（中佳信建设管理有限公司，四川 成都 610041）

 

   摘 要：装配式建筑在当今世界快速发展，行业上相继出现了轻钢结构、装配式墙柱梁、钢筋混凝土叠合楼板、装配式梯段板等建筑装配式结构解决方案。随着钢结构加工技术的成熟与推广，出现了装配式桁架楼承板系统，这对钢筋混凝土现浇楼板的施工带来了革命性的变化，特别是现浇楼板的模板与支撑系统被楼承板取代，带来了较好的技术、经济、环保效果。本文以钢筋桁架楼承板的工程应为视角，从工期、造价等多角度分析其应用的优缺点，使造价工程师在全过程咨询服务中，能从价值增加角度为业主提供更多的咨询建议，创造更大的效益提供帮助。

   关键词：工程造价；装配式；全过程咨询；技术经济比较

   0 引言

   在现代建筑主体结构中，楼板混凝土消耗量约占地上主体混凝土的1/4，模板消耗约占地上结构部分的1/2，楼板钢管支架约占整个措施周转用钢管总量的70%。由此可见，传统现浇混凝土楼板在主体结构中占有相当的比重。近年来，在现浇楼板工业化装配式建筑中，出现了钢筋混凝土叠合板、压型钢板、钢筋桁架楼承板等多种解决方案。随着施工技术发展与大量工程实践，钢筋桁架楼承板做为近几年兴起的新工艺新做法，在筒体钢框架结构的超高层建筑中得到了大量的应用，取得了良好的技术经济效果，并逐步向普通工业与民用建筑推广使用。本文结合钢筋混凝土楼板工业化的不同实施路径，重点分析其技术经济特点，以方便全过程咨询人员在面对设计优化咨询服务时，向委托人提供更好建议方案，从方案与设计角度节约投资，发挥造价咨询人员技术与经济相结合的优势。

   1 楼板施工的工业化道路

   在中国传统木结构建筑中，即采用了预先加工木构件的榫卯后，进行现场组装的施工工艺，这应是预制装配式的建造思路。随着钢材、水泥的大量应用，钢筋混凝土梁板在建筑水平荷载承担构件中占有绝对的应用场景。钢筋混凝土楼板最先工业化方案是采用预制空心楼板，在上世纪砖混结构房屋中得到了大量运用，后来预制空心楼板被逐渐淘汰，由整体性和抗震性更好的现浇钢筋混凝土楼盖取代，并采用搭架、支模、安装钢筋、整体浇筑混凝土的工艺进行施工。

   但传统的现浇楼板工艺需要将流塑态的混凝土浇筑在模板上，利用模板成型，混凝土的浇筑自重需要通过模板及支撑系统传递给下一楼层，待混凝土凝固并达到一定强度等级后，待钢筋与混凝土共同工作，能承受其自重及地面装饰、家俱及生产生活荷载后，才能拆除其下的模板及支撑架。这种现场搭拆模板与支架的施工工艺在开工前需要将大量的钢管、模板、木枋等周转性材料从几十公里外的租赁站运到工地，施工中需大量工人手工劳作进行支撑架搭设、木枋铺设、模板安装等工作，在混凝土浇筑10-15天后，又需要手工拆除支架及模板，并垂直或水平转运至其它楼层重复周转使用，在整个工程完工后，还需将这些周转性材料运输退回租赁站。这种全手工施工工艺，人工消耗大、劳动强度高、生产效率低、现场噪音污染大、作业环境差的状况，已不适应建筑工业化的发展。随着建筑施工工业化的持续推进，现场大量手工操作逐渐向工厂化、机械化、预制拼装化方向发展。传统支模现浇楼板工艺也在工业化浪潮中得以向前探索与发展，逐步出现了钢筋混凝土叠合板、压型钢承板、钢筋桁架楼承板等多种楼板预制化、工业化施工工艺。

   目前仍在大量使用的湿接带型叠合钢筋混凝土楼板，也没有从根本上解决现场周转性支架及模板搭设的问题，反而带来的预制厂加工周期长、供货厂家少、单价高、吊运安装要求高、现浇湿接带支模困难等问题，其总体造价较传统楼板施工工艺造价大幅增加，一般增加达到每平方米楼板30-50元，但同时现场支架与模板并未见明显减少，该工艺未能充分发挥工业化的优势。[5]

