李 俊，呂永偉，任 鑫，閆松濤

（中國建筑第八工程局有限公司 華北分公司，天津300452）

隨著我國公路事業(yè)的發(fā)展，現(xiàn)澆梁結(jié)構(gòu)憑借跨度大、凈空高、工藝成熟等優(yōu)點，在高架、跨河橋梁中廣泛應用。現(xiàn)澆梁體鋼筋布置較為密集，鋼筋綁扎過程中不可避免出現(xiàn)局部鋼筋間距過小的情況；尤其在避讓預應力孔道時，難以按照設計間距布置鋼筋，導致混凝土澆筑過程中振搗棒不能插入鋼筋內(nèi)部，梁體內(nèi)部混凝土振搗不到位，造成質(zhì)量隱患[1]。本文對鋼筋密集情況下混凝土振搗技術進行改良，有效解決密集鋼筋結(jié)構(gòu)局部振搗不充分問題，為類似工程提供參考。

1 混凝土振搗技術現(xiàn)狀

振搗作為混凝土結(jié)構(gòu)施工過程中的重要環(huán)節(jié)，是保證混凝土澆筑施工質(zhì)量、提升結(jié)構(gòu)性能的關鍵步驟?；炷琳駬v常采用機械振搗，分為內(nèi)部振搗器和外部振搗器。內(nèi)部振搗器一般為插入式振搗棒，施工時將振搗棒插入混凝土內(nèi)部，通過振搗棒內(nèi)部振子產(chǎn)生的高頻振動振實混凝土。外部振搗器包括附著式振搗器、表面振搗器和振動臺；附著式振搗器工作時安裝在模板上，振搗器產(chǎn)生的振動波通過模板體系作用在結(jié)構(gòu)混凝土內(nèi)部，使新澆筑混凝土逐漸密實，一般與內(nèi)部振搗器配合使用；表面振搗器主要應用于構(gòu)件頂部平面；振動臺一般用于預制構(gòu)件和試驗室內(nèi)，無法在現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)中使用[2]。

目前，我國公路建設中現(xiàn)澆連續(xù)梁占比例越來越大，在現(xiàn)澆梁設計施工過程中，受限于高標準承載力及使用年限要求，梁體鋼筋布置密集，加之縱、橫、豎三向預應力的協(xié)同布設，對現(xiàn)澆梁混凝土澆筑及振搗施工提出更嚴峻的挑戰(zhàn)。現(xiàn)階段，我國現(xiàn)澆連續(xù)梁混凝土振搗技術仍沿用傳統(tǒng)的插入式振搗棒振搗，部分公路建設者為提高梁體成型質(zhì)量，采用附著式振搗器與插入式振搗棒協(xié)同配合振搗，但整體效果不理想。

2 密集結(jié)構(gòu)混凝土振搗局限性

常規(guī)混凝土內(nèi)部振搗技術受限于鋼筋布置密集，縱橫豎三向預應力交叉避讓、作業(yè)人員綁扎不規(guī)范等因素，局部鋼筋間距較小，振搗棒難以插入。為解決上述問題，現(xiàn)場作業(yè)人員一般采用撬棍或鐵絲強拉鋼筋，振搗棒從擴大的間隙中插入振搗，以保證內(nèi)部混凝土振搗充分；但在現(xiàn)澆梁鋼筋綁扎成型的情況下強拉鋼筋，易造成梁體鋼筋整體擾動錯位，不符合施工規(guī)范要求，同時影響已布設好的預應力孔道線形，造成更大的質(zhì)量隱患[3]。一部分公路建設者提出采用內(nèi)部+外部協(xié)同振搗的組合形式來提升混凝土振搗效果；但現(xiàn)場實施過程中，鋼模板外側(cè)附著式振搗器僅能作用在梁體外側(cè)，對于梁體內(nèi)部箱室、中橫梁等鋼筋密集區(qū)域無法兼顧，整體質(zhì)量提升效果不佳。

3 密集結(jié)構(gòu)混凝土振搗技術改良

3.1 技術改良原理

以“前置干預”為原則，根據(jù)鋼筋布置間距、振搗棒外徑及振搗棒作用半徑提前規(guī)劃鋼筋密集區(qū)域混凝土振搗點，有效保證振搗范圍全覆蓋。通過預埋適宜管徑的硬質(zhì)PVC 管，前置預留振搗通道，有效規(guī)避因鋼筋綁扎不規(guī)范或避讓預應力鋼筋造成的局部鋼筋間距過小，振搗棒無法伸入內(nèi)部振搗的問題。

3.1.1 振搗點前置規(guī)劃

根據(jù)混凝土振搗作業(yè)經(jīng)驗，塌落度一般為10～20 cm，振搗棒作用范圍直徑為棒徑的10倍[4]。按照振搗棒縱橫間移位間距為1.5 倍振搗棒作用半徑，振搗點布設間距設定為15 倍振搗棒直徑。根據(jù)鋼筋布置間距選定適宜的振搗棒型號，按照振搗棒直徑的15倍間距呈梅花形規(guī)劃布置振搗點位，保證振搗范圍全覆蓋。見圖1。

圖1 振搗點位規(guī)劃

3.1.2 振搗通道前置預留

選取內(nèi)徑略大于振搗棒外徑且小于鋼筋設計間距的硬質(zhì)PVC管，鋼筋綁扎時提前預埋入局部鋼筋密集區(qū)域規(guī)劃的振搗點位，PVC 管埋置深度略高于頂板混凝土澆筑線，略低于振搗棒插入軟管長度。見圖2。

