組合式不同強度等級混凝土分離裝置的應用

中國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，不同等級混凝土鄰接面的留設也越來越受重視，在鋼筋混凝土結構中，高層建筑框架結構的梁柱節點比較復雜，由于荷載組合及內力計算的結果，為了滿足柱軸壓比的要求，同時又要控制柱截面尺寸，要求同一層的柱、墻混凝土強度等級高于梁、板的混凝土強度等級。這樣導致結構加強層梁柱混凝土強度等級往往差別較大，常規做法為攔鋼絲網，但一般攔網均不能到位。鋼絲網一般設置在梁主筋下部，梁上口及板面均未設置。同時，因澆筑時混凝土的流淌，經常導致梁柱接頭混凝土的強度等級混亂。

在工程實際中，將組合式高低強度等級混凝土分離裝置應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，可周轉使用。

1 工程概況

皖銀大廈項目位于合肥市濱湖新區，建筑面積為410 84.50 m2，本工程負1層至5層柱混凝土強度等級為C55，梁板為C30，相差5個等級，6～8層相差4個等級，9～12層相差3個等級，13層與14層相差2個等級，本工程設計高低強度等級問題比較普遍。為了保證結構設計上要求的強柱弱梁，解決高低強度等級混凝土產生的質量問題，增加建筑物使用年限，在實踐中發明了組合式高低強度等級混凝土分離裝置。

2 組合式高低強度等級混凝土分離裝置的應用

2.1 方案的選擇

為了解決梁柱節點高低強度等級混凝土的澆筑問題，項目部運用“頭腦風暴法”，結合本工程實際情況提出了幾種方案進行分析[1-4]：

1）方案一是采用2套泵管分次澆筑，即在梁內先預埋鋼絲網進行攔截，澆筑混凝土時采用2臺混凝土輸送泵，一臺澆筑柱子混凝土，另一臺澆筑梁板混凝土，要求同時澆筑梁柱接頭位置。此方法具有施工速度快的特點，且對梁柱節點高低強度等級混凝土的分離有一定的作用。但由于現場場地狹小，無法同時布置2臺混凝土輸送泵，且無法保證2臺泵車都同時澆筑梁柱節點位置，不能真正解決問題。

2）方案二是梁內預埋鋼絲網，板面采用交叉卡板進行隔離，卡板根據鋼筋間距進行開槽，澆筑時卡板設置在板面位置。此方法對高低強度等級混凝土的分離也有一定的作用，但很難保證梁內鋼絲網的牢固，且交叉卡板的支座設置較為不易，更無法適用于不同的板面鋼筋間距。

3）經前2種方案的對比分析，項目部提出第三個方案，即組合式高低強度等級混凝土分離裝置，其做法為梁內預埋鋼絲網，板面運用此裝置進行攔截，充分地結合了方案一和方案二的優點，能有效地解決高低強度等級混凝土的澆筑問題。

2.2 支座

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

圖1 支座設計示意

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，使用時插在支座的插板上。根據圖紙設計，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，板內抽拉條長度為設計板厚加上180 mm，梁內抽拉條長度為梁高加上180 mm。1個支座上的木條數量為18～25個。在安裝抽拉條時隨機組合，能適用于不同的板筋間距（圖3、圖4）。

圖3 抽拉條設計示意

圖4 抽拉條效果圖

2）抽拉條的安裝：根據梁鋼筋、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 轉角部位處理

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

圖5 轉角連接件設計示意

圖6 轉角連接件效果圖

2.5 施工工藝

2.5.1 施工準備

1）購買質量較好的鋼絲網，在梁鋼筋綁扎時，根據設計要求在梁柱節點外側50 cm處綁扎鋼絲攔網，阻隔梁內混凝土流淌。鋼絲網要求雙層設置，且安裝梁內抽拉條時應置于鋼絲網背部并對鋼絲網進行加固，防止鋼絲網被破壞。管理人員在放梁前檢查其牢固性（圖7）。

圖7 梁內預留鋼絲網

2）根據柱子的數量制作4～5個分離裝置，包括支座、抽拉條和轉角連接件，以滿足施工時的使用周轉。

2.5.2 裝置安裝

1）將支座放置在梁內攔網的位置，并用鋼絲將支座與梁鋼筋綁扎固定，防止澆筑時裝置移動。

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

2.5.3 澆筑梁柱節點混凝土

澆筑梁柱節點混凝土時澆筑至裝置頂部并適當堆積，再將裝置范圍內的混凝土振搗壓實并找平，使裝置內混凝土保持與板頂標高基本一致。

2.5.4 裝置拆除

在混凝土達到初凝前，解開固定支座的鋼絲，松動抽拉條，抬起支座的把手即可將裝置拆除。將裝置及其各部件搬運至下一梁柱節點周轉使用。

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間，必須在柱混凝土初凝前，協調泵車放料處更換為梁板混凝土等級，再返回第一根柱處繼續澆筑梁板混凝土，由此可避免出現冷縫。

3 質量控制措施

1）充分做好施工準備，編寫詳細施工方案和操作規程。制作足夠的裝置滿足周轉使用的要求，避免出現拆除不及時而導致未使用裝置的情況。

2）增強施工人員的質量意識，充分調集熟悉該裝置操作的人員參與施工。澆筑時由項目部指導作業人員進行裝置的使用，澆筑過程中監督工人振搗到位，保證澆筑質量[5,6]。

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

4）梁內鋼絲網應雙層設置，且安裝裝置時，梁內抽拉條應放置在鋼絲網背部進行加固，防止振搗時鋼絲網被破壞。

5）抽拉條應合理安插，保證拼湊嚴密（抽拉條與鋼筋縫隙＜5 mm），防止澆筑時混凝土往外流淌，影響澆筑質量。

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

7）澆筑柱子的混凝土時，應澆筑至裝置頂部并適當堆積，經振搗和整平后，裝置內的混凝土應與板面標高基本一致。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，以混凝土的初凝時間為準。

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

4 使用效果

在以往的施工操作中，對于高低強度等級混凝土的問題以前有不同的解決辦法，包括2臺泵車同時澆筑節點、核心區進行二次澆筑、梁柱節點插筋等。但這些方法過度費工、操作繁瑣。而本裝置的發明，按原理安裝使用后，有效地改善了現狀，項目部對拆模后的梁柱節點質量進行了統計，均達到了預期的效果，徹底地解決了高低強度等級混凝土流淌的問題，保證了強柱弱梁的施工要求（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 結語

在工程施工中，巧妙地利用這些小型工具可以達到節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度相差2個等級以上時的攔網問題，能有效地防止高低強度等級混凝土混澆，避免梁柱節點的質量問題和高強度等級混凝土的浪費，降低了不同強度等級混凝土攔網的材料損耗及人工成本，不僅提高了工作效率，而且保障了施工質量，同時也達到了綠色施工的要求。本工程裝置經材料優化后可改變為更加輕質的材料，有利于長期周轉使用，適合廣泛推廣，將會在高層建筑結構安全上發揮舉足輕重的作用。