提高现浇楼板负弯矩钢筋一次性合格率的改良研究

王晓燕，王欣海，李 毅

（甘肃建筑职业技术学院，甘肃 兰州 730050）

传统房屋建筑工程现浇楼板最常使用的马凳筋主要是“几”字形和“勾”字形，在马凳筋钢筋绑扎过程中，施工单位按施工图要求绑扎负弯矩钢筋，需注意其长度、间距、弯钩长度及正确位置和网格状态。但由于钢筋绑扎工艺流程复杂，施工工序较多，各工种交叉作业，钢筋施工技术人员操作时疏于保护负弯矩钢筋等原因，使其压弯，发生严重变形或倒伏，在混凝土浇筑环节，变形倒伏的钢筋也发生了移位，从而影响现浇混凝土楼板整体的耐久性，为了提高传统负弯矩钢筋的一次性合格率，需要对传统马凳筋进行改良研究。

1 传统马凳筋设计样式与优缺点

传统房屋建筑工程现浇楼板最常使用的马凳筋主要是“几”字形马凳筋（图1）和“勾”形马凳筋（图2），常见马凳筋的优点是支撑处钢筋保护效果明显，加工不需要焊接连接，整体性好。“几”字形马凳筋至少需要3个点位的绑丝固定，“勾”形马凳筋至少需要4～5个点位的绑丝固定，固定马凳筋的工序偏多，用料复杂；马凳筋的高度需要根据类似客厅、厨房、卫生间等板厚变动的楼板处加工制作不同型号，现场安装时易混淆错拿。“几”字形和“勾”形马凳筋加工通常使用钢筋中的“废料”加工，成品质量难以保证，后期安装固定也不容易，且在混凝土浇筑过程中很容易发生人为踩踏移位失效（图3），后期人工恢复需要投入大量的钢筋工，且恢复效果不佳[1]。

图1 “几”字形

图2 “勾”形

2 传统马凳筋负弯矩钢筋产生偏移原因

2.1 施工工艺流程控制不精准

钢筋工程绑扎完毕后必须经过钢筋工自检→钢筋班组间互检→项目部质检员专检→专业监理工程师检验→混凝土浇筑的流程。但施工单位通常为了加快施工进度、缩短各类设备、模板等工具与材料的周转时间，很多不同工种的技术人员（常见于钢筋工、电工、木工、架子工）及管理人员同时在现浇楼板作业面交叉、运送和放置各类工具和建筑相关材料，诸多施工人员频繁进入现场质量安全检查，所以验收前后不可避免地踩踏结构层负弯矩钢筋，造成了成品现浇楼板负弯矩钢筋变形或板面负弯矩筋下移偏位。

2.2 施工现场情况复杂多变

由于钢筋混凝土工程隐蔽的特殊性、现浇钢筋混凝土检测设备的局限性原因，相关单位只有发生钢筋外露、混凝土孔洞等质量事故后才能被工作人员发现，事后控制也很难实现真正的补救，使得住户入住后楼面裂缝、渗水现象层出不穷。通过现场多次实地实测，发现工程中诸多问题中混凝土负弯矩钢筋位置的准确性不够，造成这一问题的原因是多方面的，如总包单位所属的施工队伍职业技能水平、劳务单位所能提供的施工管理水平、材料供应单位钢筋供应与施工进度协调性等[2]。

3 现浇楼板负弯矩钢筋改良研究

3.1 技术路线

调研多家施工现场，对目前常用马凳筋材质和型号进行对比，最终选用Φ6、Φ10、Φ12 3种型号钢筋进行对比试验研究。3种型号钢筋须经过质检员表面质量验收、见证取样、抽检复试、复试合格后方可投入试验。经过多次与传统马凳筋施工技术指标进行比对后，拟定出2种不同的试验方案（图4）。

经过现场反复实践得出：①方案：马凳筋总长度850 mm，分别在马凳筋前后200 mm处向下90°弯折，马凳筋支腿处与现浇楼板面接触位置采用防腐处理，马凳筋截断采用GQ40型钢筋切断机，钢筋起始端头处需提前切断10 mm，可以保证钢筋两端头处平齐；同时将加工好的马凳筋按照横向、纵向间距150 mm，分别布设4根马凳筋，钢筋采用焊接连接，焊接采用常用的交流焊机加工。②方案：钢筋采用绑扎连接，为加强马凳筋的整体稳定性，在①方案的尺寸基础上沿马凳筋四周加设一道Φ10辅助钢筋，其中辅助钢筋高度可随楼层板厚调节。

3.2 方案比选

分别从加工难易性、制作时间、成品稳定性、材料单价、施工成本、工人操作水平6个方面进行对比。

（1）加工难易性：根据材质软硬、切削加工性能对比。

（2）制作时间：现场分别选择5名具有职业技能中级以上的钢筋工人进行加工，根据钢筋规格、加工方案得出对应的平均制作时间。

（3）成品稳定性：新型马凳筋让一位成年男性（体重：70 kg），在钢筋制品上反复踩踏（图5），踩踏时间维持在20 min，再测算成品的变形度（图6）。

图6 重新测量马凳筋

通过现场实际测量发现：钢筋连接采用绑扎连接的新型马凳筋（②方案）变形程度明显大于焊接连接的新型马凳筋；同时，直径Φ6的钢筋比直径Φ10、Φ12的变形偏大。

（4）材料单价：选用3种常规型号钢筋Φ6、Φ10、Φ12，经市场调研得知：Φ6的单价为4 440元/t，Φ10的单价为4 240元/t，Φ12的单价为4 400元/t。单一从价格上比较，价格便宜的Φ10钢筋更容易被企业认可。

