镀锌钢板底模钢筋桁架楼承板施工过程中的变形控制技术

候锴雯,贺凯,高天义

中建二局第四建筑工程有限公司 天津 300000

摘要: 摘要:镀锌钢板底模钢筋桁架楼承板是由镀锌钢板底模与钢筋桁架通过电阻点焊或扣件连接形成整体,兼具模板支撑与受力承载双重功能,但在施工全过程中,受材料特性、施工工艺、荷载作用、环境因素等多重影响,易出现镀锌钢板翘曲、钢筋桁架变形、楼承板整体挠度超标等问题...
  • DOI:

    10.13738/j.cnki.acc.qklw60536

  • 专辑:

    科学Ⅰ辑;信息科技

  • 专题:

    信息、科学;综合科技

  • 分类号:

    G90;N92

摘要:镀锌钢板底模钢筋桁架楼承板是由镀锌钢板底模与钢筋桁架通过电阻点焊或扣件连接形成整体,兼具模板支撑与受力承载双重功能,但在施工全过程中,受材料特性、施工工艺、荷载作用、环境因素等多重影响,易出现镀锌钢板翘曲、钢筋桁架变形、楼承板整体挠度超标等问题,不仅影响施工质量与外观观感,严重时还会降低楼板结构承载力,留下安全隐患。本文结合工程实践,系统分析镀锌钢板底模钢筋桁架楼承板施工过程中变形的主要类型及产生机理,针对性提出施工全流程变形控制技术措施,结合工程实例验证技术可行性,为同类工程施工提供理论参考与实践借鉴。

关键词:镀锌钢板底模;钢筋桁架楼承板;施工变形;控制技术;装配式施工

引言

钢筋桁架楼承板是将钢筋桁架与底板通过电阻点焊或扣件连接成整体的组合承重板,其中镀锌钢板底模兼具施工模板与临时支撑功能,钢筋桁架则承担施工阶段的荷载与混凝土自重,浇筑完成后与混凝土形成整体受力结构,实现“模板、支撑、受力”一体化,大幅减少现场钢筋绑扎量(降幅可达60%-70%),缩短施工周期30%以上,同时提升了楼板结构的整体性与抗震性能。然而,在实际施工过程中,由于镀锌钢板材质较薄、刚度不足,钢筋桁架焊接精度要求高,且施工环节涉及材料运输、吊装、铺设、焊接、混凝土浇筑等多个工序,任何一个环节操作不当,都可能导致楼承板出现变形。变形问题不仅会增加后期整改工作量、提高施工成本,还可能影响楼板的平整度、标高控制,甚至引发混凝土裂缝等质量缺陷,威胁建筑结构的安全稳定性。因此,深入研究镀锌钢板底模钢筋桁架楼承板施工过程中的变形机理,制定科学、可行的变形控制技术措施,对保障工程施工质量具有重要意义。

1变形机理分析

镀锌钢板底模钢筋桁架楼承板施工变形的产生,是材料特性、施工工艺、荷载作用、环境因素等多重因素共同作用的结果,其核心机理是构件受力失衡、温度应力累积、约束条件不足,具体影响因素分析如下:

1.1 材料特性因素

材料自身的特性是导致变形的基础因素。一方面,镀锌钢板材质较薄,弹性模量较低,刚度不足,在受到较小的外力作用时就易产生塑性变形,且镀锌层的存在会影响焊接质量,若焊接不当,易导致钢板局部应力集中,引发翘曲变形;另一方面,钢筋桁架所用钢筋的材质、规格若不符合设计要求,如钢筋屈服强度不足、截面尺寸偏差过大,会导致桁架的承载能力不足,在施工荷载作用下易出现弯曲、扭曲变形。此外,钢筋桁架与镀锌钢板的连接质量不佳,如焊点不牢固、扣件松动,会导致两者协同受力能力下降,引发局部变形。

1.2 施工工艺因素

施工工艺不规范是导致变形的主要人为因素,贯穿于施工全过程。在运输与吊装环节,若运输车辆颠簸、捆绑方式不当,会导致楼承板受到挤压、碰撞,引发钢板翘曲、桁架扭曲;吊装时若吊点设置不合理、吊装速度过快,会导致楼承板受力不均,产生局部变形。在铺设与焊接环节,若铺设顺序混乱、板与板之间拼接不严密,会导致楼承板受力失衡;焊接时若焊接电流过大、焊接速度过快,会产生较大的焊接热应力,导致钢板局部收缩,引发翘曲变形;若焊接顺序不合理,会导致应力累积,加剧整体变形。在混凝土浇筑环节,若浇筑顺序不当、布料不均匀,会导致楼承板局部荷载过大,引发挠度变形;振捣过程中若振捣棒直接撞击钢筋桁架或镀锌钢板,会破坏构件整体性,引发局部变形。

1.3 荷载作用因素

施工过程中的各类荷载作用是导致变形的直接因素。施工阶段,楼承板需要承受自身重量、钢筋重量、混凝土自重、施工人员及机械设备重量等多种荷载,若荷载分布不均、超出构件承载能力,就会引发变形。例如,施工人员在未铺设完成的楼承板上集中堆放钢筋、模板等材料,会导致局部荷载过大,引发镀锌钢板凹陷、钢筋桁架弯曲;混凝土浇筑过程中,若布料过于集中,会导致楼承板跨中荷载骤增,引发挠度超标。此外,临时支撑体系的承载能力不足、间距过大,无法有效分散荷载,也会导致楼承板整体变形。

2变形控制技术

2.1铺设与焊接环节的变形控制技术

铺设与焊接环节是楼承板变形控制的核心环节,核心是确保铺设平整、焊接规范,减少应力累积,具体措施如下:

