鋼筋混凝土保護(hù)層的認(rèn)識(shí)與技術(shù)控制措施

摘 要：通過(guò)敘述鋼筋混凝土構(gòu)件的工作原理等，強(qiáng)調(diào)應(yīng)重視和嚴(yán)格控制混凝土的保護(hù)層，并分析其控制措施。

關(guān)鍵詞：鋼筋混凝土構(gòu)件；保護(hù)層；保護(hù)層厚度；控制措施

中圖分類號(hào)：TU37 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4117（2011）09-0321-02

引言：在當(dāng)今世界的建筑業(yè)中，鋼筋混凝土構(gòu)件已得到極其廣泛的應(yīng)用。一個(gè)建筑物的使用年限與鋼筋混凝土構(gòu)件的力學(xué)性能及使用壽命直接有關(guān)，而鋼筋混凝土保護(hù)層在保證結(jié)構(gòu)受力性能、結(jié)構(gòu)安全和持久性、結(jié)構(gòu)耐火性能等方面起著十分重要的作用，所以，鋼筋混凝土保護(hù)層在施工過(guò)程中必須高度重視并加強(qiáng)質(zhì)量控制，那又該如何控制呢?本文從鋼筋與混凝土共同作用的受力原理，結(jié)合多年的施工實(shí)踐，來(lái)談?wù)勪摻畋Ｗo(hù)層的重要性及其在施工中的控制。

一、鋼筋保護(hù)層概述及鋼筋混凝土構(gòu)件的工作原理

（一）鋼筋保護(hù)層概述。鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度，是指受力鋼筋的外邊緣到混凝土外邊緣的距離。其作用表現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是物理保護(hù)，混凝土緊緊包裹在鋼筋表面，保護(hù)鋼筋免受外力和有害物質(zhì)的直接侵害，二是化學(xué)保護(hù)，水泥水化時(shí)析出大量Ca(OH)2，使混凝土保持較強(qiáng)的堿性，在這樣的高堿環(huán)境中鋼筋表面就會(huì)生成一層鈍化膜，不會(huì)腐蝕生銹。

（二）鋼筋混凝土構(gòu)件的工作原理。鋼筋和混凝土在建筑結(jié)構(gòu)中是一個(gè)不可分割的整體，從材料的力學(xué)性能來(lái)分析，鋼筋具有較強(qiáng)的抗拉、抗壓強(qiáng)度，而混凝土只具有較高的抗壓強(qiáng)度，抗拉強(qiáng)度則很低。但兩者的彈性模量較接近，還有較好的粘結(jié)力，這樣既發(fā)揮了各自的受力性能，又能很好地協(xié)調(diào)工作，共同承擔(dān)結(jié)構(gòu)構(gòu)件所承受的外部荷載。鋼筋混凝土構(gòu)件是作為一個(gè)整體承受著外力。同時(shí)，由于混凝土的抗拉強(qiáng)度很低，故只考慮混凝土所承受的受壓應(yīng)力，而拉應(yīng)力則全部由鋼筋來(lái)承擔(dān)。對(duì)于受力構(gòu)件截面設(shè)計(jì)來(lái)講，受拉的鋼筋離受壓區(qū)越遠(yuǎn)，其單位面積的鋼筋所能承受的外部彎矩也越大，這樣鋼筋發(fā)揮效率也就越高。

二、鋼筋混凝土構(gòu)件保護(hù)層厚度的確定

對(duì)于受力鋼筋混凝土構(gòu)件截面設(shè)計(jì)來(lái)講，在鋼筋所能承受的彎矩范圍內(nèi)，受拉的鋼筋離受壓區(qū)越遠(yuǎn)，其單位面積的鋼筋所能承受的外部彎矩也越大，這樣鋼筋發(fā)揮的力學(xué)效能也就越高。所以一般來(lái)講，鋼筋混凝土構(gòu)件受拉鋼筋總是應(yīng)盡量靠近受拉一側(cè)混凝土構(gòu)件的邊緣。如果鋼筋混凝土構(gòu)件的鋼筋位置放置錯(cuò)誤或者鋼筋的保護(hù)層過(guò)大，輕則降低了鋼筋混凝土構(gòu)件的承載能力，重則會(huì)發(fā)生重大事故。

（一）鋼筋保護(hù)層最小厚度規(guī)定

1、縱向受力的普通鋼筋及預(yù)應(yīng)力鋼筋，其混凝土保護(hù)層(鋼筋外邊緣至混凝土表面的距離)不應(yīng)小于鋼筋的公稱直徑，且應(yīng)符合表1的規(guī)定。

