王 晶

（中鐵十六局集團(tuán)城市建設(shè)發(fā)展有限公司，北京 100018）

0 引言

工業(yè)與民用建筑現(xiàn)澆剪力墻結(jié)構(gòu)施工中，傳統(tǒng)的木模板組合工藝因其材質(zhì)輕捷、成本低廉、操作便捷及適于工地現(xiàn)鋸現(xiàn)配等特點(diǎn)，依然得到廣泛應(yīng)用并占據(jù)著主導(dǎo)地位。其構(gòu)造體系由雙面覆膜木膠模板、方木次龍骨、鋼管或型鋼主龍骨及對(duì)拉螺栓、斜向支撐等部件組裝而成。

對(duì)于現(xiàn)澆混凝土構(gòu)件，規(guī)范準(zhǔn)確的鋼筋安裝以及精確穩(wěn)固的模板體系是其達(dá)到內(nèi)實(shí)外美質(zhì)量效果的前提保障。由于鋼木組合模板自身的材質(zhì)性能、傳統(tǒng)工藝方法的不足等局限性，現(xiàn)澆剪力墻實(shí)體工程普遍存在不同程度的質(zhì)量弊病，多數(shù)由于鋼筋與模板安裝定位兩項(xiàng)上游工序質(zhì)量出現(xiàn)缺陷而引發(fā)，重點(diǎn)表現(xiàn)為墻體截面尺寸超標(biāo)、墻面垂直度及平整度不良、受力鋼筋位移及鋼筋保護(hù)層厚度偏差過(guò)大等。剪力墻混凝土澆筑過(guò)程中，出現(xiàn)這些問(wèn)題時(shí)不易發(fā)現(xiàn)，發(fā)生事故時(shí)無(wú)法彌補(bǔ)，難以滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)重制約著現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)工程的整體質(zhì)量提升，亟需通過(guò)技術(shù)改進(jìn)措施克服傳統(tǒng)工藝的不足，推行標(biāo)準(zhǔn)化施工，提升建筑企業(yè)管理水平并促進(jìn)建筑行業(yè)創(chuàng)新發(fā)展。

1 工程概況

河北保定城中村改造安置房工程位于保定市蓮池區(qū)，東至焦銀路，西臨東三環(huán)，北到裕華東路，南臨天威東路，規(guī)劃總用地面積約 253 畝，總建筑面積為 57.25 萬(wàn)m2，由 15～26 層不等的 28 棟高層及配套組成，其中安置住房 3 542 套?；A(chǔ)形式為樁基筏板，地下車庫(kù)和主樓都為框架剪力墻結(jié)構(gòu)。

2 剪力墻鋼筋及模板定位常規(guī)工藝闡述與分析

2.1 鋼筋定位措施

2.1.1 梯子筋

梯子筋采用12 以上鋼筋焊制為骨架設(shè)置在墻體內(nèi)，根據(jù)梯子筋分檔間距分別綁扎墻體豎向及水平鋼筋，利用豎向梯子筋限定墻體水平鋼筋間距，梯子筋間距不大于 2 000 mm［1］；利用水平梯子筋限定墻體豎向鋼筋間距，并與墻體受力鋼筋綁牢，同時(shí)控制鋼筋保護(hù)層厚度，墻體水平梯子筋設(shè)置如圖 1 所示［2］。

圖1 墻體水平梯子筋設(shè)置示意圖

這種施工做法雖然控制效果較為理想，但需要消耗大量輔助鋼筋，加大了現(xiàn)場(chǎng)焊接及安裝工作量，占用較多的工序時(shí)間，不利于節(jié)材增效；梯子筋的制作質(zhì)量要求較高，加工時(shí)需制備專門的模具，增加了資源投入及人工成本；梯子筋在運(yùn)輸與使用過(guò)程中容易彎曲變形，對(duì)定位控制效果產(chǎn)生影響。

