現澆梁鋼筋密集情況下混凝土振搗技術改良

李 俊，呂永偉，任 鑫，閆松濤

（中國建筑第八工程局有限公司 華北分公司，天津300452）

隨著我國公路事業的發展，現澆梁結構憑借跨度大、凈空高、工藝成熟等優點，在高架、跨河橋梁中廣泛應用。現澆梁體鋼筋布置較為密集，鋼筋綁扎過程中不可避免出現局部鋼筋間距過小的情況；尤其在避讓預應力孔道時，難以按照設計間距布置鋼筋，導致混凝土澆筑過程中振搗棒不能插入鋼筋內部，梁體內部混凝土振搗不到位，造成質量隱患[1]。本文對鋼筋密集情況下混凝土振搗技術進行改良，有效解決密集鋼筋結構局部振搗不充分問題，為類似工程提供參考。

1 混凝土振搗技術現狀

振搗作為混凝土結構施工過程中的重要環節，是保證混凝土澆筑施工質量、提升結構性能的關鍵步驟。混凝土振搗常采用機械振搗，分為內部振搗器和外部振搗器。內部振搗器一般為插入式振搗棒，施工時將振搗棒插入混凝土內部，通過振搗棒內部振子產生的高頻振動振實混凝土。外部振搗器包括附著式振搗器、表面振搗器和振動臺；附著式振搗器工作時安裝在模板上，振搗器產生的振動波通過模板體系作用在結構混凝土內部，使新澆筑混凝土逐漸密實，一般與內部振搗器配合使用；表面振搗器主要應用于構件頂部平面；振動臺一般用于預制構件和試驗室內，無法在現澆結構中使用[2]。

目前，我國公路建設中現澆連續梁占比例越來越大，在現澆梁設計施工過程中，受限于高標準承載力及使用年限要求，梁體鋼筋布置密集，加之縱、橫、豎三向預應力的協同布設，對現澆梁混凝土澆筑及振搗施工提出更嚴峻的挑戰。現階段，我國現澆連續梁混凝土振搗技術仍沿用傳統的插入式振搗棒振搗，部分公路建設者為提高梁體成型質量，采用附著式振搗器與插入式振搗棒協同配合振搗，但整體效果不理想。

2 密集結構混凝土振搗局限性

常規混凝土內部振搗技術受限于鋼筋布置密集，縱橫豎三向預應力交叉避讓、作業人員綁扎不規范等因素，局部鋼筋間距較小，振搗棒難以插入。為解決上述問題，現場作業人員一般采用撬棍或鐵絲強拉鋼筋，振搗棒從擴大的間隙中插入振搗，以保證內部混凝土振搗充分；但在現澆梁鋼筋綁扎成型的情況下強拉鋼筋，易造成梁體鋼筋整體擾動錯位，不符合施工規范要求，同時影響已布設好的預應力孔道線形，造成更大的質量隱患[3]。一部分公路建設者提出采用內部+外部協同振搗的組合形式來提升混凝土振搗效果；但現場實施過程中，鋼模板外側附著式振搗器僅能作用在梁體外側，對于梁體內部箱室、中橫梁等鋼筋密集區域無法兼顧，整體質量提升效果不佳。

3 密集結構混凝土振搗技術改良

3.1 技術改良原理

以“前置干預”為原則，根據鋼筋布置間距、振搗棒外徑及振搗棒作用半徑提前規劃鋼筋密集區域混凝土振搗點，有效保證振搗范圍全覆蓋。通過預埋適宜管徑的硬質PVC 管，前置預留振搗通道，有效規避因鋼筋綁扎不規范或避讓預應力鋼筋造成的局部鋼筋間距過小，振搗棒無法伸入內部振搗的問題。

3.1.1 振搗點前置規劃

根據混凝土振搗作業經驗，塌落度一般為10～20 cm，振搗棒作用范圍直徑為棒徑的10倍[4]。按照振搗棒縱橫間移位間距為1.5 倍振搗棒作用半徑，振搗點布設間距設定為15 倍振搗棒直徑。根據鋼筋布置間距選定適宜的振搗棒型號，按照振搗棒直徑的15倍間距呈梅花形規劃布置振搗點位，保證振搗范圍全覆蓋。見圖1。

圖1 振搗點位規劃

3.1.2 振搗通道前置預留

選取內徑略大于振搗棒外徑且小于鋼筋設計間距的硬質PVC管，鋼筋綁扎時提前預埋入局部鋼筋密集區域規劃的振搗點位，PVC 管埋置深度略高于頂板混凝土澆筑線，略低于振搗棒插入軟管長度。見圖2。

