一种双向钢筋桁架及其混凝土叠合楼板的施工工艺的制作方法

1.本发明属于建筑工程技术领域的一种钢筋混凝土叠合楼板的施工工艺，具体是涉及了一种双向钢筋桁架及其混凝土叠合楼板的施工工艺。


背景技术：

2.现有建筑工程技术领域中，钢筋混凝土叠合楼板是装配式建筑中应用范围最大的一类预制构件。
3.常规的钢筋混凝土叠合楼板一般都在工厂进行加工预制。工厂预制的过程与常规钢筋混凝土构件的现场施工方法及工艺基本一致，需要通过设置模板(模台)、绑扎钢筋、布料(即浇筑混凝土)、振捣、蒸养、脱模等环节。其中的绑扎钢筋和布料(即浇筑混凝土)两个环节需要大量的工人参与，通过手工作业完成钢筋的布置、绑扎、固定等工作，混凝土的布料、初步平整和边角处理都需要人工介入。由于此部分工作均为非标准作业，暂没有合适的机械设备能够代替人工。
4.由于钢筋混凝土叠合楼板的预制部分在装卸、运输、吊装等环节需要构件本身具备一定的刚度，其受力模式决定了预制部分的混凝土厚度不能过小，常规钢筋混凝土叠合楼板的预制混凝土厚度一般不小于60mm。此厚度直接导致钢筋混凝土叠合楼板的总厚度不会小于130mm。此厚度也决定了混凝土蒸养环节的蒸养耗时，也决定了工厂设备在单个工作日内的产出。
5.现有的常规钢筋混凝土叠合楼板施工工艺由于其整体厚度大，人工用量大，整个生产环节的耗时多，效率相对较低，决定了其成本也居高不下。
6.而现有的双向钢筋桁架的施工方式都是将两个完整的钢筋桁架在工厂拼合形成双向钢筋桁架，实现方法是先把由一根上弦钢筋、一根下弦钢筋和一根腹杆钢筋组成的平面桁架加工成高度不同的两组，然后把高度较低的平面桁架从高度较高的平面桁架的腹杆和弦杆之间穿入形成两个相互垂直形成网格状的双向桁架。这样施工是将两个方向的钢筋先形成完整的桁架再通过阻焊方式连接，则会因桁架加工存在误差而使得钢筋之间不能接触在一起而无法施焊；还有若完成上弦或下弦的钢筋之间的阻焊连接后，钢筋会在因为阻焊而相互融合一定的深度，使得桁架的另一弦杆钢筋之间不能接触在一起而无法施焊。
7.另外，这种方法对两个方向不同高度的桁架的精度要求过高，且由平面桁架组装成双向桁架时的加工效率低下，对于两个方向的桁架钢筋的焊接工况极为不利，不是一种容易实现的方式。


技术实现要素：

8.为了解决现有的问题，本发明提出了一种双向钢筋桁架及其混凝土叠合楼板的施工工艺，解决了现有常规混凝土叠合楼板中需要大量人工及耗时较大的问题，该施工工艺实用性强，能够提高混凝土叠合楼板的生产效率，降低生产成本，巧妙实现解决了多个方面的技术问题，提高了混凝土叠合楼板的施工精度和质量稳定性。
9.本发明更好地解决双向钢筋桁架的可靠实现，便于设备实现自动化高效率加工，可显著降低对平面桁架的加工精度的要求，提高双向钢筋桁架的连接点的可靠度。
10.本发明的技术方案具体步骤如下：
11.一、一种双向钢筋桁架的施工工艺，步骤如下：
12.步骤s1：在工厂预先加工双向钢筋桁架的仅三种预制件：分别加工单向钢筋桁架、第一分支桁架结构和第二分支桁架结构，单向钢筋桁架是完整桁架结构，第一分支桁架结构和第二分支桁架结构各自均是非完整桁架结构；
13.步骤s2：在工厂预先由单向钢筋桁架、第一分支桁架结构和第二分支桁架结构组装成双向钢筋桁架。
14.本发明的双向钢筋桁架是由一组完整的单向钢筋桁架和另一组拆分成第一分支桁架结构、第二下弦钢筋两部分的拆分钢筋桁架组装而成。
15.所述的步骤s1具体是通过钢筋桁架加工设备由上弦钢筋、下弦钢筋和腹杆钢筋焊接组装成单向钢筋桁架，再通过钢筋桁架加工设备由上弦钢筋或者下弦钢筋与腹杆钢筋焊接组装成第一分支桁架结构，然后由下弦钢筋或者上弦钢筋作为第二分支桁架结构，下弦钢筋和上弦钢筋均为弦杆钢筋。
16.所述的下弦钢筋和下弦钢筋均为直线钢筋，即弦杆钢筋，均可通过钢筋调直设备加工而成。
17.所述第二分支桁架结构仅采用一根弦杆钢筋，可以是上弦钢筋，也可以是下弦钢筋。
18.所述的单向钢筋桁架中，上弦钢筋和下弦钢筋平行间隔布置，腹杆钢筋的两侧分别与上弦钢筋、下弦钢筋焊接。
19.所述的单向钢筋桁架为平面钢筋桁架或者立体钢筋桁架。
20.若单向钢筋桁架为立体钢筋桁架，则两侧对称布置。
21.第一种所述的单向钢筋桁架包括一根上弦钢筋、一根下弦钢筋和一根腹杆钢筋，上弦钢筋和下弦钢筋之间通过腹杆钢筋连接，由此构成了平面钢筋桁架。
22.第二种所述的单向钢筋桁架包括一根上弦钢筋、两根下弦钢筋和两根腹杆钢筋，两根下弦钢筋均平行于上弦钢筋呈三角间隔布置，一根上弦钢筋分别经两根腹杆钢筋后和两根下弦钢筋连接，由此构成了立体钢筋桁架，且以两根下弦钢筋之间的、经过上弦钢筋所在的角分界面对称布置。
23.第三种所述的单向钢筋桁架包括两根上弦钢筋、一根下弦钢筋和两根腹杆钢筋，两根上弦钢筋均平行于下弦钢筋呈三角间隔布置，一根下弦钢筋分别经两根腹杆钢筋后和两根上弦钢筋连接，由此构成了立体钢筋桁架，且以两根上弦钢筋之间的、经过下弦钢筋所在的角分界面对称布置。
