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钢筋混凝土结构钢筋密集区混凝土浇筑质量研究

2018-07-11

山西建筑 2018年16期
关键词:梁底骨料间距

李 朝 军

(山西四建集团有限公司,山西 太原 030012)

1 研究课题的提出

在工作实践中我们经常会遇到混凝土结构中在某些特殊部位极易出现钢筋过密现象,导致常规做法无法保证该部位混凝土的浇筑质量。一般易出现该问题的部位有:地下车库与主楼连接处、车库柱头与主梁连接处、剪力墙结构底部楼层等部位。如:某地库顶板梁配筋见图1,该梁柱连接部位梁底钢筋共计29根。

2 多维度保证混凝土浇筑质量的措施

2.1 改变设计方案

依据钢筋等强度代换的原则,改变钢筋配筋方案以达到增加钢筋间距的目的。比如用高强度钢筋代替低强度钢筋,用较大直径钢筋代替小直径钢筋。当采用钢筋代换方案时,需要满足GB 50010—2010混凝土结构设计规范、GB 50011—2010建筑抗震设计规范中相关条文的要求。当进行钢筋代换时,除应符合设计要求的构件承载力、抗震规定以外,还应满足钢筋间距、最小配筋率、保护层厚度、接头面积百分率、钢筋锚固长度和搭接长度等要求;当构件受挠度控制或裂缝宽度时,代换后应进行挠度验算或裂缝宽度。当构件按最小配筋率配筋时按照等面积代换,即钢筋按截面面积相等原则进行代换;当构件受承载力控制时按照等强度代换,即钢筋可按强度相等原则代换。

2.2 改变钢筋锚固方案

通常钢筋锚固方案为直锚或弯锚,框架柱两侧框架梁底筋同时向框架柱锚固,造成钢筋密集。通过改变钢筋的锚固形式为机械锚固来减少梁柱节点内的钢筋长度。可以采取的措施有:一侧贴焊锚筋、两侧贴焊锚筋、与钢板穿孔塞焊、带螺栓锚头。混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图(图集号16G101-1)中做出了具体的规定,可以参照执行。

2.3 改变钢筋放样方案

通常做法为框架柱两侧梁底筋截断后同时向框架柱锚固,通过合理配置钢筋原材长度和优化钢筋放样方案,使得框架柱两侧梁底筋在框架柱处不截断而是连续通过。GB 50010—2010混凝土结构设计规范中规定:框架中间层中间节点或连续梁中间支座、梁的上部纵钢筋应贯穿节点或支座,梁的下部钢筋宜贯穿节点或支座。改变后的钢筋放样方案不但满足规范的要求,同时从受力分析角度考虑也更加合理。

2.4 改变钢筋连接方式

当钢筋原材长度无法满足连续通过框架柱时,可以通过改变钢筋的连接方式为机械连接,当机械连接接头质量达到规范规定的质量等级时可不考虑接头的位置。规范依据:JGJ 107—2016钢筋机械连接技术规程4.0.3结构构件中纵向受力钢筋的接头宜保证不位于同一连接区段。钢筋机械连接的连接区段长度应按规范规定计算,当直径不同的钢筋连接时,按直径较小的钢筋计算。位于同一连接区段内的钢筋机械连接接头的面积百分率应符合下列规定:当接头无法避开有抗震设防要求的框架的梁端、柱端箍筋加密区时,应采用Ⅱ级或更高等级接头,且接头面积百分率不应大于50%。即:当采用Ⅱ级接头或Ⅰ级接头,且接头面积百分率不应大于50%时,接头可以设置在框架的梁端、柱端箍筋加密区。

2.5 改变钢筋的排布方式

当钢筋根数过多,排布一层或两层钢筋无法满足最小钢筋间距的要求时,可以通过增加钢筋排布层数、调整配筋率来达到增大同层钢筋间距的目的。例如某框架梁底筋为12根直径25 mm钢筋,排布方式为3/9,通过强度验算和调整配筋率后排布方式调整为3/3/6。其次可以通过非均匀间距排布钢筋来便于浇筑混凝土。例如可以将中间两个钢筋的间距适当加大,两侧钢筋间距在满足规范要求的基础上适当减小。平法图集(图集号16G101-1)第62页,如表1所示。

2.6 调整混凝土配合比

通过优化混凝土的配合比,降低混凝土粗骨料的粒径、增加

混凝土的和易性来减小混凝土浇筑难度,保证混凝土浇筑质量。通常情况下混凝土配合比采用的石子粒径在16 mm~31.5 mm之间,通过改变石子粒径为10 mm~20 mm。规范依据:GB 50164—2011混凝土质量控制标准中规定:用于混凝土实心板构件骨料的最大公称粒径不宜大于板厚的1/3,且不得大于40 mm;混凝土结构构件粗骨料最大公称粒径不得大于构件截面最小尺寸的1/4,且不得大于钢筋最小净间距的3/4;大体积混凝土构件粗骨料最大公称粒径不宜小于31.5 mm。

表1 梁并筋等效直径、最小净距表

2.7 调整混凝土浇筑方案

将混凝土浇筑方案进行优化,在梁柱节点处梁底部柱模侧面通过设置混凝土浇筑孔口配合混凝土浇筑漏斗的形式采取梁顶部、梁底部同时浇筑的方式,达到振捣密实的目的。通过梁底部柱模侧面的开孔将柱子混凝土浇筑至开孔处后封堵模板开孔后,继续在梁顶浇筑梁柱连接区域混凝土。这样既保证了混凝土可以顺利到达柱子根部,同时避免了混凝土通过柱头钢筋密集区域时造成的细骨料的损失,避免柱根部只有粗骨料造成的“烂根”现象。

2.8 优化混凝土振捣工艺

采用小直径振捣棒替换大直径振捣棒,减小振捣间距满足振动棒的有效工作半径来保证混凝土振捣密实。当钢筋过密,振动棒直径超过钢筋间距时,若采用大直径振捣棒必须将钢筋移位才能插入振捣棒,造成虽然钢筋安装阶段验收合格,但实际成型构件的钢筋位置是不满足规范要求的。同时,极易造成振捣过程中振捣棒被卡死无法拔出的现象。采取小直径振捣棒,只要保证振捣间距在振捣棒的有效工作半径内、按规范操作,既可以保证浇筑质量又可以避免上述问题的出现。

3 研究结论

通过改变设计方案、钢筋锚固方案、钢筋放样方案、钢筋连接方式、钢筋排布方式,调整混凝土配合比、混凝土浇筑方案、优化混凝土振捣工艺多维度的质量保证措施,能够解决遇到的绝大多数问题,能很好的保证钢筋混凝土结构钢筋密集区混凝土浇筑质量。

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