采用新型紧固件背楞提高混凝土柱观感质量的研究

秦锐

摘要：对于公共建筑类的项目工程中将会采用大量的框架结构，框架柱就作为竖向的主要构件，传统框架柱的加固工艺具有工效低、操作麻烦、成本大、材料浪费大、观感质量差等缺点。随着社会市场环境日新月异的变化，市场对工程品质要求越来越高，提升项目质量水平也逐渐成为每个项目需要解决问题，因此采用新型的加固形式成为工程中提升品质的重要途径。

关键词：框架柱;新型紧固件;提高效率;质量观感

1、工程概况

本工程位于深圳市宝安区西乡街道铁仔山山脚，东临广深公路，北临通成路，西侧及南侧毗邻铁仔山。總建筑面积181671.8㎡，其中地上总建筑面积113655㎡，地下部分建筑面积 68016.8㎡，总占地面积17711.20㎡。共有三栋塔楼，分别为3#产业研发楼，建筑高度105.75米，地下3层，地上25层，4#、5#两栋配套宿舍建筑，高度均为99.60米，地下3层，地上31层。三层连通地下室，塔楼之间由地上5层裙楼组成。

本工程地下室及裙楼采用框架结构，3#塔楼框架-核心筒结构，4#、5#塔楼框支剪力墙结构。框架柱大约有1200多个2000×1400mm、1500×1500mm、1400×1400mm、800×800mm，700×700mm等不同的矩形柱，传统框架柱的加固工艺具有工效低、操作麻烦、成本大、材料浪费大、观感质量差等缺点。随着社会市场环境日新月异的变化，市场对工程品质要求越来越高，提升项目质量水平也逐渐成为每个项目需要解决问题。

2、方案比选

针对本工程矩形柱相对较多的情况，对市场多种模板体系进行了对比分析，找到满足现场施工快捷，又能保证矩形柱成型质量的支模方式，项目主要对比了如下几种施工方案：

2.1方案一：钢管、木方组合形式。采用钢管、木方组合形式主要优点是材料简单、便宜，在加固中还要采用对拉螺杆进行加固，增加拉杆洞处的漏浆风险，并且搭设效率低，重复利用率较低。

2.2铝合金模板。采用铝合金模板的优点是施工效率高周期短、施工方便、效率高，铝模板系统组装简单、方便、安装时只需要按比例增加标准板，拆模后混凝土表面效果好，但是铝合金模板对于标准层达到25层以上成本较普通木模板低，对于本项目裙楼每层不规则的结构形式，使用铝合金模板成本非常高。

2.3数字化型钢木模板形式。采用数字化型钢+木模版组合形式的优点是各小配件连接紧密，成型效果非常好;表面电泳处理，强度大，耐腐蚀，理论周转次数可以高达300次以上，重复使用率高。缺点是有对拉螺杆，位置必须固定，影响后续矩形柱的观感质量。

2.4新型紧固件+木模板组合。采用新型紧固件+木模版组合形式的优点是抗压性强、不易变形、安装简单，加固件可调，满足各种规格的混凝土柱，节省安装加固方柱的时间、缩短工期，节省成本，紧固件周转次数高。没有对拉螺栓，减少木模板的损耗，矩形柱能够达到清水混凝土的效果，可以达到免抹灰的效果。

综上所述，项目选用的新型紧固件+木模板组合形式在模板安装、拆除较其他形式快捷，周转次数较高，成本成本也相应的较低，可以提高矩形柱的实测实量的合格率，保证矩形柱混凝土成型质量，达到清水混凝土的效果，可以达到免抹灰的效果。

3、新型紧固件施工方法？

3.1安装配套。（1）安装紧固件顺序是自下而上依次安装，第1套紧固件安装位置与地面水平距离为15cm。（2）相邻紧固件的垂直间距为35cm，根据不同直径的方柱，卡件间距也不相同。（3）若模板与模板之间拼接出现接缝及柱头处应再加固1套紧固件。

