王曉龍 周 巖（中原科技學(xué)院，河南 許昌 453007）

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和工程技術(shù)的日趨成熟，建設(shè)和施工單位對(duì)工程質(zhì)量的要求越來越高，樓板厚度控制日趨成為質(zhì)量控制的熱點(diǎn)[1-2]，樓板厚度超厚容易造成施工成本增加[3]，對(duì)施工單位的成本控制不利，而樓板過薄則有可能引起鋼筋保護(hù)層厚度不夠，嚴(yán)重的會(huì)引起裂縫及過大的變形，甚至影響結(jié)構(gòu)安全[4]，因此研究板厚控制裝置對(duì)社會(huì)效益和工程質(zhì)量都有著至關(guān)重要的作用。

1 研究現(xiàn)狀與分類

目前，國內(nèi)控制現(xiàn)澆板板厚通用的控制方式有[5]：①在現(xiàn)澆板的模板上設(shè)置水泥板厚控制塊，該控制塊與現(xiàn)澆混凝土結(jié)合性不好容易造成結(jié)構(gòu)滲漏；②采用插釬法和打標(biāo)高拉線法，如圖1 所示，該方法受人為影響大，質(zhì)量不易控制。

圖1 現(xiàn)澆混凝土板厚通用方法

另外，國內(nèi)通過改進(jìn)控制方法和手段，涌現(xiàn)出一批板厚控制的改進(jìn)裝置，改進(jìn)后的控制裝置逐漸形成兩個(gè)大類：可回收式和留置式?？苫厥帐椒矫?，董文輝等[6]通過設(shè)計(jì)一種等板厚的帶握把的豎桿控制裝置，通過對(duì)比與橫桿的位置關(guān)系來控制現(xiàn)澆板的厚度；陳新元等[7]設(shè)計(jì)了一種三角骨架作為混凝土漿料的標(biāo)尺，澆筑完成后可拔出重復(fù)利用；徐勇等[8]設(shè)計(jì)了一種帶手柄的底端可用螺母變化長度的螺桿用來控制混凝土厚度。留置式方面，王飛等[9]設(shè)計(jì)了一種控制器頂端帶有豎向標(biāo)高件的裝置，用來測量施工完成后板厚的是否均勻一致；楊靜等[10]設(shè)計(jì)了兩端為混凝土薄片、中間是支撐架的控制裝置用來控制現(xiàn)澆板板厚；徐超等[11]設(shè)計(jì)了一種含有不同標(biāo)高組合的預(yù)制水泥塊，用來支撐底筋、頂板鋼筋和預(yù)留混凝土厚度，達(dá)到控制板厚的目的；劉俊璞等[12]設(shè)計(jì)了一種含有不同位置托架的裝置來控制各層鋼筋位置并代替馬凳筋，以達(dá)到控制板厚的目的。綜上所述，可將現(xiàn)階段國內(nèi)用于現(xiàn)澆混凝土板厚控制的裝置分類，具體見表1。

表1 現(xiàn)澆混凝土板厚控制裝置分類

當(dāng)前，諸多學(xué)者的研究較多集中在單純的如何控制板厚，而控制裝置本身對(duì)樓板造成的開裂、滲漏以及節(jié)能環(huán)保問題研究的較少，特別是控制裝置在衛(wèi)生間和開敞陽臺(tái)引起的滲漏問題尤為突出[13]，為此，本文通過重新研究設(shè)計(jì)新的方案，設(shè)計(jì)出一種新型樓板厚度控制裝置，對(duì)工程實(shí)際效果有較為直接的意義。

2 材料選擇

板厚控制裝置的材料選擇，一般會(huì)考慮功能性、實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)性等因素，工程常見材料的線膨脹系數(shù)見表2。由于樓板厚度控制裝置設(shè)置在混凝土當(dāng)中，為了減少溫度變化引起的不同材料構(gòu)件間的變形差異，進(jìn)而減少應(yīng)力集中現(xiàn)象的發(fā)生，本控制器的結(jié)構(gòu)材料選用鋼材質(zhì)，和混凝土的線膨脹系數(shù)相近，能最大限度減少控制裝置本身引起的開裂影響。

