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在建筑鋼筋混凝土施工中,鋼筋保護層指的是構件混凝土和受力縱筋外邊緣之間的距離,可以有效避免鋼筋被銹蝕。對鋼筋混凝土結構的耐久性、承載力和防火性有較大的影響。對于鋼筋混凝土結構來說,主要需要注意以下兩種保護層的厚度:(1)構造筋和箍筋保護層的厚度。比如架立筋保護層的厚度、結構構件表面和梁箍筋外皮之間的距離、箍筋內部凈高的大小等;(2)受力主筋保護層的厚度。比如混凝土外緣和受力主筋外緣之間的距離[1]。由于混凝土結構保護層厚度對工程質量有比較大的影響,因此做好施工質量管理具有重要意義。
某鋼筋混凝土工程總施工面積為38091m2,地下室總使用面積為3332m2,建筑總施工高度為53.98m,建筑結構基礎為混凝土樁承臺基礎,主體結構為混凝剪力墻結構,設計施工年限為50 年,設計建筑耐火等級為Ⅱ級。
根據鋼筋銹蝕情況,可以將鋼筋混凝土結構的使用年限分成以下幾個步驟,如圖1 所示。由圖可知,保護層厚度和混凝土結構使用年限成正比,混凝土厚度越大,混凝土的碳化壽命會越長,會使結構的使用年限也隨之增加。保護層厚度對建筑結構的影響主要有以下幾個方面。

圖1 結構使用年限劃分圖
(1)避免鋼筋被銹蝕,提高混凝土結構的牢固度。在鋼筋混凝土結構中,對鋼筋混凝土結構耐久度的因素有比較多,例如混凝土裂縫、混凝度密實度差等,當混凝土生銹后,表面的鐵銹體積會不斷膨脹,當體積增加2~4 倍后,混凝土的保護層處出現開裂,再加上水分、潮氣的滲入,會導致鋼筋銹蝕程度增加,影響結構的耐久度?;炷帘Wo層可以有效避免鋼筋被外界環境腐蝕,如果保護層的混凝土出現碳化,就會喪失保護作用。所以,混凝土碳化對鋼筋銹蝕有較大的影響,會影響到結構的安全性和耐久度。
(2)提高結構的受力良好性。結構性能和結構承載力良好性是需要鋼筋和混凝土同時參與進來的,鋼筋具有良好的延伸、抗拉性,混凝土具有良好的抗壓性,通過將這兩種性能有機的結合起來,就可以具有良好抗剪、抗壓、抗扭能力的結構物。
(3)避免高溫對鋼筋造成破壞。良好的保護層厚度可以保證建筑在遇到火災或高溫情況下鋼筋的性能,避免結構因承載力喪失出現倒塌的情況。所以,建筑物耐火度和保護層的厚度也有比較大的影響。
通過對工程進行巡視和驗收發現,混凝土保護層厚度控制方面存在一定的問題,尤其是保護層厚度過大的情況控制起來難度很大,通過對施工現場進行分析、查看,主要有以下幾個方面:(1)標準層現澆板筋使用的塑料墊塊強度不達標。在施工時,塑料墊塊容易受到踩踏出現破碎,致使負彎矩鋼筋出現下沉、翹曲的情況,一些分布筋彎曲的貼板導致混凝土底部出現鋼筋痕跡,鋼筋露在外面,增大了鋼筋被腐蝕的機會。(2)施工單位沒有做好技術交底工作或者施工人員素質低,在施工時,施工人員只是根據以往的施工經驗進行施工,放置的墊塊位置出現偏差。(3)現澆板筋的設計規格不達標,很容易出現變形、彎曲的情況,施工人員在操作的過程中,會對板筋造成嚴重的踩踏,再加上施工人員在放置墊塊時比較隨意,無法保證保護層的厚度[2]。(4)彎折角度錯誤,致使保護層的厚度不達標。(5)由于對現澆板下層鋼筋保護層的厚度控制缺乏重視度,尤其是樓梯板上保護層墊塊設置不合理,導致保護層厚度不達標,出現了露筋的情況。