構造柱混凝土澆筑裝置的改進設計

秦濟光 陳 龍

(合肥建工集團有限公司 安徽合肥 230000)

0 引言

在砌體結構的施工過程中，一般在墻體的相應部位設置構造柱，以增強結構的整體性和抗震性[1]。在解決這一問題的過程中，傳統(tǒng)的構造柱澆筑方式，通常是將混凝土從構造柱頂端簸箕口灌入，直至充滿整個簸箕口，后期再將填充在簸箕口凸出部位的混凝土人工鑿除。這種方式費工費料，影響施工效率，且剔鑿過程易對構造柱造成破壞，導致構造柱表面粗糙不平、出現(xiàn)裂縫，影響結構的美觀性和安全性。針對以上問題，研制了一種新型的構造柱混凝土工具式漏斗，并提出與該漏斗配套的混凝土澆筑施工工藝。通過在相應工程上的實踐表明，該裝置具有一次成型、可反復使用的優(yōu)點，配合本文提出的相應施工工藝，有助于節(jié)約工程成本、提高工作效率、確保結構的安全性。

1 工具式漏斗設計

圖1為構造柱工具式漏斗裝置的結構示意圖。該裝置結構較為簡單的主體結構包括兩側鋼擋板、活動鋼擋板、漏斗固定器、擋筋、凹型木模板等。

圖1 工具式漏斗裝置

如圖2～圖3所示，分別為側擋板和活動擋板的局部詳圖。該工具式漏斗的側擋板為等腰直角三角形，主要由3 mm厚的鋼板加工而成，并且左右兩塊擋板的形狀和構造完全相同。每塊側板上有對稱開設的兩道角度為0～40°、寬為2 cm的弧形滑槽，以及寬為1 cm～2 cm的限位卡口，用于安放擋筋，控制活動擋板，封堵漏斗口。

圖2 漏斗側擋板

圖3 漏斗活動擋板

活動擋板為該裝置的關鍵構造部位，由矩形擋板、2 cm卡銷及切刀組成，卡銷的數(shù)量、間距與弧槽相對應。為保證兩側板與活動擋板能圍成頂部及內(nèi)邊開口而其他面封閉的漏斗，且澆筑混凝土時不會發(fā)生漏漿現(xiàn)象，活動擋板的寬度應等于左、右兩側鋼板的間距?；顒訐醢逋ㄟ^卡銷及側擋板中的弧形滑槽卡在兩側板之間，通過繞合頁的轉動，能實現(xiàn)活動擋板的自由滑動和漏斗口的拉開和閉合。為便于向前推動活動擋板，在活動擋板的卡銷處焊接有切刀，切刀垂直于擋板并貼合側板內(nèi)壁。切刀可將滑槽內(nèi)的混凝土與漏斗內(nèi)的混凝土分離，尤其是在有石子的情況下，能避免石子被推動前進導致活動擋板無法封堵漏斗口的現(xiàn)象發(fā)生。

如圖4所示，當側擋板和活動擋板拼接完成后，便形成了工具式漏斗的主體結構。推動活動擋板時可實現(xiàn)漏斗的開口和閉合，容積的增大和減小。

圖4 構造柱頂端漏斗裝置閉合

加工成型的工具式漏斗裝置，側擋板固定在木模板之上?；顒訐醢宓囊欢送ㄟ^合頁與凹型模板相連，活動擋板兩側上的卡銷可保證其沿側擋板上的滑槽滑動?；顒訐醢宓幕瑒訉崿F(xiàn)了漏斗的開口、閉合以及大小變化，當活動擋板滑動至卡口內(nèi)側，再采用擋筋限位固定。此外，為防止裝置生銹，有必要在鋼板表面涂刷環(huán)氧紅丹防銹漆，防銹漆也使得該漏斗裝置更加容易清洗，方便該裝置的重復使用。