2.1.2 雙 F 卡

雙 F 卡根據(jù)墻厚及受力鋼筋直徑采用10～14 鋼筋焊制，兩端的卡槽卡在墻體水平鋼筋上，起到限位雙排鋼筋間距及控制保護(hù)層厚度的作用，同時(shí)可兼做側(cè)模頂撐，防止模板向內(nèi)偏移，雙 F 卡構(gòu)造詳圖如圖 2 所示，設(shè)置示意圖如圖 3 所示。

圖2 雙 F 卡構(gòu)造詳圖

圖3 雙 F 卡設(shè)置示意圖

雙 F 卡同樣存在鋼筋消耗高及焊接量大的弊端；卡具端頭與模板接觸面積小，不僅容易滑移錯(cuò)位，而且在對(duì)拉螺栓拉力作用下容易刺傷模板，易導(dǎo)致模板位置出現(xiàn)偏差；因其不具備止水性能，地下室外墻及水池等有防水要求的墻體禁止使用。

2.1.3 保護(hù)層墊塊

剪力墻鋼筋保護(hù)層常規(guī)采用砂漿（混凝土）墊塊或成品塑料墊圈，砂漿（混凝土）墊塊與鋼筋之間不易固定，荷載作用下容易位移或脫落，墊塊強(qiáng)度一般難以達(dá)到規(guī)范要求，受力破損后致使鋼筋保護(hù)層厚度失控；成品塑料墊圈無(wú)論強(qiáng)度還是穩(wěn)定性都非常不足，承壓能力低，在對(duì)拉螺栓拉力及混凝土側(cè)壓力作用下易變形失效。

2.2 模板定位措施

剪力墻側(cè)模的安裝定位措施除了采取對(duì)拉螺栓鎖緊及加強(qiáng)模板外部支撐外，最主要的是利用長(zhǎng)度同墻厚的內(nèi)支撐對(duì)頂內(nèi)外側(cè)模，與對(duì)拉螺栓共同作用，保證模板內(nèi)部截面尺寸準(zhǔn)確。常用的模板內(nèi)支撐類型多樣，早期曾利用短方木作為模板頂撐，但方木嵌于混凝土內(nèi)部造成結(jié)構(gòu)薄弱及滲漏的危害，且因固定困難不能有效保證墻體尺寸，目前已經(jīng)取締采用；也有利用短鋼筋作為模板頂撐的做法，同樣具有耗材用量高、易滑移、易刺傷模板的不良因素。

隨著新型建材的日益廣泛，近年來(lái)普遍采用預(yù)制混凝土模板內(nèi)支撐，其兩端的預(yù)留凹槽卡在墻體水平鋼筋上，同時(shí)具有內(nèi)撐模板、限位受力筋及控制保護(hù)層厚度的功能，其構(gòu)造詳圖如圖 4 所示。

圖4 預(yù)制混凝土內(nèi)支撐構(gòu)造詳圖（單位：mm）

這種產(chǎn)品雖然現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用十分普及，但沒(méi)有明確規(guī)范規(guī)定其質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)在使用過(guò)程中存在以下問(wèn)題，目前尚未有效解決。

1）GB 50666－2019《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范》及 JGJ/T 219－2010《混凝土結(jié)構(gòu)用鋼筋間隔件應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》中均有規(guī)定，“定位件應(yīng)具有足夠的承載力、剛度、穩(wěn)定性和耐久性。定位件的數(shù)量、間距和固定方式應(yīng)能保證鋼筋的位置偏差符合國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定”［3］；“混凝土間隔件的混凝土強(qiáng)度應(yīng)比構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度等級(jí)提高一級(jí)，且不應(yīng)低于 C30”。預(yù)制混凝土內(nèi)支撐的抗壓強(qiáng)度等級(jí)、截面尺寸、抗折強(qiáng)度、布置間距等性能指標(biāo)均缺少理論依據(jù)及質(zhì)量保證，現(xiàn)場(chǎng)使用往往憑經(jīng)驗(yàn)和直覺(jué)，難以滿足施工規(guī)范的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

