組合式不同強(qiáng)度等級(jí)混凝土分離裝置的應(yīng)用

中國(guó)建筑第五工程局有限公司安徽公司 合肥 230051

0 引言

隨著土地資源的越來越緊缺，高層建筑不斷增多，不同等級(jí)混凝土鄰接面的留設(shè)也越來越受重視，在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，高層建筑框架結(jié)構(gòu)的梁柱節(jié)點(diǎn)比較復(fù)雜，由于荷載組合及內(nèi)力計(jì)算的結(jié)果，為了滿足柱軸壓比的要求，同時(shí)又要控制柱截面尺寸，要求同一層的柱、墻混凝土強(qiáng)度等級(jí)高于梁、板的混凝土強(qiáng)度等級(jí)。這樣導(dǎo)致結(jié)構(gòu)加強(qiáng)層梁柱混凝土強(qiáng)度等級(jí)往往差別較大，常規(guī)做法為攔鋼絲網(wǎng)，但一般攔網(wǎng)均不能到位。鋼絲網(wǎng)一般設(shè)置在梁主筋下部，梁上口及板面均未設(shè)置。同時(shí)，因澆筑時(shí)混凝土的流淌，經(jīng)常導(dǎo)致梁柱接頭混凝土的強(qiáng)度等級(jí)混亂。

在工程實(shí)際中，將組合式高低強(qiáng)度等級(jí)混凝土分離裝置應(yīng)用于混凝土澆筑過程中，可有效地阻擋混凝土的流淌，并且拆卸方便，可周轉(zhuǎn)使用。

1 工程概況

皖銀大廈項(xiàng)目位于合肥市濱湖新區(qū)，建筑面積為410 84.50 m2，本工程負(fù)1層至5層柱混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C55，梁板為C30，相差5個(gè)等級(jí)，6～8層相差4個(gè)等級(jí)，9～12層相差3個(gè)等級(jí)，13層與14層相差2個(gè)等級(jí)，本工程設(shè)計(jì)高低強(qiáng)度等級(jí)問題比較普遍。為了保證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上要求的強(qiáng)柱弱梁，解決高低強(qiáng)度等級(jí)混凝土產(chǎn)生的質(zhì)量問題，增加建筑物使用年限，在實(shí)踐中發(fā)明了組合式高低強(qiáng)度等級(jí)混凝土分離裝置。

2 組合式高低強(qiáng)度等級(jí)混凝土分離裝置的應(yīng)用

2.1 方案的選擇

為了解決梁柱節(jié)點(diǎn)高低強(qiáng)度等級(jí)混凝土的澆筑問題，項(xiàng)目部運(yùn)用“頭腦風(fēng)暴法”，結(jié)合本工程實(shí)際情況提出了幾種方案進(jìn)行分析[1-4]：

1）方案一是采用2套泵管分次澆筑，即在梁內(nèi)先預(yù)埋鋼絲網(wǎng)進(jìn)行攔截，澆筑混凝土?xí)r采用2臺(tái)混凝土輸送泵，一臺(tái)澆筑柱子混凝土，另一臺(tái)澆筑梁板混凝土，要求同時(shí)澆筑梁柱接頭位置。此方法具有施工速度快的特點(diǎn)，且對(duì)梁柱節(jié)點(diǎn)高低強(qiáng)度等級(jí)混凝土的分離有一定的作用。但由于現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地狹小，無法同時(shí)布置2臺(tái)混凝土輸送泵，且無法保證2臺(tái)泵車都同時(shí)澆筑梁柱節(jié)點(diǎn)位置，不能真正解決問題。

2）方案二是梁內(nèi)預(yù)埋鋼絲網(wǎng)，板面采用交叉卡板進(jìn)行隔離，卡板根據(jù)鋼筋間距進(jìn)行開槽，澆筑時(shí)卡板設(shè)置在板面位置。此方法對(duì)高低強(qiáng)度等級(jí)混凝土的分離也有一定的作用，但很難保證梁內(nèi)鋼絲網(wǎng)的牢固，且交叉卡板的支座設(shè)置較為不易，更無法適用于不同的板面鋼筋間距。

3）經(jīng)前2種方案的對(duì)比分析，項(xiàng)目部提出第三個(gè)方案，即組合式高低強(qiáng)度等級(jí)混凝土分離裝置，其做法為梁內(nèi)預(yù)埋鋼絲網(wǎng)，板面運(yùn)用此裝置進(jìn)行攔截，充分地結(jié)合了方案一和方案二的優(yōu)點(diǎn)，能有效地解決高低強(qiáng)度等級(jí)混凝土的澆筑問題。

