預(yù)置振搗棒導(dǎo)向孔道的密集鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)澆筑施工技術(shù)

林鴻達(dá)

（廣東省第二建筑工程有限公司 廣東 汕頭 515041）

0 引言

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(zhǎng)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(zhǎng)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(diǎn)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。

1 關(guān)鍵技術(shù)內(nèi)容

該施工技術(shù)主要包括：⑴針對(duì)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(duì)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(duì)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(jì)計(jì)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(diǎn)振搗方式。

2 施工技術(shù)

2.1 孔道裝置設(shè)計(jì)及施工技術(shù)

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(zhǎng)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(zhǎng)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(diǎn)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

2.2 振搗棒導(dǎo)向孔道內(nèi)徑的設(shè)計(jì)計(jì)算理論

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(zhǎng)度（mm）；K 為孔道彎曲長(zhǎng)度增量，一般取 K=50 或以上（mm）。

2.3 導(dǎo)向孔道裝置安裝施工技術(shù)

鋼筋安裝工程施工時(shí)，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(shí)可局部調(diào)整構(gòu)造筋的位置；同時(shí)，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(duì)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(zhǎng)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(shí)，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(dòng)的余?？臻g。進(jìn)行密集結(jié)構(gòu)混凝土澆筑振搗施工時(shí)，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，確保混凝土結(jié)構(gòu)澆筑振搗密實(shí)，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(diǎn)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(jì)算振搗棒導(dǎo)向圓筒彈簧狀孔道件所需長(zhǎng)度，考慮安裝時(shí)彎曲半徑，按計(jì)算所得尺寸進(jìn)行加工制作。

3 應(yīng)用效果和體會(huì)

應(yīng)用基于預(yù)置振搗棒導(dǎo)向孔道技術(shù)，對(duì)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(shí)，承載能力和使用功能滿足設(shè)計(jì)要求，保證結(jié)構(gòu)耐久，實(shí)現(xiàn)施工安全、高效、低耗、環(huán)保的節(jié)能設(shè)計(jì)［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(chǎng)澆筑工作有序進(jìn)行。

該技術(shù)應(yīng)用于項(xiàng)目鋼筋混凝土工程后，獲得上級(jí)建設(shè)主管部門和建設(shè)單位等有關(guān)各方高度贊譽(yù)，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(shí)踐借鑒。

圖5 混凝土觀感質(zhì)量Flg.5 Concrete Apparent Quality