（5）施工成本：在保证新型马凳筋加工质量的前提下，施工成本的差别主要来源于技术工人的职业技能等级水平（中级工37.5元/h、高级工56.3元/h、技师75元/h）和废品率的高低。

（6）工人操作水平：钢筋加工与安装，要求操作工人具备10年以上类似工程施工经验，并持有中级以上职业技能等级水平操作证，且离岗时间不超过1个月。

针对以上6个方面，分别对Φ6、Φ10、Φ12这3种型号钢筋加工成品进行对比，将结果给予3种判定打分：十分满意0.9分、很满意0.8分，满意0.6分，见表1。

表1 新型马凳筋设计方案评价对比

由表1可知①方案Φ10钢筋制作的新型马凳筋，总得分5.2，为最佳选择。

4 改良后的新型马凳筋推广使用

4.1 新型马凳筋的工艺流程

马凳筋钢筋型号选择→测量工程师放样→质检员抽验钢筋→钢筋原材优化→钢筋下料、弯曲→成品检测、挑选→马凳筋摆放→马凳筋间距优化→质检人员实测→隐蔽工程举牌验收→成品保护。

4.2 新型马凳筋摆放要求

新型马凳筋制作成功后，分别在双层双向、单层双向现浇混凝土楼板上摆放，从而选择最佳的定型化浇筑通道。考虑施工人员负重23 kg小型加工机具（70 mm插入式振动棒）在总长度20 m的搭设通道上，根据小跨度0.3 m、正常跨度0.55 m、大跨度0.8 m3个间距摆放新型马凳筋，通过施工人员在梅花型和直线型布设的新型马凳筋浇筑通道上行走的便捷性因素进行试验对比，按照以下3个方面进行打分：完成时间、施工人员舒适度、不同技术工种交叉往返，对比结果给予（0～100）打分，将各项得分加权平均。

完成时间：总长度20 m的搭设通道工人行走所需时间；施工人员舒适度：以现场观察员对施工人员的问询为主；不同技术工种交叉往返：现浇楼板钢筋工程隐蔽验收合格后，分别安排混凝土浇筑工、混凝土搅拌工、混凝土养护工（共15人次）在定型化浇筑通道两两施工人员对向交叉往返行走，以此模拟同一时间不同技术工种现浇楼板交叉作业场景。不同工种浇筑通道负重工作便捷性对比见表2。

表2 不同工种浇筑通道负重工作便捷性对比

双层双向的现浇楼板，按正常跨度0.55 m直线形布置，得分84分，双向双层板正常宽度0.55 m板梅花形布置，得分73分，由此得出最佳浇筑通道搭设方案为双向双层板直线型正常宽度0.55 m布置。单层双向的现浇楼板，按小跨度0.3 m梅花形布置，得分82分，单层双向板直线型小宽度0.3 m布置得分72分，由此得出最佳浇筑通道搭设方案为单层双向板板梅花形小跨度0.3 m布置。

4.3 新型马凳筋的质量控制方法

4.3.1 施工准备阶段质量控制

（1）施工技术：图纸会审→技术交底→编写施工方案→施工方案修改与深化→制定施工顺序→仪器设备购买、租赁、校验→原材料的实验检验。

（2）施工人员技术交底：项目部全体施工人员施工前均应进行岗前培训，按时完成质量安全技术交底，教育培训不合格者不准上岗。

4.3.2 施工阶段质量控制

（1）严把材料检验关。新进现场的钢筋须经过质检员表面质量验收→见证取样抽样复试→抽检复试合格后方可使用。

（2）严守钢筋加工工艺流程。钢筋表面洁净无油渍、漆皮、鳞锈等杂质；现场冷拉调直Ⅰ级钢筋冷拉率不大于2%；钢筋加工前，准确计算钢筋下料长度；钢筋工应对成型后的钢筋用钢尺或定型卡尺对其长度、角度进行量测验收。

（3）隐蔽工程重点在于过程控制。钢筋工自检、钢筋班组间互检、项目部质检员专检使整个钢筋质量处于受控状态，如发现不合质量的问题出现应及时纠正；不合格且无法整改纠正的报废返工。

（4）建立项目质量跟踪体系。将各职能小组成员统筹安排，明确各自任务和职责，形成质量管理制度化，责任到人，各尽其责，始终坚持“质量第一”原则。

（5）严格执行关键工序控制点。关键工序须先明确技术质量标准，同时做好现场质量记录；工序之间加强信息反馈，如遇异常，停止施工，待新方案确定后，继续施工；并加强对工序的监测频率与效率，通过监测数据找出出现异常工序的根源，制定相应对策，消除工序后续影响及不稳定因素[3]。

5 结语

该新型马凳筋分别在《兰石集团老厂区改造项目》《临夏县2020年棚户区项目》《百郦天香项目》中使用，并经过现场实际论证，现浇混凝土楼板负弯矩钢筋一次性合格率效果明显提高，技术在建筑施工企业得到了推广应用。采用新型马凳筋施工，提高了现浇楼板负弯矩钢筋一次性验收合格率，合格率从实施前的80%提高到92%，返工率降低，节约了钢材，保证了结构安全，有较好的推广应用前景。