24.所述的步骤s1中，第一分支桁架结构和第二分支桁架结构的弦杆钢筋的方位布置互补，具体为：
25.若第一分支桁架结构采用上弦钢筋，则第二分支桁架结构采用下弦钢筋；
26.若第一分支桁架结构采用下弦钢筋，则第二分支桁架结构采用上弦钢筋。
27.所述的第一分支桁架结构为平面结构或者立体结构，则导致拆分钢筋桁架为对应的平面钢筋桁架或者立体钢筋桁架。
28.若第一分支桁架结构为立体钢筋桁架，则两侧对称布置。
29.一种立体钢筋桁架的单向钢筋桁架包括一根上弦钢筋/下弦钢筋和两根腹杆钢筋，两根上弦钢筋均平行于下弦钢筋呈三角间隔布置，一根上弦钢筋/下弦钢筋分别和两根腹杆钢筋后连接，每根腹杆钢筋为沿一平面上布置的波浪形或者折线形的钢筋，两根腹杆钢筋不位于同一平面上，由此构成了立体钢筋桁架，且以两根腹杆钢筋之间的、经过上弦钢筋/下弦钢筋所在的角分界面对称布置。
30.所述的第二分支桁架结构的数量和第一分支桁架结构中的腹杆钢筋的数量相同。
31.所述的步骤s2中，采用双向钢筋桁架组焊设备将多个单向钢筋桁架、多个第一分支桁架结构和多个第二分支桁架结构组装焊接成一个双向钢筋桁架。
32.所述的双向钢筋桁架中，由第一分支桁架结构和第二分支桁架结构组装成拆分钢筋桁架，单向钢筋桁架和拆分钢筋桁架在同一施工平面相垂直正交布置。
33.所述的拆分钢筋桁架中，第一分支桁架结构的上弦钢筋/下弦钢筋和第二分支桁架结构的下弦钢筋/上弦钢筋间隔布置，第一分支桁架结构的腹杆钢筋的两侧分别与第一分支桁架结构自身的上弦钢筋/下弦钢筋、第二分支桁架结构的下弦钢筋/上弦钢筋焊接。
34.第一种情况，若第一分支桁架结构仅有一根腹杆钢筋，则第一分支桁架结构的上弦钢筋/下弦钢筋和第二分支桁架结构的下弦钢筋/上弦钢筋之间通过腹杆钢筋连接，由此构成了平面钢筋桁架。
35.第二种情况，若第一分支桁架结构具有两根腹杆钢筋，则第二分支桁架结构的两根下弦钢筋/上弦钢筋均平行于第一分支桁架结构的仅一根上弦钢筋/下弦钢筋呈三角间隔布置，第一分支桁架结构的仅一根上弦钢筋/下弦钢筋分别经两根腹杆钢筋后和第二分支桁架结构的两根下弦钢筋/上弦钢筋连接，由此构成了立体钢筋桁架，且以两根下弦钢筋/上弦钢筋之间的、经过上弦钢筋/下弦钢筋所在的角分界面对称布置。
36.所述的腹杆钢筋成平面的或者立体的波浪形或者折线形，腹杆钢筋的波浪形或者折线形的峰、谷拐点处分别与上弦钢筋、下弦钢筋焊接。折线形为直线的折线。
37.所述的腹杆钢筋可以是由单根钢筋弯折制成，或者可以是由多根钢筋依次首尾衔接焊接制成。
38.针对腹杆钢筋的波浪形或者折线形的峰/谷拐点，每个拐点处可以是拐点处的外侧面和上弦钢筋/下弦钢筋的侧面焊接，也可以是拐点处的顶面/底面和上弦钢筋的底部/下弦钢筋的顶部焊接。
39.所述步骤s2中，先将第一分支桁架结构和第二分支桁架结构其中之一与单向钢筋桁架拼接固定形成初步结构，然后再将第一分支桁架结构和第二分支桁架结构其中剩余的另一个拼接固定到初步结构上，形成最终的双向钢筋桁架。
40.所述步骤s2所制作成的双向钢筋桁架中，单向钢筋桁架部分或全部穿插布置在由第一分支桁架结构和第二分支桁架结构构成的拆分钢筋桁架的一侧弦杆钢筋和腹杆钢筋之间的空隙中，或者由第一分支桁架结构和第二分支桁架结构构成的拆分钢筋桁架部分或全部穿插布置在单向钢筋桁架的一侧弦杆钢筋和腹杆钢筋之间的空隙中。
41.所述双向钢筋桁架中，多个单向钢筋桁架沿第一方向间隔排列布置，多个拆分钢筋桁架沿和第一方向垂直的第二方向间隔排列布置，单向钢筋桁架相互垂直地穿插布置。
42.各个单向钢筋桁架均可不同选择，可以一部分单向钢筋桁架可以为平面钢筋桁
架，另一部分单向钢筋桁架为立体钢筋桁架；或者全部为平面钢筋桁架或者立体钢筋桁架。
43.各个拆分钢筋桁架也均可不同选择，可以一部分拆分钢筋桁架为平面钢筋桁架，另一部分拆分钢筋桁架为立体钢筋桁架；或者全部为平面钢筋桁架或者立体钢筋桁架。
44.所述的单向钢筋桁架是穿插在由第一分支桁架结构和第二分支桁架结构构成的拆分钢筋桁架中波浪形或者折线形的腹杆钢筋和上弦钢筋/下弦钢筋之间所形成的三角形空隙中，或者由第一分支桁架结构和第二分支桁架结构构成的拆分钢筋桁架是穿插在单向钢筋桁架中波浪形或者折线形的腹杆钢筋和上弦钢筋/下弦钢筋之间所形成的三角形空隙中。
45.所述的三角形空隙分为底边在下的正置三角形空隙和底边在上的倒置三角形空隙。
46.若拆分钢筋桁架为立体钢筋桁架，则正置三角形内仅布置第二分支桁架结构采用下弦钢筋的拆分钢筋桁架，倒置三角形内仅布置第二分支桁架结构采用上弦钢筋的拆分钢筋桁架。
47.在单向钢筋桁架/拆分钢筋桁架所有三角形空隙中可选择地穿插布置拆分钢筋桁架/单向钢筋桁架，而不是必须要求所有三角形空隙中都布置拆分钢筋桁架/单向钢筋桁架。具体实施中，拆分钢筋桁架可有规则的穿插布置在所有三角形空隙中，或者无规则的选择性穿插布置。
