工地上琢磨出的专利

来源: 中国铝业报时间: 2026-01-20作者: 闫兆申

我是六冶机电安装公司灵宝锦悦御湖境项目部工程部部长,我研发的“一种构造柱柱头浇筑方法”获得国家发明专利授权。对我而言,这一纸证书承载的是三年来在工地上反复观察、思考、试验和改进的全部过程。

事情源于一次日常巡检。那天,我照常检查二次结构施工情况,走到构造柱部位时,又看到工人正费力地剔凿构造柱柱头上的“喇叭口”——这是传统工艺中为浇筑混凝土临时支设的斜口模板。剔凿过程不仅劳动强度大而且剔除的混凝土无法回收利用,造成资源浪费并产生大量建筑垃圾;剔凿时的冲击和撞击还会对构造柱柱头处的混凝土造成微裂缝坏。更严重的是,由于空间狭窄,混凝土在顶部根本无法充分振捣,拆模后常出现蜂窝、孔洞,影响结构的整体性和耐久性。

这个问题业内其实早有共识,但一直沿用老办法,理由是“改起来麻烦”。可我心里过不去:既然知道有问题,为什么不想办法解决?

我查阅了大量施工规范和技术文献,对比了国内外相关做法。渐渐地,一个思路清晰起来:如果在主体结构施工阶段在梁或楼板上预留一个垂直的浇筑孔,待砌体完成后直接从上方浇筑构造柱混凝土,是否就能避免侧向进料导致的填充不实?那样的话,也不再需要设置喇叭口,自然就省去了后续剔凿环节。

想法虽好,落地却不易。首先,预留孔的位置必须非常精准,否则后期无法与构造柱对位;其次,孔径太小,振捣棒难以插入,太大又可能削弱主体结构的受力性能;最后,浇筑完成后,如何安全可靠地封堵这个孔洞,确保主体结构完整性,也是关键难题。

我利用工余时间画草图、做测算,还用木板和水泥做了几次小比例模拟。项目部了解情况后给予大力支持:安排专业工程测量人员协助现场精准定位,材料人员帮助测试不同封堵材料性能。

经过十余次调整,我们最终确定采用直径为150毫米的PVC管预留孔,PVC 管高于主体结构上表面20毫米,有利于主体结构混凝土浇筑完成后,预留管顺利取出并能重复利用;在梁底或板底模板上精确定位构造柱浇筑位置,待构造柱混凝土达到拆模强度,将构造柱模板拆除完成后,采用比主体结构混凝土高一等级的微膨胀细石混凝土填实预留洞。2023年5月,我们在某改造项目首次试用该方法,当模板拆除、柱头完整呈现出来时,表面平整密实,未见任何质量缺陷。第三方取芯检测结果显示,混凝土强度和密实度均满足设计要求,甚至优于传统工艺。

该方法很快在项目上全面推广。据六冶成本部门测算,单栋楼可减少约30人次的剔凿、修补以及剔凿后清理建筑垃圾等专项人工投入,节约混凝土约3立方米,避免建筑垃圾近5吨。更重要的是,二次结构质量更加可靠。

看到成果有效,我决定申请专利。撰写技术交底书、绘制附图、整理试验数据……每一步都必须严谨。六冶知识产权专员耐心指导,帮我反复修改。终于在2024年初,我收到了国家知识产权局的专利授权通知。现在,我最大的愿望就是更多项目用上这个方法,让构造柱不再成为工程质量短板。


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