   随着钢筋桁架楼承板的出现，彻底改变了当前钢筋混凝土楼板施工的现状，极大地推进了建筑工业化进程。

   2 钢筋桁架楼承板的应用

   楼承板，最早在欧美国家和日本出现，在上世纪五六十年代，高层钢结构建筑的兴起，楼承板被广泛应用。伴随中国改革开放，楼承板施工技术也传入中国，并率先在深圳的超高层建筑中推广应用。随着技术的发展，楼承板前后经历了三代板型，即：开口板、闭口板、钢筋桁架楼承板。目前第三代钢筋桁架楼承板克服了前两代楼承板的缺点，已在市场应用中占有主导地位。

   钢筋桁架楼承板（Steel-bars truss deck）是将混凝土楼板中的受力钢筋在工厂通过自动化机械加工成结构稳定的三角钢筋桁架，然后再与0.5mm厚镀锌压型钢板电阻点焊为一体的钢楼承板。钢筋桁架楼承板主要由上下弦钢筋、腹杆钢筋组成空间桁架钢筋和底钢板两部分组成。其结构形式图1、图2所示。

图1 钢筋桁架楼承板

图2 钢筋桁架楼承板剖面图

   钢筋桁架楼承板作为最新一代钢楼承板，将模板、模架支撑、楼板受力主筋结合在一起，由钢结构工厂加工成型，运至施工现场拼装，整个施工过程中无需搭拆模板与支架，只需现场绑扎少量构造分布钢筋，即可浇筑混凝土，形成钢筋混凝土整体楼盖，从而节约了大量的现场作业劳动力。

   在混凝土浇筑阶段，钢筋桁架楼承板中的镀锌钢板成为混凝土的成型的底模板，混凝土自重及施工荷载，通过底钢板传递给桁架钢筋，由桁架钢筋支撑并传递给梁及梁支撑体系，从而无需另行搭设楼板支撑及模板。在混凝土凝固并产生强度后，桁架钢筋就变成了楼板的上下部受力主筋与混凝土共同工作，承受楼板的水平荷载。该工艺将楼板受力筋的作用提前运用至混凝土浇筑过程中承受施工荷载，使其受力发挥更加全面与合理。钢筋桁架楼承板广泛应用于多层厂房，高层、超高层钢结构楼宇、停车库等各类工业与民用结构和建筑领域。与传统支模浇筑混凝土相比，其具有以下优势：

  （1）实现了工厂机械化自动流水线生产，工业化程度高、品质保证率好、生产厂家多、供货渠道广、价格合理适中、运输方便。

  （2）现场安装简便，工效高，无需大型吊机配合，免去了模板及支架搭拆，替代100%现场支模，安装噪音污染小，现场钢筋绑扎工程量减少60-70%。在高层混凝土筒体钢框架中可多层同时施工，最大程度增加了工作面，加快了施工进度。

  （3）受力钢筋排布间距均匀、混凝土保护层厚度得到可靠保障，提高了楼板的施工质量。

   3 钢筋桁架楼承板全过程咨询服务分析

   3.1 工程概况

   案例工程为成都市某地下停车库工程，建筑面积30047平方米，地下两层，其中地下二层为平战结合的人防机动车库，层高4.0米，楼板厚度200mm；地下一层为机动车库，层高6.2米，局部层高8.1米，楼板厚度160mm。地下室顶板上覆土2.1米厚。柱距8.4M×8.4M，柱间设2.8M×2.8M井字梁，楼板采用双层双向配筋。

   3.2 钢筋桁架楼承板加工费用分析

   钢筋桁架楼承板，一般由钢结构厂家加工，在委托加工时，可采用来料加工方式或包工包料方式。钢筋桁架楼承板加工费用分析如下表所示。

表1 钢筋桁架楼承板加工单价组成分析表

   3.3 钢筋桁架楼承板与传统支模浇筑楼板造价对比分析

   对案例工程负一楼现浇楼板采用钢筋桁架楼承板和传统支模浇筑两种不同的解决方案进行工程造价对比分析，分析时采用2020四川省清单计价定额为依据，钢筋桁架楼承板价格采用了3.2条分析的价格组成成果，其它材料价格采用定额材料基价进行分析，取费按全费用综合单价进行测算，人工费调整按成都市区2021年市区水平，人工费调整系数10.55%取定。具体分析表格详出见表2、表3。

