提高钢筋混凝土构件表观质量的新型垫块

◇河北省沧州路桥工程公司 李友林

摘 要

介绍了三种新型垫块—环型垫块、弓型垫块和鼎式垫块的优点、特性、适用范围及实 用效果。

关键词

混凝土 环型垫块 弓型垫块 鼎式垫块 表观质量

1 前言

为预防钢筋混凝土构件钢筋固定不牢，出现露筋质量事故， 人们习惯用水泥砂浆垫块支托钢筋骨架，的确有效的固定了钢 筋，保证了钢筋保护层厚度，但这种断面为方形的长方体垫块也 有其不足和缺陷。长方体垫块和模板接触面积大，混凝土浇筑时 混合料浆液很难将其全部包裹，露于混凝土构件外表，使其犹如 “补丁”一般，损伤了构件的外观质量。此外，有些构件不宜使用 长方体垫块，如钻孔灌注桩钢筋骨架较重，在工地运输、就位过 程中会发生碰撞、磨擦，使其垫块破碎或丢失，最终所剩无几， 幸存的垫块或绝大部分处于松动状态，或被挤入井壁泥土之中， 实际上难以发挥撑托作用。

2 新型垫块

2.1 环型垫块

水泥混凝土环转动垫块(简称环行垫块)，是为预防钻孔灌 注桩露筋而研制的一种新型垫块，它最大的特点是能够转动。 使用时将环型垫块安装在钻孔桩钢筋笼加劲筋(为防止钢筋笼成 型安装时刚度不够，一般每隔4m设一道直径为20mm左右的箍筋，俗称加劲筋)上，由于环型 垫块具有转动功能，钢筋笼在运输、就位过程中硬性碰击现象减 少、滑动磨檫变成了滚动磨察，因此，环型垫块既能撑托钢筋笼 与井壁保持一定距离，保证钢筋保护层厚度，又可通过转动使钢 筋笼顺利就位而不插划碰伤井壁。

环型垫块是一个空心圆柱体，截面半径与灌注桩钢筋保护层等同，一般不小于5cm，柱高据灌注桩桩径定，一般不小于环 行转动垫块截面的半径，也不大于其直径。

环型垫块的内孔直径，根据加劲筋的直径和桩径大小而定， 一般比加劲筋直径大6—10mm为宜。

环型垫块混凝土强度要求高于钻孔桩混凝土标号的5%— 15%，具体视钻孔桩混凝土强度等级而定，低则取上限，高则取 下限。以保证有足够的强度，不至于被碰撞损坏。

预制环型垫块时，拆模后应将其表面刻痕、强行划毛或将其 制作模板粗糙化，以利于与灌注混凝土牢固结合。

制作加劲筋时应将其环型垫块串上，每根加劲筋一般用4— 5个，待其焊接或绑扎钻孔桩纵向受力筋时，将其环型垫块置于两纵向受力筋(主筋)之间即可。相临加劲筋上的环型垫块其平面 投影位置要相互错开。

我们先后在国道106线(任邱—河间段)、205线(盐山至庆云 段)和省道沧保公路(沧县界至沙河桥段)共十几座桥梁钻孔灌注 桩工程中使用环型垫块，均收到了理想的效果。

2.2 弓型垫块

弓型垫块是新研制的另一种新型垫块，其特性是改长方体垫 块之面接触为线接触。其断面为弓型，矢高与混凝土构件箍筋净 保护层厚度相等。弓长约为3—5cm(一般根据钢筋粗细而定，钢 筋较细者选用3cm，钢筋较粗者选用5cm)，垫块宽与弓长相等，垫块 所用水泥砂浆强度等级以等于或不低于构件混凝土强度等级为宜。

钢筋绑扎、焊接成型过程中可先用木块托垫，待钢筋骨架初 具规模后再用弓型垫块换下木块，以防垫块在集中力作用下碎 裂。使用弓型垫块时，应将弧线面贴靠模板、平面贴靠钢筋。以 减少垫块与模板的接触面积，同时弓型垫块弧线在模板上的垂直 投影应平行于所支垫的主筋轴线，以利支撑稳定。

