陳濤
(重慶市建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督總站,重慶 400014)
《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范》GB50666-2011為首次編制,已于2012年8月1日起實施,是建設(shè)部繼2000年頒布系列驗收標準后編制的第一本施工規(guī)范,以“技術(shù)先進、確保質(zhì)量、經(jīng)濟合理、保護環(huán)境”為原則,主要針對施工技術(shù)、施工管理、質(zhì)量控制、內(nèi)部評定等方面提出要求。本文對其中部分條文進行解讀。
第5.3.6條:“箍筋、拉筋的末端應(yīng)按設(shè)計要求彎鉤,并應(yīng)符合下列規(guī)定:1(略)。2(略)。3拉筋用作梁、柱復(fù)合箍筋中單肢箍筋或梁腰筋間拉結(jié)筋時,兩端彎鉤的彎折角度均不應(yīng)小于135°,彎折后平直段長度應(yīng)符合本條第1款對箍筋的有關(guān)規(guī)定;拉筋用作剪力墻、樓板等構(gòu)件中拉結(jié)筋時,兩端彎鉤可采用一端135°另一端90°,彎折后平直段長度不應(yīng)小于拉筋直徑的5倍。”
單肢箍、接結(jié)筋兩端彎鉤彎折角度不小于135°,是抗震設(shè)計中重要的構(gòu)造措施,實驗研究和震害經(jīng)驗表明,對箍筋末端的構(gòu)造要求是保證地震作用下箍筋對混凝土和縱向鋼筋起到有效約束作用的必要條件。 從5·12汶川地震中破壞的混凝土結(jié)構(gòu)工程發(fā)現(xiàn),部分框架柱破壞部位箍筋末端彎鉤彎折角度小于135°,有的僅90°,對混凝土及縱向鋼筋的約束明顯降低,如圖1。條文也對一端135°另一端90°的拉筋的適用范圍進行了明確。
圖1 柱端箍筋末端彎鉤小于135°
實際施工中,為了保證單肢箍兩端彎鉤均為135°,采取以下幾種施工工藝:一是采取“落套式”施工,即先將單肢箍兩端均加工成135°,在套入封閉箍筋的同時套入單肢箍筋。該方法適用于所有型號的單肢箍筋,優(yōu)點是單肢箍筋成型效果較好,幾何尺寸容易保證,缺點是單肢箍筋與封閉箍筋同步安裝有一定施工難度,施工進度相對較慢。二是先將單肢箍筋加工成一端135°另一端90°,先安裝封閉箍筋后安裝單肢箍筋,現(xiàn)場安裝后再將90°彎鉤端彎成135°。該方法適用于直徑較小的單肢箍筋,原因是直徑較大時人工難以將90°彎鉤端彎成135°,優(yōu)點是施工進度較快,缺點是單肢箍筋成型效果較差,幾何尺寸難以保證。三是采用兩端均為135°的一字型或S型單肢箍。該方法適用于所有直徑的單肢箍筋,鋼筋成型效果較好,施工進度也不受影響。
重慶市渝北區(qū)某住宅小區(qū)九期5-9號樓、18號樓工程,建筑面積約12.35萬m2,由6棟24~33層樓的高層組成。 在主體結(jié)構(gòu)施工中,為了保證剪力墻邊緣構(gòu)件(包括約束邊緣構(gòu)件和構(gòu)造邊緣構(gòu)件)內(nèi)單肢箍滿足規(guī)范要求,施工單位將單肢箍按設(shè)計要求加工成一字型或S型,單肢箍兩端均加工成135°,先安裝封閉箍筋后安裝單肢箍筋。安裝封閉箍筋后,單肢箍筋要勾住的縱向鋼筋暫不與封閉箍筋綁扎,縱向鋼筋可以向內(nèi)變形,待單肢箍筋勾住縱向鋼筋后再與封閉箍筋共同綁扎,如圖2、圖3。
圖2 渝北某住宅小區(qū)S型單肢箍
圖3 渝北某住宅小區(qū)一字型單肢箍
第5.4.7條:“鋼筋綁扎應(yīng)符合下列規(guī)定:1鋼筋的綁扎搭接接頭應(yīng)在接頭中心和兩端用鐵絲扎牢。2墻、柱、梁鋼筋骨架中各豎向面鋼筋網(wǎng)交叉點應(yīng)全數(shù)綁扎;板上部鋼筋網(wǎng)的交叉點應(yīng)全數(shù)綁扎,底部鋼筋網(wǎng)除邊緣部分外可間隔交錯綁扎;3梁、柱的箍筋彎鉤及焊接封閉箍筋的焊點應(yīng)沿縱向受力鋼筋方向錯開設(shè)置;4構(gòu)造柱縱向鋼筋宜與承重結(jié)構(gòu)同步綁扎;5梁及柱中箍筋、墻中水平分布鋼筋、板中鋼筋距構(gòu)件邊緣的起始距離宜為50mm?!?/p>
