公路混凝土保護(hù)層厚度的控制措施

摘要：針對(duì)高速公路工程中混凝土保護(hù)層厚度控制難點(diǎn)，從混凝土保護(hù)層的概念、作用及力學(xué)原理，到保護(hù)層厚度的檢驗(yàn)方法出發(fā)，分析混凝土保護(hù)層厚度質(zhì)量通病的種類及影響，提出控制混凝土保護(hù)層厚度的措施。實(shí)踐也證明鋼筋的制作和安裝是最基本的要求，從而提高操作人員的技術(shù)素質(zhì)和加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)施工管理水平是基本保證。

混凝土保護(hù)層針對(duì)鋼筋骨架中受力的普通鋼筋及預(yù)應(yīng)力鋼筋，是指受力鋼筋外緣至混凝土外表面的距離，它的厚薄和施工質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響到混凝土的耐久性。它是根據(jù)能同時(shí)滿足耐久性和混凝土粘結(jié)錨固這兩方面的要求規(guī)定的。它在保證結(jié)構(gòu)受力性能、結(jié)構(gòu)安全和耐久性、耐火性能等方面具有重要的作用，直接關(guān)系到建筑物的安全和使用壽命。混凝土保護(hù)層針對(duì)鋼筋骨架中受力的普通鋼筋及預(yù)應(yīng)力鋼筋，是指受力鋼筋外緣至混凝土外表面的距離，它的厚薄和施工質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響到混凝土的耐久性。它是根據(jù)能同時(shí)滿足耐久性和混凝土粘結(jié)錨固這兩方面的要求規(guī)定的。它在保證結(jié)構(gòu)受力性能、結(jié)構(gòu)安全和耐久性、耐火性能等方面具有重要的作用，并且關(guān)系到建筑物的安全和使用壽命。

一、混凝土保護(hù)層厚度控制措施

（一）鋼筋制作

鋼筋制作標(biāo)準(zhǔn)不標(biāo)準(zhǔn)直接影響保護(hù)層厚度的厚薄，鋼筋制作是控制保護(hù)層厚度的第一關(guān)，必須高度重視。在鋼筋骨架制作前首先要放鋼筋骨架、箍筋大樣，并對(duì)每個(gè)骨架、箍筋大樣操作臺(tái)進(jìn)行檢查驗(yàn)收，嚴(yán)格加強(qiáng)筋的成型直徑；鋼筋接頭用搭接電弧焊時(shí)，兩鋼筋搭接端部應(yīng)預(yù)先折向一側(cè)，使兩結(jié)合鋼筋軸線一致，雙面焊時(shí)預(yù)彎11.3°，單面焊時(shí)預(yù)彎5.7°；應(yīng)嚴(yán)格檢查鋼筋主筋的長(zhǎng)度、彎起點(diǎn)的位置；焊接接頭的焊縫長(zhǎng)度、寬度、厚度等；受力鋼筋焊接接頭應(yīng)設(shè)置在內(nèi)力較小處，并錯(cuò)開(kāi)布置，在接頭長(zhǎng)度區(qū)段內(nèi)，同一根鋼筋不得有兩個(gè)接頭；應(yīng)嚴(yán)格檢查鋼筋骨架的主筋及箍筋間距；應(yīng)嚴(yán)格檢查混凝土墊塊的質(zhì)量，墊塊混凝土標(biāo)號(hào)不低于結(jié)構(gòu)物混凝土標(biāo)號(hào)，建議采用專業(yè)生產(chǎn)廠生產(chǎn)的同標(biāo)號(hào)混凝土墊塊，嚴(yán)禁使用塑料墊塊。

（二）抓好質(zhì)量教育與培訓(xùn)工作，提高操作人員業(yè)務(wù)素質(zhì)

大量實(shí)踐證明，質(zhì)量通病的產(chǎn)生與施工單位的管理水平和施工人員的質(zhì)量意識(shí)密切相關(guān)，因此要持續(xù)抓好質(zhì)量教育與培訓(xùn)工作，通過(guò)舉行質(zhì)量通病大討論等活動(dòng)針對(duì)施工質(zhì)量通病的危害性、治理通病以及如何從我做起等進(jìn)行專題討論，統(tǒng)一全體職工的認(rèn)識(shí)，提高全員的質(zhì)量意識(shí)。要讓一線技術(shù)人員了解質(zhì)量通病的名稱、危害、產(chǎn)生原因和表現(xiàn)形式，掌握施工工藝的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，充分發(fā)揮一線人員的智慧，調(diào)動(dòng)一線人員的積極性，進(jìn)一步提高一線作業(yè)人員的技術(shù)素質(zhì)和管理能力，夯實(shí)通病治理的基礎(chǔ)工作。

（三）加強(qiáng)管理水平，提高技術(shù)人員業(yè)務(wù)素質(zhì)