(6)使用多種形式的墊塊,尤其是梁體鋼筋保護層的墊塊使用的材質不一,致使混凝土結構的厚度無法控制,更加無法保證保護層的厚度。(7)由于鋼筋混凝土結構的建筑的施工都是使用固定泵進行澆筑施工的,現澆板筋和泵管之間雖然可以用輪胎達到緩沖目的,但是由于澆筑的過程中沖擊力比較大,會導致墊板和保護層被壓散、壓塌,致使施工厚度過大。此外,建筑單位對伸縮后澆帶的施工不重視,由于砼澆筑、吊模、墊塊放置不達標,致使混凝土保護層厚度過高。(8)為了保證樓層的高度,將樓層標高提升了1.5cm,在設置保護層墊塊時,如果不能根據要求進行布置,會導致部分位置的混凝土澆筑厚度過大,使混凝土保護層的厚度過大。
要將鋼筋翻樣工作做好,施工人員要了解圖紙的施工規范和施工要求,在進行翻樣時要保證箍筋尺寸的合理性,對于一些比較復雜、密集的梁柱子交接處、次梁和主梁的交接處要放實樣,對幅筋和主筋之間的位置進行合理的安排,此外,要保證制作鋼筋的尺寸,為鋼筋的安裝、綁扎等提供施工基礎,防止交接點密集處的鋼筋無法樹立安裝,導致鋼筋占用保護層的位置,進而出現漏筋的現象。
要將技術交底和圖紙會審工作做好,尤其是施工單位和施工班組之間的技術交底工作。在對圖紙進行設計時,根據不同的設計,保護層的厚度也會不同,例如梁保護層的厚度和現澆樓板保護層的厚度是不同的。其次當混凝土的設計強度不一致時,對厚度的要求也不一致,基礎迎水面保護層的厚度使用情況不同,需要設計的厚度也不同。因此,在綁扎鋼筋時要根據圖紙設計進行施工,但是在日常施工過程中,很多鋼筋工都只是根據自己的施工經驗進行施工,不按照規定要求使用墊塊,致使保護層的厚度不達標[3]。究其原因,主要是因為施工單位對技術交底工作不重視,管理不夠嚴格造成的,而這些因素是可以完全避免的。因此,在施工前,要求施工單位,根據施工位置和設計圖紙,合理的設計保護層的厚度。
在進行混凝土澆筑施工時,要安排專業人員對澆筑施工進行監督和指揮,避免在施工過程中,隨意踩踏鋼筋網,在鋼筋網上放置施工設備,導致墊塊和支撐馬鐙被踩倒。對混凝土澆筑施工的順序進行合理安排,避免部分振搗鋼筋骨架出現錯位、變形的情況,對于這種情況,施工單位可以將布料平臺設置在現澆板上,防止上層鋼筋被重新踩踏后出現變形,在實際施工過程中,安排一定數量的鋼筋工做好鋼筋保護工作,保證鋼筋位置的準確性。施工時,注意將鋼筋及時拎起,調整好鋼筋位置,重新墊好保護層墊塊。
工程在施工時,根據配筋之間的距離以及板的厚度對鋼馬鐙進行制作,澆筑完成后待混凝土初凝之前取出鋼馬鐙。根據此方法進行施工,不僅保證了板的厚度,同時也保證了保護層的厚度。檢測證明,這種方法效果明顯。不過仍然有一些問題,還需要進一步進行完善。
在鋼筋混凝土結構施工時,鋼筋保護層厚度的控制是一個容易被施工忽略的問題。所以,相關部門要提高對施工人員的管理力度和教育力度,讓施工人員意識到鋼筋保護層厚度對結構的影響,從而重視這個問題,嚴格按照設計規范和設計圖紙進行施工,進而保證混凝土保護層的施工質量。
[1]GB50204 -2002,混凝土結構工程施工質量驗收規范(2011 年版)[S]:13 -14.
[2]陳耀明,周凱雯.混凝土保護層重要性淺析[J].廣東建材,2010,(02):67 -68.
[3]羊偉慶.淺析混凝土保護層的作用及設計控制[J].山西建筑,2010,(12):154 -155.