表4 支模现浇与钢筋桁架楼承板造价对比表

   从上述分析表中可以看出，本案例现浇楼板使用钢筋桁架楼承板法替换传统的支模现浇楼板法后，可以得出以下结论。

  （1）总造价略有下降。采用新工艺后，现浇楼板每平方米下降8.03元，降幅2.89%，按本工程30000平方米楼盖面积估算，约节约投资24万元，占工程总投资1.7亿元的0.14%。

  （2）人、机、综合税费下降明显。首先，由于采用新工艺人工费减少幅度最大，每平方米人工费减少投入27.23元，下降39.44%，每平方米减少用工约0.24个工日，以案例工程3平方米计算，约可以减少现场用工5000工日，对采用钢筋桁架楼承板施工减少现场手工作业取得了明显的效果。其次，机械费下降20.3%，管理费下降23.05%，利润下降22.45%，其它税费下降19.02%，下降幅度均较大。

  （3）材料费占比明显上升。从对比可以看出，材料费由传统支模现浇方式全费用综合单价占比的51%提高到钢筋桁架楼承板的65%，材料费占总费用的比例提高14%，这说明采用机械加工后，大量现场支模、钢筋制作安装工序向钢结构厂机械化转移，形成成品钢筋桁架楼承板对外供货，整体提升了材料费在总费用的占比。

  （4）从以上的各组成对比分析中可知， 采用新工艺后，现场人、材、机、管理消耗明显下降，机械加工材料占比则明显提高。从价值角度看，新工艺对建筑施工工业化比例的提升约30%左右，对建筑工业化进程起到了明显的加速作用。

   3.4 钢筋桁架楼承板综合效益分析

   3.4.1 节约工期，减少建设期资金占用时间，提高投资效益

   采用钢筋桁架楼承板后，可取消现场楼层模板、支撑架搭拆，减少现场楼板钢筋制作安装60~70%工作量，从而节约大量时间，缩短工期。特别是在钢筋混凝土筒体+钢框架超高层建筑中，采用钢筋桁架楼承板可以形成立体作业，使核心筒、钢框架、楼承板施工互不干涉，可创造多个工作面同时作业，极大地提高了工效。据工程实例估算，采用钢筋桁架楼承板，约可以减少10%的总工期，从而减少项目建设期的资金占用。如某超高层大楼总投资4亿元，施工工期800天，采用钢筋桁架楼承板可节约10%的工期，可以减少建设期资金占用80天，提前80天投入使用，按7.5%的年融资利息及5%的投资年回报测算，可减少投资利息660万元，提前投用可创造440万元利润，综合可增加投资效益1100万元。

   3.4.2 改善现场劳动条件

   采用钢筋桁架楼承板后，可大幅度减少现场模架及钢筋安装用工，可提高安全性，降低模架搭拆中的噪音污染，与传统支模浇混凝土相比，立体施工阶段的施工噪音排放可减少60%以上，为城市建设环境友好提供了可靠的解决办法。

   3.4.3 辅助材料进一步取消，砼成形效果更佳

   在钢筋桁架楼承板施工中，不再采用支撑钢筋及砂浆垫块来保证钢筋位置与保护层厚度，节约大量的辅助材料及用工。同时底板折边卡扣连接设计，使混凝土浇筑过程中不漏浆，保证混凝土成形效果。

   3.4.4 人工实际投入比定额测算更少

   在四川省2020定额中，钢筋桁架楼承板安装人工费为27.14元/平方米，实际施工中，3米长的钢筋桁架楼承板，自重约23.67Kg，两人一组进行拼接安装工效较高，在无栓钉情况下每工日可安装100平方米，按市场价每工日350元人工费计算，每平方安装人工直接费约3.5元，加上其它辅助用工及管理费用，安装人工费投入约5元/平方米，而有栓钉时安装人工投入约10元/平方米。但相较定额，实际安装人工消耗较少，若按定额计算，施工企业存在较大的利润空间，可以促进施工企业采用新工艺以获得更大的收益。对投资商来说，可以通过新工艺的采用，加快建设进度，从而节约投资，提高效益，达到双赢的局面。