表2 工程常見材料的線膨脹系數(shù)/10-6/℃

3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

3.1 底座

底座厚度即為樓板下側(cè)鋼筋保護(hù)層厚度，起到控制下部鋼筋保護(hù)層厚度及架設(shè)底面鋼筋的作用，立柱上的圓形套箍目的是固定上部結(jié)構(gòu)的四個(gè)套筒，和上部結(jié)構(gòu)成為一個(gè)整體，如圖2所示。

圖2 底座

3.2 止水設(shè)計(jì)

由于大部分現(xiàn)澆板厚控制裝置目的是為了控制板厚，因此控制裝置需要和樓板厚度等高，混凝土澆筑后，在控制裝置和混凝土接觸面之間形成一條上下貫通的微小通道，如果在施工過程中振搗不及時(shí)，這種微小通道會(huì)導(dǎo)致在衛(wèi)生間、開敞陽臺(tái)等常見明水位置出現(xiàn)滲漏，造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失，可以考慮在控制裝置中間部位添加止水弧面盤，弧面盤開口方向指向潛在來水方向，如圖3所示。這樣可以大大延長滲流的滲透路徑，最大限度減少樓板被滲透的風(fēng)險(xiǎn)。

圖3 止水結(jié)構(gòu)

3.3 上部結(jié)構(gòu)

上部結(jié)構(gòu)由下部的四個(gè)套筒結(jié)構(gòu)、防水弧面盤、中心柱和四根上部立柱構(gòu)成，下部套筒主要和底座四個(gè)立柱結(jié)合，弧面盤作用是減少滲漏風(fēng)險(xiǎn)，上部立柱主要用于架設(shè)頂面鋼筋和保證上層鋼筋保護(hù)層的作用，如圖4 所示。下部鋼筋綁扎完畢、機(jī)電管線安裝完畢后，將上部機(jī)構(gòu)四根套筒插入底座四根立柱上，四根套筒的內(nèi)壁有小凸起，如圖5 所示，剛好卡住底座立柱上的套箍，這樣能使上部結(jié)構(gòu)和底座牢固結(jié)合，再將上部鋼筋架設(shè)在上部控制機(jī)構(gòu)上，綁扎固定，可代替馬鐙鋼筋實(shí)現(xiàn)控制上下層鋼筋間距，上部鋼筋綁扎完畢后，上部機(jī)構(gòu)的上方四根小立柱仍超過鋼筋頂面一定距離，并在立柱上設(shè)刻度線標(biāo)記，用以控制上部樓板鋼筋保護(hù)層厚度。

圖4 上部結(jié)構(gòu)

圖5 套筒內(nèi)壁

3.4 反光扣板

夜間澆筑混凝土攤鋪時(shí)光照條件差，導(dǎo)致樓板厚度控制裝置不易被識(shí)別，可在上部控制裝置頂部加裝上部粘貼夜間熒反光功能的扣板，如圖6所示。夜間光線條件不足時(shí)，該控制裝置仍能被施工人員識(shí)別，可提高夜間澆筑時(shí)的施工質(zhì)量。

圖6 反光扣板

4 組成原理

4.1 底座和上部結(jié)構(gòu)

底座上表面均勻分布有四根立柱，立柱長度和上部結(jié)構(gòu)的套筒長度一致，底座立柱上附有半圓形卡箍，設(shè)有所述卡箍位置處的中心直徑略小于所述立柱套筒的內(nèi)壁直徑，上部結(jié)構(gòu)的套筒中設(shè)置有限位突起，其位置高度略低于底座立柱套箍高度，其位置的剩余內(nèi)徑略小于底座立柱上設(shè)有卡箍位置處的中心直徑，這樣使上部結(jié)構(gòu)套筒和底座立柱形成嵌套結(jié)構(gòu)，在底座和上部結(jié)構(gòu)嵌套后，需要一定的拉力才能分離開，這樣可以適應(yīng)施工現(xiàn)場復(fù)雜的環(huán)境，不會(huì)一碰即散，在底座安裝好后，底部鋼筋綁扎、水電管線敷設(shè)好后，可以實(shí)現(xiàn)一插即用，方便快捷，簡單有效。

