提高現澆樓板負彎矩鋼筋一次性合格率的改良研究

王曉燕，王欣海，李 毅

（甘肅建筑職業技術學院，甘肅 蘭州 730050）

傳統房屋建筑工程現澆樓板最常使用的馬凳筋主要是“幾”字形和“勾”字形，在馬凳筋鋼筋綁扎過程中，施工單位按施工圖要求綁扎負彎矩鋼筋，需注意其長度、間距、彎鉤長度及正確位置和網格狀態。但由于鋼筋綁扎工藝流程復雜，施工工序較多，各工種交叉作業，鋼筋施工技術人員操作時疏于保護負彎矩鋼筋等原因，使其壓彎，發生嚴重變形或倒伏，在混凝土澆筑環節，變形倒伏的鋼筋也發生了移位，從而影響現澆混凝土樓板整體的耐久性，為了提高傳統負彎矩鋼筋的一次性合格率，需要對傳統馬凳筋進行改良研究。

1 傳統馬凳筋設計樣式與優缺點

傳統房屋建筑工程現澆樓板最常使用的馬凳筋主要是“幾”字形馬凳筋（圖1）和“勾”形馬凳筋（圖2），常見馬凳筋的優點是支撐處鋼筋保護效果明顯，加工不需要焊接連接，整體性好。“幾”字形馬凳筋至少需要3個點位的綁絲固定，“勾”形馬凳筋至少需要4～5個點位的綁絲固定，固定馬凳筋的工序偏多，用料復雜；馬凳筋的高度需要根據類似客廳、廚房、衛生間等板厚變動的樓板處加工制作不同型號，現場安裝時易混淆錯拿。“幾”字形和“勾”形馬凳筋加工通常使用鋼筋中的“廢料”加工，成品質量難以保證，后期安裝固定也不容易，且在混凝土澆筑過程中很容易發生人為踩踏移位失效（圖3），后期人工恢復需要投入大量的鋼筋工，且恢復效果不佳[1]。

圖1 “幾”字形

圖2 “勾”形

2 傳統馬凳筋負彎矩鋼筋產生偏移原因

2.1 施工工藝流程控制不精準

鋼筋工程綁扎完畢后必須經過鋼筋工自檢→鋼筋班組間互檢→項目部質檢員專檢→專業監理工程師檢驗→混凝土澆筑的流程。但施工單位通常為了加快施工進度、縮短各類設備、模板等工具與材料的周轉時間，很多不同工種的技術人員（常見于鋼筋工、電工、木工、架子工）及管理人員同時在現澆樓板作業面交叉、運送和放置各類工具和建筑相關材料，諸多施工人員頻繁進入現場質量安全檢查，所以驗收前后不可避免地踩踏結構層負彎矩鋼筋，造成了成品現澆樓板負彎矩鋼筋變形或板面負彎矩筋下移偏位。

2.2 施工現場情況復雜多變

由于鋼筋混凝土工程隱蔽的特殊性、現澆鋼筋混凝土檢測設備的局限性原因，相關單位只有發生鋼筋外露、混凝土孔洞等質量事故后才能被工作人員發現，事后控制也很難實現真正的補救，使得住戶入住后樓面裂縫、滲水現象層出不窮。通過現場多次實地實測，發現工程中諸多問題中混凝土負彎矩鋼筋位置的準確性不夠，造成這一問題的原因是多方面的，如總包單位所屬的施工隊伍職業技能水平、勞務單位所能提供的施工管理水平、材料供應單位鋼筋供應與施工進度協調性等[2]。

3 現澆樓板負彎矩鋼筋改良研究

3.1 技術路線

調研多家施工現場，對目前常用馬凳筋材質和型號進行對比，最終選用Φ6、Φ10、Φ12 3種型號鋼筋進行對比試驗研究。3種型號鋼筋須經過質檢員表面質量驗收、見證取樣、抽檢復試、復試合格后方可投入試驗。經過多次與傳統馬凳筋施工技術指標進行比對后，擬定出2種不同的試驗方案（圖4）。

經過現場反復實踐得出：①方案：馬凳筋總長度850 mm，分別在馬凳筋前后200 mm處向下90°彎折，馬凳筋支腿處與現澆樓板面接觸位置采用防腐處理，馬凳筋截斷采用GQ40型鋼筋切斷機，鋼筋起始端頭處需提前切斷10 mm，可以保證鋼筋兩端頭處平齊；同時將加工好的馬凳筋按照橫向、縱向間距150 mm，分別布設4根馬凳筋，鋼筋采用焊接連接，焊接采用常用的交流焊機加工。②方案：鋼筋采用綁扎連接，為加強馬凳筋的整體穩定性，在①方案的尺寸基礎上沿馬凳筋四周加設一道Φ10輔助鋼筋，其中輔助鋼筋高度可隨樓層板厚調節。

3.2 方案比選

分別從加工難易性、制作時間、成品穩定性、材料單價、施工成本、工人操作水平6個方面進行對比。

（1）加工難易性：根據材質軟硬、切削加工性能對比。

（2）制作時間：現場分別選擇5名具有職業技能中級以上的鋼筋工人進行加工，根據鋼筋規格、加工方案得出對應的平均制作時間。

（3）成品穩定性：新型馬凳筋讓一位成年男性（體重：70 kg），在鋼筋制品上反復踩踏（圖5），踩踏時間維持在20 min，再測算成品的變形度（圖6）。

圖6 重新測量馬凳筋

通過現場實際測量發現：鋼筋連接采用綁扎連接的新型馬凳筋（②方案）變形程度明顯大于焊接連接的新型馬凳筋；同時，直徑Φ6的鋼筋比直徑Φ10、Φ12的變形偏大。

（4）材料單價：選用3種常規型號鋼筋Φ6、Φ10、Φ12，經市場調研得知：Φ6的單價為4 440元/t，Φ10的單價為4 240元/t，Φ12的單價為4 400元/t。單一從價格上比較，價格便宜的Φ10鋼筋更容易被企業認可。

