現澆混凝土樓板厚度控制裝置研究

王曉龍 周 巖（中原科技學院，河南 許昌 453007）

隨著社會經濟的發展和工程技術的日趨成熟，建設和施工單位對工程質量的要求越來越高，樓板厚度控制日趨成為質量控制的熱點[1-2]，樓板厚度超厚容易造成施工成本增加[3]，對施工單位的成本控制不利，而樓板過薄則有可能引起鋼筋保護層厚度不夠，嚴重的會引起裂縫及過大的變形，甚至影響結構安全[4]，因此研究板厚控制裝置對社會效益和工程質量都有著至關重要的作用。

1 研究現狀與分類

目前，國內控制現澆板板厚通用的控制方式有[5]：①在現澆板的模板上設置水泥板厚控制塊，該控制塊與現澆混凝土結合性不好容易造成結構滲漏；②采用插釬法和打標高拉線法，如圖1 所示，該方法受人為影響大，質量不易控制。

圖1 現澆混凝土板厚通用方法

另外，國內通過改進控制方法和手段，涌現出一批板厚控制的改進裝置，改進后的控制裝置逐漸形成兩個大類：可回收式和留置式?？苫厥帐椒矫?，董文輝等[6]通過設計一種等板厚的帶握把的豎桿控制裝置，通過對比與橫桿的位置關系來控制現澆板的厚度；陳新元等[7]設計了一種三角骨架作為混凝土漿料的標尺，澆筑完成后可拔出重復利用；徐勇等[8]設計了一種帶手柄的底端可用螺母變化長度的螺桿用來控制混凝土厚度。留置式方面，王飛等[9]設計了一種控制器頂端帶有豎向標高件的裝置，用來測量施工完成后板厚的是否均勻一致；楊靜等[10]設計了兩端為混凝土薄片、中間是支撐架的控制裝置用來控制現澆板板厚；徐超等[11]設計了一種含有不同標高組合的預制水泥塊，用來支撐底筋、頂板鋼筋和預留混凝土厚度，達到控制板厚的目的；劉俊璞等[12]設計了一種含有不同位置托架的裝置來控制各層鋼筋位置并代替馬凳筋，以達到控制板厚的目的。綜上所述，可將現階段國內用于現澆混凝土板厚控制的裝置分類，具體見表1。

表1 現澆混凝土板厚控制裝置分類

當前，諸多學者的研究較多集中在單純的如何控制板厚，而控制裝置本身對樓板造成的開裂、滲漏以及節能環保問題研究的較少，特別是控制裝置在衛生間和開敞陽臺引起的滲漏問題尤為突出[13]，為此，本文通過重新研究設計新的方案，設計出一種新型樓板厚度控制裝置，對工程實際效果有較為直接的意義。

2 材料選擇

板厚控制裝置的材料選擇，一般會考慮功能性、實用性、經濟性等因素，工程常見材料的線膨脹系數見表2。由于樓板厚度控制裝置設置在混凝土當中，為了減少溫度變化引起的不同材料構件間的變形差異，進而減少應力集中現象的發生，本控制器的結構材料選用鋼材質，和混凝土的線膨脹系數相近，能最大限度減少控制裝置本身引起的開裂影響。

表2 工程常見材料的線膨脹系數/10-6/℃

3 結構設計

3.1 底座

底座厚度即為樓板下側鋼筋保護層厚度，起到控制下部鋼筋保護層厚度及架設底面鋼筋的作用，立柱上的圓形套箍目的是固定上部結構的四個套筒，和上部結構成為一個整體，如圖2所示。

圖2 底座

3.2 止水設計

由于大部分現澆板厚控制裝置目的是為了控制板厚，因此控制裝置需要和樓板厚度等高，混凝土澆筑后，在控制裝置和混凝土接觸面之間形成一條上下貫通的微小通道，如果在施工過程中振搗不及時，這種微小通道會導致在衛生間、開敞陽臺等常見明水位置出現滲漏，造成不必要的經濟損失，可以考慮在控制裝置中間部位添加止水弧面盤，弧面盤開口方向指向潛在來水方向，如圖3所示。這樣可以大大延長滲流的滲透路徑，最大限度減少樓板被滲透的風險。

圖3 止水結構

3.3 上部結構

上部結構由下部的四個套筒結構、防水弧面盤、中心柱和四根上部立柱構成，下部套筒主要和底座四個立柱結合，弧面盤作用是減少滲漏風險，上部立柱主要用于架設頂面鋼筋和保證上層鋼筋保護層的作用，如圖4 所示。下部鋼筋綁扎完畢、機電管線安裝完畢后，將上部機構四根套筒插入底座四根立柱上，四根套筒的內壁有小凸起，如圖5 所示，剛好卡住底座立柱上的套箍，這樣能使上部結構和底座牢固結合，再將上部鋼筋架設在上部控制機構上，綁扎固定，可代替馬鐙鋼筋實現控制上下層鋼筋間距，上部鋼筋綁扎完畢后，上部機構的上方四根小立柱仍超過鋼筋頂面一定距離，并在立柱上設刻度線標記，用以控制上部樓板鋼筋保護層厚度。