4.2 上部結(jié)構(gòu)和反光扣板

上部結(jié)構(gòu)的上部立柱頂部朝向所述中心柱的中心方向設(shè)有預(yù)留槽，其預(yù)留槽組成的圓平面直徑略大于反光蓋的中心直徑，反光蓋用梢釘固定在其中一條頂面上部立柱的頂部，這樣使反光蓋能夠自由活動(dòng)，綁扎樓板頂部鋼筋時(shí)打開扣板，待綁扎完畢后蓋上扣板，在夜間光照條件不足時(shí)可提高板厚控制器的識(shí)別度，混凝土收面時(shí)，作業(yè)人員只需將攤鋪厚度和反光蓋高度保持一致即可，方便快捷，易于控制。

4.3 板厚控制裝置組合

將底座、上部結(jié)構(gòu)（含止水弧面盤）、反光扣板組合在一起，形成本文所設(shè)計(jì)的現(xiàn)澆混凝土樓板厚度控制裝置?，F(xiàn)澆樓板厚度控制裝置組合如圖7所示。

圖7 板厚控制裝置

5 實(shí)施案例

某工程位于鄭州市北龍湖項(xiàng)目工地，該項(xiàng)目為商品房住宅，選取其中2#樓10F結(jié)構(gòu)圖紙，其主體結(jié)構(gòu)為框剪結(jié)構(gòu)，其客廳樓板厚度為120mm，非預(yù)制裝配式樓板，采用現(xiàn)場澆筑混凝土養(yǎng)護(hù)制成，其鋼筋保護(hù)層厚度為15mm，采用雙層雙向Φ8mm@200mm拉通。

5.1 參數(shù)設(shè)計(jì)

以上述為參數(shù)設(shè)計(jì)板厚控制器的基本參數(shù)：裝置底座厚度與下側(cè)鋼筋保護(hù)層厚度基本一致為15mm，上部立柱長度應(yīng)為板頂層鋼筋與上層混凝土保護(hù)層厚度之和為31mm，套筒長度至少能夠讓板底雙層鋼筋放入，至多為樓板厚度與上部立柱長度及底座厚度之差，其范圍為16mm～74mm，可取為中間值45mm；中心柱長度為樓板總厚度與底座厚度、套筒長度、上部立柱的差為29mm，底座應(yīng)具有承載鋼筋交叉點(diǎn)的基本面積為50mm2；弧面盤直徑不宜過大或者過小，采取和底座直徑相同的尺寸為50mm。推廣到一般的樓板，樓板厚度控制裝置參數(shù)設(shè)置見表3。

表3 樓板厚度控制裝置參數(shù)設(shè)置

5.2 實(shí)施步驟

樓板底層鋼筋綁扎前的工序安裝完畢，在綁扎樓板底筋前，提前將控制裝置的底座定位，在底層鋼筋的交叉點(diǎn)處按要求設(shè)置底座，因鋼筋和底座立柱間的交叉作用，底座可以不用和鋼筋綁在一起，待底層鋼筋綁扎、水電安裝完畢之后，可將上部結(jié)構(gòu)（含反光扣板）插入底座立柱中，一插即固定，再綁扎樓板頂部鋼筋，綁扎完畢后將反光扣板扣下，待其他工序完成后澆筑混凝土。

6 結(jié)語

通過對(duì)比研究已有現(xiàn)澆混凝土樓板控制裝置現(xiàn)狀，本文開發(fā)出一種新型的現(xiàn)澆混凝土樓板厚度控制裝置，其工作示意如圖8所示。

圖8 新型混凝土樓板控制裝置工作示意圖

具有以下優(yōu)點(diǎn)：①控制底層和頂層鋼筋的鋼筋混凝土保護(hù)層厚度；②控制樓板澆筑時(shí)總厚度（代替部分馬凳鋼筋）；③減小裝置本身與鋼筋混凝土的熱脹比不同引起的裂縫；④夜間施工時(shí)容易被識(shí)別；⑤極大減少滲漏問題；⑥施工方便，一插即合，簡單高效。

根據(jù)工程實(shí)例詳細(xì)研究介紹該控制裝置的參數(shù)設(shè)計(jì)，并給出相關(guān)參數(shù)，工廠或者施工單位可以根據(jù)施工時(shí)樓板的具體厚度，深化設(shè)計(jì)，提前制模，批量生產(chǎn)，提高經(jīng)濟(jì)效益，從而滿足工程施工質(zhì)量提升的需要。