（5）施工成本：在保證新型馬凳筋加工質量的前提下，施工成本的差別主要來源于技術工人的職業技能等級水平（中級工37.5元/h、高級工56.3元/h、技師75元/h）和廢品率的高低。

（6）工人操作水平：鋼筋加工與安裝，要求操作工人具備10年以上類似工程施工經驗，并持有中級以上職業技能等級水平操作證，且離崗時間不超過1個月。

針對以上6個方面，分別對Φ6、Φ10、Φ12這3種型號鋼筋加工成品進行對比，將結果給予3種判定打分：十分滿意0.9分、很滿意0.8分，滿意0.6分，見表1。

表1 新型馬凳筋設計方案評價對比

由表1可知①方案Φ10鋼筋制作的新型馬凳筋，總得分5.2，為最佳選擇。

4 改良后的新型馬凳筋推廣使用

4.1 新型馬凳筋的工藝流程

馬凳筋鋼筋型號選擇→測量工程師放樣→質檢員抽驗鋼筋→鋼筋原材優化→鋼筋下料、彎曲→成品檢測、挑選→馬凳筋擺放→馬凳筋間距優化→質檢人員實測→隱蔽工程舉牌驗收→成品保護。

4.2 新型馬凳筋擺放要求

新型馬凳筋制作成功后，分別在雙層雙向、單層雙向現澆混凝土樓板上擺放，從而選擇最佳的定型化澆筑通道。考慮施工人員負重23 kg小型加工機具（70 mm插入式振動棒）在總長度20 m的搭設通道上，根據小跨度0.3 m、正常跨度0.55 m、大跨度0.8 m3個間距擺放新型馬凳筋，通過施工人員在梅花型和直線型布設的新型馬凳筋澆筑通道上行走的便捷性因素進行試驗對比，按照以下3個方面進行打分：完成時間、施工人員舒適度、不同技術工種交叉往返，對比結果給予（0～100）打分，將各項得分加權平均。

完成時間：總長度20 m的搭設通道工人行走所需時間；施工人員舒適度：以現場觀察員對施工人員的問詢為主；不同技術工種交叉往返：現澆樓板鋼筋工程隱蔽驗收合格后，分別安排混凝土澆筑工、混凝土攪拌工、混凝土養護工（共15人次）在定型化澆筑通道兩兩施工人員對向交叉往返行走，以此模擬同一時間不同技術工種現澆樓板交叉作業場景。不同工種澆筑通道負重工作便捷性對比見表2。

表2 不同工種澆筑通道負重工作便捷性對比

雙層雙向的現澆樓板，按正常跨度0.55 m直線形布置，得分84分，雙向雙層板正常寬度0.55 m板梅花形布置，得分73分，由此得出最佳澆筑通道搭設方案為雙向雙層板直線型正常寬度0.55 m布置。單層雙向的現澆樓板，按小跨度0.3 m梅花形布置，得分82分，單層雙向板直線型小寬度0.3 m布置得分72分，由此得出最佳澆筑通道搭設方案為單層雙向板板梅花形小跨度0.3 m布置。

4.3 新型馬凳筋的質量控制方法

4.3.1 施工準備階段質量控制

（1）施工技術：圖紙會審→技術交底→編寫施工方案→施工方案修改與深化→制定施工順序→儀器設備購買、租賃、校驗→原材料的實驗檢驗。

（2）施工人員技術交底：項目部全體施工人員施工前均應進行崗前培訓，按時完成質量安全技術交底，教育培訓不合格者不準上崗。

4.3.2 施工階段質量控制

（1）嚴把材料檢驗關。新進現場的鋼筋須經過質檢員表面質量驗收→見證取樣抽樣復試→抽檢復試合格后方可使用。

（2）嚴守鋼筋加工工藝流程。鋼筋表面潔凈無油漬、漆皮、鱗銹等雜質；現場冷拉調直Ⅰ級鋼筋冷拉率不大于2%；鋼筋加工前，準確計算鋼筋下料長度；鋼筋工應對成型后的鋼筋用鋼尺或定型卡尺對其長度、角度進行量測驗收。

（3）隱蔽工程重點在于過程控制。鋼筋工自檢、鋼筋班組間互檢、項目部質檢員專檢使整個鋼筋質量處于受控狀態，如發現不合質量的問題出現應及時糾正；不合格且無法整改糾正的報廢返工。

（4）建立項目質量跟蹤體系。將各職能小組成員統籌安排，明確各自任務和職責，形成質量管理制度化，責任到人，各盡其責，始終堅持“質量第一”原則。

（5）嚴格執行關鍵工序控制點。關鍵工序須先明確技術質量標準，同時做好現場質量記錄；工序之間加強信息反饋，如遇異常，停止施工，待新方案確定后，繼續施工；并加強對工序的監測頻率與效率，通過監測數據找出出現異常工序的根源，制定相應對策，消除工序后續影響及不穩定因素[3]。

5 結語

該新型馬凳筋分別在《蘭石集團老廠區改造項目》《臨夏縣2020年棚戶區項目》《百酈天香項目》中使用，并經過現場實際論證，現澆混凝土樓板負彎矩鋼筋一次性合格率效果明顯提高，技術在建筑施工企業得到了推廣應用。采用新型馬凳筋施工，提高了現澆樓板負彎矩鋼筋一次性驗收合格率，合格率從實施前的80%提高到92%，返工率降低，節約了鋼材，保證了結構安全，有較好的推廣應用前景。