圖2 振搗通道預留

3.2 技術實施流程

3.2.1 振搗點規(guī)劃

根據(jù)結(jié)構(gòu)物鋼筋設計間距合理選取鋼筋密集區(qū)域及適宜的插入式振搗棒型號，按照振搗棒直徑的15倍間距呈梅花形規(guī)劃布置振搗點，即50型插入式振搗棒作用半徑0.5 m，振搗點位間隔0.75 m 梅花形布置，確保鋼筋密集區(qū)域振搗全覆蓋。其他鋼筋間距適中、振搗棒能正常插入位置不再布設，減少預埋數(shù)量。

3.2.2 鋼筋綁扎

按照既定順序組織結(jié)構(gòu)物鋼筋綁扎，保證鋼筋綁扎規(guī)范，不得隨意調(diào)整鋼筋間距，各類型鋼筋橫平豎直，減少人為原因造成的鋼筋密集。

3.2.3 振搗通道預留

選取內(nèi)徑略大于振搗棒外徑且小于鋼筋綁扎間距的硬質(zhì)PVC 管依次布置在已規(guī)劃振搗點位，與結(jié)構(gòu)鋼筋簡易綁扎固定，保證不倒即可。鋼筋間距100 mm，采用50 型插入式振搗棒振搗，預埋PVC 管可采用?75 mm，在保證不影響鋼筋正常排布的情況下預留振搗棒伸入鋼筋內(nèi)部的空間；埋置深度以略短于振搗棒軟管插入深度為主，避免PVC 管與振搗棒金屬棒頭接觸。

3.2.4 振搗通道調(diào)整

繼續(xù)逐層綁扎結(jié)構(gòu)鋼筋直至全部綁扎完成，布設預應力孔道。預應力孔道波紋管固定過程中部分鋼筋需進行避讓，避讓過程中觀察預埋PVC 管擠壓情況，擠壓嚴重點位抽出預埋PVC 管在附近區(qū)域重新選點，解除鋼筋綁絲，細微調(diào)整間距預埋PVC 管，嚴禁撬動或強拉已成型鋼筋。

3.2.5 混凝土振搗

鋼筋綁扎及預應力孔道布設完成后，澆筑混凝土，鋼筋密集區(qū)域振搗棒由預埋PVC 管內(nèi)腔伸入鋼筋內(nèi)部振搗，隨混凝土按30 cm一層逐層向上澆筑，預埋PVC 管逐步按30 cm 分階段向上拔出，始終保持振搗棒金屬棒頭不與PVC管接觸，避免PVC管被同步振動影響周圈鋼筋。見圖3。

圖3 通過預留通道振搗

3.2.6 周轉(zhuǎn)利用

已預埋PVC 管隨混凝土逐層澆筑而向上抽出，用高壓水槍沖洗或草酸浸泡去除表面水泥漿后可重復利用。

3.3 技術控制要點

3.3.1 振搗點規(guī)劃

1）精準研判結(jié)構(gòu)物設計鋼筋密集及與縱橫豎三向預應力筋交叉區(qū)域，縮小振搗點布設范圍，在保證振搗范圍全覆蓋的同時盡可能節(jié)省資源投入。

2）振搗棒作用半徑影響因素較為復雜，振搗棒直徑、混凝土塌落度、振動時間、振頻等均對振搗棒作用半徑產(chǎn)生影響[5]，正式實施前應根據(jù)現(xiàn)場條件選取適宜的規(guī)劃點布設間距。

3）選用與現(xiàn)場鋼筋布置間距相符的振搗棒直徑，合理規(guī)劃振搗點布設間距，振搗輻射范圍可適當重疊，嚴禁出現(xiàn)漏振區(qū)域。

3.3.2 振搗通道預留

1）PVC 管埋置點應嚴格與規(guī)劃振搗點一一對應，確保鋼筋密集區(qū)域振搗范圍全覆蓋。

2）選定的預埋PVC 管內(nèi)徑略大于振搗棒外徑且小于鋼筋綁扎間距，在保證振搗棒順利插入的同時，避免影響鋼筋的正常排布。

3）PVC管埋置深度略高于頂板混凝土澆筑線，略短于振搗棒插入軟管長度；避免振搗時PVC管與振搗棒金屬棒頭接觸，導致PVC管被同步振動影響周圈鋼筋。

3.3.3 混凝土振搗

混凝土澆筑時，振搗棒直接通過預埋PVC 管內(nèi)腔伸入鋼筋內(nèi)部。預埋PVC 管隨混凝土逐層澆筑而逐漸向上拔出，全過程不與振搗棒棒頭接觸，不影響最終的梁體成型外觀質(zhì)量。

4 結(jié)語

本文闡述的現(xiàn)澆梁鋼筋密集情況下混凝土振搗改良技術以前置干預為原則，提前規(guī)劃鋼筋密集區(qū)域振搗點，保證振搗范圍全覆蓋；提前埋設PVC 管預留振搗通道，保證鋼筋密集區(qū)域鋼筋間距的規(guī)范性，有效規(guī)避作業(yè)人員隨意綁扎或避讓預應力孔道形成人為鋼筋密集區(qū)，混凝土澆筑振搗時，振搗棒由PVC 管內(nèi)腔直接伸入混凝土內(nèi)部，有效預留振搗棒伸入空間；實現(xiàn)在不擾動現(xiàn)澆梁整體鋼筋骨架的前提下，解決現(xiàn)澆梁密集鋼筋影響振搗棒插入鋼筋內(nèi)部振搗，導致混凝土振搗不到位的問題，為后續(xù)的類似工程提供有效借鑒。

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