鋼筋保護層作用及控制

摘要：本文結合個人在工程施工中的觀察及實際經驗，闡述鋼筋保護層的作用及其控制方法。

關鍵詞：鋼筋保護層 作用 控制

建筑業是國家的支柱產業，國家經濟的發展離不開建筑業的飛速發展，鋼筋和混凝土在現代建筑中的使用量也越來越廣泛，無論是單層的工業廠房、多層的民用樓房，還是高達百米的摩天大樓，大型橋梁都離不開鋼筋混凝土尤其是在民用建筑中，大多數建筑結構為框架結構，均采用鋼筋混凝土為主材，那混凝土中鋼筋保護層相關的技術推廣應用非常重要，那么鋼筋保護層究竟有什么作用？保護層多厚才合適？施工過程中應注意哪些事項才能把保護層厚度控制好，鋼筋怎么樣才能發揮其固有的力學特性呢，簡單從鋼筋和混凝土的共同作用的受力機理，結合我個人在工程施工現場所看到的情況，以及設計施工中得到的經驗，談一談鋼筋保護層的重要作用及控制的一些看法。

從材料的物理力學性能分析，鋼筋具有較強的抗拉、抗壓強度，而混凝土只具有較高的抗壓強度，抗拉強度很低，鋼筋和混凝土之所以能共同作用，是因為混凝土凝結達到一定強度以后，兩者之間建立了很強的粘結力，這樣既發揮了各自的受力性能，又能很好地協調工作，共同承擔結構構件所承受的外部荷載。

在計算時，鋼筋混凝土構件是作為一個整體承受著外力，同時，由于混凝土的抗拉強度很低，故只考慮混凝土所承受的受壓應力，而拉應力則全部由鋼筋來承擔，對于受力構件截面設計來講，受拉的鋼筋離受壓區越遠，其單位面積的鋼筋所能承受的外部彎距也越大。這樣鋼筋發揮效率也就越高，所以一般來講，無論是梁還是板，受拉鋼筋總是應盡量靠近受拉一側混凝土構件的邊緣，這樣如何控制好混凝土構件的保護層厚度就顯得很重要了。如挑梁的受力筋應設在該構件上部受拉區，如果鋼筋保護層過大，那么實際減小了該構件的有效截面高度或厚度，從而降低了構件的承載能力，如果鋼筋保護層厚度過小，又極容易造成鋼筋外露，或鋼筋受力時表面上的混凝土剝落，隨著時間的推移，表面的混凝土將逐漸碳化，用不了多久，鋼筋外的混凝土就失去了保護的作用，從而導致鋼筋銹蝕，斷面減小，強度降低，鋼筋和混凝土之間失去粘結力，構件整體性受到破壞，嚴重時還會導致整個結構體系破壞，通常除基礎外梁的保護層厚度，一般為2.5cm。

在工程的實際施工過程中，由于鋼筋保護層厚度未按規范要求所導致的質量問題可謂是數不勝數。在商品住宅樓工程的施工比較突出，商品樓房的格局一般都設計為大客廳，所以在該工程的施工過程中，容易出現樓板負彎矩鋼筋保護層偏大及現澆框架結構中主次梁交界處的上部負彎距鋼筋保護層偏大的問題，在實際工作中，某一高檔住宅小區，建設單位把客廳的跨度設計為5.7米，厚度為15cm，雙層雙向鋼筋網，從結構的力學計算來講，支座處的負彎距不比跨中板底正彎距小多少，但由于施工時施工單位對支座負彎矩鋼筋未引起足夠重視，結果工程剛剛竣工還未使用就發現樓板上面四周墻根處出現了許多裂縫。引起這種問題的原因應該是保護層厚度過大，導致樓板的負彎矩筋發揮不出自身的作用，保護層過大是施工時支撐鋼筋的馬墩間距大，數量少。有的地方根本就沒有設置，再加上多個工種交叉作業，現場的施工人員行走頻繁，這樣上層的鋼筋發生彎曲變形，在混凝土澆注前，和澆注過程中沒有及時更正，所以鋼筋的保護層厚度遠達不到規范要求的范圍了。情況發生后經權威檢測部門檢查測試結果發現，支座處負彎矩筋的保護層厚度普遍超過規范2-4cm，最大處甚至超過了7cm，這路情況使樓板上部的負彎矩鋼筋的作用大大降低，有些甚至完全失去作用。最后在迫不得已的情況下經設計部門同意，采取局部加固補強措施，盡管這樣還是給施工單位本身造成很大的經濟損失，據相關資料統計，目前住宅樓工程的開裂原因是70%左右是由鋼筋保護層不正確引起的。

那么，鋼筋保護層又該如何控制呢？我認為重點應從這幾方面著手，一是抓施工前技術交底，二是抓過程中要素控制。在施工前，應針對不同的工程部位，根據設計圖紙及施工驗收規范，確定正確的保護層厚度，鋼筋保護層的厚度并非千篇一律，一般來說，現澆樓板的保護層的厚度為1.5cm，而基礎的保護層厚度通常為5cm，有時甚至達到10cm，因此，對操作的施工人員的技術交底中必須明確此厚度。否則很容易造成返工，施工過程中，重點要做到規范操作，對墻柱等豎向構件的鋼筋保護層厚度一般比較容易控制，如控制鋼筋的加工尺寸要準確，模板施工時注意保護層的厚度。多采用一些新工藝、新產品，如采用墊塊或卡撐式定位等。對樓板的鋼筋保護層厚度的施工就比較難控制了，特別是對于比較細的鋼筋，現在正在推行塑料成形墊塊，操作方便，使用效果好，除此之外，人為因素也非常重要。施工時盡可能安排好各工種交叉作業，無關人員一律撤出，以減少板面鋼筋綁好后被作業人員踩踏，混凝土澆注前和澆注過程中應有人員對踩倒或變形的部位給予修整，在澆筑時應對裂縫易發生或負彎矩筋受力較大的區域鋪設臨時性活動挑板，擴大接觸面，分散應力，避免上層鋼筋受到重新踩踏變形，在混凝土的澆注過程中也往往出現以下的問題，往往鋼筋綁扎時位置很正確，而負責振搗的施工人員操作不規范，不是人在上面踩就是把工具壓在上面，一次在某工程的抽檢中發現這類現象發生，馬上叫工程現場負責人重新檢查綁扎好的鋼筋是否變形，并對具體的施工人員給予批評和教育，工程質量得以保證。所以我建議施工單位建立健全技術管理和質量管理制度嚴格按照國家規范標準施工，施工現場各工種的管理人員，明確職責，堅守崗位，要有責任心，做好施工過程中的各項工作，確保工程質量萬無一失。

綜上所述，鋼筋保護層厚度對單位項工程質量并不是起決定作用的，但如果不重視它，所產生的危害也是不容忽視的。我們要在正確了解鋼筋及混凝土的受力機理的前提下，充分認識到合理的鋼筋保護層對工程結構的重要性，只有防微杜漸，才能使我們的工程施工技術水平更上一個檔次。