對鋼筋綁扎提出了詳細的要求,操作性較強。鋼筋的綁扎搭接接頭應(yīng)綁3個點;墻、柱、梁鋼筋除梁頂、梁底鋼筋外均應(yīng)全數(shù)綁扎;板底鋼筋邊緣部分規(guī)范沒有進行量化,至少應(yīng)對邊緣1排鋼筋網(wǎng)交叉點全數(shù)綁扎;對梁、柱箍筋彎鉤及焊點等薄弱部位要求錯開設(shè)置,減少對結(jié)構(gòu)安全的影響;構(gòu)造柱縱向鋼筋在施工中往往采取植筋,不利于保證質(zhì)量,與承重結(jié)構(gòu)同步綁扎能解決這一問題,混凝土可與承重結(jié)構(gòu)分開澆筑;依據(jù)工程經(jīng)驗,對距構(gòu)件邊緣的第一道箍筋、水平分布筋、板筋設(shè)置位置進行了規(guī)定,其中部分內(nèi)容高于《11G101-1》圖集要求,如《11G101-1》圖集第92頁,“有梁樓蓋面板LB和屋面板WB鋼筋構(gòu)造”中標出:板首排鋼筋距梁邊為1/2板筋間距。 當板筋間距大于100mm時,規(guī)范規(guī)定的50mm高于圖集要求。
從重慶市建筑施工目前的現(xiàn)狀來看,該條執(zhí)行較差,特別是鋼筋綁扎問題,作業(yè)人員盲目搶進度,存在偷工現(xiàn)象,鋼筋綁扎“跳扎”現(xiàn)象嚴重。各有關(guān)單位應(yīng)在施工中加強技術(shù)質(zhì)量管理,嚴格執(zhí)行。
第7.3.7條:“大體積混凝土的配合比設(shè)計,應(yīng)符合下列規(guī)定:(1)在保證混凝土強度及工作性的前提下,應(yīng)控制水泥用量,宜選用中、低水化熱水泥,并宜摻加粉煤灰、礦渣粉;(2)溫度控制要求較高的大體積混凝土,其膠凝材料用量、品種等級宜通過水化熱和絕熱溫升試驗確定;(3)宜采用高性能減水劑?!?/p>
大體積混凝土施工中裂縫控制是重點,為了控制裂縫,應(yīng)減少混凝土收縮。減少混凝土收縮的措施包括混凝土組成材料的選擇、配合比的設(shè)計、澆筑方法及養(yǎng)護條件等。本條主要針對配合比的設(shè)計提出要求,控制水泥用量和選用中、低水化熱水泥都能降低水泥的水化熱量,防止混凝土溫升過高,減少混凝土的溫度收縮。高性能減水劑能在同等條件下減少水的用量,從而減少混凝土因失水而引起的收縮,同時高性能減水劑還能在保持混凝土強度等級不改變的前提下減少水泥用量。
應(yīng)專門針對大體積混凝土進行試配,確保各項指標均滿足要求。
重慶市江北區(qū)某工程,筒體部分為筏板基礎(chǔ),混凝土設(shè)計強度等級為C45,采用泵送商品混凝土,混凝土體積約為1300m3。配合比設(shè)計如表1。
表1 江北區(qū)某工程筏板基礎(chǔ)混凝土配合比
混凝土施工按照施工單位編制的大體積混凝土專項施工方案進行,混凝土內(nèi)、外及各部位溫差未超過25℃,滿足規(guī)范要求;混凝土強度滿足設(shè)計要求;未發(fā)現(xiàn)明顯混凝土裂縫。
第7.5.3條:“采用攪拌運輸車運輸混凝土,當混凝土坍落度損失較大不能滿足施工要求時,可在運輸車罐內(nèi)加入適量的與原配合比相同成分的減水劑。減水劑加入量應(yīng)事先由試驗確定,并應(yīng)作出記錄。加入減水劑后,攪拌運輸車罐體應(yīng)快速旋轉(zhuǎn)攪拌均勻,并應(yīng)達到要求的工作性能后再泵送或澆筑?!?/p>
解讀:商品混凝土在運輸途中因為堵車等意外原因可能導(dǎo)致坍落度損失較大,其工作性能受到影響。本規(guī)范給這種情況下的混凝土“放了一條生路”,方法就是加適量的減水劑。減水劑對水泥顆粒起到吸附、分散作用,增大水泥顆粒與水的有效接觸面積,提高水的利用效率,從而在保持混凝土工作性及水泥用量不變前提下,減少混凝土用水量。根椐減水劑的主要成分,可分為改性木質(zhì)素系、萘系、胺系、氨基磺酸系、聚羧酸系等五大類,其中聚羧酸系減水劑是當前混凝土工程界關(guān)注的重點,得到廣泛使用。
預(yù)拌混凝土生產(chǎn)廠家應(yīng)事先試驗確定減水劑的加入量,防止現(xiàn)場隨意加入。建設(shè)、施工及監(jiān)理單位應(yīng)加強監(jiān)督管理,加入減水劑后應(yīng)對混凝土的坍落度等指標進行重新測定,滿足要求后方可澆筑混凝土。
第8.1.3條(強制性條文):“混凝土運輸、輸送、澆筑過程中嚴禁加水;(略)?!?/p>
