王曉燕,王欣海,李 毅
(甘肅建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院,甘肅 蘭州 730050)
傳統(tǒng)房屋建筑工程現(xiàn)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(guò)程中,施工單位按施工圖要求綁扎負(fù)彎矩鋼筋,需注意其長(zhǎng)度、間距、彎鉤長(zhǎng)度及正確位置和網(wǎng)格狀態(tài)。但由于鋼筋綁扎工藝流程復(fù)雜,施工工序較多,各工種交叉作業(yè),鋼筋施工技術(shù)人員操作時(shí)疏于保護(hù)負(fù)彎矩鋼筋等原因,使其壓彎,發(fā)生嚴(yán)重變形或倒伏,在混凝土澆筑環(huán)節(jié),變形倒伏的鋼筋也發(fā)生了移位,從而影響現(xiàn)澆混凝土樓板整體的耐久性,為了提高傳統(tǒng)負(fù)彎矩鋼筋的一次性合格率,需要對(duì)傳統(tǒng)馬凳筋進(jìn)行改良研究。
傳統(tǒng)房屋建筑工程現(xiàn)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(jiàn)馬凳筋的優(yōu)點(diǎn)是支撐處鋼筋保護(hù)效果明顯,加工不需要焊接連接,整體性好?!皫住弊中务R凳筋至少需要3個(gè)點(diǎn)位的綁絲固定,“勾”形馬凳筋至少需要4~5個(gè)點(diǎn)位的綁絲固定,固定馬凳筋的工序偏多,用料復(fù)雜;馬凳筋的高度需要根據(jù)類(lèi)似客廳、廚房、衛(wèi)生間等板厚變動(dòng)的樓板處加工制作不同型號(hào),現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)易混淆錯(cuò)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(zhì)量難以保證,后期安裝固定也不容易,且在混凝土澆筑過(guò)程中很容易發(fā)生人為踩踏移位失效(圖3),后期人工恢復(fù)需要投入大量的鋼筋工,且恢復(fù)效果不佳[1]。
圖1 “幾”字形
圖2 “勾”形
鋼筋工程綁扎完畢后必須經(jīng)過(guò)鋼筋工自檢→鋼筋班組間互檢→項(xiàng)目部質(zhì)檢員專(zhuān)檢→專(zhuān)業(yè)監(jiān)理工程師檢驗(yàn)→混凝土澆筑的流程。但施工單位通常為了加快施工進(jìn)度、縮短各類(lèi)設(shè)備、模板等工具與材料的周轉(zhuǎn)時(shí)間,很多不同工種的技術(shù)人員(常見(jiàn)于鋼筋工、電工、木工、架子工)及管理人員同時(shí)在現(xiàn)澆樓板作業(yè)面交叉、運(yùn)送和放置各類(lèi)工具和建筑相關(guān)材料,諸多施工人員頻繁進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量安全檢查,所以驗(yàn)收前后不可避免地踩踏結(jié)構(gòu)層負(fù)彎矩鋼筋,造成了成品現(xiàn)澆樓板負(fù)彎矩鋼筋變形或板面負(fù)彎矩筋下移偏位。
由于鋼筋混凝土工程隱蔽的特殊性、現(xiàn)澆鋼筋混凝土檢測(cè)設(shè)備的局限性原因,相關(guān)單位只有發(fā)生鋼筋外露、混凝土孔洞等質(zhì)量事故后才能被工作人員發(fā)現(xiàn),事后控制也很難實(shí)現(xiàn)真正的補(bǔ)救,使得住戶(hù)入住后樓面裂縫、滲水現(xiàn)象層出不窮。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)多次實(shí)地實(shí)測(cè),發(fā)現(xiàn)工程中諸多問(wèn)題中混凝土負(fù)彎矩鋼筋位置的準(zhǔn)確性不夠,造成這一問(wèn)題的原因是多方面的,如總包單位所屬的施工隊(duì)伍職業(yè)技能水平、勞務(wù)單位所能提供的施工管理水平、材料供應(yīng)單位鋼筋供應(yīng)與施工進(jìn)度協(xié)調(diào)性等[2]。
調(diào)研多家施工現(xiàn)場(chǎng),對(duì)目前常用馬凳筋材質(zhì)和型號(hào)進(jìn)行對(duì)比,最終選用Φ6、Φ10、Φ12 3種型號(hào)鋼筋進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)研究。3種型號(hào)鋼筋須經(jīng)過(guò)質(zhì)檢員表面質(zhì)量驗(yàn)收、見(jiàn)證取樣、抽檢復(fù)試、復(fù)試合格后方可投入試驗(yàn)。經(jīng)過(guò)多次與傳統(tǒng)馬凳筋施工技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行比對(duì)后,擬定出2種不同的試驗(yàn)方案(圖4)。
