配置表层钢筋网片的钢筋混凝土梁的施工工艺

廖东峰，何向东，刘立平，邓斌，蔡静，胡皞

（1重庆大学土木工程学院，重庆 400045；2重庆第二建设有限责任公司，重庆 400030）

配置表层钢筋网片的钢筋混凝土梁的施工工艺

廖东峰1，何向东2，刘立平1，邓斌2，蔡静2，胡皞2

（1重庆大学土木工程学院，重庆 400045；2重庆第二建设有限责任公司，重庆 400030）

我国现行规范给出了梁混凝土保护层配置表层钢筋网片以控制混凝土裂缝的构造措施，但目前尚没有梁混凝土保护层中表层钢筋网片的施工工艺。基于现有的钢筋混凝土梁施工工艺，结合表层钢筋网片施工特点，提出了4种配置表层钢筋网片的钢筋混凝土梁的施工工艺；通过技术和经济对比，给出了较优的实用的表层钢筋网片的施工建议。

混凝土保护层；裂缝控制；表层钢筋网片；施工工艺；混凝土垫块定位；吊筋定位

混凝土劣化和钢筋劣化是混凝土结构耐久性降低的主要原因，而这两方面的劣化均与混凝土的开裂有关。由于高强钢筋在混凝土结构中的推广应用，使得混凝土的裂缝宽度难以控制；同时，现行规范改进了保护层厚度的取值方法，相对提高了构件的混凝土保护层厚度，混凝土裂缝更难以控制。为此，有研究者提出了在受拉区混凝土保护层内设置细钢筋焊接网以提高混凝土抗裂性能的措施。已有研究表明，增设表层钢筋网片能有效减少钢筋混凝土梁裂缝间距和裂缝宽度[1-2]。我国现行《混凝土结构设计规范》[3]亦规定，当梁、柱、墙中纵向受力钢筋的保护层厚度大于50mm时，宜按如图1所示的构造要求在保护层内配置防裂、防剥落的钢筋网以减少混凝土开裂，提高钢筋混凝土梁的耐久性。

图1 配置表层钢筋网片的构造要求

目前研究主要集中在梁混凝土保护层内配置钢筋网片的裂缝控制机理、效果和构造措施等方面，但对其施工工艺的研究还鲜有报告，在实际工程施工中缺乏统一的做法和要求。鉴于此，本文在现有钢筋混凝土梁施工工艺的基础上，结合表层钢筋网片施工特点，提出一种实用的表层钢筋施工工艺，提高施工效率和工程质量。

1 表层钢筋网片的制作与定位

钢筋混凝土梁钢筋绑扎施工经过长时间的发展，现其施工工艺已十分成熟。 其绑扎过程[4-6]如图2，即先将主梁穿好箍筋，按图纸要求的间距逐个分排好→固定主筋或弯起筋→穿次梁主筋或弯起筋并套好箍筋→放主次梁架立筋→按设计间距将梁底主筋与箍筋绑扎→绑扎架立筋→绑扎主筋。

图2 普通钢筋混凝土梁钢筋绑扎示意

现行规范推荐的表层钢筋网做法[3]是：在钢筋混凝土梁底及梁两侧边受拉区范围内保护层中配置表层钢筋网片，梁侧的网片钢筋延伸至梁高2/3处。则配置表层钢筋网片的钢筋混凝土梁的施工应考虑表层钢筋网片对原施工工艺的影响，尽量保证梁钢筋绑扎工艺完整性，在其开始前和基本完成后再对表层钢筋网片进行绑扎。表层钢筋网片的施工主要有两个问题：一是表层钢筋网的制作及其拼接问题；二是表层钢筋网的定位问题。

为便于表层钢筋网的施工，首先根据设计资料在工厂或施工现场采用焊接或其它连接方式制成钢筋网片。钢筋网片可以直接制作成U型（图3a）；也可以按侧面、底面制作成三块钢筋网片，在现场进行拼装(图3b)。当直接制作成U型时，则在施工时应先放置表层钢筋网，再进行其它钢筋的绑扎。当采用三块钢筋网片拼接时，则在施工时应先放置底部钢筋网，再进行其它钢筋的绑扎，最后再放置两侧钢筋网，并应注意钢筋网片之间的定位和连接。当梁较长时，可将钢筋网片沿纵向分段制作，再现场搭接。

图3 表层钢筋网片的制作

表层钢筋网的定位包括确保其保护层厚度和其与梁受力钢筋笼间的距离。为方便表层钢筋网的定位，提出了混凝土垫块（条）定位和吊筋定位两种方法。

设计如图4所示的两种混凝土垫块（条）分别用于梁底部钢筋和梁侧面钢筋的定位。图4(a)为阶梯状混凝土垫块，下阶用于放置表层钢筋网的纵向钢筋，上阶用于搁置箍筋，这样便可以控制梁底部受力钢筋的保护层厚度、表层钢筋网的保护层厚度、表层钢筋网与受力筋间的距离。图4(b)为齿形混凝土条，侧面表层钢筋网将卡在第一与第二齿之间，梁受力钢筋笼的腰筋（如果有的话）或箍筋抵在第二齿内侧，以此来控制侧面表层钢筋网的保护层厚度及受力钢筋笼的保护层厚度。