2）預(yù)制混凝土內(nèi)支撐與墻體鋼筋之間不易綁扎固定，僅靠自身的凹槽卡扣水平鋼筋，荷載作用下易位移，失去控制模板截面尺寸及限位鋼筋的功能。

3）混凝土內(nèi)支撐不具備抗?jié)B性，在有防水要求的構(gòu)造中使用時(shí)，會(huì)造成水份沿支撐件毛細(xì)滲透，對(duì)墻體防水性能造成危害。

4）剪力墻水平鋼筋規(guī)格因設(shè)計(jì)各異而不同，支撐件的預(yù)留凹槽與鋼筋之間會(huì)存在位移量，不能精確限定鋼筋位置，導(dǎo)致鋼筋保護(hù)層厚度出現(xiàn)偏差。

3 剪力墻多功能頂撐施工關(guān)鍵技術(shù)

3.1 多功能頂撐技術(shù)原理

多功能頂撐由支撐螺桿及左右對(duì)稱的限位卡扣組合而成，通過(guò)限位卡扣上的螺紋內(nèi)絲調(diào)整頂撐長(zhǎng)度同墻厚。墻體分布鋼筋綁扎完成后即可安裝，限位卡扣上的橫向卡槽卡緊墻體水平鋼筋，限位卡扣上的豎向卡扣鎖定墻體豎向鋼筋，定位縱橫向受力鋼筋位置；橫向卡槽外徑距限位卡扣外邊緣按保護(hù)層尺寸設(shè)計(jì)，可精確控制受力鋼筋保護(hù)層厚度；墻體支設(shè)側(cè)模后多功能頂撐同時(shí)頂緊墻體側(cè)模，與對(duì)拉螺栓共同作用保證模板內(nèi)部截面尺寸準(zhǔn)確；墻體縱橫向鋼筋及側(cè)模通過(guò)多功能頂撐形成互撐互鎖構(gòu)造，可同步確保剪力墻鋼筋及模板定位精準(zhǔn)。

3.2 多功能頂撐制作步驟

3.2.1 制作支撐螺桿

支撐螺桿采用10 或12 鋼筋制作，下料長(zhǎng)度=墻厚-4 mm，當(dāng)墻厚≤200 mm 時(shí)采用10 鋼筋，當(dāng)墻厚＞200 mm 時(shí)采用12 鋼筋，兩端各 45 mm 長(zhǎng)度分別套絲，當(dāng)用于有防水要求的墻體時(shí)，支撐螺桿中部增設(shè)遇水膨脹止水環(huán)，支撐螺桿制作詳圖如圖 5 所示［4］。

圖5 支撐螺桿制作詳圖（單位：mm）

3.2.2 定制限位卡扣

限位卡扣分為左右側(cè)兩種型號(hào)，采用高分子聚合技術(shù)由專業(yè)廠家生產(chǎn)，內(nèi)部設(shè)有與支撐螺桿匹配的螺紋內(nèi)絲，與模板接觸的側(cè)面為鋸齒狀構(gòu)造，墻體拆模后限位卡扣不外露，利于保證墻面美觀。

3.2.3 組合多功能頂撐

將支撐螺桿兩端的絲扣分別對(duì)應(yīng)左右限位卡扣上的螺紋內(nèi)絲擰緊，檢查限位卡扣兩端鋸齒形邊緣之間的長(zhǎng)度，通過(guò)絲扣調(diào)整使組合后的頂撐總長(zhǎng)與墻厚相同，多功能頂撐三維示意圖如圖 6 所示，三維效果圖如圖 7 所示。

圖6 多功能頂撐三維示意圖

圖7 多功能頂撐三維效果圖

3.3 多功能頂撐安裝操作步驟

3.3.1 測(cè)量放線

首先清理基層，剔鑿浮漿及軟弱層，鑿毛后沖洗干凈。根據(jù)控制網(wǎng)坐標(biāo)放出定位軸線、墻體模板邊線及控制線、門窗洞口等細(xì)部尺寸，用墨斗彈出墨線；復(fù)核樓面基層標(biāo)高，抄測(cè)+500 mm 標(biāo)高控制點(diǎn)，標(biāo)識(shí)在剪力墻鋼筋上，作為控制剪力墻頂面標(biāo)高的依據(jù)。