通過(guò)加強(qiáng)技術(shù)人員對(duì)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、強(qiáng)制性條文、設(shè)計(jì)文件及各類業(yè)務(wù)知識(shí)的學(xué)習(xí)，掌握施工規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)的要求，施工前對(duì)操作人員進(jìn)行詳細(xì)的施工技術(shù)交底，把通病治理的責(zé)任明確落實(shí)到施工一線，使一線操作人員熟練掌握治理質(zhì)量通病的技術(shù)要求和工藝控制要點(diǎn)，真正認(rèn)識(shí)到質(zhì)量提高從一線抓起，質(zhì)量保證從我做起，從而保證治理措施的順利執(zhí)行，達(dá)到綜合治理的目的。

二、混凝土保護(hù)層厚度質(zhì)量通病的 種類及對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件壽命的影響

施工過(guò)程中混凝土保護(hù)層常見(jiàn)的質(zhì)量通病為：混凝土保護(hù)層厚度過(guò)厚、過(guò)薄或密實(shí)性不夠，這幾種情況也都會(huì)導(dǎo)致鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度降低的后果，直接影響結(jié)構(gòu)構(gòu)件的壽命。

（一）混凝土保護(hù)層過(guò)厚

由于鋼筋與混凝土之間存在足夠的粘結(jié)力，在結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)，鋼筋混凝土構(gòu)件是作為一個(gè)整體來(lái)承受外力的；又由于混凝土的抗拉強(qiáng)度很低，為簡(jiǎn)化計(jì)算，一般只考慮承受壓應(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)件強(qiáng)度設(shè)計(jì)來(lái)講，混凝土保護(hù)層越厚，則鋼筋混凝土構(gòu)件受壓區(qū)的有效截面就越小，導(dǎo)致鋼筋混凝土構(gòu)件達(dá)不到設(shè)計(jì)強(qiáng)度；而且混凝土保護(hù)層過(guò)厚使結(jié)構(gòu)下部離受力筋遠(yuǎn)的混凝土由于粘結(jié)錨固作用的降低，使其抗拉強(qiáng)度下降易造成混凝土開(kāi)裂引起鋼筋銹蝕，如果這樣整個(gè)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度就必然降低，從而使整個(gè)結(jié)構(gòu)構(gòu)件存在重大安全隱患。

（二）混凝土保護(hù)層過(guò)薄

混凝土保護(hù)層過(guò)薄，是施工中更為常見(jiàn)的一種質(zhì)量通病。它對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的影響主要表現(xiàn)在以下三個(gè)方面：

1.影響了混凝土與受力縱筋共同作用產(chǎn)生粘結(jié)力進(jìn)而降低承載力。因?yàn)槌休d能力是靠混凝土與鋼筋共同作用來(lái)實(shí)現(xiàn)的，這與鋼筋和混凝土之間的粘結(jié)力有很大的關(guān)系，而粘結(jié)力主要由鋼筋和混凝土的接觸面經(jīng)化學(xué)作用而產(chǎn)生的膠著力、混凝土硬化收縮時(shí)對(duì)鋼筋產(chǎn)生的摩擦力和握裹力以及鋼筋表面粗糙不平在接觸面引起的咬合力組成的。從粘結(jié)力的組成可以看出，保護(hù)層過(guò)薄可能使鋼筋外圍的混凝土因產(chǎn)生徑向劈裂而使粘結(jié)力降低，從而削弱承載力。但因粘結(jié)破壞機(jī)理復(fù)雜，影響因素多，受力情況多樣，至今尚未建立較完整的計(jì)算理論，只能通過(guò)試驗(yàn)得出基本的粘結(jié)力。試驗(yàn)證明：保護(hù)層厚度過(guò)薄影響到結(jié)構(gòu)的內(nèi)在質(zhì)量，對(duì)結(jié)構(gòu)承載力有著明顯的影響。

2.容易使鋼筋發(fā)生銹蝕，直接影響結(jié)構(gòu)工程的合理使用壽命年限。包裹在鋼筋外面的混凝土由于其所具有的堿性性質(zhì)而起著保護(hù)鋼筋不生銹的作用。實(shí)驗(yàn)觀測(cè)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)空氣中的碳酸根侵入混凝土內(nèi)部時(shí)，混凝土將從表面開(kāi)始向內(nèi)逐步失去堿性，這種現(xiàn)象稱為混凝土的“碳化”。一旦碳化深度達(dá)到鋼筋表面，混凝土保護(hù)層就不再對(duì)鋼筋起保護(hù)作用，所以保護(hù)層厚度過(guò)薄影響到混凝土的碳化時(shí)間和結(jié)構(gòu)的耐久性。

3.從建筑防火角度說(shuō)，高溫影響下可使結(jié)構(gòu)構(gòu)件迅速受到破壞。眾所周知，混凝土是良好的防火材料，而鋼筋遇高溫會(huì)急劇膨脹加大，屈服點(diǎn)和極限強(qiáng)度急劇下降，導(dǎo)致混凝土構(gòu)件受破壞。從防火角度來(lái)看，也需要保證混凝土保護(hù)層的厚度，并且滿足現(xiàn)行《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GBJ16-2005）的規(guī)定，所以保護(hù)層厚度過(guò)薄也會(huì)影響到構(gòu)件中的耐火極限。

【作者單位：周口市農(nóng)村公路管理處】