3.2安装方法。（1）安装加固已定直径和高度的方柱模板，按照新型紧固件的套数摆放整齐，然后按照自下而上的顺序依次安装加固件。（2）安装第1套紧固件时，先将4片卡板及4片楔形铁规整好，然后用卷尺自地面处垂直沿方柱模板4个对角边缘标出15cm，也就是说，第1套紧固件安装的位置就在距地面15cm的方柱模板处。（3）先将第1片卡板弯头朝上紧贴在方柱模板的一侧，对应的沿该卡板弯头处穿入第2片卡板，第2片卡板同样紧贴在方柱模板的一侧。安装第1、2片卡板的水平高度要相同，在方柱模板任意一侧选择安装即可，时刻保证安装位置的水平一致性。（4）当第3片卡板穿入第2片卡板的弯头处时，对应的第4片卡板穿入第3片卡板的弯头处，并形成4片卡板各自的弯头与直端相卯合，且4片卡板都紧贴方柱模板的四条边。（5）4片卡板穿插完成后，距离地面垂直距离都为15cm，用标尺测量一下，确定水平和垂直。（6）4片卡板穿插完成后，卡板的弯头与直端的交汇处是直端面上规整的方孔，将4片斜铁紧贴弯头外缘依次插入方孔，然后用锤子均力切4片楔形铁，在外力的作用下，将4片穿插的卡板不断紧固，在此过程中，应注意观察4片卡板与方柱模板紧贴的情况，确保4片卡板与方柱模板四边契合，而不产生缝隙。（7）第1套紧固件完成加固后，沿此紧固件上边缘用卷尺标注第2套紧固件安装的位置。根据不同直径的方柱柱体大小，间距在20-35cm之间。依次按照规定的间距进行紧固件安装，安装步骤和第1套紧固件安装步骤相同。

4、现场实施效果

（1）对于混凝土柱在施工中较易出现垂直度偏差大、阴阳角不方正、表面平整度大、混凝土漏浆出现蜂窝麻面等情况，主要问题是模板加固牢固，斜支撑未支设到位，在搭设过程中未进行校模等。

对于模板加固的问题，在紧固件加固过程中严格按照方案的间距进行施工，保证安装位置的水平，卡板与方柱模板四周契合紧密，不产生缝隙，方柱柱体与顶板处的柱头以及柱身模板拼缝处，进行二次加固，阳角必须紧锁木方，防止出现漏浆现象。

对于方柱加设斜支撑的问题，要求在方柱紧固件加固完成后，在四个方向分别采用楼板植筋方式加设斜支撑，保证斜支撑的稳定和牢固。

对方柱组织相关管理人员及劳务班组进行现场校模工作，浇筑过程中进行二次校模工作，对不合格的方柱及时进行调整保证实测实量水平。

（2）通过以上的加固、加斜支撑及校模的措施，方柱的垂直度、阴阳角、表面平整度及观感情况有非常明显的提升，实测实量的合格率达到95%。

（3）同时采用新型紧固件进行加固混凝土柱的方法，能提高施工的效率，节约成本，按照每层计算节约成本如下：减少钢管、木方组合成本费用：（96-74）*84*（1.2*4.5+1.5*4.5）*2=4.49万，观感修理费：300元/工日5*300*3=0.45万元，人工效率费：按照每个柱子加固提升0.5工日 300元/工日  0.5*84*300=1.26万元，总计每层节约成本6.2万元，取得较大的经济效益。

5、结束语

针对施工过程中，大截面混凝土柱观感及实测质量控制难度大，业主要求工期紧等施工难点，通过对施工方法进行改进，提高了混凝土柱的观感质量及现场实测实量水平，得到了建设、监理单位的好评，提升了公司的企业形象取得良好的社会效益。

参考文献：

[1]许夏明 王立欢. 型钢混凝土柱新型加固方式研究，2018年第21期.

[2]曹双寅，邱洪兴.《结构可靠性鉴定与加固技术》.

（作者单位：中建二局第三建筑工程有限公司华南分公司）