组合式不同强度等级混凝土分离装置的应用

中国建筑第五工程局有限公司安徽公司 合肥 230051

0 引言

随着土地资源的越来越紧缺，高层建筑不断增多，不同等级混凝土邻接面的留设也越来越受重视，在钢筋混凝土结构中，高层建筑框架结构的梁柱节点比较复杂，由于荷载组合及内力计算的结果，为了满足柱轴压比的要求，同时又要控制柱截面尺寸，要求同一层的柱、墙混凝土强度等级高于梁、板的混凝土强度等级。这样导致结构加强层梁柱混凝土强度等级往往差别较大，常规做法为拦钢丝网，但一般拦网均不能到位。钢丝网一般设置在梁主筋下部，梁上口及板面均未设置。同时，因浇筑时混凝土的流淌，经常导致梁柱接头混凝土的强度等级混乱。

在工程实际中，将组合式高低强度等级混凝土分离装置应用于混凝土浇筑过程中，可有效地阻挡混凝土的流淌，并且拆卸方便，可周转使用。

1 工程概况

皖银大厦项目位于合肥市滨湖新区，建筑面积为410 84.50 m2，本工程负1层至5层柱混凝土强度等级为C55，梁板为C30，相差5个等级，6～8层相差4个等级，9～12层相差3个等级，13层与14层相差2个等级，本工程设计高低强度等级问题比较普遍。为了保证结构设计上要求的强柱弱梁，解决高低强度等级混凝土产生的质量问题，增加建筑物使用年限，在实践中发明了组合式高低强度等级混凝土分离装置。

2 组合式高低强度等级混凝土分离装置的应用

2.1 方案的选择

为了解决梁柱节点高低强度等级混凝土的浇筑问题，项目部运用“头脑风暴法”，结合本工程实际情况提出了几种方案进行分析[1-4]：

1）方案一是采用2套泵管分次浇筑，即在梁内先预埋钢丝网进行拦截，浇筑混凝土时采用2台混凝土输送泵，一台浇筑柱子混凝土，另一台浇筑梁板混凝土，要求同时浇筑梁柱接头位置。此方法具有施工速度快的特点，且对梁柱节点高低强度等级混凝土的分离有一定的作用。但由于现场场地狭小，无法同时布置2台混凝土输送泵，且无法保证2台泵车都同时浇筑梁柱节点位置，不能真正解决问题。

2）方案二是梁内预埋钢丝网，板面采用交叉卡板进行隔离，卡板根据钢筋间距进行开槽，浇筑时卡板设置在板面位置。此方法对高低强度等级混凝土的分离也有一定的作用，但很难保证梁内钢丝网的牢固，且交叉卡板的支座设置较为不易，更无法适用于不同的板面钢筋间距。

3）经前2种方案的对比分析，项目部提出第三个方案，即组合式高低强度等级混凝土分离装置，其做法为梁内预埋钢丝网，板面运用此装置进行拦截，充分地结合了方案一和方案二的优点，能有效地解决高低强度等级混凝土的浇筑问题。

2.2 支座

使用废旧模板木方制作成4个尺寸一致的支座，制作的做法为根据柱截面尺寸每边外加50 cm，共加长100 cm制作1块插板，然后再制作支架固定，上部设置手提把手（图1、图2）。

图1 支座设计示意

图2 支座效果图

2.3 抽拉条

1）抽拉条的作用为阻隔混凝土，使用时插在支座的插板上。根据图纸设计，板筋间距一般为100 mm和150 mm，钢筋直径为6～12 mm，梁钢筋的最小间距为25 mm，则抽拉条的宽度按照20 mm、30 mm、50 mm三种制作，板内抽拉条长度为设计板厚加上180 mm，梁内抽拉条长度为梁高加上180 mm。1个支座上的木条数量为18～25个。在安装抽拉条时随机组合，能适用于不同的板筋间距（图3、图4）。

图3 抽拉条设计示意

图4 抽拉条效果图

2）抽拉条的安装：根据梁钢筋、板钢筋缝隙插入抽拉条，抽拉条背部的卡槽可固定在支座的插板上。

2.4 转角部位处理

为了解决由4个支座组成的装置的稳定性问题，转角部位制作转角连接件，转角连接件由2个普通抽拉条成直角组合而成，使用时转角连接件背部的卡槽插入支座转角处的插板上，即可将4个支座组合成牢固的整体装置（图5、图6）。

图5 转角连接件设计示意

图6 转角连接件效果图

2.5 施工工艺

2.5.1 施工准备

1）购买质量较好的钢丝网，在梁钢筋绑扎时，根据设计要求在梁柱节点外侧50 cm处绑扎钢丝拦网，阻隔梁内混凝土流淌。钢丝网要求双层设置，且安装梁内抽拉条时应置于钢丝网背部并对钢丝网进行加固，防止钢丝网被破坏。管理人员在放梁前检查其牢固性（图7）。

