预置振捣棒导向孔道的密集钢筋混凝土结构浇筑施工技术

林鸿达

（广东省第二建筑工程有限公司 广东 汕头 515041）

0 引言

密集钢筋混凝土结构浇筑施工［1］，存在的主要难题是：⑴钢筋过于密集，混凝土受阻滞难以下料；⑵振捣棒无法充分、自由地进出密集配筋混凝土结构内进行振捣，造成混凝土离析［2］、骨料淤积钢筋面层、水泥及细骨料以浆液形式流淌至底部等施工质量问题［3］。

预置振捣棒［4］导向孔道技术的研发，解决了密集钢筋混凝土结构浇筑施工技术难题。该技术利用小直径钢筋，缠绕、弯曲、加工形成内径不小于70 mm、螺距不大于40 mm 的弹簧状内孔道结构，其横断面为圆形；在长度方向，形成一定螺距的圆筒形内空间结构。在弹簧状内孔道结构件外侧边，沿长度方向在圆筒形外侧，均匀外加3～4 条φ6 钢筋，可以采用绑扎方式或者点焊方式固定，使结构件形成不可随意伸缩但可按需多维弯曲的空间结构件。螺旋筋内直径可根据螺旋筋弯曲程度，在中部曲率［5］半径较小处将截面半径适量增大，便于振捣棒自由进出振捣混凝土的目的。

1 关键技术内容

该施工技术主要包括：⑴针对密集配筋混凝土结构，创造性地提出并应用一种振捣棒“插捣预留空间”的创新技术手段，为混凝土下料和振捣施工提供条件和可能；⑵针对U 型等异型结构构件振捣棒不能到达底端的问题，提出对称导向孔道布置；⑶提出振捣棒导向孔道最小内径的设计计算公式：R=（D-d）/2+；⑷改良螺旋导向孔道固定加劲筋的加工制作及安装，达到控制导向孔道变形量的目的；⑸布置螺旋导向孔道的位置，改进传统散点振捣方式。

2 施工技术

2.1 孔道装置设计及施工技术

利用直径φ6 的 HPB235 钢筋［6］，缠绕、弯曲加工形成内径不小于70 mm、螺距不大于40 mm 的弹簧状内孔道结构，其横断面为圆形（见图1）；在长度方向，形成一定螺距的圆筒形内空间结构，螺旋筋直径可根据螺旋筋弯曲程度，在中部曲率半径较小处将截面半径变大，达到振捣棒自由振捣目的（见图2）。在弹簧状内孔道结构件外侧边，沿长度方向在圆筒形外侧，均匀外加3～4 条φ6 钢筋，可以采用绑扎方式或者点焊方式固定，使结构件形成不可随意伸缩但可按需多维弯曲的空间结构件。

图1 螺旋筋结构示意图Flg.1 Spiral Bar Structure Diagram

图2 变截面螺旋筋［7］结构示意图Flg.2 Schematic Diagram of Spiral Bars with Variable Cross-section

2.2 振捣棒导向孔道内径的设计计算理论

导向孔道曲率半径R 可按下式确定：

式中：R 为导向孔道曲率半径（mm）；D 为导向孔道内直径（mm）；d 为振捣棒尾段硬轴直径（mm）；L 为振捣棒尾段硬轴总长度（mm）；K 为孔道弯曲长度增量，一般取 K=50 或以上（mm）。

2.3 导向孔道装置安装施工技术

钢筋安装工程施工时，预留钢筋结构件在密集配筋位置处安装，应避开主要钢筋特别是纵向钢筋、抗扭抗弯等钢筋的安装位置，必要时可局部调整构造筋的位置；同时，钢筋件可根据混凝土结构的空间位置，在保证振捣棒对导向孔道曲率半径的需要的前提下，按需要多维弯曲，形成多维空间钢筋结构体；在空间结构上，该孔道结构可以按不同曲率的多维弯曲变形，而内孔径基本保持不变，孔道结构件的纵向长度可按柱、梁以及板混凝土结构需要进行确定截取。随钢筋安装工程安装完成后，在混凝土结构浇筑振捣施工时，即成为振捣棒的导向孔道（见图3）。

定向圆筒弹簧状导向孔道结构件绑扎于建筑结构钢筋密集处，导向孔道曲率根据振捣棒的插打进出需要确定，需要留有一定的振捣棒活动的余裕空间。进行密集结构混凝土浇筑振捣施工时，宜选用ZN35型插入式振捣棒，振捣棒穿过导向圆筒弹簧状孔道，按规范规程要求进行混凝土振捣，确保混凝土结构浇筑振捣密实，保证混凝土施工质量［8］（见图4）。

图3 振捣棒导向孔道Flg.3 Vibrating Rod Guide Channel

图4 振捣棒通过导向孔道振捣混凝土Flg.4 Vibratory Ramming Concrete with Vibrating Rod through Guide Orifice

由于大承载力的建筑结构，其柱梁节点处纵横交接处的钢筋密集，柱、梁体尺寸大小不一，因此，振捣棒导向圆筒弹簧状孔道件的制作，应在建筑结构钢筋密集处钢筋绑扎施工前，按所施工柱、梁体的高度和宽度，计算振捣棒导向圆筒弹簧状孔道件所需长度，考虑安装时弯曲半径，按计算所得尺寸进行加工制作。

3 应用效果和体会

应用基于预置振捣棒导向孔道技术，对密集钢筋混凝土结构浇筑施工，从技术管理、经济效益管理、施工工艺管理［9］等方面，加以管理控制，取得预期的效果，主要体现在：⑴有效解决密集配筋结构施工质量问题；⑵使密集配筋混凝土结构施工匀质密实，承载能力和使用功能满足设计要求，保证结构耐久，实现施工安全、高效、低耗、环保的节能设计［10］目标；⑶拆模后，混凝土观感质量大大提升，无漏筋、蜂窝麻面、烂根、孔洞夹渣等质量隐患，梁板夹角分明（见图5）；⑷埋设预置振捣棒导向孔道，使得作业工人在浇筑混凝土时能够明确振捣位置，确保施工现场浇筑工作有序进行。

该技术应用于项目钢筋混凝土工程后，获得上级建设主管部门和建设单位等有关各方高度赞誉，取得了较好的经济效益，节约投资成本，为同类密集钢筋混凝土浇筑工程提供实践借鉴。

图5 混凝土观感质量Flg.5 Concrete Apparent Quality