圖2 振搗通道預留

3.2 技術實施流程

3.2.1 振搗點規劃

根據結構物鋼筋設計間距合理選取鋼筋密集區域及適宜的插入式振搗棒型號，按照振搗棒直徑的15倍間距呈梅花形規劃布置振搗點，即50型插入式振搗棒作用半徑0.5 m，振搗點位間隔0.75 m 梅花形布置，確保鋼筋密集區域振搗全覆蓋。其他鋼筋間距適中、振搗棒能正常插入位置不再布設，減少預埋數量。

3.2.2 鋼筋綁扎

按照既定順序組織結構物鋼筋綁扎，保證鋼筋綁扎規范，不得隨意調整鋼筋間距，各類型鋼筋橫平豎直，減少人為原因造成的鋼筋密集。

3.2.3 振搗通道預留

選取內徑略大于振搗棒外徑且小于鋼筋綁扎間距的硬質PVC 管依次布置在已規劃振搗點位，與結構鋼筋簡易綁扎固定，保證不倒即可。鋼筋間距100 mm，采用50 型插入式振搗棒振搗，預埋PVC 管可采用?75 mm，在保證不影響鋼筋正常排布的情況下預留振搗棒伸入鋼筋內部的空間；埋置深度以略短于振搗棒軟管插入深度為主，避免PVC 管與振搗棒金屬棒頭接觸。

3.2.4 振搗通道調整

繼續逐層綁扎結構鋼筋直至全部綁扎完成，布設預應力孔道。預應力孔道波紋管固定過程中部分鋼筋需進行避讓，避讓過程中觀察預埋PVC 管擠壓情況，擠壓嚴重點位抽出預埋PVC 管在附近區域重新選點，解除鋼筋綁絲，細微調整間距預埋PVC 管，嚴禁撬動或強拉已成型鋼筋。

3.2.5 混凝土振搗

鋼筋綁扎及預應力孔道布設完成后，澆筑混凝土，鋼筋密集區域振搗棒由預埋PVC 管內腔伸入鋼筋內部振搗，隨混凝土按30 cm一層逐層向上澆筑，預埋PVC 管逐步按30 cm 分階段向上拔出，始終保持振搗棒金屬棒頭不與PVC管接觸，避免PVC管被同步振動影響周圈鋼筋。見圖3。

圖3 通過預留通道振搗

3.2.6 周轉利用

已預埋PVC 管隨混凝土逐層澆筑而向上抽出，用高壓水槍沖洗或草酸浸泡去除表面水泥漿后可重復利用。

3.3 技術控制要點

3.3.1 振搗點規劃

1）精準研判結構物設計鋼筋密集及與縱橫豎三向預應力筋交叉區域，縮小振搗點布設范圍，在保證振搗范圍全覆蓋的同時盡可能節省資源投入。

2）振搗棒作用半徑影響因素較為復雜，振搗棒直徑、混凝土塌落度、振動時間、振頻等均對振搗棒作用半徑產生影響[5]，正式實施前應根據現場條件選取適宜的規劃點布設間距。

3）選用與現場鋼筋布置間距相符的振搗棒直徑，合理規劃振搗點布設間距，振搗輻射范圍可適當重疊，嚴禁出現漏振區域。

3.3.2 振搗通道預留

1）PVC 管埋置點應嚴格與規劃振搗點一一對應，確保鋼筋密集區域振搗范圍全覆蓋。

2）選定的預埋PVC 管內徑略大于振搗棒外徑且小于鋼筋綁扎間距，在保證振搗棒順利插入的同時，避免影響鋼筋的正常排布。

3）PVC管埋置深度略高于頂板混凝土澆筑線，略短于振搗棒插入軟管長度；避免振搗時PVC管與振搗棒金屬棒頭接觸，導致PVC管被同步振動影響周圈鋼筋。

3.3.3 混凝土振搗

混凝土澆筑時，振搗棒直接通過預埋PVC 管內腔伸入鋼筋內部。預埋PVC 管隨混凝土逐層澆筑而逐漸向上拔出，全過程不與振搗棒棒頭接觸，不影響最終的梁體成型外觀質量。

4 結語

本文闡述的現澆梁鋼筋密集情況下混凝土振搗改良技術以前置干預為原則，提前規劃鋼筋密集區域振搗點，保證振搗范圍全覆蓋；提前埋設PVC 管預留振搗通道，保證鋼筋密集區域鋼筋間距的規范性，有效規避作業人員隨意綁扎或避讓預應力孔道形成人為鋼筋密集區，混凝土澆筑振搗時，振搗棒由PVC 管內腔直接伸入混凝土內部，有效預留振搗棒伸入空間；實現在不擾動現澆梁整體鋼筋骨架的前提下，解決現澆梁密集鋼筋影響振搗棒插入鋼筋內部振搗，導致混凝土振搗不到位的問題，為后續的類似工程提供有效借鑒。

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