48.所述单向钢筋桁架/拆分钢筋桁架为平面钢筋桁架时，穿插时单向钢筋桁架/拆分钢筋桁架是布置在三角形空隙的中线处。
49.所述单向钢筋桁架/拆分钢筋桁架为立体钢筋桁架时，穿插时单向钢筋桁架/拆分钢筋桁架是布置在三角形空隙中。
50.所述的双向钢筋桁架中，单向钢筋桁架的上弦钢筋/下弦钢筋和第一分支桁架结构的上弦钢筋/下弦钢筋在交叉处焊接，单向钢筋桁架的上弦钢筋/下弦钢筋和第二分支桁架结构在交叉处焊接。
51.所述的第二分支桁架结构焊接在单向钢筋桁架的上弦钢筋/下弦钢筋的顶面或者底面。
52.所述的双向钢筋桁架中，第一分支桁架结构的上弦钢筋/下弦钢筋和第二分支桁架结构在交叉处焊接。
53.所述的第二分支桁架结构焊接在第一分支桁架结构的上弦钢筋/下弦钢筋的顶面、底面或者侧面。
54.所述步骤s1和步骤s2都在工厂进行。
55.二、一种带双向钢筋桁架的混凝土叠合楼板的施工工艺，利用所述双向钢筋桁架按照以下过程施工处理：
56.步骤step1：固定模台和模板
57.步骤step2：进行混凝土施工
58.步骤step3：蒸养或养护；
59.步骤step4：脱模。
60.所述步骤step1具体为：首先清理模台，然后在模台表面刷脱模剂，按照拟加工制作的混凝土叠合楼板的尺寸及双向钢筋桁架的尺寸等在模台上固定用于支模的模板。
61.所述步骤step2为依次进行浇筑混凝土、布筋、振捣混凝土的操作，或者依次进行布筋、浇筑混凝土、振捣混凝土的操作。
62.所述步骤step2中，依次进行浇筑混凝土、布筋、振捣混凝土的操作，具体为：
63.2.1)浇筑混凝土：采用布料机按量将所需的预浇混凝土均匀地布置在模台上方的模板内，采用平移式整料设备将模板内的预浇混凝土上表面进行整平，将预浇混凝土的厚度控制在一定厚度范围内，然后在与第二分支桁架结构对应位置处的预浇混凝土内拉出槽路；
64.2.2)布筋并振捣混凝土：将步骤s1中加工完成的双向钢筋桁架移至模台上方，再根据槽路的位置将双向钢筋桁架放置在已整平好的预浇混凝土上，利用双向钢筋桁架自身的重量或下压设备将双向钢筋桁架压入预浇混凝土中，以形成混凝土叠合楼板，并利用震动设备对混凝土叠合楼板中的预浇混凝土进行振捣。
65.所述步骤step2中，依次进行布筋、浇筑混凝土、振捣混凝土的操作，具体为：
66.2.1)布筋：将步骤s1中加工完成的双向钢筋桁架移至模台上方，按要求放置在模板内并固定；
67.2.2)浇筑混凝土：采用布料机按量将所需的预浇混凝土均匀地布置在模台上方的模板内，按照预浇混凝土的厚度控制投料量；
68.2.3)振捣混凝土：利用震动设备对混凝土叠合楼板中的预浇混凝土进行振捣。
69.所述步骤step3具体为：将完成振捣的混凝土叠合楼板、模台和模板整体移入蒸养间或养护平台，对混凝土叠合楼板中的预浇混凝土进行蒸养或养护，直至预浇混凝土达到所需强度。
70.所述步骤step4具体为：预浇混凝土完成蒸养或养护达到所需强度后，将混凝土叠合楼板、模台和模板整体移出蒸养间或养护平台，拆除预浇混凝土周围的模板然后将混凝土叠合楼板吊离模台。
71.优选地，作为子生产线上双向钢筋桁架的加工作业与作为主生产线上的模台模板固定、布料并线进行。
72.优选地，模台上完成浇筑混凝土(布料)后，采用带齿的刮平设备(设备间距与双向钢筋桁架的区格一致)对预浇混凝土上表面进行刮平，齿状物可排开第二下弦钢筋位置处的粗骨料，避免粗骨料影响双向钢筋桁架进入预浇混凝土的深度。
73.优选地，双向钢筋桁架压入预浇混凝土时，在双向钢筋桁架底部设置垫块或在模板与钢筋接口处设置通槽口，用以保证钢筋的保护层厚度。
74.钢筋混凝土叠合楼板的总厚度按实际受力需求即可，预浇混凝土上表面不需要额外做毛面处理。
75.常规的混凝土叠合板为了保证后浇的混凝土与预浇的混凝土之间有足够的粘结力，需要在预浇混凝土表面做毛面处理。本发明中，因为在预浇混凝土中有第一腹杆钢筋和第二腹杆钢筋，后浇的混凝土可以通过腹杆钢筋和预浇混凝土协同受力。
76.所述步骤step1-步骤step4都是在混凝土叠合楼板的施工现场进行的。
77.本发明可在预制钢筋、钢筋桁架、与预浇混凝土组合或现浇混凝土结构中单独或组合应用。
78.具体在建筑的板式构件比如楼板、楼梯、栏板等中可以单独作为预制钢筋应用，也
可作为钢筋桁架应用，或与预浇混凝土组合应用。双向钢筋桁架可以作为预制作的钢筋，直接代替板式构件中的绑扎钢筋；与预浇混凝土形成叠合楼板后，可以作为混凝土叠合楼板的创新型式，用于建筑楼板中。
79.本发明组成双向钢筋桁架的单向钢筋桁架由一根上弦钢筋、一根下弦钢筋和一根弯折成连续w形状的腹杆钢筋采用焊接连接而成。其中一个方向上的单向钢筋桁架为完整的钢筋桁架，另一个方向的单向钢筋桁架拆分成两个部分，其中一部分为一根弦杆钢筋和一根弯折成连续w形状的腹杆钢筋采用焊接连接而成，另一部分为一根弦杆钢筋。把完整的钢筋桁架在一个方向上按一定间距排列后，在另一个方向上按一定间距放入被拆分成两部分的单向钢筋桁架部件，然后把被拆分成两部分的单向钢筋桁架组装焊接，同时与另一方向的完整的单向钢筋桁架连接，形成双向钢筋桁架。