3.3.2 連接豎向鋼筋

校正下層預(yù)埋的甩槎鋼筋位置，清理鋼筋表面灰漿等污染，然后逐根接長(zhǎng)墻體豎向鋼筋，鋼筋接頭采用綁扎連接。

3.3.3 綁扎水平鋼筋

先綁扎暗柱及門窗過(guò)梁鋼筋，再綁扎墻體水平分布筋，水平分布筋設(shè)置在豎向鋼筋外側(cè)，在墻體豎向鋼筋上畫出分檔線，起步水平筋距底板 50 mm，豎向鋼筋搭接范圍綁扎不少于 3 道水平筋，以保證豎向搭接鋼筋傳力可靠，然后按照設(shè)計(jì)要求綁扎連梁鋼筋及拉筋。鋼筋搭接與錨固長(zhǎng)度按設(shè)計(jì)及規(guī)范要求執(zhí)行，采用八字扣逐點(diǎn)綁扎牢固。

3.3.4 安裝多功能頂撐

墻體分布鋼筋綁扎完成后安裝多功能頂撐，間距≤1 000 mm，參照拉筋的設(shè)置方式呈梅花形布置，在墻體縱橫向鋼筋交叉處安裝。首先將左右限位卡扣上的橫向卡槽分別卡緊墻體兩側(cè)對(duì)應(yīng)的水平筋，之后將對(duì)應(yīng)的豎向鋼筋推入左右限位卡扣上的豎向卡扣，同時(shí)鎖定縱橫向受力鋼筋位置。因橫向卡槽外徑距限位卡扣外邊緣按照鋼筋保護(hù)層尺寸設(shè)計(jì)，定位受力鋼筋位置后即可精確控制鋼筋保護(hù)層厚度。

3.3.5 模板安裝及定位

多功能頂撐安裝完成后支立墻體側(cè)模，先立起單側(cè)模板，根據(jù)模板控制線調(diào)正模板根部位置，臨時(shí)支撐后在對(duì)拉螺栓位置設(shè)置 PVC 套管［5］，穿入對(duì)拉螺桿，之后支立另一側(cè)模板調(diào)正位置，使兩側(cè)模板螺栓孔位置對(duì)應(yīng)，將對(duì)拉螺栓兩端分別穿入兩側(cè)模板的螺栓孔內(nèi)，然后自下而上安裝鋼管主龍骨，鎖緊對(duì)拉螺栓。此時(shí)多功能頂撐兩端頂緊墻體側(cè)模，與對(duì)拉螺栓內(nèi)頂外拉共同作用，確保模板內(nèi)部截面尺寸準(zhǔn)確。墻體縱橫向受力鋼筋及側(cè)模通過(guò)多功能頂撐形成互撐互鎖構(gòu)造，可精確控制鋼筋位置及保護(hù)層厚度，并頂緊側(cè)模防止位移，保證墻體截面尺寸及平整度滿足規(guī)范要求。多功能頂撐安裝示意如圖 8 所示，三維效果圖如圖 9 所示［6］。

圖8 多功能頂撐安裝示意圖

圖9 多功能頂撐安裝三維效果圖

3.3.6 質(zhì)量驗(yàn)收

墻體模板加固完成后，封堵模板底部縫隙，避免根部混凝土漏漿［7］；根據(jù)基層上的模板控制線檢查模板位置，利用靠尺檢查模板平整度及垂直度，發(fā)現(xiàn)偏差應(yīng)及時(shí)調(diào)整；復(fù)核模板安裝的軸線位移及頂面標(biāo)高，用鋼尺檢測(cè)模板截面尺寸，使其滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。

4 創(chuàng)新工藝優(yōu)點(diǎn)

