冷軋帶肋鋼筋焊接網在矩形雨水管道中應用實例簡介
包頭城建集團股份有限公司 劉清華 郭胖胖 朱亮 王曉鐘
北京鑫山鋼筋鋼網有限公司 童卓華 付月滿
一、工程概況
本工程為包頭市東河區排水突出問題系統解決項目施工三標段(北梁一路~西河西路)雨水管線改造工程,管線全長1470米。管道規格分別為A×B=2200×1200、A×B=2000×1000,矩形管道為單孔矩形管道,混合式結構,由預制鋼筋混凝土蓋板、專用混凝土模塊砌筑墻體及現澆鋼筋混凝土底板三大部分組成。
設計單位:包頭市市政設計研究院
承建單位: 包頭城建集團股份有限公司
監理單位:內蒙古弘譽建設項目咨詢管理有限責任公司
二、結構形式
主管線采用埋地矩形雨水管道,選用圖集09SMS202-1規格為A*B=2000*1000,A*B=2000*1200。結構形式見(圖1)。
圖1 矩形雨水管道斷面圖
混凝土模塊管溝由現澆混凝鋼筋土底板(C25)、專用混凝土模塊砌筑墻體(MU7.5)、預制鋼筋混凝土蓋板組成。
其中現澆鋼筋混凝土底板寬度2800mm,厚度220mm。底板配筋見矩形雨水管道橫斷面配筋圖(圖2)。
① 號鋼筋 牌號HRB335 直徑16mm 間距100mm;
② 號鋼筋 牌號HPB235 直徑10mm 間距200mm;
③ 號鋼筋 牌號HPB235 直徑10mm 間距200mm;
④ 號鋼筋 牌號CRB550 直徑10mm 間距200mm,彎折段伸入模塊砌體。
圖2 矩形雨水管道橫斷面配筋圖
三、混凝土底板鋼筋翻樣設計
采用冷軋帶肋鋼筋焊接網。
1、設計依據:《冷軋帶肋鋼筋混凝土結構技術規程》JGJ 95-2011;
《鋼筋焊接網混凝土結構技術規程》JGJ/T 114-2014。
2、鋼筋代換:原設計①鋼筋直徑16mm 間距100mm 牌號HRB335,等強代換為鋼筋直徑12mm 間距70mm 牌號CRB550,代換數據見表1;
原設計②③鋼筋直徑10 間距200 牌號HPB335,等量代換為冷軋帶肋鋼筋直徑10mm間距200mm;
原設計④鋼筋采用冷軋帶肋鋼筋直徑10mm 間距200mm 牌號CRB550。
鋼筋等強代換表 表1
表中 As:鋼筋截面面積 單位 mm2;
Fy:鋼筋強度設計值 單位 N/mm2;
μ:配筋率 單位 %。
原設計每延米用鋼筋數量65.3kg
代換后每延米用鋼筋數量56.9kg
理論節材率12.9%。
3鋼筋焊接網片設計
采用冷軋帶肋鋼筋,牌號CRB550.
鋼網長度6200mm,平搭法,搭接長度200,每片網有效鋪裝長度6000mm。鋼網劃分為B1、B2、B3三個型號。
B1
B2
B3
圖3 鋼筋焊接網片圖
上層鋼筋焊接網片B1寬度2700mm,縱向鋼筋直徑10mm網格間距200mm,橫向鋼筋直徑12mm網格間距70mm每片重量:259.75kg。下層鋼筋焊接網片B2、B3寬度1470mm,縱向鋼筋直徑10mm網格間距200mm,橫向鋼筋直徑10mm網格間距200mm每片重量:42.51kg。見圖3。
4、焊接網片布置
在焊接網片鋪設作業前現將網片B2、B3前沿彎折線彎折90度,彎芯直徑不小于5倍的鋼筋直徑,彎折段伸入模塊砌體段長度720mm。
首先鋪設混凝土底板下層焊接網片B2、B3,然后鋪設上層焊接網片B1,焊接網片B2、B3橫向鋼筋在下,上層焊接網片B1橫向鋼筋在上。
鋼筋焊接網片沿矩形排水管道縱向鋪設,縱向每6延米設置搭接1處,采用平搭法,搭接長度不小于200mm。鋼筋焊接網片橫向不設置搭接。
鋼筋焊接網片的混凝土保護層厚度按設計。
鋼筋焊接網片的搭接部位用綁絲固定,每處搭接部位綁扎不少于4點。
焊接網片橫斷面布置圖見圖4
圖4 焊接網片橫斷面布置圖
四、焊接鋼筋網鋪設現場施工
1、底板施工工藝流程
溝槽開挖-基礎夯實-墊層混凝土澆筑-底板鋼筋網片鋪設-底板模板安裝-止水帶安放-底板混凝土澆筑-養護