80.本发明将其中一个方向的单向钢筋桁架拆分为两部分之后，单向钢筋桁架由一根上弦钢筋、一根下弦钢筋和一根腹杆钢筋形成的闭合型式变成敞口型式，然后利用敞口型式的钢筋桁架很容易与另个一方向完整的单向钢筋桁架进行组装。被拆分成两部分的钢筋桁架，其中一部分为单个弦杆钢筋，其与另一部分闭合形成完整的单向钢筋桁架时，更容易与另一方向的钢筋桁架外形保持一致，对另一方向的钢筋桁架的高度偏差要求随之降低。
81.本发明是通过将在同一平面施工的两个钢筋桁架的其中一个拆分为两部分进行分别预先制作，然后在现场进行依次组装施工，使得两个钢筋桁架之间能更加便捷高效地组装成双向钢筋桁架，更容易保证两个方向的钢筋桁架之间的焊接连接，提高了双向钢筋桁架加工过程中的容差能力；这样解决了现有技术中两个方向的完整钢筋桁架阻焊连接后因桁架加工存在误差而使得钢筋之间不能接触一起而无法施焊的问题，也同时解决了先上弦或下弦钢筋间阻焊后钢筋因阻焊而相互融合使得桁架另一弦杆钢筋之间不能接触一起而无法施焊的问题，也由此使得双向钢筋桁架能高效加工，方便与混凝土预浇成形成整体，作为混凝土叠合楼板的一种新的应用型式，解决常规混凝土叠合板用工多、厚度厚、造价高的问题。
82.本发明的技术原理和有益效果体现在：
83.本发明降低了单向钢筋桁架的加工精度要求，减小了单向钢筋桁架组装成双向钢筋桁架的难度；却方便采用机械设备加工，提高生产效率，提高了产品连接节点的可靠度。
84.本发明采用双向钢筋桁架代替人工绑扎钢筋，将工厂及工地现场绑扎的钢筋放在工厂通过设备加工的型式完成；降低了常规混凝土叠合板中的预浇混凝土的厚度及最终的混凝土楼板的总厚度常规混凝土叠合板需预浇约60mm厚的混凝土，最终完成的混凝土楼板厚度一般不小于130mm；而本发明所需的预浇混凝土厚度仅约35mm，最终完成的混凝土楼板最小厚度可以达到100mm。
85.1、工业化程度高：钢筋桁架和双向钢筋桁架都属于自动化生产的部品构件，可以批量工业化制作，代替人工绑扎钢筋，减少人工需求，提高制作质量。先布料后布筋，避免了先绑扎钢筋再浇混凝土的工艺中前道工序对后道工序的影响。
86.2、材料标准化：双向钢筋桁架及预浇混凝土可选用市场已有的标准材料进行组合，通过标准化的材料形成标准化的产品。
87.3、产品应用范围广：带双向钢筋桁架的混凝土叠合楼板可用于各类装配式建筑中的楼板，其受力性能和质量优于常规的钢筋混凝土叠合楼板。
88.4、降低综合能耗：带双向钢筋桁架的混凝土叠合楼板无需增加厚度，可减少混凝土的用量；预浇混凝土厚度较小，预浇混凝土中掺入特种水泥或添加一定比例的早凝、早强材料，蒸养或养护阶段的耗时更小，能有效减少能源消耗。
89.5、降低成本：减少了钢筋绑扎、混凝土布料整平等主要环节的人工用量，减少了工厂的整体耗时，提高了生产效率，从而大幅降低成本，增加经济效益。
附图说明
90.图1是组成双向钢筋桁架的一个单向桁架示意图；
91.图2是组成双向钢筋桁架的另一个分为两个部分的桁架示意图；
92.图3是双向钢筋桁架示意图；
93.图4是完成混凝土预浇的带双向钢筋桁架的混凝土叠合楼板示意图；
94.图5是完成混凝土预浇的带双向钢筋桁架的混凝土叠合楼板模型图。
95.图6为双向钢筋桁架实施例2的施工示意图；
96.图7为双向钢筋桁架实施例3的施工示意图；
97.图中：a、单向钢筋桁架；b、第一分支桁架结构；c、第二分支桁架结构；d、双向钢筋桁架；e、预浇混凝土。
[0098][0099][0100][0101][0102]
具体实施方式
[0103]
下面结合附图及具体实施步骤对本发明作进一步详细说明。
[0104]
本发明实施例的施工工艺过程如下：
[0105]
实施例1
[0106]
步骤s1：在工厂预先加工双向钢筋桁架d的仅三种预制件：分别加工单向钢筋桁架a、第一分支桁架结构b和第二分支桁架结构c，单向钢筋桁架a是完整桁架结构，第一分支桁架结构b和第二分支桁架结构c各自均是非完整桁架结构；
[0107]
通过钢筋桁架加工设备由上弦钢筋、下弦钢筋和腹杆钢筋焊接组装成单向钢筋桁架a，再通过钢筋桁架加工设备由上弦钢筋或者下弦钢筋与腹杆钢筋焊接组装成第一分支桁架结构b，然后由下弦钢筋或者上弦钢筋作为第二分支桁架结构c，下弦钢筋和上弦钢筋均为弦杆钢筋。
[0108]
步骤s2：在现场由单向钢筋桁架a、第一分支桁架结构b和第二分支桁架结构c组装成双向钢筋桁架d。
[0109]
具体是先将第一分支桁架结构b和第二分支桁架结构c其中之一与单向钢筋桁架a拼接固定形成初步结构，然后再将第一分支桁架结构b和第二分支桁架结构c其中剩余的另一个拼接固定到初步结构上，形成最终的双向钢筋桁架d。
[0110]
腹杆钢筋成平面的波浪形或者折线形，由单根钢筋弯折制成，腹杆钢筋的波浪形
或者折线形的峰、谷拐点处分别与上弦钢筋、下弦钢筋焊接。
