鋼筋混凝土結構鋼筋密集區混凝土澆筑質量研究

李 朝 軍

(山西四建集團有限公司，山西 太原　030012)

1　研究課題的提出

在工作實踐中我們經常會遇到混凝土結構中在某些特殊部位極易出現鋼筋過密現象，導致常規做法無法保證該部位混凝土的澆筑質量。一般易出現該問題的部位有：地下車庫與主樓連接處、車庫柱頭與主梁連接處、剪力墻結構底部樓層等部位。如：某地庫頂板梁配筋見圖1，該梁柱連接部位梁底鋼筋共計29根。

2　多維度保證混凝土澆筑質量的措施

2.1　改變設計方案

依據鋼筋等強度代換的原則，改變鋼筋配筋方案以達到增加鋼筋間距的目的。比如用高強度鋼筋代替低強度鋼筋，用較大直徑鋼筋代替小直徑鋼筋。當采用鋼筋代換方案時，需要滿足GB 50010—2010混凝土結構設計規范、GB 50011—2010建筑抗震設計規范中相關條文的要求。當進行鋼筋代換時，除應符合設計要求的構件承載力、抗震規定以外，還應滿足鋼筋間距、最小配筋率、保護層厚度、接頭面積百分率、鋼筋錨固長度和搭接長度等要求；當構件受撓度控制或裂縫寬度時，代換后應進行撓度驗算或裂縫寬度。當構件按最小配筋率配筋時按照等面積代換，即鋼筋按截面面積相等原則進行代換；當構件受承載力控制時按照等強度代換，即鋼筋可按強度相等原則代換。

2.2　改變鋼筋錨固方案

通常鋼筋錨固方案為直錨或彎錨，框架柱兩側框架梁底筋同時向框架柱錨固，造成鋼筋密集。通過改變鋼筋的錨固形式為機械錨固來減少梁柱節點內的鋼筋長度?？梢圆扇〉拇胧┯校阂粋荣N焊錨筋、兩側貼焊錨筋、與鋼板穿孔塞焊、帶螺栓錨頭。混凝土結構施工圖平面整體表示方法制圖規則和構造詳圖(圖集號16G101-1)中做出了具體的規定，可以參照執行。

2.3　改變鋼筋放樣方案

通常做法為框架柱兩側梁底筋截斷后同時向框架柱錨固，通過合理配置鋼筋原材長度和優化鋼筋放樣方案，使得框架柱兩側梁底筋在框架柱處不截斷而是連續通過。GB 50010—2010混凝土結構設計規范中規定：框架中間層中間節點或連續梁中間支座、梁的上部縱鋼筋應貫穿節點或支座，梁的下部鋼筋宜貫穿節點或支座。改變后的鋼筋放樣方案不但滿足規范的要求，同時從受力分析角度考慮也更加合理。

2.4　改變鋼筋連接方式

當鋼筋原材長度無法滿足連續通過框架柱時，可以通過改變鋼筋的連接方式為機械連接，當機械連接接頭質量達到規范規定的質量等級時可不考慮接頭的位置。規范依據：JGJ 107—2016鋼筋機械連接技術規程4.0.3結構構件中縱向受力鋼筋的接頭宜保證不位于同一連接區段。鋼筋機械連接的連接區段長度應按規范規定計算,當直徑不同的鋼筋連接時,按直徑較小的鋼筋計算。位于同一連接區段內的鋼筋機械連接接頭的面積百分率應符合下列規定：當接頭無法避開有抗震設防要求的框架的梁端、柱端箍筋加密區時,應采用Ⅱ級或更高等級接頭,且接頭面積百分率不應大于50%。即：當采用Ⅱ級接頭或Ⅰ級接頭,且接頭面積百分率不應大于50%時，接頭可以設置在框架的梁端、柱端箍筋加密區。

2.5　改變鋼筋的排布方式

當鋼筋根數過多，排布一層或兩層鋼筋無法滿足最小鋼筋間距的要求時，可以通過增加鋼筋排布層數、調整配筋率來達到增大同層鋼筋間距的目的。例如某框架梁底筋為12根直徑25 mm鋼筋，排布方式為3/9，通過強度驗算和調整配筋率后排布方式調整為3/3/6。其次可以通過非均勻間距排布鋼筋來便于澆筑混凝土。例如可以將中間兩個鋼筋的間距適當加大，兩側鋼筋間距在滿足規范要求的基礎上適當減小。平法圖集(圖集號16G101-1)第62頁，如表1所示。

2.6　調整混凝土配合比

通過優化混凝土的配合比，降低混凝土粗骨料的粒徑、增加

混凝土的和易性來減小混凝土澆筑難度，保證混凝土澆筑質量。通常情況下混凝土配合比采用的石子粒徑在16 mm～31.5 mm之間，通過改變石子粒徑為10 mm～20 mm。規范依據：GB 50164—2011混凝土質量控制標準中規定：用于混凝土實心板構件骨料的最大公稱粒徑不宜大于板厚的1/3,且不得大于40 mm;混凝土結構構件粗骨料最大公稱粒徑不得大于構件截面最小尺寸的1/4,且不得大于鋼筋最小凈間距的3/4;大體積混凝土構件粗骨料最大公稱粒徑不宜小于31.5 mm。

表1　梁并筋等效直徑、最小凈距表

2.7　調整混凝土澆筑方案

將混凝土澆筑方案進行優化，在梁柱節點處梁底部柱模側面通過設置混凝土澆筑孔口配合混凝土澆筑漏斗的形式采取梁頂部、梁底部同時澆筑的方式，達到振搗密實的目的。通過梁底部柱模側面的開孔將柱子混凝土澆筑至開孔處后封堵模板開孔后，繼續在梁頂澆筑梁柱連接區域混凝土。這樣既保證了混凝土可以順利到達柱子根部，同時避免了混凝土通過柱頭鋼筋密集區域時造成的細骨料的損失，避免柱根部只有粗骨料造成的“爛根”現象。

2.8　優化混凝土振搗工藝

采用小直徑振搗棒替換大直徑振搗棒，減小振搗間距滿足振動棒的有效工作半徑來保證混凝土振搗密實。當鋼筋過密，振動棒直徑超過鋼筋間距時，若采用大直徑振搗棒必須將鋼筋移位才能插入振搗棒，造成雖然鋼筋安裝階段驗收合格，但實際成型構件的鋼筋位置是不滿足規范要求的。同時，極易造成振搗過程中振搗棒被卡死無法拔出的現象。采取小直徑振搗棒，只要保證振搗間距在振搗棒的有效工作半徑內、按規范操作，既可以保證澆筑質量又可以避免上述問題的出現。

3　研究結論

通過改變設計方案、鋼筋錨固方案、鋼筋放樣方案、鋼筋連接方式、鋼筋排布方式，調整混凝土配合比、混凝土澆筑方案、優化混凝土振搗工藝多維度的質量保證措施，能夠解決遇到的絕大多數問題，能很好的保證鋼筋混凝土結構鋼筋密集區混凝土澆筑質量。