2.2 支座

使用廢舊模板木方制作成4個(gè)尺寸一致的支座，制作的做法為根據(jù)柱截面尺寸每邊外加50 cm，共加長(zhǎng)100 cm制作1塊插板，然后再制作支架固定，上部設(shè)置手提把手（圖1、圖2）。

圖1 支座設(shè)計(jì)示意

圖2 支座效果圖

2.3 抽拉條

1）抽拉條的作用為阻隔混凝土，使用時(shí)插在支座的插板上。根據(jù)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，板筋間距一般為100 mm和150 mm，鋼筋直徑為6～12 mm，梁鋼筋的最小間距為25 mm，則抽拉條的寬度按照20 mm、30 mm、50 mm三種制作，板內(nèi)抽拉條長(zhǎng)度為設(shè)計(jì)板厚加上180 mm，梁內(nèi)抽拉條長(zhǎng)度為梁高加上180 mm。1個(gè)支座上的木條數(shù)量為18～25個(gè)。在安裝抽拉條時(shí)隨機(jī)組合，能適用于不同的板筋間距（圖3、圖4）。

圖3 抽拉條設(shè)計(jì)示意

圖4 抽拉條效果圖

2）抽拉條的安裝：根據(jù)梁鋼筋、板鋼筋縫隙插入抽拉條，抽拉條背部的卡槽可固定在支座的插板上。

2.4 轉(zhuǎn)角部位處理

為了解決由4個(gè)支座組成的裝置的穩(wěn)定性問題，轉(zhuǎn)角部位制作轉(zhuǎn)角連接件，轉(zhuǎn)角連接件由2個(gè)普通抽拉條成直角組合而成，使用時(shí)轉(zhuǎn)角連接件背部的卡槽插入支座轉(zhuǎn)角處的插板上，即可將4個(gè)支座組合成牢固的整體裝置（圖5、圖6）。

圖5 轉(zhuǎn)角連接件設(shè)計(jì)示意

圖6 轉(zhuǎn)角連接件效果圖

2.5 施工工藝

2.5.1 施工準(zhǔn)備

1）購(gòu)買質(zhì)量較好的鋼絲網(wǎng)，在梁鋼筋綁扎時(shí)，根據(jù)設(shè)計(jì)要求在梁柱節(jié)點(diǎn)外側(cè)50 cm處綁扎鋼絲攔網(wǎng)，阻隔梁內(nèi)混凝土流淌。鋼絲網(wǎng)要求雙層設(shè)置，且安裝梁內(nèi)抽拉條時(shí)應(yīng)置于鋼絲網(wǎng)背部并對(duì)鋼絲網(wǎng)進(jìn)行加固，防止鋼絲網(wǎng)被破壞。管理人員在放梁前檢查其牢固性（圖7）。

圖7 梁內(nèi)預(yù)留鋼絲網(wǎng)

2）根據(jù)柱子的數(shù)量制作4～5個(gè)分離裝置，包括支座、抽拉條和轉(zhuǎn)角連接件，以滿足施工時(shí)的使用周轉(zhuǎn)。

2.5.2 裝置安裝

1）將支座放置在梁內(nèi)攔網(wǎng)的位置，并用鋼絲將支座與梁鋼筋綁扎固定，防止?jié)仓r(shí)裝置移動(dòng)。

2）將轉(zhuǎn)角連接件安插在裝置四角，以固定裝置，然后根據(jù)梁鋼筋和板鋼筋的間隙，選擇適當(dāng)大小的抽拉條穿插在其中，并固定在支座上，使其拼湊嚴(yán)密，解決了板筋間距不一致造成擋板不連續(xù)的問題，不同的板筋間距均能適用，除剩余鋼筋直徑寬的縫隙外，基本達(dá)到了拼湊嚴(yán)密的效果，澆筑時(shí)混凝土基本無流淌（圖8）。

圖8 分離裝置安裝效果圖

3）檢查裝置是否安裝到位，有沒有移動(dòng)。

2.5.3 澆筑梁柱節(jié)點(diǎn)混凝土

澆筑梁柱節(jié)點(diǎn)混凝土?xí)r澆筑至裝置頂部并適當(dāng)堆積，再將裝置范圍內(nèi)的混凝土振搗壓實(shí)并找平，使裝置內(nèi)混凝土保持與板頂標(biāo)高基本一致。

2.5.4 裝置拆除

在混凝土達(dá)到初凝前，解開固定支座的鋼絲，松動(dòng)抽拉條，抬起支座的把手即可將裝置拆除。將裝置及其各部件搬運(yùn)至下一梁柱節(jié)點(diǎn)周轉(zhuǎn)使用。