图4 表层钢筋网片定位混凝土垫块（条）

吊筋定位如图5所示，沿梁纵向间距一定距离布置，上部与梁负筋或架立筋连接，将表层钢筋网箍住并吊起，利用梁受力钢筋笼的定位来控制表层钢筋网在模板中的定位，以保证其保护层厚度及与受力钢筋笼之间的间距。吊筋只在混凝土浇筑前起表层钢筋网的定位作用，不考虑其受力，有别于梁的箍筋。图5(a)为矩形吊筋，其尺寸为表层钢筋网外轮廓。图5(b)为凸形吊筋，上部与梁箍筋宽度相同，下部宽度与侧向钢筋网片间距相同。

图5 表层钢筋网片定位吊筋

2 施工工艺设计

配置表层钢筋网片的钢筋混凝土梁的施工过程应考虑表层钢筋网的影响，且尽量利用现有的普通钢筋混凝土梁的施工工艺。表层钢筋网片有U型整体式、三片分离式两种，表层钢筋网的定位有混凝土垫块（条）和吊筋两种，在普通钢筋混凝土梁施工方法的基础上，提出4种配置表层钢筋网片的钢筋混凝土梁的施工工艺。

2.1 “U型表层钢筋网+混凝土垫块定位”法

“U型表层钢筋网+混凝土垫块”法的施工过程设计为：支模→制作U型表层钢筋网→分段U型表层钢筋网模内连接→放置底部混凝土垫块 （图6a）→梁受力钢筋笼绑扎→调整表层钢筋网及梁受力钢筋笼位置→放置侧向表层钢筋网固定混凝土条（图6b）→浇筑混凝土。

实际施工中，应在梁受力钢筋笼绑扎施工前将图4a混凝土垫块放入模板内(图6a)，图4b混凝土垫块应在钢筋绑扎完成之后布置，避免对钢筋绑扎造成阻碍。当梁高较高时可先扎筋，后关侧模。最后放置图4b混凝土垫块，将侧模顶紧，并将表层钢筋网卡在齿内(图6b)。

图6 混凝土垫块(条)布置示意

2.2 “U型表层钢筋网+吊筋定位”法

“U型表层钢筋网+吊筋定位”法的施工过程设计为：支模→制作U型表层钢筋网→放入吊筋→将U型表层钢筋网穿入钢筋吊筋→分段U型表层钢筋网模内连接→放置梁底部受力钢筋定位混凝土垫块→梁受力钢筋笼绑扎、吊筋与钢筋笼连接→调整表层钢筋网及梁受力钢筋笼位置→浇筑混凝土。

该工艺采用吊筋对表层钢筋网进行位置控制，相对简单、方便。但吊筋加工复杂，定位精度不高。吊筋与梁上部纵筋连接时应紧靠箍筋，以减小钢筋吊环对浇筑混凝土时的影响。

2.3 “三片表层钢筋网+混凝土垫块定位”法

与“U型表层钢筋网+混凝土垫块定位”法类似，只是梁底部和两侧的表层钢筋分为三片，分开施工，减少与梁原与钢筋的相互影响。该法的施工过程设计为：支模→制作底部和两侧的三片表层钢筋网→模内放入混凝土垫块(图6a)→放入下片表层钢筋网并连接→梁受力钢筋笼绑扎→分别放入左右片表层钢筋网并连接→调整表层钢筋网及梁受力钢筋笼位置→放置侧向表层钢筋网固定混凝土条（图6b）→浇筑混凝土。

2.4 “三片表层钢筋网+吊筋定位”法

与“U型表层钢筋网+吊筋定位”法类似，只是梁底部和两侧的表层钢筋分为三片，分开施工，减少与梁原与钢筋的相互影响。该法的施工过程设计为：支模→制作底部和两侧的三片表层钢筋网→放入钢筋吊环→分段放入梁底部表层钢筋网片并穿入到吊筋内并连接→放置梁底部受力钢筋定位混凝土垫块→梁受力钢筋笼绑扎→分段放入梁两侧面表层钢筋网片穿入到吊筋内并连接→钢筋吊环与钢筋笼连接→调整表层钢筋网及梁受力钢筋笼位置→浇筑混凝土。