經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)反復(fù)實(shí)踐得出:①方案:馬凳筋總長(zhǎng)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(xiàn)澆樓板面接觸位置采用防腐處理,馬凳筋截?cái)嗖捎肎Q40型鋼筋切斷機(jī),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(shí)將加工好的馬凳筋按照橫向、縱向間距150 mm,分別布設(shè)4根馬凳筋,鋼筋采用焊接連接,焊接采用常用的交流焊機(jī)加工。②方案:鋼筋采用綁扎連接,為加強(qiáng)馬凳筋的整體穩(wěn)定性,在①方案的尺寸基礎(chǔ)上沿馬凳筋四周加設(shè)一道Φ10輔助鋼筋,其中輔助鋼筋高度可隨樓層板厚調(diào)節(jié)。
分別從加工難易性、制作時(shí)間、成品穩(wěn)定性、材料單價(jià)、施工成本、工人操作水平6個(gè)方面進(jìn)行對(duì)比。
(1)加工難易性:根據(jù)材質(zhì)軟硬、切削加工性能對(duì)比。
(2)制作時(shí)間:現(xiàn)場(chǎng)分別選擇5名具有職業(yè)技能中級(jí)以上的鋼筋工人進(jìn)行加工,根據(jù)鋼筋規(guī)格、加工方案得出對(duì)應(yīng)的平均制作時(shí)間。
(3)成品穩(wěn)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(fù)踩踏(圖5),踩踏時(shí)間維持在20 min,再測(cè)算成品的變形度(圖6)。
圖6 重新測(cè)量馬凳筋
通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)量發(fā)現(xiàn):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(shí),直徑Φ6的鋼筋比直徑Φ10、Φ12的變形偏大。
(4)材料單價(jià):選用3種常規(guī)型號(hào)鋼筋Φ6、Φ10、Φ12,經(jīng)市場(chǎng)調(diào)研得知:Φ6的單價(jià)為4 440元/t,Φ10的單價(jià)為4 240元/t,Φ12的單價(jià)為4 400元/t。單一從價(jià)格上比較,價(jià)格便宜的Φ10鋼筋更容易被企業(yè)認(rèn)可。
(5)施工成本:在保證新型馬凳筋加工質(zhì)量的前提下,施工成本的差別主要來(lái)源于技術(shù)工人的職業(yè)技能等級(jí)水平(中級(jí)工37.5元/h、高級(jí)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(lèi)似工程施工經(jīng)驗(yàn),并持有中級(jí)以上職業(yè)技能等級(jí)水平操作證,且離崗時(shí)間不超過(guò)1個(gè)月。
針對(duì)以上6個(gè)方面,分別對(duì)Φ6、Φ10、Φ12這3種型號(hào)鋼筋加工成品進(jìn)行對(duì)比,將結(jié)果給予3種判定打分:十分滿(mǎn)意0.9分、很滿(mǎn)意0.8分,滿(mǎn)意0.6分,見(jiàn)表1。
表1 新型馬凳筋設(shè)計(jì)方案評(píng)價(jià)對(duì)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。
馬凳筋鋼筋型號(hào)選擇→測(cè)量工程師放樣→質(zhì)檢員抽驗(yàn)鋼筋→鋼筋原材優(yōu)化→鋼筋下料、彎曲→成品檢測(cè)、挑選→馬凳筋擺放→馬凳筋間距優(yōu)化→質(zhì)檢人員實(shí)測(cè)→隱蔽工程舉牌驗(yàn)收→成品保護(hù)。
新型馬凳筋制作成功后,分別在雙層雙向、單層雙向現(xiàn)澆混凝土樓板上擺放,從而選擇最佳的定型化澆筑通道??紤]施工人員負(fù)重23 kg小型加工機(jī)具(70 mm插入式振動(dòng)棒)在總長(zhǎng)度20 m的搭設(shè)通道上,根據(jù)小跨度0.3 m、正??缍?.55 m、大跨度0.8 m3個(gè)間距擺放新型馬凳筋,通過(guò)施工人員在梅花型和直線(xiàn)型布設(shè)的新型馬凳筋澆筑通道上行走的便捷性因素進(jìn)行試驗(yàn)對(duì)比,按照以下3個(gè)方面進(jìn)行打分:完成時(shí)間、施工人員舒適度、不同技術(shù)工種交叉往返,對(duì)比結(jié)果給予(0~100)打分,將各項(xiàng)得分加權(quán)平均。