[0111]
双向钢筋桁架d中，由第一分支桁架结构b和第二分支桁架结构c组装成拆分钢筋桁架，单向钢筋桁架a和拆分钢筋桁架在同一施工平面相垂直正交布置。
[0112]
单向钢筋桁架a是穿插在由第一分支桁架结构b和第二分支桁架结构c构成的拆分钢筋桁架中波浪形或者折线形的腹杆钢筋和上弦钢筋/下弦钢筋之间所形成的三角形空隙中，或者由第一分支桁架结构b和第二分支桁架结构c构成的拆分钢筋桁架是穿插在单向钢筋桁架a中波浪形或者折线形的腹杆钢筋和上弦钢筋/下弦钢筋之间所形成的三角形空隙中。
[0113]
三角形空隙分为底边在下的正置三角形空隙和底边在上的倒置三角形空隙。
[0114]
双向钢筋桁架d中，单向钢筋桁架a的上弦钢筋/下弦钢筋和第一分支桁架结构b的上弦钢筋/下弦钢筋在交叉处焊接，单向钢筋桁架a的上弦钢筋/下弦钢筋和第二分支桁架结构c在交叉处焊接。第二分支桁架结构c焊接在单向钢筋桁架a的上弦钢筋/下弦钢筋的顶面或者底面。
[0115]
双向钢筋桁架d中，第一分支桁架结构b的上弦钢筋/下弦钢筋和第二分支桁架结构c在交叉处焊接。第二分支桁架结构c焊接在第一分支桁架结构b的上弦钢筋/下弦钢筋的顶面、底面或者侧面。
[0116]
在每两个相互穿插的单向钢筋桁架a和由第一分支桁架结构b和第二分支桁架结构c构成的拆分钢筋桁架之间，拆分钢筋桁架穿插布置在单向钢筋桁架a的空隙中，或者单向钢筋桁架a穿插布置在拆分钢筋桁架的空隙中，从而组装成双向钢筋桁架d；拆分钢筋桁架的空隙可以是第一分支桁架结构b和第二分支桁架结构c之间的空隙，也可以是第一分支桁架结构b自身内部的空隙。
[0117]
单向钢筋桁架a和拆分钢筋桁架之间可以设置为平面结构和立体结构的不同组合。
[0118]
实施例2
[0119]
步骤step1：固定模台和模板
[0120]
模台和模板作为主流水线的第一道工序，首先清理模台，然后在模台表面刷脱模剂，按照拟加工制作的混凝土叠合楼板的尺寸及双向钢筋桁架d的尺寸等在模台上固定用于支模的模板，并布置固定需要预埋的接线盒；
[0121]
步骤step2：混凝土施工
[0122]
2.1、浇筑混凝土布料：
[0123]
按照拟生产的楼板的尺寸计算拟所需的预浇混凝土e的体量，采用布料机按量将所需的预浇混凝土e均匀地布置在模台上方的模板内，采用平移式整料设备6将模板内的预浇混凝土e上表面进行整平，将预浇混凝土e的厚度控制在一定厚度范围内，然后在与第二分支桁架结构c对应位置处的预浇混凝土e内拉出槽路，避免预浇混凝土e中的粗骨料粒径过大，而影响双向钢筋桁架d的落位；
[0124]
具体实施中，预浇混凝土e的厚度为30～40mm，较小的预浇混凝土e厚度，可以减少蒸养或养护时间，能够使预浇混凝土e在短时间内达到脱模强度，减少模台占用时间，同时减少运输及吊装重量。
[0125]
2.2、布筋并振捣混凝土
[0126]
将步骤s1中加工完成的双向钢筋桁架d移至模台上方，再根据槽路的位置将双向钢筋桁架d放置在已整平好的预浇混凝土e上，利用双向钢筋桁架d自身的重量或下压设备将双向钢筋桁架d压入预浇混凝土e中，以形成混凝土叠合楼板，如图5所示，并利用震动设备对混凝土叠合楼板中的预浇混凝土e进行振捣；
[0127]
步骤step3：蒸养或养护
[0128]
将完成振捣的混凝土叠合楼板、模台和模板整体移入蒸养间或养护平台，对混凝土叠合楼板中的预浇混凝土e进行蒸养或养护，按照实际预制的混凝土厚度及早凝早强配比，控制蒸养或养护的时间及其它参数，直至预浇混凝土e达到所需强度；
[0129]
步骤step4：脱模
[0130]
预浇混凝土e完成蒸养或养护达到所需强度后，将混凝土叠合楼板、模台和模板整体移出蒸养间或养护平台，拆除预浇混凝土e周围的模板然后将混凝土叠合楼板吊离模台。
[0131]
具体实施中，为避免置入双向钢筋桁架d时，第二分支桁架结构c对应位置处预浇混凝土e内的粗骨料直径过大，而导致双向钢筋桁架d无法下落到位，在整平设备中增设带齿作业杆(齿间距与双向钢筋桁架d的第二分支桁架结构c间距匹配)，对预浇混凝土e整平作业的同时，把第二分支桁架结构c对应位置处的粗骨料向两侧排开，使得双向钢筋桁架d能够顺利落入混凝土中。
[0132]
双向钢筋桁架d是由完整的单向钢筋桁架a和拆分成第一分支桁架结构b、第二分支桁架结构c两部分的拆分钢筋桁架组装而成。此加工工艺有利于保证双向钢筋桁架d采用自动化设备进行加工，有利于提高装配效率和精度。
[0133]
腹杆钢筋的侧面与上弦钢筋\下弦钢筋的外侧面焊接，是因为这种焊接方式使得腹杆钢筋与上弦钢筋\下弦钢筋之间具有较大的接触面积，更容易保证腹杆钢筋与上弦钢筋\下弦钢筋之间的焊接连接强度，从而保证双向钢筋桁架具备可靠的力学性能。
[0134]
采用自动化设备加工的双向钢筋桁架d代替需要人工绑扎的钢筋桁架。人工绑扎钢筋需要较多的人员投入，且需长时间占用模台。而双向钢筋桁架d可采用自动化设备进行生产，无需人工手工绑扎钢筋。