2.5.5 澆筑梁板混凝土

操作面分塊施工，控制柱混凝土澆筑時(shí)間，必須在柱混凝土初凝前，協(xié)調(diào)泵車放料處更換為梁板混凝土等級(jí)，再返回第一根柱處繼續(xù)澆筑梁板混凝土，由此可避免出現(xiàn)冷縫。

3 質(zhì)量控制措施

1）充分做好施工準(zhǔn)備，編寫詳細(xì)施工方案和操作規(guī)程。制作足夠的裝置滿足周轉(zhuǎn)使用的要求，避免出現(xiàn)拆除不及時(shí)而導(dǎo)致未使用裝置的情況。

2）增強(qiáng)施工人員的質(zhì)量意識(shí)，充分調(diào)集熟悉該裝置操作的人員參與施工。澆筑時(shí)由項(xiàng)目部指導(dǎo)作業(yè)人員進(jìn)行裝置的使用，澆筑過程中監(jiān)督工人振搗到位，保證澆筑質(zhì)量[5,6]。

3）設(shè)立質(zhì)量監(jiān)督小組，由質(zhì)量工程師和專職質(zhì)量員組成參與質(zhì)量控制。混凝土澆筑全過程，由管理人員旁站監(jiān)督。

4）梁內(nèi)鋼絲網(wǎng)應(yīng)雙層設(shè)置，且安裝裝置時(shí)，梁內(nèi)抽拉條應(yīng)放置在鋼絲網(wǎng)背部進(jìn)行加固，防止振搗時(shí)鋼絲網(wǎng)被破壞。

5）抽拉條應(yīng)合理安插，保證拼湊嚴(yán)密（抽拉條與鋼筋縫隙＜5 mm），防止?jié)仓r(shí)混凝土往外流淌，影響澆筑質(zhì)量。

6）支座應(yīng)用鋼絲固定在梁鋼筋上，且用轉(zhuǎn)角連接件固定，使其足以承受澆筑混凝土?xí)r的堆積荷載和振搗荷載。裝置不能出現(xiàn)較大的移動(dòng)（最大移動(dòng)距離不超過20 mm），使其處于良好的工作狀態(tài)，從而保證混凝土的澆筑質(zhì)量。

7）澆筑柱子的混凝土?xí)r，應(yīng)澆筑至裝置頂部并適當(dāng)堆積，經(jīng)振搗和整平后，裝置內(nèi)的混凝土應(yīng)與板面標(biāo)高基本一致。柱頭混凝土澆筑后降低不超過10 mm。

8）裝置拆除不宜過早，也不宜太遲，以混凝土的初凝時(shí)間為準(zhǔn)。

9）拆除混凝土分離裝置時(shí)宜輕拿輕放，不可使用蠻力，抽拉條也不可隨意丟棄，應(yīng)用鐵籠收集，并使用塔吊吊離后周轉(zhuǎn)使用。

4 使用效果

在以往的施工操作中，對(duì)于高低強(qiáng)度等級(jí)混凝土的問題以前有不同的解決辦法，包括2臺(tái)泵車同時(shí)澆筑節(jié)點(diǎn)、核心區(qū)進(jìn)行二次澆筑、梁柱節(jié)點(diǎn)插筋等。但這些方法過度費(fèi)工、操作繁瑣。而本裝置的發(fā)明，按原理安裝使用后，有效地改善了現(xiàn)狀，項(xiàng)目部對(duì)拆模后的梁柱節(jié)點(diǎn)質(zhì)量進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，均達(dá)到了預(yù)期的效果，徹底地解決了高低強(qiáng)度等級(jí)混凝土流淌的問題，保證了強(qiáng)柱弱梁的施工要求（圖9、圖10）[7,8]。

圖9 使用前：混凝土成型差

圖10 使用后：混凝土成型效果顯著

5 結(jié)語

在工程施工中，巧妙地利用這些小型工具可以達(dá)到節(jié)約成本和縮短工期的作用。該工具的使用成功地解決了梁柱混凝土強(qiáng)度相差2個(gè)等級(jí)以上時(shí)的攔網(wǎng)問題，能有效地防止高低強(qiáng)度等級(jí)混凝土混澆，避免梁柱節(jié)點(diǎn)的質(zhì)量問題和高強(qiáng)度等級(jí)混凝土的浪費(fèi)，降低了不同強(qiáng)度等級(jí)混凝土攔網(wǎng)的材料損耗及人工成本，不僅提高了工作效率，而且保障了施工質(zhì)量，同時(shí)也達(dá)到了綠色施工的要求。本工程裝置經(jīng)材料優(yōu)化后可改變?yōu)楦虞p質(zhì)的材料，有利于長(zhǎng)期周轉(zhuǎn)使用，適合廣泛推廣，將會(huì)在高層建筑結(jié)構(gòu)安全上發(fā)揮舉足輕重的作用。