林鴻達(dá)
(廣東省第二建筑工程有限公司 廣東 汕頭 515041)
密集鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)澆筑施工[1],存在的主要難題是:⑴鋼筋過于密集,混凝土受阻滯難以下料;⑵振搗棒無法充分、自由地進(jìn)出密集配筋混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)進(jìn)行振搗,造成混凝土離析[2]、骨料淤積鋼筋面層、水泥及細(xì)骨料以漿液形式流淌至底部等施工質(zhì)量問題[3]。
預(yù)置振搗棒[4]導(dǎo)向孔道技術(shù)的研發(fā),解決了密集鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)澆筑施工技術(shù)難題。該技術(shù)利用小直徑鋼筋,纏繞、彎曲、加工形成內(nèi)徑不小于70 mm、螺距不大于40 mm 的彈簧狀內(nèi)孔道結(jié)構(gòu),其橫斷面為圓形;在長度方向,形成一定螺距的圓筒形內(nèi)空間結(jié)構(gòu)。在彈簧狀內(nèi)孔道結(jié)構(gòu)件外側(cè)邊,沿長度方向在圓筒形外側(cè),均勻外加3~4 條φ6 鋼筋,可以采用綁扎方式或者點焊方式固定,使結(jié)構(gòu)件形成不可隨意伸縮但可按需多維彎曲的空間結(jié)構(gòu)件。螺旋筋內(nèi)直徑可根據(jù)螺旋筋彎曲程度,在中部曲率[5]半徑較小處將截面半徑適量增大,便于振搗棒自由進(jìn)出振搗混凝土的目的。
該施工技術(shù)主要包括:⑴針對密集配筋混凝土結(jié)構(gòu),創(chuàng)造性地提出并應(yīng)用一種振搗棒“插搗預(yù)留空間”的創(chuàng)新技術(shù)手段,為混凝土下料和振搗施工提供條件和可能;⑵針對U 型等異型結(jié)構(gòu)構(gòu)件振搗棒不能到達(dá)底端的問題,提出對稱導(dǎo)向孔道布置;⑶提出振搗棒導(dǎo)向孔道最小內(nèi)徑的設(shè)計計算公式:R=(D-d)/2+;⑷改良螺旋導(dǎo)向孔道固定加勁筋的加工制作及安裝,達(dá)到控制導(dǎo)向孔道變形量的目的;⑸布置螺旋導(dǎo)向孔道的位置,改進(jìn)傳統(tǒng)散點振搗方式。
利用直徑φ6 的 HPB235 鋼筋[6],纏繞、彎曲加工形成內(nèi)徑不小于70 mm、螺距不大于40 mm 的彈簧狀內(nèi)孔道結(jié)構(gòu),其橫斷面為圓形(見圖1);在長度方向,形成一定螺距的圓筒形內(nèi)空間結(jié)構(gòu),螺旋筋直徑可根據(jù)螺旋筋彎曲程度,在中部曲率半徑較小處將截面半徑變大,達(dá)到振搗棒自由振搗目的(見圖2)。在彈簧狀內(nèi)孔道結(jié)構(gòu)件外側(cè)邊,沿長度方向在圓筒形外側(cè),均勻外加3~4 條φ6 鋼筋,可以采用綁扎方式或者點焊方式固定,使結(jié)構(gòu)件形成不可隨意伸縮但可按需多維彎曲的空間結(jié)構(gòu)件。
圖1 螺旋筋結(jié)構(gòu)示意圖Flg.1 Spiral Bar Structure Diagram
圖2 變截面螺旋筋[7]結(jié)構(gòu)示意圖Flg.2 Schematic Diagram of Spiral Bars with Variable Cross-section
導(dǎo)向孔道曲率半徑R 可按下式確定:
式中:R 為導(dǎo)向孔道曲率半徑(mm);D 為導(dǎo)向孔道內(nèi)直徑(mm);d 為振搗棒尾段硬軸直徑(mm);L 為振搗棒尾段硬軸總長度(mm);K 為孔道彎曲長度增量,一般取 K=50 或以上(mm)。