2、焊接網網片鋪設
(1)焊接網運至現場后,集中存放并覆蓋。
(2)基礎夯實完成并驗收后,澆筑墊層砼,待砼強度達到設計及規范要求后進行底板施工。
(3)底板網片鋪設前,首先在墊層基礎上放出中心線及邊線,確定好位置后再開始鋪設網片。
分段長度735m ,鋪裝焊接網總長1470m,網片總重85t,現場實測資料整理如下:
a、焊接網片鋪設
鋪設過程中,安排4人倒運網片,6人鋪網,1人指揮,1人控制鋪裝質量。這次總共鋪設下層B2 127片,B3 127片,上層B1 254片,用工30人,平均每人每小時約鋪設90m2(其中包括網片倒運時間)。
b、焊接鋼筋網片搭接部位綁扎固定
網片鋪設后,為保證焊接網片的整體性,對網片縱向搭接部分進行綁扎。搭接總長度30cm,每6延米米搭接面積0.8m2,綁扎4人,綁扎過程隨時對鋼筋搭接部分進行調整,使之平行搭接,避免接頭上下重疊。全部綁扎累計約10小時。
c、水泥砂漿墊塊的放置
下層網片鋪設過程中,隨鋪隨安放混凝土保護層墊塊。墊塊高度為40mm,采用高標號水泥砂漿制作。墊塊梅花型放置,平均每平米約放8個,即可保證網片的整體穩定性。
上層網片安放前,先布設鋼筋馬鐙,橫縱間距1.5m,平均每平米約放8個,放好后再鋪設上層網片,這樣不僅可以保證上下層網片的間距,還可以保證上層網片的砼保護層厚度。
d、質量評定
網片鋪設后,對保護層厚度、鋼網平整度、整體性進行驗收評定。
焊接網鋪設技術評定 表2
評定項目 | 標準規定 | 合 格 率(%) | |||
數據1 | 數據2 | 數據3 | |||
保護層厚度偏差 | ±3mm | 99 | 100 | 100 | |
平整度 | 拉線測量、平整、順直、無明顯波浪與錯臺 | 99 | 98 | 99 | |
變形性能 | 人工腳踏后能100%恢復與回彈 | 100 | 100 | 100 | |
混凝土外觀 | 表面無裂縫 | 全 部 目 測 | 100 | 100 | 100 |
五、技術經濟分析
1、通過本工程網片施工,與以往多項普通綁扎鋼筋的施工對比,
技術經濟指標如表2所示。
技術經濟指標對比(河北定額) 單位:元/噸 表2
項 目 | 普通綁扎式 96噸 | 焊接網 85噸 | 節 省 費 用 |
主材費 | 439153 | 460502 | -21349 |
輔材費 | 5294 | - | 5294 |
人工費 | 56954 | 35986 | 20968 |
機具費 | 11002 | 501 | 10501 |
總計 | 512403 | 496989 | 15414 |
上述結果指出,每噸焊接網可比等強的普通綁扎鋼筋減少費用181元,降低鋼筋工程造價的 3 %。
2、本工程共用焊接網85噸,按原設計鋼筋綁扎需99噸(含損耗3噸),節省鋼材14 t。實際節材率14.1%。
六、結語
1、采用鋼筋焊接網明顯提高鋼筋工程質量,工程技術評定指出,混凝土保護層厚度合格率在97%以上,網片的平整度和回彈性好,這是保證保護層厚度達到高質量的前提。
混凝土表面幾乎無可見裂縫,表明焊接網控制裂縫有顯著效果。
2、采用鋼筋焊接網可減少現場綁扎人工,實測結果表明,減少人工70%以上,而且減少小型機具和耗材的費用,減小施工場地,促進文明施工。
3、施工速度比較綁扎方案加快。
4、采用焊接網與原設計鋼筋綁扎相比鋼筋用量減少,工程造價降低。
5、焊接網片運至現場后易產生浮銹,因此不宜在露天長時間存放。同時要求加強現場的施工組織管理,避免網片在現場長期積壓。
6、冷軋帶肋鋼筋焊接網用于矩形雨水管道鋼筋混凝土底板中,具有很好的綜合經濟效益。
鋼筋焊接網不僅是一種新型、高性能結構材料,也是一種施工技術,具有廣闊的發展前景。
附:工程照片
作者 劉清華 包頭城建集團股份有限公司工程師,是本工程技術負責人。