[0135]
先在模板内按需布置预浇混凝土e，后放置双向钢筋桁架d。布置预浇混凝土e时，模台上仅有预浇混凝土e及其周围的模板，进行混凝土布料及整平工作时，没有钢筋的干扰，功效成倍提高。布料可按需求量定量均匀投料，整平工作更加简单。
[0136]
实施例3
[0137]
基本按照实施例1的施工过程处理，如图6所示，具体在步骤s2中按照以下方式处理：
[0138]
首先，将数个弦杆钢筋c在地面上在同一个方向上按一定间距排布，将数个完整的单向钢筋桁架a在弦杆钢筋c上方在另一垂直方向上按一定间距排布，弦杆钢筋c和单向钢筋桁架a相垂直布置；
[0139]
其次，将数个完整的单向钢筋桁架a下落放下，使得单向钢筋桁架a的下弦钢筋3的底面和弦杆钢筋c交叉接触，且在弦杆钢筋c和单向钢筋桁架a的下弦钢筋3之间的每个交叉接触处进行焊接施工，使得弦杆钢筋c和单向钢筋桁架a之间相对固定；
[0140]
然后，将数个第一分支桁架结构b在单向钢筋桁架a上方在平行于弦杆钢筋c的同一个方向上按一定间距排布，第一分支桁架结构b和单向钢筋桁架a相垂直布置，每个弦杆
钢筋c上方对应设置一个第一分支桁架结构b；
[0141]
接着，将数个第一分支桁架结构b下落放下，使得第一分支桁架结构b的腹杆钢筋5的波峰处和单向钢筋桁架a的上弦钢筋1接触，且在单向钢筋桁架a的上弦钢筋1和第一分支桁架结构b的腹杆钢筋5的波峰和/或上弦钢筋4之间的每个交叉接触处进行焊接施工，使得第一分支桁架结构b和单向钢筋桁架a之间相对固定；
[0142]
最后，在第一分支桁架结构b的腹杆钢筋5的波谷和弦杆钢筋c之间的每个交叉处进行焊接施工，使得第一分支桁架结构b和弦杆钢筋c之间相对固定，形成完整的双向钢筋桁架。
[0143]
实施例4
[0144]
基本按照实施例1的施工过程处理，如图7所示，具体在步骤s2中按照以下方式处理：
[0145]
把数个完整的单向钢筋桁架a在同一个方向上按一定间距排布，把拆分钢筋桁架的第一分支桁架结构b在另一个垂直的方向按一定间距排布，使得单向钢筋桁架a由平面钢筋桁架和立体钢筋桁架组合而成，也可以是仅平面钢筋桁架或立体钢筋桁架处于第一分支桁架结构b的腹杆形成的敞开凹口的三角形空隙内，把单向钢筋桁架a的上弦钢筋1与拆分钢筋桁架的弦杆钢筋4在每个交叉点先进行焊接连接；
[0146]
再将拆分钢筋桁架的弦杆钢筋c与拆分钢筋桁架的第一分支桁架结构b一一对应布置，并向上靠拢接触至单向钢筋桁架a的下弦钢筋3下方，将单向钢筋桁架a的下弦钢筋3与拆分钢筋桁架的弦杆钢筋c的接触点进行焊接连接；
[0147]
最后将拆分钢筋桁架的弦杆钢筋c与拆分钢筋桁架的第一分支桁架结构b的腹杆钢筋5进行连接，形成完整的双向钢筋桁架。
[0148]
对比例1
[0149]
把数个完整的第一单向钢筋桁架a在同一个方向上按一定间距排布，把数个第二单向钢筋桁架a在另一个垂直的方向上从第一单向钢筋桁架a的上弦钢筋1和下弦钢筋3之间穿过，按一定间距排布，然后采用绑扎或弧焊焊接方式连接两个方向上的钢筋桁架a的上弦钢筋及下弦钢筋。
[0150]
由于钢筋直径存在偏差和加工设备的精密度问题，造成钢筋桁架a在加工过程中会发生难以避免的偏差，比如单向钢筋桁架a的上弦钢筋1和下弦钢筋3之间的距离会产生不小于
±
2mm的偏差。考虑到第一单向钢筋桁架a的上弦钢筋1和下弦钢筋3之间的距离会发生-2mm的偏差而第二单向钢筋桁架a的上弦钢筋1和下弦钢筋3之间的距离会发生+2mm的偏差情况，加工第一单向钢筋桁架a和第二单向钢筋桁架a时就需要加大两组单向钢筋桁架a的上弦钢筋1和下弦钢筋3之间的距离差值，才能使得第二单向钢筋桁架a能够从第一单向钢筋桁架a的上弦钢筋1和下弦钢筋3之间顺利穿过。即如果第一单向钢筋桁架a的上弦钢筋1和下弦钢筋3之间的距离按标准要求设置，则需要第二单向钢筋桁架a的上弦钢筋1和下弦钢筋3之间的距离与理论距离之间的差值大于4mm。这会导致第二单向钢筋桁架a的刚度折损率超过13％。同时，第一单向钢筋桁架a和第二单向钢筋桁架a的上弦钢筋1及下弦钢筋3无法同时相交贴紧，无法采用高效的电阻焊，而需采用其它连接方式比如绑扎或弧焊。
[0151]
对比例2
[0152]
步骤step1：固定模台和模板
[0153]
首先清理模台，然后在模台表面刷脱模剂，按照拟加工制作的混凝土叠合楼板的尺寸在模台上固定用于支模的模板，并布置固定需要预埋的接线盒；
[0154]
步骤step2：布置并绑扎钢筋
[0155]
2.1、加工钢筋：
[0156]
按照拟生产的楼板的尺寸及配筋要求，完成钢筋的裁切和弯折；采用设备完成立体钢筋桁架的加工用于混凝土叠合楼板的构造连接；
[0157]
2.2、布置钢筋：
[0158]
按照拟生产的楼板配筋要求，人工将钢筋布置在模台上；同时布置立体钢筋桁架；
[0159]
2.3、绑扎钢筋：
[0160]