表1縱向受力鋼筋的混凝土保護(hù)層最小厚度(mm)

注：基礎(chǔ)中縱向受力鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度不應(yīng)小于40mm；當(dāng)無(wú)墊層時(shí)不應(yīng)小于70mm。

2、輔助鋼筋的保護(hù)層厚度梁、柱中的箍筋、構(gòu)造筋的保護(hù)層不應(yīng)小于15mm。板、墻、殼中分布鋼筋保護(hù)層不應(yīng)小于表1中相應(yīng)保護(hù)層數(shù)值減10mm，且不應(yīng)小于10mm。3、預(yù)制鋼筋混凝土受彎構(gòu)件，鋼筋端頭保護(hù)層厚度應(yīng)不小于10mm，預(yù)制的肋形板主筋保護(hù)層應(yīng)按梁的數(shù)值采用。4、要求使用年限較長(zhǎng)的重要建筑物和受沿海環(huán)境侵蝕的建筑物的承重結(jié)構(gòu)。當(dāng)處于露天或室內(nèi)高濕度環(huán)境時(shí)，其保護(hù)層應(yīng)適當(dāng)增加。5、有防火要求的建筑物，其保護(hù)層厚度尚應(yīng)遵守防火規(guī)范有關(guān)規(guī)定。處于四、五類環(huán)境中的建筑物，其混凝土保護(hù)層厚度尚應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。6、當(dāng)梁、柱中縱向受力鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度大于40mm，應(yīng)對(duì)保護(hù)層采取有效的防裂構(gòu)造措施。

（二）環(huán)境類別的分類

表2

（三）確定鋼筋混凝土保護(hù)層的方法及步驟：1、構(gòu)件所處的環(huán)境查表2確定環(huán)境類別；2、依據(jù)構(gòu)件種類、混凝土強(qiáng)度、環(huán)境類別查表1并結(jié)合縱向受力鋼筋、輔助鋼筋的直徑及輔助鋼筋保護(hù)層的要求確定保護(hù)層最小厚度。

三、鋼筋混凝土構(gòu)件保護(hù)層厚度偏差原因分析

（一）梁、柱在鋼筋下料、制作的尺寸不準(zhǔn)或?qū)︿摻畹南嗷ラg位置關(guān)系考慮不周，導(dǎo)致在梁、柱節(jié)點(diǎn)等部位的鋼筋出現(xiàn)貼模、移位等情況。且墊塊未綁扎在梁、柱受力鋼筋上，造成保護(hù)層偏大，構(gòu)件有效截面偏小。

（二）模板支撐體系不夠牢固，使模板體系的剛度和穩(wěn)定性不夠，從而導(dǎo)致脹模、下沉的現(xiàn)在發(fā)生，造成保護(hù)層偏大。

（三）鋼筋保護(hù)層厚度偏差最難控制的部位在板的負(fù)彎矩筋處，目前工地上常用的支設(shè)方法是加設(shè)馬凳來(lái)固定鋼筋位置，但這種用單根圓鋼制作的馬凳，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，當(dāng)有側(cè)向力時(shí)，很容易傾倒，造成負(fù)彎矩筋下沉。

（四）目前多數(shù)工程采用泵送混凝土，施工時(shí)泵管端部導(dǎo)管不易控制，操作時(shí)，導(dǎo)管由于受混凝土沖擊及泵管移動(dòng)等慣性的影響，方向難以把握，導(dǎo)致工人站立不穩(wěn)而踩踏鋼筋使其變位，造成鋼筋保護(hù)層厚度偏大。

（五）混凝土施工時(shí)樓板標(biāo)高控制不準(zhǔn)，樓板混凝土厚度超厚，造成鋼筋保護(hù)層厚度偏大。

（六）由于使用砂漿保護(hù)層墊塊，沒(méi)有按照規(guī)范要求的密度加夠，并且砂漿墊塊強(qiáng)度不夠，造成樓板底部保護(hù)層厚度不夠。

（七）設(shè)計(jì)不合量，局部鋼筋及樓板的線管累計(jì)厚度超過(guò)板厚。梁柱節(jié)點(diǎn)及主次梁鋼筋直徑較大，縱橫向鋼筋相互交叉，造成鋼筋保護(hù)層厚度超厚。

