可拆卸钢筋桁架楼承板的构造及应用

随着我国城市化进程的快速发展，人们对建筑物功能及质量的要求越来越高。由于城市空间有限，且某些已有建筑无法满足最新规范要求，需进行加固改造，以满足新的功能需求。目前，现有房屋改造主要涉及以下方面：①新规范提高了设防要求，使部分老旧建筑无法满足新要求；②建筑功能的改变需通过加层实现，从而影响结构承载力。

 

近年来，我国房屋改造工程得到快速发展，改造方式各有不同。可拆卸钢筋桁架楼承板施工时可在一定跨度内做到免支撑，大大减少由支撑产生的工程投入。因此，基于改造工程实例，分析可拆卸钢筋桁架楼承板在改造工程中的应用。

 

通过预制空心楼板及loft公寓夹层楼板改造工程实例，介绍可拆卸钢筋桁架楼承板构造及应用。工程实践表明，可拆卸钢筋桁架楼承板具有结构受力更合理、生产效率更高等优点，且安装方便、安全可靠，在房屋改造工程楼板施工中具有明显优势。

 

一、可拆卸钢筋桁架楼承板的构造

 

可拆卸钢筋桁架楼承板底模主要采用铝合金模板、竹或木胶合板、钢模板等，其中，铝合金底模可拆卸钢筋桁架楼承板将桁架钢筋和模块化铝合金模板通过专用卡扣连接，如图1所示，由桁架承担施工荷载，当混凝土强度达到要求后，拆除底模即可完成楼板施工。

 

图1 铝合金底模可拆卸钢筋桁架楼承板

 

可拆卸钢筋桁架楼承板具有以下特点：①施工速度快、质量好，综合造价低；②由工业化、自动化设备快速生产，满足多种工期要求，与铝合金模板早拆系统配合使用可实现模板高周转，缩短工期；③楼板混凝土整体现浇成型，无须二次浇筑，防水及抗裂性能好；④铝合金模板一体成型，模板间通过螺栓连接，刚度大，平整度高(挠度可控制在3mm以内)，施工拼装无缝对接，楼板底面成型质量好，可达到清水或免抹灰效果。

 

二、可拆卸钢筋桁架楼承板的实际应用

 

1、预制空心楼板改造

 

20世纪末，预制空心楼板因具有施工方便、成本低、工期短等优点，广泛应用于实际工程中。现存既有建筑中，采用预制空心楼板的建筑占比仍较大，受建造时经济基础、生产技术、施工技术及管理水平等诸多因素的制约，预制空心楼板底部已出现较大开裂、损伤及支座脱落等问题。

 

某工程位于上海市，为地上2层框架结构，建造于20世纪90年代，原为商业用房，后改造为中试厂房，改造后续使用年限为50年。根据改造方案对房屋结构抗震构造进行核查，可知房屋材料强度偏低，框架柱箍筋直径偏小，无箍筋加密区，箍筋间距偏大，总体上房屋局部抗震构造不满足GB 50367—2013《混凝土结构加固设计规范》相关要求。该工程将原有2层预制空心楼板拆除改为1层，并增加部分柱、梁截面，屋面采用可拆卸钢筋桁架楼承板进行改造。

 

1)框架柱、梁加固

 

结合检测报告数据进行计算分析，采用外包混凝土扩大截面法对框架柱、梁进行加固，既增加构件强度，又增强结构稳定性。在原柱两侧采用植筋的方式进行拉结，植筋深度≥10d，d为钢筋直径，并焊接拉结钢筋，如图2所示。原柱、原梁混凝土表面进行凿毛处理，并涂刷结构界面胶，以保证连接可靠。原梁加固做法如图3所示，将原柱顶钢筋掰直，整浇于新增混凝土内，沿梁高度方向每隔400mm打穿梁截面拉筋，孔洞通过植筋胶填实，新增部位绑扎相应的受力钢筋和箍筋。

 

图2 框架柱加固做法

图3 框架梁加固做法

 

2)楼板改造

 

原预制空心楼板板底已出现通长裂缝，易发生污水渗漏，影响美观，存在较大的安全隐患。为此，将原有2层楼板和屋面板全部拆除，改为可拆卸钢筋桁架楼承板，如图4所示。

 

图4 可拆卸钢筋桁架楼承板支撑做法

 

原结构框架柱净跨3.650m，选用ATD4-90型可拆卸钢筋桁架楼承板，上弦、腹杆、下弦桁架钢筋直径分别为10，4.5，10mm，施工阶段最大免支撑跨度为3.1m。改造后厂房屋面净高达7m，为尽可能减少支撑成本，采用两端支撑的方式，保证可拆卸钢筋桁架楼承板免支撑净跨＜3.1m。据估算，如采用传统满堂脚手架支模方案，支撑总成本达100余万元，通过使用可拆卸钢筋桁架楼承板，使支撑成本至少节省一半，且楼板刚度大大提高。

 

2、loft公寓夹层楼板改造

 

近年来，城市建设用地日趋紧张，各大地产公司将性价比更高的loft公寓作为主要投资方向之一，特别是人口密集城市，商业地段loft公寓很受欢迎。loft公寓特点为布局灵活、总价相对较低、周边配套设施齐全。但在高层建筑中引入loft公寓面临多种结构问题，如水平地震作用和夹层改造引起的结构整体刚度不平衡、稳定性降低等问题。

 

某工程位于江苏省镇江市，地上18层，公寓净高4.8m，原结构在2.350～2.650m标高处设有截面尺寸为200mm×300mm的圈梁，以A户型为例(见图5)，房间开间和进深分别为4.0，8.5m，建设单位要求楼板厚度限制为12cm，夹层下净高≥2.3m，设计楼面恒荷载≤0.5kN/㎡，活荷载≤2.0kN/㎡，卫生间活荷载≤2.5kN/㎡。

 

图5 A户型夹层平面布置

 

采用ATD5-90型可拆卸钢筋桁架楼承板进行改造，图5中阴影部分表示卫生间，卫生间板顶标高2.215m，其余楼板板顶标高均为2.235m。上弦、腹杆、下弦桁架钢筋直径分别为12，4.5，8mm，施工阶段最大免支撑跨度为2.9m，因此规定可拆卸钢筋桁架楼承板板长＞1.9m时设置临时支撑。夹层采用轻质墙体，在墙体下部楼板处设置2根φ14钢筋。

 

原结构夹层位置设有圈梁，如图6所示，首先在对应圈梁位置植入钢筋，其中上弦对应位置每隔200mm植入钢筋，下弦对应位置每隔100mm植入钢筋。使用锚栓将∟100×100×5固定在圈梁上，作为可拆卸钢筋桁架楼承板两端支撑点及端部模板。将植入的钢筋锚固在可拆卸钢筋桁架楼承板中，与钢筋桁架绑扎固定，铺设完楼承板后现场固定分布钢筋，然后浇筑混凝土，当混凝土强度达到要求后拆除铝合金底模及两端支撑角钢。

 

图6 可拆卸钢筋桁架楼承板与圈梁大样

 

结语

 

在城市更新过程中，房屋改造是重点工作之一。房屋改造是对建筑物进行的二次设计，需综合考虑原建筑结构形式、所用材料、使用功能等因素。通过预制空心楼板及loft公寓夹层楼板改造工程实例，介绍可拆卸钢筋桁架楼承板构造及应用。与普通现浇混凝土楼板相比，可拆卸钢筋桁架楼承板具有结构受力更合理、生产效率更高等优点，在房屋改造工程楼板施工中具有明显优势。作者：李智斌，孙彤彤，叶浩