人工采用钢丝对模台上的钢筋进行绑扎，固定钢筋之间的连接以及钢筋与立体钢筋桁架之间的连接。使得两个方向上分布的钢筋之间的间距、钢筋距离模台之间的距离满足要求并能相对固定。
[0161]
步骤step3：布料并振捣混凝土
[0162]
计算拟所需的预浇混凝土的体量，采用布料机按量将所需的预浇混凝土均匀地布置在模台上方的模板内，采用人工整料设备将模板内的预浇混凝土上表面进行整平，将预浇混凝土e的厚度控制在一定厚度范围内；
[0163]
利用震动设备对混凝土叠合楼板中的预浇混凝土进行振捣。
[0164]
步骤step4：蒸养或养护
[0165]
将完成振捣的混凝土叠合楼板、模台和模板整体移入蒸养间或养护平台，对混凝土叠合楼板中的预浇混凝土进行蒸养或养护，按照实际预制的混凝土厚度及早凝早强配比，控制蒸养或养护的时间及其它参数，直至预浇混凝土达到所需强度；
[0166]
步骤step5：脱模
[0167]
预浇混凝土完成蒸养或养护达到所需强度后，将混凝土叠合楼板、模台和模板整体移出蒸养间或养护平台，拆除预浇混凝土周围的模板然后将混凝土叠合楼板吊离模台。
[0168]
本发明的各个实施例和对比例1-2同样进行用工、耗时、效率、质量的实施和测试，测试结果如下：
[0169]
实施例1和对比例1都是把钢筋加工成双向钢筋桁架的完整步骤，通过实际的生产测试对比，两者的差异如下表：
[0170][0171]
从实际的生产测试对比来看，实施例1所采用的方案能够实现自动化设备进行加
工，配套的工人数量较少，单位产出更大，产品质量更加稳定，产品性能更加优秀。
[0172]
实施例2和对比例2都是两种不同的混凝土叠合楼板的加工工艺，通过实际的生产测试对比，两者的差异如下表：
[0173]
表1
[0174][0175]
从实际的生产测试对比来看，实施例2采用了双向钢筋桁架与预浇混凝土组合形成叠合楼板，降低了流水线上人工需求量及模台的占用时间，减少了混凝土蒸养时长，提高了生产效率，降低的生产成本，也通过双向钢筋桁架的质量提高了与其组合的叠合板的钢筋布置的精度和质量稳定性，提高了产品的整体性能。
[0176]
由此实施可见，本发明工业化程度高，材料标准化，产品应用范围广，降低成本，解决了一般钢筋混凝土叠合楼板加工过程中费工费时的问题，解决了效率问题，可实现产量和质量的大幅提升。

技术特征：
1.一种双向钢筋桁架的施工工艺，其特征在于，步骤如下：步骤s1：加工双向钢筋桁架(d)的三种预制件：分别加工单向钢筋桁架(a)、第一分支桁架结构(b)和第二分支桁架结构(c)，单向钢筋桁架(a)是完整桁架结构，第一分支桁架结构(b)和第二分支桁架结构(c)各自均是非完整桁架结构；步骤s2：由单向钢筋桁架(a)、第一分支桁架结构(b)和第二分支桁架结构(c)组装成双向钢筋桁架(d)。2.根据权利要求1所述的一种双向钢筋桁架的施工工艺，其特征在于：所述的步骤s1具体是由上弦钢筋、下弦钢筋和腹杆钢筋焊接组装成单向钢筋桁架(a)，再由上弦钢筋或者下弦钢筋与腹杆钢筋焊接组装成第一分支桁架结构(b)，然后由下弦钢筋或者上弦钢筋作为第二分支桁架结构(c)，下弦钢筋和上弦钢筋均为弦杆钢筋。3.根据权利要求1所述的一种双向钢筋桁架的施工工艺，其特征在于：所述的单向钢筋桁架(a)中，上弦钢筋和下弦钢筋平行间隔布置，腹杆钢筋的两侧分别与上弦钢筋、下弦钢筋焊接。4.根据权利要求1所述的一种双向钢筋桁架的施工工艺，其特征在于：所述的单向钢筋桁架(a)为平面钢筋桁架或者立体钢筋桁架。5.根据权利要求1所述的一种双向钢筋桁架的施工工艺，其特征在于：所述的步骤s1中：若第一分支桁架结构(b)采用上弦钢筋，则第二分支桁架结构(c)采用下弦钢筋；若第一分支桁架结构(b)采用下弦钢筋，则第二分支桁架结构(c)采用上弦钢筋。6.根据权利要求1所述的一种双向钢筋桁架的施工工艺，其特征在于：所述的第一分支桁架结构(b)为平面结构或者立体结构。7.根据权利要求1所述的一种双向钢筋桁架的施工工艺，其特征在于：所述的步骤s2中，将多个单向钢筋桁架(a)、多个第一分支桁架结构(b)和多个第二分支桁架结构(c)组装焊接成一个双向钢筋桁架(d)。8.根据权利要求1或2所述的一种双向钢筋桁架的施工工艺，其特征在于：所述的双向钢筋桁架(d)中，由第一分支桁架结构(b)和第二分支桁架结构(c)组装成拆分钢筋桁架，单向钢筋桁架(a)和拆分钢筋桁架在同一施工平面相垂直正交布置。9.根据权利要求8所述的一种双向钢筋桁架的施工工艺，其特征在于：所述的拆分钢筋桁架中，第一分支桁架结构(b)的上弦钢筋/下弦钢筋和第二分支桁架结构(c)的下弦钢筋/上弦钢筋间隔布置，第一分支桁架结构(b)的腹杆钢筋的两侧分别与第一分支桁架结构(b)自身的上弦钢筋/下弦钢筋、第二分支桁架结构(c)的下弦钢筋/上弦钢筋焊接。10.根据权利要求1所述的一种双向钢筋桁架的施工工艺，其特征在于：所述的腹杆钢筋成波浪形或者折线形，腹杆钢筋的波浪形或者折线形的峰、谷拐点处分别与上弦钢筋、下弦钢筋焊接。11.根据权利要求1或10所述的一种双向钢筋桁架的施工工艺，其特征在于：所述的腹杆钢筋是由单根钢筋弯折制成，或者是由多根钢筋依次首尾衔接焊接制成。12.根据权利要求1所述的一种双向钢筋桁架的施工工艺，其特征在于：所述步骤s2中，先将第一分支桁架结构(b)和第二分支桁架结构(c)其中之一与单向钢