弓型垫块常用的制作方法有三种。当垫块主要用于构件底部 时，垫块可不预埋绑丝，若用量较少，可选用“木模具法”；若用 量较大，可选用“滑模器法”；当垫块用于构件侧面时，需要于垫 块中预埋绑丝，此时应选用“钢模法”。

弓型垫块既避免了长方体垫块造成的构件表面“补丁”现象， 又避免了“垫石子法”厚度不一，钢筋骨架受力不均，使其局部变 形，钢筋保护层超标和石子表面粗糙，其棱角易损伤隔离剂或刺破隔膜，导致板梁与底模局部粘联，损伤其表观质量。

弓型垫块及其加工器，曾经在国道307线二级公路沧州西段 朱家运粮河、马兰河桥等数座桥梁工程中应用，既保证了钢筋保 护层厚度又提高了混凝土构件表观质量，是较比理想的方法之 一。

2.3 鼎式垫块

鼎式垫块比长方体垫块多四只足(其足位于底面四角)，如鼎 一般，增大了垫块底部的空间，它将长方体垫块的面接触变成了 点接触，在振捣器械的振动下，浇筑的混凝土混合料浆液会很容 易的将垫块包裹，克服了钢筋混凝土构件因垫块不良产生“补 丁”现象的弊病。

鼎式垫块的强度等级应等同于或高于混凝土构件的强度等级 即可，一般没有严格要求。由于鼎式垫块是靠四足和底模接触， 接触面积太小其足易碎、太大避免出现“补丁”现象的意图就会 落空。解决这个问题可通过调整垫块强度等级、鼎足端面大小、 使用数量来解决。鼎足采用“圆锥体状”或“半球状”均可。足 高5—10 mm即可，特殊部位、特殊条件可采用特殊尺寸，该垫块的平面尺寸较长方体垫块大一 些，一般为3cm×5cm。

鼎式垫块可用于构件底面，也可用于构件侧面。但用于构件 底面时，应先垫木块，待钢筋骨架成型或钢筋骨架主体成型后， 方可用鼎式垫块替代。鼎式垫块的使用数量，应根据支托的钢筋 骨架的重量计算确定，以垫块不被压碎为宜。当用于构件侧面 时，可靠绑丝直接捆扎牢固即可，其使用数量应以钢筋骨架在 浇筑混凝土混合料的压力下不会产生大的变形影响钢筋保护层厚度为宜。

鼎式垫块的制作与长方体垫块没有太大的区别(均为网格式 模具法)，只是底模不同，一般采用厚塑料板底模、木侧模。底模 选用厚度为5—10mm的塑料板，用电钻(钻头直径为Φ5—Φ10) 在每个3cm×5cm的网格四角，各打一个深度为5—10mm的孔， 而后浇注砂浆，启动振动台振动，压光，插入绑丝，待砂浆达 到一定强度，脱模、养生，即可得到一组鼎式垫块。

鼎式垫块的优点是使用稳定性好，制造模具和生产工艺简 单，可批量生产，其几何尺寸随构件钢筋骨架重量不同可大可 小，随钢筋净保护层大小不同，足高可适当调整，故适用范围 广。垫块固定位置准确，支垫钢筋时可用于构件底面、侧面。由 于预制时可插入绑丝，其适应性强。鼎式垫块的不足是体积大， 占用的平面位置大，由于靠四足鼎立，所需自身强度、刚度均高 于其它构件，故所用材料性能要求较高。鼎式垫块曾在国道104 线与307线之联结线东屯大桥板梁(跨径30m 预应力空心板)预制工程中应用，效果很好。

3 结语

环型垫块、弓型垫块和鼎式垫块都具有独特的优点，在保证 构件内在质量和表观质量方面的特殊功能，是传统的长方体垫块 无法比拟的，但这些新式垫块也各自存在局限性和不足之处，这 就需要广大工程技术人员，在实践中继续探索、改进、提高，研 制新型垫块，以满足目前建材领域主流之一—钢筋混凝土内在质 量和表观质量的需要。

工程建设机械2005.NO.9

路桥施工