影響混凝土強度和坍落度的主要因素是水灰比,隨意加大用水量會使水泥漿變稀,水灰比增大。試驗表明:水灰比增加0.1,混凝土強度降低25%~35%(混凝土配合比設(shè)計規(guī)程中水灰比與混凝土強度有一公式)。 一般來說,水泥完全水化所需的用水量僅占水泥重量的20%左右 (即水灰比0.20),但在實際施工中,為了保證混凝土的流動性,以便于澆搗成型,其水灰比一般采用0.4~0.65(干硬性混凝土除外),這樣,多余的水份蒸發(fā)后,混凝土內(nèi)部則留下許多毛細孔,小則有頭發(fā)粗細,大則有火柴頭大小。水灰比越大,孔隙越多,使混凝土密實度降低,抵抗荷載的有效面積變小,從而使混凝土的強度降低,耐風化、抗侵蝕的能力減弱。因此,混凝土施工時,要嚴格按配合比施工,嚴禁隨意加水。
目前建筑現(xiàn)場使用的混凝土絕大部分為預(yù)拌商品混凝土,負責運輸商品混凝土到施工現(xiàn)場的廠家要加強管理,建立健全質(zhì)量管理制度,盡量縮短運輸途中消耗的時間,確保在運輸途中不加水。同時,負責現(xiàn)場質(zhì)量管理的建設(shè)、施工、監(jiān)理等單位應(yīng)加大質(zhì)量管理力度,嚴格執(zhí)行混凝土進場檢驗制度,減少輸送及澆筑過程中混凝土停放時間,防止出現(xiàn)因施工現(xiàn)場原因?qū)е禄炷凉ぷ餍阅懿粷M足要求的情況。
第8.3.8條:“柱、墻混凝土設(shè)計強度等級高于梁、板混凝土設(shè)計強度等級時,混凝土澆筑應(yīng)符合下列規(guī)定:1、柱、墻混凝土設(shè)計強度比梁、板混凝土設(shè)計強度高一個等級時,柱、墻位置梁、板高度范圍內(nèi)的混凝土經(jīng)設(shè)計單位確認,可采用與梁、板混凝土設(shè)計強度等級相同的混凝土進行澆筑。2、柱、墻混凝土設(shè)計強度比梁、板混凝土設(shè)計強度高兩個等級及以上時,應(yīng)在交界區(qū)域采取分隔措施;分隔位置應(yīng)在低強度等級的構(gòu)件中,且距離高強度等級構(gòu)件邊緣不應(yīng)小于500mm。3、宜先澆筑強度等級高的混凝土,后澆筑強度等級低的混凝土?!?/p>
與《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ3-2010相比,部分內(nèi)容要求有所放松?!陡邔咏ㄖ炷两Y(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ3-2010第13.8.9條規(guī)定“結(jié)構(gòu)柱、墻混凝土設(shè)計強度等級高于梁、板混凝土設(shè)計強度等級時,應(yīng)在交界區(qū)采取分隔措施”,僅在條文說明中明確:“施工中,當強度相差不超過兩個等級時,已有采用較低強度等級的梁板混凝土澆筑核心區(qū)(直接澆筑或采取必要加強措施)的實踐,但必須經(jīng)設(shè)計和有關(guān)單位協(xié)商認可?!钡珬l文說明不具有與條文同等的法律效力,所以《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ3-2010仍然主張柱、墻核心區(qū)混凝土強度應(yīng)滿足設(shè)計要求。本規(guī)范之所以能放寬要求,是考慮到柱墻位置梁板高度范圍內(nèi)的混凝土是側(cè)向受限的,在側(cè)向受限條件下強度等級會提高。一個強度等級為5MPa。
一般情況下,重慶地區(qū)在同一個施工流水段內(nèi)梁、板、柱(墻)混凝土一次澆筑成型,當柱(墻)混凝土強度等級高于梁、板時,先澆筑柱(墻),在混凝土初凝前澆筑梁、板,不留設(shè)施工縫。當柱(墻)混凝土設(shè)計強度比梁、板混凝土設(shè)計強度只高5MPa時,可先將柱(墻)混凝土澆筑至梁底標高,然后直接用梁、板混凝土澆筑剩余部分。當柱(墻)混凝土設(shè)計強度比梁、板混凝土設(shè)計強度高10MPa及以上時,應(yīng)采取分隔措施。
《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范》GB50666-2011強調(diào)施工過程中的質(zhì)量控制,發(fā)布時間較短,各有關(guān)單位和工作人員應(yīng)要抓緊時間熟悉理解,并在施工及管理過程中嚴格執(zhí)行。
[1]中國建筑科學研究院.GB50666-2011混凝土結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2011.
[2]中國建筑科學研究院.JGJ3-2010高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2010.