   3.4.5 垂直运输机械占用减少50%

   采用钢筋桁架楼承板后，现场模板及支撑钢管等减少使用50%以上，可大量减少上述周转性材料的垂直运输工作量，减轻塔机的工作负荷，从而加快施工进度，减少塔机的租赁时间。

   3.4.6 减少现场物料的堆放场地及堆放时间

   采用钢筋桁架楼承板后，现场模板、支撑钢管等减少，现场板钢筋制作安装减少，可大大减少现场物料的堆放管理，减少临时堆场面积，减少物资现场存放时间，从而节约施工临时占地面积，节约临时设施费用。

   3.4.7 节约木材

   采用钢筋桁架楼承板后，可大量减少现场模板的使用量，节约大量的木材，从而保护环境，产生广泛的社会和经济效益。

   3.4.8 大跨度结构适应性好

   当钢筋桁架楼承板应用在大跨度楼板中时，为节省成本，钢筋桁架楼承板可采用小规格钢筋，在浇筑混凝土时，在桁架楼承板跨中设置简单的临时支撑即可满足施工荷载需要，同时能保证达到使用阶段楼板强度要求。

   3.4.9 可大大节约相关工程的工期及施工成本

   如对于坡屋面、高大弧形机库等屋面结构，其模板、支撑搭设工作量大，若采用钢筋桁架楼承板来替代普通模板完成屋面板的浇筑成型，可大大节约工期及施工成本。

   3.4.10 改善板受力条件

   钢筋桁架楼承板中的混凝土在浇筑与凝固过程中，其自重完全由桁架钢筋及底钢板承受，板混凝土下部不产生拉应力，相较普通楼板，其使用阶段混凝土拉应力明显降低，混凝土工作裂缝宽度减小。镀锌底钢板的存在避免了空气与混凝土直接接触，极大地改善了楼板的使用性能和耐久性。同时钢筋保护层厚度能得到可靠保证，以此为基础可以试验研究板底钢筋保护层减少5mm，则其经济性更优，可整体减少楼板混凝土5%，以减轻楼板自重。《钢筋桁架楼承板》（JG/T 368-2012）行业标准在编制时更多考虑的是施工要求，但因桁架钢筋的存在，使板筋形成空间受力关系，整体刚度全面提升，大大降低使用阶段的挠度，减小上下层钢筋的受拉应力，可据此研究试验新的楼板配筋设计原理，从而降低楼板钢筋消耗量。

   3.4.11 逐步研究推广底模拆除方案

   可拆卸式钢筋桁架楼承板由于桁架钢筋与底部模板（涂锌钢板）通过连接件将两者连成一整体，在楼板钢筋混凝土达到强度后，可将底部模板拆除以便重复利用，达到可以多次周转使用的效果。

   4 结语

   钢筋桁架楼承板作为一种新型的楼板整体解决方案，具有生产效率高，受力合理，经济效益好，适用广泛，安装方便、工期短，环境污染小等明显优势。在全过程咨询服务中，我们在深入了解钢筋桁架楼承板技术经济特点后，可在方案设计阶段为委托人做好技术经济比较，积极建议经济合理的解决方案，为建筑施工工业化、预制化、装配化发挥咨询人应尽的职责与义务，同时也为委托人创造更大的增值效益，充分发挥管理、技术、经济相结合的全过程咨询服务优势。

   参考文献：

   [1]2020年版《四川省建设工程工程量清单计价定额》．

   [2]中华人民共和国建筑工业行业标准《钢筋桁架楼承板》（JG/T 368-2012）．

   [3]吴玉珊．建设项目全过程工程咨询理论与实务．中国建筑工业出版社，2018．

   [4]周旺华．现代混凝土叠合结构．北京：中国建筑工业出版社．

   [5]对桁架钢筋叠合楼盖技术的再认识.