图7 梁内预留钢丝网

2）根据柱子的数量制作4～5个分离装置，包括支座、抽拉条和转角连接件，以满足施工时的使用周转。

2.5.2 装置安装

1）将支座放置在梁内拦网的位置，并用钢丝将支座与梁钢筋绑扎固定，防止浇筑时装置移动。

2）将转角连接件安插在装置四角，以固定装置，然后根据梁钢筋和板钢筋的间隙，选择适当大小的抽拉条穿插在其中，并固定在支座上，使其拼凑严密，解决了板筋间距不一致造成挡板不连续的问题，不同的板筋间距均能适用，除剩余钢筋直径宽的缝隙外，基本达到了拼凑严密的效果，浇筑时混凝土基本无流淌（图8）。

图8 分离装置安装效果图

3）检查装置是否安装到位，有没有移动。

2.5.3 浇筑梁柱节点混凝土

浇筑梁柱节点混凝土时浇筑至装置顶部并适当堆积，再将装置范围内的混凝土振捣压实并找平，使装置内混凝土保持与板顶标高基本一致。

2.5.4 装置拆除

在混凝土达到初凝前，解开固定支座的钢丝，松动抽拉条，抬起支座的把手即可将装置拆除。将装置及其各部件搬运至下一梁柱节点周转使用。

2.5.5 浇筑梁板混凝土

操作面分块施工，控制柱混凝土浇筑时间，必须在柱混凝土初凝前，协调泵车放料处更换为梁板混凝土等级，再返回第一根柱处继续浇筑梁板混凝土，由此可避免出现冷缝。

3 质量控制措施

1）充分做好施工准备，编写详细施工方案和操作规程。制作足够的装置满足周转使用的要求，避免出现拆除不及时而导致未使用装置的情况。

2）增强施工人员的质量意识，充分调集熟悉该装置操作的人员参与施工。浇筑时由项目部指导作业人员进行装置的使用，浇筑过程中监督工人振捣到位，保证浇筑质量[5,6]。

3）设立质量监督小组，由质量工程师和专职质量员组成参与质量控制。混凝土浇筑全过程，由管理人员旁站监督。

4）梁内钢丝网应双层设置，且安装装置时，梁内抽拉条应放置在钢丝网背部进行加固，防止振捣时钢丝网被破坏。

5）抽拉条应合理安插，保证拼凑严密（抽拉条与钢筋缝隙＜5 mm），防止浇筑时混凝土往外流淌，影响浇筑质量。

6）支座应用钢丝固定在梁钢筋上，且用转角连接件固定，使其足以承受浇筑混凝土时的堆积荷载和振捣荷载。装置不能出现较大的移动（最大移动距离不超过20 mm），使其处于良好的工作状态，从而保证混凝土的浇筑质量。

7）浇筑柱子的混凝土时，应浇筑至装置顶部并适当堆积，经振捣和整平后，装置内的混凝土应与板面标高基本一致。柱头混凝土浇筑后降低不超过10 mm。

8）装置拆除不宜过早，也不宜太迟，以混凝土的初凝时间为准。

9）拆除混凝土分离装置时宜轻拿轻放，不可使用蛮力，抽拉条也不可随意丢弃，应用铁笼收集，并使用塔吊吊离后周转使用。

4 使用效果

在以往的施工操作中，对于高低强度等级混凝土的问题以前有不同的解决办法，包括2台泵车同时浇筑节点、核心区进行二次浇筑、梁柱节点插筋等。但这些方法过度费工、操作繁琐。而本装置的发明，按原理安装使用后，有效地改善了现状，项目部对拆模后的梁柱节点质量进行了统计，均达到了预期的效果，彻底地解决了高低强度等级混凝土流淌的问题，保证了强柱弱梁的施工要求（图9、图10）[7,8]。

图9 使用前：混凝土成型差

图10 使用后：混凝土成型效果显著

5 结语

在工程施工中，巧妙地利用这些小型工具可以达到节约成本和缩短工期的作用。该工具的使用成功地解决了梁柱混凝土强度相差2个等级以上时的拦网问题，能有效地防止高低强度等级混凝土混浇，避免梁柱节点的质量问题和高强度等级混凝土的浪费，降低了不同强度等级混凝土拦网的材料损耗及人工成本，不仅提高了工作效率，而且保障了施工质量，同时也达到了绿色施工的要求。本工程装置经材料优化后可改变为更加轻质的材料，有利于长期周转使用，适合广泛推广，将会在高层建筑结构安全上发挥举足轻重的作用。