组合楼板施工(construction of composite steel deck slab)

在钢梁上铺设压型钢板并在其上浇筑混凝土，通过某种剪力连接形式使二者形成一种组合结构——组合楼板的施工作业过程。

结构形式与特点   组合楼板中的压型钢板，既作为浇筑混凝土的模板，又作为楼板的受拉钢筋。剪力连接形式有：(1)压型钢板上翼焊有剪力钢筋的无痕开口式压型钢板(图1a)；(2)无痕或冲孔闭合式压型钢板(图1b)；(3)有痕开口式压型钢板(图1c、d)。端部锚固采用大头栓钉穿透压型钢板焊于钢梁上，以保证组合楼板的抗剪作用。组合楼板的结构见图2。它适用于多层、高层楼盖和一般钢构筑物楼盖及平台结构。组合楼板与一般混凝土楼板相比，其强度高、刚度大、抗震性能好、施工方便。在楼层上铺设压型钢板不仅作为浇注混凝土的模板，还可作为操作平台，便于继续安装上面一层的主体结构，在其上还可堆放旋工机具及建筑材料等。各层可并行作业，加快施工速度。由于压型钢板有凸凹槽穴，便于现代化建筑管线安装，还便于施工中开洞或预埋件埋设。

压型钢板铺设   组合楼板施工前，需绘制压型钢板排板图，图中应注明柱、梁和压型钢板的相互关系，板尺寸、块数、搁置长度及板与柱相交切口尺寸，板与梁的连接方法，以便尽量减少现场切割工作量。压制压型钢板用镀锌薄板卷材应有生产厂质量证明书。压型钢板基材不得有裂纹，镀锌板面不能有锈点。当无外包装时，应用吊具装卸，严禁直接使用钢丝绳捆绑起吊，长途运输宜采用集装箱，车内应设置橡胶衬垫的枕木，其间距不应大于3m。较长的压型钢板运输时，应将其牢固地与车身或专设的刚性台架牢固捆绑在一起，以防止滑动。压型钢板应按不同材质、板型分别堆放。室内堆放一般采用组装式货架，现场堆放采用设有橡胶衬垫的架空枕木，以防地面有水浸泡。板型堆放顺序，应与施工顺序相匹配。为保证剪力连接件栓钉的焊接质量，铺设压型钢板前，必须认真清扫钢梁顶面，并矫正弯、扭的压型钢板，使板与钢梁顶面的最小间隙控制在1mm以下，且钢梁顶部上翼不得涂刷油漆。铺设压型钢板应照排板图进行配板分区，沿墨线排列好，然后对切口、开洞等进行补强处理。为保证在压型钢板上工作安全，必须将压型钢板与钢梁焊牢固定。如设计图纸注明施工阶段需设置临时支撑，在压型钢板安装以后，应立即架设。

施工方法   施工程序见图3。

栓钉锚固件焊接   栓钉端部与母材(通常为钢梁上翼)之间的连接采用全截面焊接工艺，该焊接工艺使用瞬间大电流使二者迅速熔融在一起。其焊速快、质量可靠，操作简便，不需用焊条或钻孔。一般采用直径为13～19mm的栓钉作为组合楼板锚固件，还需配备相应直径的瓷环，使用栓焊专用设备进行。工地焊时要求栓焊机的暂载率大于或等于15％，且能保证在较差环境下长时间连续作业，其功率应达到200～300kVA。栓焊机应放在防潮、防尘、防风雨日晒，通风干净的环境，还应具备维修空间。栓钉焊接的能量大小与焊接电压、电流、时间的乘积成正比。为保证栓钉焊接电弧稳定，不能任意调节工作电压，可对电流与时间进行调节。表1为常用规格栓钉的焊接电流与时间参考值。为使栓钉焊接的成型焊肉饱满且适当，必须按不同栓钉规格对插入焊枪卡具内的栓钉伸出瓷环面的长度与栓钉提升高度进行调节。表2为伸出长度与提升高度参考值。对有锈蚀的栓钉必须除锈后方可使用，严重锈蚀的不能使用；受潮瓷环必须烘干后方可使用。施焊前应在母材面按栓钉准确位置放线后进行除锈、除漆、除污、除油等，以露出金属光泽为准。且施焊处局部应平整。栓焊施工应注意：(1)栓焊机必须接在独立电源上；(2)工地配电设施应在焊机附近，以便出现故障时迅速切断电源；(3)在连接焊机与焊枪的电缆线上切不可压重物或碾压、猛拽猛拉等，在电缆线通过处严禁烟火；(4)气温在0℃以下，降雨、降雪或工件上残留水分时均不能焊接；(5)栓钉施焊处和接地线连接处应除锈、除油漆；(6)全部电缆及其接头均应绝缘；(7)施工现场应备有消防器材，施焊周围及上、下方禁止堆放可燃与易爆物；(8)施焊前应认真检查压型钢板与钢梁是否点固焊牢；(9)施焊时焊工应穿工作服、配戴安全帽、保护镜、手套与护脚；(10)施焊前确定焊接参数的焊接工艺试验，是保证焊接质量和速度的重要环节。

混凝土浇筑   浇筑混凝土前应仔细清扫压型钢板上堆积的杂物，然后铺设钢筋网并安装堵头板，采用泵送混凝土工艺进行混凝土浇筑。

技术发展概况   20世纪60年代前后，欧美日等发达国家在兴建多层、高层建筑中采用压型钢板作永久性模板和施工作业平台。70～80年代，它们为了充分发挥压型钢板的作用，在压型钢板表面采取某些剪力连接形式，使之与混凝土粘结成整体共同受力，起受拉钢筋的作用，形成了组合楼板的雏形。随着科研工作和现场应用技术的发展，陆续提出了新的计算方法和连接形式，制定了结构计算、设计、施工规范和标准、图册。中国在1984年，冶金工业部建筑研究总院对组合楼板的施工工艺、剪力连接件与组合效应等进行试验研究，推出压型钢板一混凝土组合楼板与栓钉焊配套产品，在深圳、北京、上海等地进行了成功的应用。