完成時(shí)間:總長(zhǎng)度20 m的搭設(shè)通道工人行走所需時(shí)間;施工人員舒適度:以現(xiàn)場(chǎng)觀察員對(duì)施工人員的問(wèn)詢(xún)?yōu)橹?;不同技術(shù)工種交叉往返:現(xiàn)澆樓板鋼筋工程隱蔽驗(yàn)收合格后,分別安排混凝土澆筑工、混凝土攪拌工、混凝土養(yǎng)護(hù)工(共15人次)在定型化澆筑通道兩兩施工人員對(duì)向交叉往返行走,以此模擬同一時(shí)間不同技術(shù)工種現(xiàn)澆樓板交叉作業(yè)場(chǎng)景。不同工種澆筑通道負(fù)重工作便捷性對(duì)比見(jiàn)表2。
表2 不同工種澆筑通道負(fù)重工作便捷性對(duì)比
雙層雙向的現(xiàn)澆樓板,按正??缍?.55 m直線(xiàn)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(shè)方案為雙向雙層板直線(xiàn)型正常寬度0.55 m布置。單層雙向的現(xiàn)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(xiàn)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(shè)方案為單層雙向板板梅花形小跨度0.3 m布置。
4.3.1 施工準(zhǔn)備階段質(zhì)量控制
(1)施工技術(shù):圖紙會(huì)審→技術(shù)交底→編寫(xiě)施工方案→施工方案修改與深化→制定施工順序→儀器設(shè)備購(gòu)買(mǎi)、租賃、校驗(yàn)→原材料的實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)。
(2)施工人員技術(shù)交底:項(xiàng)目部全體施工人員施工前均應(yīng)進(jìn)行崗前培訓(xùn),按時(shí)完成質(zhì)量安全技術(shù)交底,教育培訓(xùn)不合格者不準(zhǔn)上崗。
4.3.2 施工階段質(zhì)量控制
(1)嚴(yán)把材料檢驗(yàn)關(guān)。新進(jìn)現(xiàn)場(chǎng)的鋼筋須經(jīng)過(guò)質(zhì)檢員表面質(zhì)量驗(yàn)收→見(jiàn)證取樣抽樣復(fù)試→抽檢復(fù)試合格后方可使用。
(2)嚴(yán)守鋼筋加工工藝流程。鋼筋表面潔凈無(wú)油漬、漆皮、鱗銹等雜質(zhì);現(xiàn)場(chǎng)冷拉調(diào)直Ⅰ級(jí)鋼筋冷拉率不大于2%;鋼筋加工前,準(zhǔn)確計(jì)算鋼筋下料長(zhǎng)度;鋼筋工應(yīng)對(duì)成型后的鋼筋用鋼尺或定型卡尺對(duì)其長(zhǎng)度、角度進(jìn)行量測(cè)驗(yàn)收。
(3)隱蔽工程重點(diǎn)在于過(guò)程控制。鋼筋工自檢、鋼筋班組間互檢、項(xiàng)目部質(zhì)檢員專(zhuān)檢使整個(gè)鋼筋質(zhì)量處于受控狀態(tài),如發(fā)現(xiàn)不合質(zhì)量的問(wèn)題出現(xiàn)應(yīng)及時(shí)糾正;不合格且無(wú)法整改糾正的報(bào)廢返工。
(4)建立項(xiàng)目質(zhì)量跟蹤體系。將各職能小組成員統(tǒng)籌安排,明確各自任務(wù)和職責(zé),形成質(zhì)量管理制度化,責(zé)任到人,各盡其責(zé),始終堅(jiān)持“質(zhì)量第一”原則。
(5)嚴(yán)格執(zhí)行關(guān)鍵工序控制點(diǎn)。關(guān)鍵工序須先明確技術(shù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)做好現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量記錄;工序之間加強(qiáng)信息反饋,如遇異常,停止施工,待新方案確定后,繼續(xù)施工;并加強(qiáng)對(duì)工序的監(jiān)測(cè)頻率與效率,通過(guò)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)找出出現(xiàn)異常工序的根源,制定相應(yīng)對(duì)策,消除工序后續(xù)影響及不穩(wěn)定因素[3]。
該新型馬凳筋分別在《蘭石集團(tuán)老廠(chǎng)區(qū)改造項(xiàng)目》《臨夏縣2020年棚戶(hù)區(qū)項(xiàng)目》《百酈天香項(xiàng)目》中使用,并經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際論證,現(xiàn)澆混凝土樓板負(fù)彎矩鋼筋一次性合格率效果明顯提高,技術(shù)在建筑施工企業(yè)得到了推廣應(yīng)用。采用新型馬凳筋施工,提高了現(xiàn)澆樓板負(fù)彎矩鋼筋一次性驗(yàn)收合格率,合格率從實(shí)施前的80%提高到92%,返工率降低,節(jié)約了鋼材,保證了結(jié)構(gòu)安全,有較好的推廣應(yīng)用前景。