物，達到本地區環境衛生標準。

4.對施工場地道路進行硬化，並在晴天經常對施工通行道路進行灑水，防止塵土飛揚，污染周圍環境。

5.施工現場使用的油手套、機油、廢塗料、清洗液等有害廢棄物不得隨意丟棄，防止污染土地、水體。

6.施工時應嚴格遵守國家相關職業健康法規，保證場內作業人員的安全，並保證施工現場文明情況。

7.現場存放油料，必須對庫房進行防滲漏處理，儲存和使用都要採取措施，防止油料跑、冒、滴、漏，污染環境和土體。

效益分析

《多高層鋼結構非壓型板組合樓蓋施工工法》的效益分析是：

1.經濟效益通過多高層鋼結構非壓型板組合樓蓋施工工法套用，施工中可不再使用鋼管腳手架，支撐桁架作到一次組裝多次使用，並且可以多層同時施工。比傳統的滿堂腳手架搭設梁板模板支撐人工可節約45%，周轉材料費用可節省55%。

2.社會效益在工程施工中套用多高層鋼結構非壓型板組合樓蓋施工工法，合理套用了原建築結構，節約了大量的人力、物力、財力，收到了明顯的效果，使得施工現場布置合理，多層可同時施工，大大縮短了工期，在多個施工項目中套用得到了監理和建設單位的讚揚，受到有關專家的好評。

註：施工費用以2009-2010年施工材料價格計算

套用實例

《多高層鋼結構非壓型板組合樓蓋施工工法》的套用實例如下：

1.德州第二中學教學樓工程，建築面積5600平方米，框架梁軸線距離6000毫米、進深6000毫米，2009年8月15日開工，2010年10月25日竣工，結構設計混凝土獨立基礎，上部結構全部採用熱軋H型鋼製作鋼框架，樓面採用混凝土現澆樓蓋，通過多高層鋼結構非壓型板組合樓蓋施工工法的套用，節約資金212800元，工期比預期提前18天。

2.海克斯康密封墊片項目工程，位於青島膠南市，建築面積9544平方米，地上2層，局部3層，鋼框架結構，樓面採用混凝土現澆樓蓋通過多高層鋼結構非壓型板組合樓蓋施工工法的套用，經濟和社會效益明顯。

榮譽表彰

《多高層鋼結構非壓型板組合樓蓋施工工法》獲得2010年山東省建築業技術創新科研成果三等獎。

2011年9月，中華人民共和國住房和城鄉建設部發布《關於公布2009-2010年度國家級工法的通知》建質[2011]154號，《多高層鋼結構非壓型板組合樓蓋施工工法》被評定為2009-2010年度國家二級工法。