快易收口網在混凝土結構施工中的應用

康介蓮

摘 要:混凝土結構工程施工中,為了滿足工程構件“強柱弱梁”的抗震需要,往往將豎向構件與水平構件設計為不同強度等級的混凝土;而梁柱接點的核心區混凝土一般要求與豎向構件同等級;后澆帶是比較常用的減少結構變形的“誘導”措施,對后澆帶兩側混凝土的邊界處理情況,直接影響著二次澆筑質量和結構的耐久性;但卻給施工帶來了難度,尤其對于大尺寸混凝土構件,需采取有效措施來保證強度分界清晰而又減少或避免施工縫;而快易收口網則提供了一個有效解決和滿足設計這些需要的方案。

關鍵詞:混凝土結構 后澆帶 強柱弱梁 強度 有效封擋

中圖分類號:F285 文獻標識碼:A

文章編號:1004-4914(2009)08-283-02

一、概要

在當今鋼筋混凝土結構施工中,常常遇到墻柱與梁板混凝土強度不一致的情況,這主要是為了滿足工程構件“強柱弱梁”的抗震需要,設計上往往將豎向構件與水平構件設計為不同強度等級的混凝土;而梁柱接點的核心區混凝土一般要求與豎向構件同等級;后澆帶是比較常用的減少結構變形的“誘導”措施,對后澆帶兩側混凝土的邊界處理情況,直接影響著二次澆筑質量和結構的耐久性。這兩種情形的特點:一是“后澆混凝土”,如后澆帶需待兩側結構混凝土達到一定的齡期、結構充分變形后方可合攏、封閉后澆帶;二是難于“同步”澆筑,如梁柱接點兩種強度等級的混凝土要做到“同步”澆筑,在現實的施工組織中具有相當的難度,同時一般梁柱接點的兩種強度的混凝土往往設計要求一種角度尺寸,實際施工中往往產生低強度混凝土流入高強度混凝土區域的情況,造成局部“軟弱”給結構帶來隱患。因此,如何解決好兩次或兩種混凝土的“邊界”情況,并找一種可以充分“抵御”界面先澆混凝土的側壓力的材料,極為重要。

二、工程實例

本工程質量標準高,工程建筑面積82980m2,工程為邊長136×136m的方形建筑,鋼筋混凝土框架結構,平面上在兩個方向各設置了兩條后澆帶;豎向構件(如墻、柱)混凝土強度等級為C50,水平構件(如梁、板、梯)混凝土強度等級分別為C30、C40(如圖1)。

在該工程主體結構施工中如何做好后澆帶和梁柱接點是施工措施的重點之一;主要難點是兩次澆筑混凝土的邊界處理,每條后澆帶貫穿結構平面、長達136m,后澆帶、梁柱接點處多為截面尺寸1m以上的厚大構件。

因此,工程中存在大量混凝土邊界處理工作,如何確保工程質量目標的實現,需采取合理、可靠、經濟的解決方案。

三、解決方案

1.與常規邊界處理方法比較分析。

(1)常規施工方法中,后澆帶的邊界一般是采取木條板、細鐵絲網等作為封堵材料,帶來的問題是在后澆帶混凝土合攏前,需花費大量的人工進行界面清理、處理工作,而且對于木板條、鐵絲網往往不易取出,最后在施工縫上形成夾渣,不僅影響結構的外觀質量,同時造成結構耐久性的降低。

(2)梁柱接點高、低強度混凝土的邊界,一般采用木板條或鐵絲網封堵,尤其是梁鋼筋綁扎完成后,由于操作空間的限制,木板條難以拼接、固定好,而鐵絲網在沒有支架的情況下缺乏足夠的剛度,混凝土澆筑中無法有效實現封擋作用。

(3)對于這些施工難度,尤其對于大尺寸混凝土構件,需采取有效措施來保證強度分界清晰而又減少或避免施工縫;而快易收口網則提供了這樣一個是有效解決和滿足設計這些需要的方案。

2.快易收口網的特點。

(1)模板是鋼筋混凝土結構工程施工中使用量大、面廣的重要施工工具,模板工程一般占鋼筋混凝土結構工程費用的20%～30%,勞動量的30%～40%,工期的50%左右,因此促進模板工程的技術進步,是減少模板工程費用,節省勞動力,降低混凝土結構工程費用的重要途徑。

(2)快易收口網作為一種新型永久性混凝土模板,在我國于20世紀80年代初研制成功并逐步推廣應用,是一種由薄形熱浸鍍鋅鋼板為基材,經加工成為有單向U型密肋骨架和單向立體網格的模板,其力學性能優良,自重輕,具有廣泛的應用性,目前已在許多大型建筑工程中使用,可用于建筑工程的各類支模、基礎內外墻板、單跨和雙跨的現澆板樓板,特別是用于后澆板帶、施工縫、不同混凝土強度等級之間、地腳螺栓預留洞及曲面的支模等。