圖5為利用漏斗澆筑構造柱混凝土。澆筑混凝土時，首先將活動擋板沿弧槽拉開，然后向漏斗中澆筑混凝土，待混凝土澆筑塞滿整個構造柱時，采用小錘敲打?qū)⒒顒訐醢寤瑒又羵劝屙斶叺目趦?nèi)側，并利用擋筋將活動擋板進行限位和固定，以實現(xiàn)混凝土的澆筑，以及混凝土澆筑完畢后漏斗口的封閉。

如圖5(b)和圖5(c)所示，裝置拼裝成型后，將成品的工具式漏斗裝置下側凹型木模板的下口與構造柱開口處模板的上口，拼縫對齊?？紤]到不同工程的構造柱截面尺寸差異，凹型木模板尺寸設計可略大一些。此處擬定的構造柱開口尺寸為200mm×柱寬，且漏斗活動擋板上口高于梁下口約50 mm～100 mm，有利于將整個漏斗裝置封閉固定在構造柱進料口位置處，確保進料口尺寸。

(a)漏斗裝置活動擋板拉開成澆筑口

(b)漏斗裝置構造柱混凝土澆筑

(c)漏斗口收口封閉圖5 使用漏斗澆筑混凝土

圖6為構造柱支模示意圖。在實際支模過程中，首先根據(jù)圖6進行構造柱支模模板加工，然后用定制好的模板緊貼在墻面的兩側。構造柱次楞采用40 mm×80 mm木方，木方長度應大于構造柱高度，并貼于框架梁側邊。用φ48雙鋼管加蝴蝶型扣的對拉螺桿，按每500 mm間距，穿過構造柱預留對拉孔位進行拉結緊固，其中首道螺桿要求距離地面300 mm[2]。待混凝土構造柱澆筑達到強度50%后，可拆除構造柱木模板和漏斗裝置。拆模時不得碰撞棱角[3]，漏斗裝置清洗干凈后可重復使用。

圖6 構造柱支模示意圖

新型的漏斗裝置具有加工簡單、用料節(jié)省、可反復使用等特點，表1為制作該漏斗所需的基本材料。

表1 漏斗主要用料一覽表

2 工程應用及效果

該裝置目前已成功應用于銅陵市的“銅陵恒大御府”工程，以及合肥市的“安徽建筑大學南校區(qū)實驗實訓綜合樓”工程。以后者為例，該項目位于合肥市經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)紫云路292號，總建筑面積42 025 m2。該工程的構造柱總數(shù)約2500個，均采用自制的新型工具式漏斗澆筑方式，構造柱不僅成型質(zhì)量好，而且節(jié)省了施工工序，加快了構造柱的施工速度，降低了人工和材料施工成本?！鞍不战ㄖ髮W南校區(qū)實驗實訓綜合樓”工程，采用新型漏斗，不僅簡化了施工工序、實現(xiàn)了資源循環(huán)再利用，而且節(jié)省成本35 800元，具有明顯的經(jīng)濟效益,如表2所示。

表2 新舊裝置施工成本對比

構造柱澆筑所使用的工具式漏斗裝置，可利用工地廢舊模板及多余鋼板邊角料現(xiàn)場焊接加工，或在工廠定型化批量制作，可周轉使用次數(shù)高，節(jié)省部分木模板的使用。同時，構造柱一次澆筑成型，也避免了大量的柱頭喇叭口處的混凝土材料浪費，符合國家提倡的節(jié)能環(huán)保理念，社會效益顯著。

3 結論

本文在總結傳統(tǒng)構造柱澆筑方式不足基礎上，提出并研制了一種新型的構造柱工具式漏斗裝置。筆者對裝置的具體細節(jié)進行展示說明，并展示了加工成型后的實物裝置，并在工程項目中得到應用。結果表明,該裝置不僅能實現(xiàn)構造柱的一次澆筑成型，還具有重復使用率高、簡化施工工序和降低成本的優(yōu)點，建議在工程實際中推廣應用。