四、鋼筋混凝土構(gòu)件保護(hù)層厚度保證措施

（一）板鋼筋的保證措施。控制板鋼筋的混凝土保護(hù)層，分兩方面采取措施，一個(gè)是板底筋，另一個(gè)是負(fù)彎矩筋。板筋的墊塊厚度一般為15㎜或20mm，要具有足夠的強(qiáng)度，以免在鋼筋綁扎和澆筑混凝土過(guò)程中被壓碎而導(dǎo)致鋼筋移位，不可與其他部位的墊塊混用，板類構(gòu)件的墊塊安裝1㎡面積內(nèi)不少于2個(gè)。在放置墊塊時(shí)，必須綁扎牢固，避免在混凝土澆筑過(guò)程中受到人或振動(dòng)器碰動(dòng)而位移。對(duì)于板的負(fù)彎矩筋的保護(hù)層，在施工現(xiàn)場(chǎng)中是比較難控制的。可采取如下措施：1、做好技術(shù)交底、班前教育，加強(qiáng)質(zhì)量管理，使全體操作人員重視保護(hù)板面上層負(fù)筋的正確位置；操作人員行走時(shí)應(yīng)自覺(jué)沿鋼筋支撐點(diǎn)通行，不得隨意踩踏中間架空部位鋼筋。2、盡可能合理和科學(xué)地安排好各工種交叉作業(yè)，在板底鋼筋綁扎后，線管預(yù)埋和模板收頭應(yīng)減少作業(yè)人員數(shù)量。3、砼工在澆筑時(shí)應(yīng)搭設(shè)跑道，避免人員直接踩踏鋼筋。對(duì)易發(fā)生裂縫的部位和負(fù)彎矩筋受力最大區(qū)域，應(yīng)鋪設(shè)臨時(shí)性活動(dòng)挑板，擴(kuò)大接觸面，分散應(yīng)力，盡力避免上層鋼筋受到重新踩踏變形。4、在砼澆筑前及澆筑中安排足夠數(shù)量的鋼筋工跟班，及時(shí)將被人踩過(guò)或被器具壓變形的負(fù)筋或被振搗棒振松的鋼筋迅速調(diào)正。5、對(duì)傳統(tǒng)馬凳進(jìn)行改進(jìn)，有效控制現(xiàn)澆板厚度和保護(hù)層厚度，即：用20mm×40mm的方管或DN15的圓管進(jìn)行焊接，高度略高于混凝土樓板面，用來(lái)控制混凝土的厚度。然后制作專用掛鉤，采用的直徑10㎜圓鋼制作，上部掛在馬凳上，下部勾住負(fù)彎矩筋，用來(lái)控制負(fù)彎矩筋的位置。待澆筑完一工作面混凝土后，隨即將其水平向摘鉤、垂直提起，置于下一處混凝土澆筑面周轉(zhuǎn)使用。

（二）梁墻柱保護(hù)層控制措施：梁墻柱保護(hù)層雖然比較容易控制，但也是最容易出現(xiàn)跑模、脹模的部位。在施工過(guò)程中所見(jiàn)最多的也是梁、墻、柱的跑模、脹模。建議從以下幾個(gè)方面加強(qiáng)控制措施：1、梁墻柱保護(hù)層縱橫向間距一般控制在l米左右(且不少于2列)，切忌數(shù)量太少。2、保證主筋位置，對(duì)主筋位移過(guò)大的，要及時(shí)修整到位，避免造成保護(hù)層過(guò)大或過(guò)小。3、保證梁、墻、柱拉鉤的加工尺寸準(zhǔn)確，水平筋或箍筋的加工尺寸準(zhǔn)確。4、及時(shí)進(jìn)行混凝土養(yǎng)護(hù)工作，保證混凝土的早期強(qiáng)度；拆除模板施工時(shí)做好技術(shù)交底，在強(qiáng)度達(dá)標(biāo)的前提下，小心拆除，切忌破壞墻柱保護(hù)層。5、保證模板支撐系統(tǒng)的剛度和穩(wěn)定性，保證穿墻螺桿的強(qiáng)度，防止由于跑模脹模引起的保護(hù)層過(guò)大。

（三）認(rèn)真執(zhí)行“三檢”制度，加強(qiáng)過(guò)程控制，并及早鋪設(shè)好必要的通道，以防鋼筋綁扎成型檢驗(yàn)合格后，又被其他班組人員踏踩造成變形不合格，同時(shí)也為各類管理人員在監(jiān)督、抽檢、復(fù)檢工作中的通行提供方便。

（四）對(duì)于設(shè)計(jì)厚度超出規(guī)范要求的鋼筋保護(hù)層厚度的部位，應(yīng)及時(shí)與設(shè)計(jì)單位聯(lián)系，出具變更通知或重新核定。

作者單位：廣西亨泰建設(shè)有限公司