3 施工工艺对比分析

根据表层钢筋网片形式和定位方法，提出了4种不同的施工工艺。下面从技术和经济两个方面分析其优缺点，给出较优的施工工艺。

3.1 技术分析

“U型表层钢筋网+混凝土垫块定位”法和“U型表层钢筋网+吊筋定位”法均采用的是整体制作的U型表层钢筋网。其主要的不足是弯曲成型增加了施工难度和成本，不利于快速加工生产和运输；其次，成型后的U型表层钢筋网的侧面钢筋网在梁的受力钢筋笼绑扎时会对施工造成影响，特别是在梁中下部纵向钢筋与箍筋绑扎时，由于钢筋网的存在，使得工人不好操作，质量难以保证。

“三片表层钢筋网+混凝土垫块定位”法和“三片表层钢筋网+吊筋定位”法将U型钢筋网分片制作，省去弯曲成型的工序，提高施工速度，利于批量生产和运输；其次，在梁受力钢筋笼绑扎时，没有侧面表层钢筋网的影响，施工时与普通钢筋混凝土梁的钢筋绑扎施工没有大的差别，不会影响工人的熟练操作。但由于钢筋网片由三片组成，则存在底部钢筋网与两侧面钢筋网的连接问题。其可采用钢筋网的特点，将两侧面钢筋网竖向钢筋略超过其最下一排水平筋，将超过部分卡在底部钢筋网上实现。方案三最主要的问题是，侧面表层钢筋网与梁受力钢筋笼之间的间距不好控制。相对而言，“三片表层钢筋网+混凝土垫块定位”法采用混凝土垫块定位，其定位精度比“三片表层钢筋网+吊筋定位”法的定位精度高。

基于普通钢筋混凝土施工工艺，考虑施工难易程度和保护层控制精度，“三片表层钢筋网+混凝土垫块定位”法是配置表层钢筋网片钢筋混凝土梁的较优施工工艺。

3.2 经济分析

上述提出的4种施工工艺，其施工成本主要体现在材料和人工费。U型表层钢筋网和三片表层钢筋网的材料成本相差不大，但前者的施工过程中的人工工时要高于后者，即U型表层钢筋网的施工费用略高。

吊筋的成本会略高于预制混凝土垫块（条）的成本。因此宜采用预制混凝土垫块（条）定位。

因此宜采用“三片表层钢筋网+混凝土垫块定位”法进行配置表层钢筋网片钢筋混凝土梁的施工。

4 结论

钢筋混凝土梁保护层中配置表层钢筋网是控制裂缝的有效措施。基于现有的钢筋混凝土梁施工工艺，结合表层钢筋网片施工特点，提出了4种配置表层钢筋网片的钢筋混凝土梁的施工工艺。考虑施工难易程度和保护层厚度控制精度，通过技术和经济对比，给出了配置表层钢筋网片钢筋混凝土梁的“三片表层钢筋网+混凝土垫块定位”法的施工工艺。

[1]李志华，苏小卒.配置表层钢筋的混凝土梁裂缝宽度计算方法[J].东南大学学报：自然科学版,2009,39(1):112-116.

[2]赵勇,王晓峰，苏小卒，等.表层钢筋对混凝土梁的裂缝影响试验研究[J].工业建筑,2009,29(11):29-32.

[3]中华人民共和国住房和城乡建设部，GB 50010-2010混凝土结构设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社,2011.

[4]李晓辉.浅析高层建筑钢筋工程施工[J].建筑工程，2012 (08）:77-78.

[5]重庆大学，同济大学，哈尔滨工业大学.土木工程施工(上册）:第二版[M].北京：中国建筑工业出版社，2008.

[6]编写委员会.建筑施工手册:第五版[M].北京：中国建筑工业出版社，2012.

Construction Technology for Reinforced Concrete Beams with Skin Reinforcement

Measures to control concrete cracks of reinforced concrete beams with skin reinforcement are offered in the existing Code,but there is a lack of construction technologies.Based on the existing construction technology for reinforced concrete beam,and combined with the skin reinforcement construction characteristics,four kinds of construction technologies for reinforced concrete beams with skin reinforcement are put forward.Through technical and economic comparison,a better construction technology for this kind of beams is advised.

concrete cover;crack control;skin reinforcement;construction technology;concrete block localization;hanging bar localization

TU375.1

A

1671-9107（2014）05-0038-04

基金论文：该论文为重庆市建设科技计划项目（项目编号：2012-No02-24）论文之一。

10.3969／j.issn.1671-9107.2014.05.038

2014-02-06

廖东峰（1991-），男，重庆人，硕士研究生，研究方向为结构工程。

何向东（1967-），男，四川峨嵋人，本科，高级工程师，从事建筑工程施工和管理工作。

刘立平（1971-），男，安徽太湖人，博士，教授，主要从事工程抗震、结构设计理论与方法、土-结构相互作用等科研和教学工作。

孙苏，李红

能工巧匠