鋼筋安裝工程施工時,預(yù)留鋼筋結(jié)構(gòu)件在密集配筋位置處安裝,應(yīng)避開主要鋼筋特別是縱向鋼筋、抗扭抗彎等鋼筋的安裝位置,必要時可局部調(diào)整構(gòu)造筋的位置;同時,鋼筋件可根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)的空間位置,在保證振搗棒對導(dǎo)向孔道曲率半徑的需要的前提下,按需要多維彎曲,形成多維空間鋼筋結(jié)構(gòu)體;在空間結(jié)構(gòu)上,該孔道結(jié)構(gòu)可以按不同曲率的多維彎曲變形,而內(nèi)孔徑基本保持不變,孔道結(jié)構(gòu)件的縱向長度可按柱、梁以及板混凝土結(jié)構(gòu)需要進(jìn)行確定截取。隨鋼筋安裝工程安裝完成后,在混凝土結(jié)構(gòu)澆筑振搗施工時,即成為振搗棒的導(dǎo)向孔道(見圖3)。
定向圓筒彈簧狀導(dǎo)向孔道結(jié)構(gòu)件綁扎于建筑結(jié)構(gòu)鋼筋密集處,導(dǎo)向孔道曲率根據(jù)振搗棒的插打進(jìn)出需要確定,需要留有一定的振搗棒活動的余裕空間。進(jìn)行密集結(jié)構(gòu)混凝土澆筑振搗施工時,宜選用ZN35型插入式振搗棒,振搗棒穿過導(dǎo)向圓筒彈簧狀孔道,按規(guī)范規(guī)程要求進(jìn)行混凝土振搗,確?;炷两Y(jié)構(gòu)澆筑振搗密實,保證混凝土施工質(zhì)量[8](見圖4)。
圖3 振搗棒導(dǎo)向孔道Flg.3 Vibrating Rod Guide Channel
圖4 振搗棒通過導(dǎo)向孔道振搗混凝土Flg.4 Vibratory Ramming Concrete with Vibrating Rod through Guide Orifice
由于大承載力的建筑結(jié)構(gòu),其柱梁節(jié)點處縱橫交接處的鋼筋密集,柱、梁體尺寸大小不一,因此,振搗棒導(dǎo)向圓筒彈簧狀孔道件的制作,應(yīng)在建筑結(jié)構(gòu)鋼筋密集處鋼筋綁扎施工前,按所施工柱、梁體的高度和寬度,計算振搗棒導(dǎo)向圓筒彈簧狀孔道件所需長度,考慮安裝時彎曲半徑,按計算所得尺寸進(jìn)行加工制作。
應(yīng)用基于預(yù)置振搗棒導(dǎo)向孔道技術(shù),對密集鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)澆筑施工,從技術(shù)管理、經(jīng)濟(jì)效益管理、施工工藝管理[9]等方面,加以管理控制,取得預(yù)期的效果,主要體現(xiàn)在:⑴有效解決密集配筋結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量問題;⑵使密集配筋混凝土結(jié)構(gòu)施工勻質(zhì)密實,承載能力和使用功能滿足設(shè)計要求,保證結(jié)構(gòu)耐久,實現(xiàn)施工安全、高效、低耗、環(huán)保的節(jié)能設(shè)計[10]目標(biāo);⑶拆模后,混凝土觀感質(zhì)量大大提升,無漏筋、蜂窩麻面、爛根、孔洞夾渣等質(zhì)量隱患,梁板夾角分明(見圖5);⑷埋設(shè)預(yù)置振搗棒導(dǎo)向孔道,使得作業(yè)工人在澆筑混凝土?xí)r能夠明確振搗位置,確保施工現(xiàn)場澆筑工作有序進(jìn)行。
該技術(shù)應(yīng)用于項目鋼筋混凝土工程后,獲得上級建設(shè)主管部門和建設(shè)單位等有關(guān)各方高度贊譽,取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益,節(jié)約投資成本,為同類密集鋼筋混凝土澆筑工程提供實踐借鑒。
圖5 混凝土觀感質(zhì)量Flg.5 Concrete Apparent Quality