圖4 上部結構

圖5 套筒內壁

3.4 反光扣板

夜間澆筑混凝土攤鋪時光照條件差，導致樓板厚度控制裝置不易被識別，可在上部控制裝置頂部加裝上部粘貼夜間熒反光功能的扣板，如圖6所示。夜間光線條件不足時，該控制裝置仍能被施工人員識別，可提高夜間澆筑時的施工質量。

圖6 反光扣板

4 組成原理

4.1 底座和上部結構

底座上表面均勻分布有四根立柱，立柱長度和上部結構的套筒長度一致，底座立柱上附有半圓形卡箍，設有所述卡箍位置處的中心直徑略小于所述立柱套筒的內壁直徑，上部結構的套筒中設置有限位突起，其位置高度略低于底座立柱套箍高度，其位置的剩余內徑略小于底座立柱上設有卡箍位置處的中心直徑，這樣使上部結構套筒和底座立柱形成嵌套結構，在底座和上部結構嵌套后，需要一定的拉力才能分離開，這樣可以適應施工現場復雜的環境，不會一碰即散，在底座安裝好后，底部鋼筋綁扎、水電管線敷設好后，可以實現一插即用，方便快捷，簡單有效。

4.2 上部結構和反光扣板

上部結構的上部立柱頂部朝向所述中心柱的中心方向設有預留槽，其預留槽組成的圓平面直徑略大于反光蓋的中心直徑，反光蓋用梢釘固定在其中一條頂面上部立柱的頂部，這樣使反光蓋能夠自由活動，綁扎樓板頂部鋼筋時打開扣板，待綁扎完畢后蓋上扣板，在夜間光照條件不足時可提高板厚控制器的識別度，混凝土收面時，作業人員只需將攤鋪厚度和反光蓋高度保持一致即可，方便快捷，易于控制。

4.3 板厚控制裝置組合

將底座、上部結構（含止水弧面盤）、反光扣板組合在一起，形成本文所設計的現澆混凝土樓板厚度控制裝置?，F澆樓板厚度控制裝置組合如圖7所示。

圖7 板厚控制裝置

5 實施案例

某工程位于鄭州市北龍湖項目工地，該項目為商品房住宅，選取其中2#樓10F結構圖紙，其主體結構為框剪結構，其客廳樓板厚度為120mm，非預制裝配式樓板，采用現場澆筑混凝土養護制成，其鋼筋保護層厚度為15mm，采用雙層雙向Φ8mm@200mm拉通。

5.1 參數設計

以上述為參數設計板厚控制器的基本參數：裝置底座厚度與下側鋼筋保護層厚度基本一致為15mm，上部立柱長度應為板頂層鋼筋與上層混凝土保護層厚度之和為31mm，套筒長度至少能夠讓板底雙層鋼筋放入，至多為樓板厚度與上部立柱長度及底座厚度之差，其范圍為16mm～74mm，可取為中間值45mm；中心柱長度為樓板總厚度與底座厚度、套筒長度、上部立柱的差為29mm，底座應具有承載鋼筋交叉點的基本面積為50mm2；弧面盤直徑不宜過大或者過小，采取和底座直徑相同的尺寸為50mm。推廣到一般的樓板，樓板厚度控制裝置參數設置見表3。

表3 樓板厚度控制裝置參數設置

5.2 實施步驟

樓板底層鋼筋綁扎前的工序安裝完畢，在綁扎樓板底筋前，提前將控制裝置的底座定位，在底層鋼筋的交叉點處按要求設置底座，因鋼筋和底座立柱間的交叉作用，底座可以不用和鋼筋綁在一起，待底層鋼筋綁扎、水電安裝完畢之后，可將上部結構（含反光扣板）插入底座立柱中，一插即固定，再綁扎樓板頂部鋼筋，綁扎完畢后將反光扣板扣下，待其他工序完成后澆筑混凝土。

6 結語

通過對比研究已有現澆混凝土樓板控制裝置現狀，本文開發出一種新型的現澆混凝土樓板厚度控制裝置，其工作示意如圖8所示。

圖8 新型混凝土樓板控制裝置工作示意圖

具有以下優點：①控制底層和頂層鋼筋的鋼筋混凝土保護層厚度；②控制樓板澆筑時總厚度（代替部分馬凳鋼筋）；③減小裝置本身與鋼筋混凝土的熱脹比不同引起的裂縫；④夜間施工時容易被識別；⑤極大減少滲漏問題；⑥施工方便，一插即合，簡單高效。

根據工程實例詳細研究介紹該控制裝置的參數設計，并給出相關參數，工廠或者施工單位可以根據施工時樓板的具體厚度，深化設計，提前制模，批量生產，提高經濟效益，從而滿足工程施工質量提升的需要。