筋桁架(a)拼接固定形成初步结构，然后再将第一分支桁架结构(b)和第二分支桁架结构(c)其中剩余的另一个拼接固定到初步结构上，形成最终的双向钢筋桁架(d)。13.根据权利要求1所述的一种双向钢筋桁架的施工工艺，其特征在于：所述步骤s2所制作成的双向钢筋桁架(d)中，单向钢筋桁架(a)部分或全部穿插布置在由第一分支桁架结构(b)和第二分支桁架结构(c)构成的拆分钢筋桁架的一侧弦杆钢筋和腹杆钢筋之间的空隙中，或者由第一分支桁架结构(b)和第二分支桁架结构(c)构成的拆分钢筋桁架部分或全部穿插布置在单向钢筋桁架(a)的一侧弦杆钢筋和腹杆钢筋之间的空隙中。14.根据权利要求1所述的一种双向钢筋桁架的施工工艺，其特征在于：所述双向钢筋桁架(d)中，多个单向钢筋桁架(a)沿第一方向间隔排列布置，多个拆分钢筋桁架沿和第一方向垂直的第二方向间隔排列布置，单向钢筋桁架(a)相互垂直地穿插布置。15.根据权利要求1或11所述的一种双向钢筋桁架的施工工艺，其特征在于：所述的单向钢筋桁架(a)是穿插在由第一分支桁架结构(b)和第二分支桁架结构(c)构成的拆分钢筋桁架中波浪形或者折线形的腹杆钢筋和上弦钢筋/下弦钢筋之间所形成的三角形空隙中，或者由第一分支桁架结构(b)和第二分支桁架结构(c)构成的拆分钢筋桁架是穿插在单向钢筋桁架(a)中波浪形或者折线形的腹杆钢筋和上弦钢筋/下弦钢筋之间所形成的三角形空隙中。16.根据权利要求15所述的一种双向钢筋桁架的施工工艺，其特征在于：所述的三角形空隙分为正置三角形空隙和倒置三角形空隙。17.根据权利要求16所述的一种双向钢筋桁架的施工工艺，其特征在于：在单向钢筋桁架(a)/拆分钢筋桁架所有三角形空隙中可选择地穿插布置拆分钢筋桁架/单向钢筋桁架(a)。18.根据权利要求1所述的一种双向钢筋桁架的施工工艺，其特征在于：所述的双向钢筋桁架(d)中，单向钢筋桁架(a)的上弦钢筋/下弦钢筋和第一分支桁架结构(b)的上弦钢筋/下弦钢筋在交叉处焊接，单向钢筋桁架(a)的上弦钢筋/下弦钢筋和第二分支桁架结构(c)在交叉处焊接。19.根据权利要求1所述的一种双向钢筋桁架的施工工艺，其特征在于：所述的双向钢筋桁架(d)中，第一分支桁架结构(b)的上弦钢筋/下弦钢筋和第二分支桁架结构(c)在交叉处焊接。20.一种带权利要求1-19任一工艺制成的双向钢筋桁架的混凝土叠合楼板的施工工艺，其特征在于，利用所述双向钢筋桁架按照以下过程施工处理：步骤step1：固定模台和模板步骤step2：进行混凝土施工步骤step3：蒸养或养护；步骤step4：脱模。21.根据权利要求20所述混凝土叠合楼板的施工工艺，其特征在于：所述步骤step1具体为：首先清理模台，然后在模台表面刷脱模剂，按照拟加工制作的混凝土叠合楼板的尺寸及双向钢筋桁架(d)的尺寸等在模台上固定用于支模的模板。
22.根据权利要求20所述混凝土叠合楼板的施工工艺，其特征在于：所述步骤step2为依次进行浇筑混凝土、布筋、振捣混凝土的操作，或者依次进行布筋、浇筑混凝土、振捣混凝土的操作。23.根据权利要求20所述混凝土叠合楼板的施工工艺，其特征在于：所述步骤step3具体为：将完成振捣的混凝土叠合楼板、模台和模板整体移入蒸养间或养护平台，对混凝土叠合楼板中的预浇混凝土(e)进行蒸养或养护，直至预浇混凝土(e)达到所需强度。24.根据权利要求20所述混凝土叠合楼板的施工工艺，其特征在于：所述步骤step4具体为：预浇混凝土(e)完成蒸养或养护达到所需强度后，将混凝土叠合楼板、模台和模板整体移出蒸养间或养护平台，拆除预浇混凝土(e)周围的模板然后将混凝土叠合楼板吊离模台。25.一种权利要求1-19任一所述方法制成的双向钢筋桁架或者权利要求20-24任一混凝土叠合楼板的应用，其特征在于：在预制钢筋、钢筋桁架、与预浇混凝土组合或现浇混凝土结构中单独或组合应用。

技术总结
本发明公开了一种双向钢筋桁架及其混凝土叠合楼板的施工工艺。在工厂预先分别加工完整桁架结构的单向钢筋桁架、非完整桁架结构的第一分支桁架结构和第二分支桁架结构，由单向钢筋桁架、第一分支桁架结构和第二分支桁架结构组装成双向钢筋桁架；可再由双向钢筋桁架经步骤固定模台和模板、进行混凝土施工、蒸养或养护、脱模制备成楼板。本发明工业化程度高，材料标准化，产品应用范围广，降低成本，解决了一般钢筋混凝土叠合楼板加工过程中费工费时的问题，解决了效率问题，可实现产量和质量的大幅提升。幅提升。幅提升。


技术研发人员：李娜
受保护的技术使用者：杭州井格建筑科技有限公司
技术研发日：2023.03.17
技术公布日：2023/9/11