1）質(zhì)量精確性?？刂菩Ч麥?zhǔn)確可靠，確保受力鋼筋及模板位置準(zhǔn)確，可將鋼筋保護(hù)層厚度精確至毫米，滿足結(jié)構(gòu)實(shí)體檢驗(yàn)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)以及設(shè)計(jì)與施工規(guī)范要求，顯著提高施工精度及結(jié)構(gòu)質(zhì)量。

2）功能多樣性。采用限位卡扣與支撐螺桿的簡(jiǎn)單組合，集鎖定主筋、精控保護(hù)層厚度、內(nèi)撐模板、防水抗?jié)B等功能于一體，通用于現(xiàn)澆剪力墻鋼筋及模板安裝定位精細(xì)化施工，只需一種簡(jiǎn)易工具，滿足多項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)要求。

3）更新替代性。在受力鋼筋定位措施上，替代傳統(tǒng)的梯子筋、雙 F 卡；在鋼筋保護(hù)層控制工藝上，替代傳統(tǒng)的砂漿（混凝土）墊塊或成品塑料墊圈［8］；在模板截面尺寸及平整度控制技術(shù)上，替代鋼筋支撐及預(yù)制混凝土內(nèi)支撐，通用性強(qiáng)、安全性高、操作簡(jiǎn)便快捷。

4）經(jīng)濟(jì)合理性。多功能頂撐與鋼筋綁扎同步安裝，不占用工序時(shí)間，節(jié)省大量重復(fù)投入的措施費(fèi)及人工成本，簡(jiǎn)化施工工序，利于提高工效、加快施工進(jìn)度。

5 經(jīng)濟(jì)效益分析

以本項(xiàng)目高層住宅為例，現(xiàn)澆剪力墻結(jié)構(gòu)，地上 17層，地下 1 層。采用本技術(shù)應(yīng)用于現(xiàn)澆剪力墻主體施工，質(zhì)量均滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。

1）工期成本。由于合理簡(jiǎn)化施工工序，每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)層施工周期壓縮了一個(gè)工作日，單體建筑相對(duì)于傳統(tǒng)工藝平均節(jié)約工期 18 d。

2）材料及人工費(fèi)。以住宅樓標(biāo)準(zhǔn)層為例，樓層面積為 632.78 m2，剪力墻立面面積 1 012.5 m2，采用多功能頂撐施工，與傳統(tǒng)梯子筋+預(yù)制混凝土內(nèi)支撐+塑料墊圈保護(hù)層工藝經(jīng)濟(jì)指標(biāo)對(duì)比如表 1 所示。

表1 經(jīng)濟(jì)指標(biāo)對(duì)比表

根據(jù)上述綜合測(cè)算，從經(jīng)濟(jì)角度對(duì)比，應(yīng)用本技術(shù)進(jìn)行剪力墻鋼筋及模板安裝精細(xì)化施工，可節(jié)省施工成本 4.14 元/m2，施工措施費(fèi)降低 56 %，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

6 結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)現(xiàn)澆剪力墻鋼筋及模板安裝定位技術(shù)的改進(jìn)與創(chuàng)新，研發(fā)應(yīng)用多功能頂撐，實(shí)現(xiàn)一種標(biāo)準(zhǔn)化工具滿足多項(xiàng)質(zhì)量要求，消除了傳統(tǒng)工藝的安全、質(zhì)量危害，顯著提高現(xiàn)澆剪力墻結(jié)構(gòu)質(zhì)量，并促進(jìn)降本增效、節(jié)能環(huán)保。因技術(shù)新穎，該技術(shù)已申報(bào)國(guó)家發(fā)明專利［9］。該技術(shù)對(duì)于推進(jìn)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)工程標(biāo)準(zhǔn)化施工、高質(zhì)量發(fā)展，具有良好的實(shí)用價(jià)值，同時(shí)為類似工程積極推廣科技攻關(guān)、利用小工具解決大問(wèn)題的創(chuàng)新意識(shí)提供參考。Q