(3)快易收口網模板的網格及骨架均為機制成型,首先將金剛板切割用特定的模具沖壓出網格,然后軋制出單向U型密肋骨架,與此同時將中間部分材料拉伸后形成一種單向立體拉制金屬網,其厚度為0.45mm,重量為3～5kg/m2,尺寸為470mm/2500mm,孔隙率為0.4。其具有力學性能好、受側壓力小、自重輕、運輸和安裝方便、界面性能理想、便于穿筋和連續綁扎鋼筋、套接及裁剪簡便等特點。

(4)快易收口網在接口處形成粗糙表面,給下一次繼續澆筑提供非常理想的接合面,無須人工鑿除、打毛、清洗、養護等處理,即可進行第二次澆筑作業,使新舊混凝土結合成牢固的整體,防滲漏。

3.快易收口網在混凝土澆筑后,無須拆除,省時省工、加快施工進度。

4.關鍵技術施工方法及措施。

(1)快易收口網模板可與常用的模板支承系統一起使用,安裝時可以縱向或橫向使用,相鄰的模板應重疊搭接,網片之間搭接宜≥150mm(當不能保證時應有可靠支撐措施),快易收口網應隨模板系統支承應超出構件邊緣不小于150mm,當快易收口網使用部位為異形時,可利用快易收口網模板易彎曲、易成型的特點,采用制成適當形狀的鋼筋進行支撐。

(2)基礎底板、樓蓋梁板后澆帶快易收口網模板支護時,上下寬度上不計保護層厚度剛好為兩塊拼接,上下兩條邊輔以通長木方,拼接處嵌塞鋼板止水帶,并采用鋼筋骨架固定;長度上,根據后澆帶尺寸裁鋸適當的收口網進行拼接;拼裝安裝完成后用Φ20的鋼筋根據后澆帶的位置線支撐固定(鋼筋與收口網模板的U形骨架垂直),收口網模板與鋼筋之間及Φ20的鋼筋與底板鋼筋之間均用綁絲綁牢,然后,制成鋼筋骨架點焊于構件附加鋼筋上。

(3)快易收口網模板支設時,應先支后澆帶一側模板,待一側支完后再支另一側模板,然后用Φ20間距300mm焊接鋼筋骨架做支撐;后澆帶施工縫處在墻體中間放置鋼板止水帶,收口網模板的支撐鋼筋與止水鋼板點焊固定;基礎底板后澆帶模板支護如圖2、3所示。

(4)快易收口網模板是作為永久消耗性模板來固定的,當混凝土在模板后面澆筑時,砂漿通過網眼格孔滲透到界面形成一種抗剪性能非常理想的粗糙界面,網眼上的斜角片就嵌在混凝土里,模板表面呈凹凸波紋狀,形成一個與后澆筑混凝土的楔式機械作用相連,接縫的質量得到嚴格的控制,其粘結及剪切方面的強度可與經過良好處理的粗糙面相同。

5.快易收口網可用于各種混凝土結構后澆帶的模板,對于厚大混凝土構件,澆筑混凝土時應制定合理的分層澆筑方案,澆灌混凝土拌合料不得直接沖擊快易收口網模板;混凝土振搗時,振搗棒也不得接觸到快易收口網模板,應以不大于振搗棒作用范圍的1.2倍、且距快易收口網模板大于450mm為宜,以免造成模板的沖擊荷載破壞,并保證模板后面混凝土振搗密實,避免產生蜂窩等質量問題。

四、實施效果

1.本工程后澆帶、梁柱接點采用快易收口網模板,不僅保證了工程質量和施工進度,節約了工程成本,且施工垃圾少,易于文明施工管理;采用快易收口網模板的技術緊急效益分析如下表所示。

2.快易收口網模板作為免拆模板具有廣泛的工程用途,對于改善結構質量和受理條件以及使用功能的諸多優點;混凝土結構后澆帶采用快易收口網模板遠比傳統用之模板(如木模板、鋼模板等)優越得多,其免拆和所形成良好界面條件的特點比一般模板具更佳應力強度及形狀的自由性,因此可廣泛應用于土木工程中,還可用于不規則或曲面造型處理,以快易收口網作為混凝土永久性免拆模板。

3.快易收口網作為新技術材料,不但提高了工程質量,減輕了勞動強度,而且具有較高的經濟效益和社會效益;推動了建筑業科技成果轉化工作,帶動相關新興技術產生和發展,促進了建筑施工企業的施工技術措施手段,具有極高的推廣應用價值。

(作者單位:山東大學基建處 山東濟南 250000)

(責編:若佳)