一是规范铺设作业。铺设前,应清理钢梁表面的杂物、灰尘,检查钢梁的标高、平整度,确保钢梁表面平整、标高准确;根据设计图纸,在钢梁上弹设两条关键线,即距梁边20mm的模板定位线,以及桁架起始端50mm基准点,按弹线位置铺设楼承板,铺设顺序应从一端向另一端推进,逐块铺设,避免交叉铺设导致的受力不均;楼承板铺设时,应确保板与板之间拼接紧密,缝隙控制在2-3mm以内,拼接处应采用拉铆钉固定,拉铆钉间距控制在200mm左右,确保连接牢固;对于边角部位,应按设计尺寸切割,切割后及时焊接封边条,避免边缘翘曲。

二是优化焊接工艺。焊接前,应清理焊接部位的镀锌层、铁锈、油污等杂物,确保焊接质量;根据镀锌钢板与钢筋的材质,合理选择焊接参数,控制焊接电流、焊接速度,避免焊接电流过大、速度过快导致的热应力过大,一般焊接电流控制在120-150A,焊接速度控制在5-8mm/s;采用分段焊接、对称焊接的方式,减少焊接热应力的累积,例如,钢筋桁架与镀锌钢板的焊接,应从中间向两端分段焊接,左右对称进行,避免单向焊接导致的局部收缩变形;焊接过程中,应及时清理焊渣,检查焊接质量,发现夹渣、气孔、裂纹等缺陷,应及时补焊,避免因焊接缺陷导致的应力集中,引发变形。此外,可引进智能焊接机器人,采用脉冲间隔冷却技术,缩减焊接热影响区,控制焊接变形量。

 

2.2 混凝土浇筑环节的变形控制技术

混凝土浇筑环节是楼承板承受荷载最大的环节,核心是控制荷载分布、规范浇筑工艺,避免因荷载过大、浇筑不当引发变形,具体措施如下:

一是优化临时支撑体系。根据楼承板的跨度、荷载情况,合理设计临时支撑体系,支撑采用钢管支架,支架间距应根据计算确定,一般不大于1.5m,支架顶部应设置可调顶托,确保顶托与楼承板紧密接触,均匀传递荷载;对于大跨度楼承板(跨度大于6m),应增设中间支撑,减少跨中挠度,临时支撑应保留不少于三层,确保支撑体系的稳定性;支撑搭设完成后,应进行承载力验算与验收,验收合格后方可进行混凝土浇筑。此外,可采用三维可调支架系统,实现毫米级标高控制,提升支撑精度。

二是规范混凝土浇筑工艺。混凝土浇筑前,应清理楼承板表面的杂物、灰尘,洒水湿润,但不得有积水;浇筑顺序应从一端向另一端连续浇筑,布料应均匀,避免集中布料导致局部荷载过大,摊铺半径不超过板跨的1/6,堆积高度不超过0.3m;混凝土浇筑厚度应严格按设计要求控制,避免厚度不均导致的受力失衡;振捣过程中,应采用平板振捣器,振捣速度均匀,避免振捣棒直接撞击钢筋桁架或镀锌钢板,防止构件变形,振捣密实后,及时进行表面抹平、压光,确保楼板平整度。

三是控制施工荷载。混凝土浇筑过程中,应合理安排施工人员、机械设备的位置,避免集中堆放材料、机械设备,施工人员应分散作业,严禁在楼承板上追逐、打闹;混凝土浇筑完成后,未达到设计强度前,严禁在楼承板上堆放重物、行驶机械设备,避免荷载过大引发挠度变形。此外,泵管不得直接支承于模板上,防止局部受压变形。

2.3施工过程中的变形监测技术

为及时发现与控制施工变形,应建立完善的变形监测体系,对施工全过程进行实时监测。监测内容主要包括镀锌钢板底模的平整度、钢筋桁架的变形、楼承板的整体挠度与标高;监测频率应根据施工进度确定,运输吊装阶段每吊装一块监测一次,铺设焊接阶段每完成一个施工段监测一次,混凝土浇筑阶段每2小时监测一次,养护阶段每天监测一次;监测方法可采用水准仪、经纬仪、全站仪等仪器,对监测数据进行记录、分析,若发现变形量超过规范允许值(如楼承板跨中挠度允许值为L/250,L为跨长),应立即停止施工,分析变形原因,采取针对性的整改措施,待变形控制合格后,方可继续施工。此外,可采用BIM协同预控技术,提前模拟施工过程中的潜在变形点,优化施工方案,减少变形隐患。

3结论

综上所述,本文通过对镀锌钢板底模钢筋桁架楼承板施工过程中的变形控制技术进行系统研究,可得出以下结论:

(1)镀锌钢板底模钢筋桁架楼承板施工过程中的变形产生的机理主要是材料特性不足、施工工艺不规范、荷载作用不均等多重因素共同作用的结果,核心是构件受力失衡、温度应力累积、约束条件不足。

(2)针对施工全流程,提出的铺设焊接优化、混凝土浇筑管控及变形监测等一系列变形控制技术措施,能够有效控制各类变形,确保施工质量。其中,优化临时支撑体系、改进焊接工艺、加强变形监测是控制大跨度楼承板挠度变形的关键措施。

参考文献

[1]姚运昌.钢梁现浇混凝土钢筋桁架楼承板施工技术探析[J].砖瓦,2024,(11):177-179+182.

[2]闫虎君,祁迪.装配式钢筋桁架楼承板技术及其应用研究[J].建筑机械化,2024,45(10):70-72+109.

 



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