淺談鋼筋混凝土保護(hù)層在施工中的控制

葉輝

河南建筑科學(xué)研究院（450000）

淺談鋼筋混凝土保護(hù)層在施工中的控制

葉輝

河南建筑科學(xué)研究院（450000）

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是房屋建筑工程中被廣泛采用的結(jié)構(gòu)形式。在施工中我們經(jīng)常發(fā)現(xiàn)施工人員對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋保護(hù)層厚度控制的重要意義沒有引起足夠的重視，造成鋼筋保護(hù)層厚度不一，鋼筋移位等問題。加上模板尺寸偏差等因素造成鋼筋保護(hù)層不符合要求，并且在混凝土澆筑后，又無法直觀的看到其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，因而給工程質(zhì)量帶來隱患。文章對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)保護(hù)層厚度控制的重要性進(jìn)行了分析，并提出鋼筋混凝土保護(hù)層施工質(zhì)量的控制措施。

保護(hù)層；控制；施工

1　對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)保護(hù)層厚度控制的重要性分析

1.1從力學(xué)角度分析

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件是由鋼筋和混凝土組成。從原材料的力學(xué)性能而言，鋼筋具有較強(qiáng)的抗拉強(qiáng)度；混凝土則具有較高的抗壓強(qiáng)度，而其抗拉強(qiáng)度卻很低。這種組合發(fā)揮了它們各自的優(yōu)勢(shì)性能，共同承擔(dān)結(jié)構(gòu)構(gòu)件所承受的外部荷載。因此，一般我們?cè)诳紤]鋼筋混凝土的受力條件時(shí)，著重考慮的是混凝土的受壓應(yīng)力和鋼筋的受拉應(yīng)力。而鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件中鋼筋的實(shí)際受拉應(yīng)力是否能與設(shè)計(jì)計(jì)算應(yīng)力相吻合，主要取決于鋼筋在結(jié)構(gòu)中的位置是否正確。這也正是我們要求控制鋼筋保護(hù)層厚度的主要原因。

一般來講，無論是梁還是板，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。如挑梁的受力筋應(yīng)設(shè)在構(gòu)件上部受拉區(qū)，如果鋼筋保護(hù)層厚度過大，輕則由于鋼筋不能有效發(fā)揮其應(yīng)有的抗拉作用，而使混凝土受拉應(yīng)力超標(biāo)產(chǎn)生裂縫，重則由于懸挑結(jié)構(gòu)上部鋼筋所受拉力的力矩高度（h0）變小，而使鋼筋受拉應(yīng)力超標(biāo)發(fā)生結(jié)構(gòu)斷裂。再比如，大面積的現(xiàn)澆樓板，下排鋼筋如果墊得過高，保護(hù)層過大，在外加荷載作用下，混凝土下部受拉應(yīng)力超標(biāo)，也會(huì)產(chǎn)生板底裂縫。

1.2從鋼筋與混凝土的黏結(jié)力分析

鋼筋與混凝土之所以能共同工作，是因混凝土硬化并達(dá)到一定強(qiáng)度后，兩者之間建立了足夠的黏結(jié)強(qiáng)度，這種相互作用力稱為握裹力。鋼筋在混凝土中的保護(hù)層必須具有一定的厚度，才能保證混凝土與鋼筋之間的握裹力。如果鋼筋保護(hù)層厚度過小，鋼筋過分靠近結(jié)構(gòu)構(gòu)件的邊緣，容易造成鋼筋露筋或鋼筋受力時(shí)表面混凝土剝落，直接導(dǎo)致握裹力的減小。另外，鋼筋保護(hù)層過小，表層混凝土將隨著時(shí)間的推移而逐漸碳化，邊緣鋼筋失去保護(hù)作用而導(dǎo)致鋼筋銹蝕，鋼筋與混凝土之間也會(huì)失去黏結(jié)力，從而使構(gòu)件的承載力降低，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)導(dǎo)致整個(gè)結(jié)構(gòu)體系的破壞。

1.3從構(gòu)件的耐久性分析

保護(hù)層的作用除上所述之外，還起著保護(hù)鋼筋不被銹蝕的作用，以確保鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性。影響鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的因素很多，除了特殊的外界因素以外，在一般使用條件下，主要考慮大氣的侵蝕而使鋼筋氧化生銹。而混凝土不密實(shí)、裂縫、鋼筋保護(hù)層偏小，再加上混凝土碳化以及鋼筋的電化學(xué)反應(yīng)等因素就會(huì)因此加速這種侵蝕過程。鋼筋氧化銹蝕又會(huì)導(dǎo)致體積膨脹，致使混凝土保護(hù)層開裂造成惡性循環(huán)，更加加快鋼筋銹蝕進(jìn)程，從而大大縮短建筑物的使用壽命。因此，保證保護(hù)層厚度在設(shè)計(jì)及規(guī)范規(guī)定范圍之內(nèi)，就能最大程度地保護(hù)鋼筋免受銹蝕，延緩混凝土碳化深度到達(dá)鋼筋表面的時(shí)間，確保結(jié)構(gòu)的使用年限。

對(duì)一些特殊環(huán)境下的建筑物，如處于腐蝕氣體環(huán)境下的建筑結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)上對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的鋼筋保護(hù)層還要作一些專門的規(guī)定，以確保建筑結(jié)構(gòu)的耐久性。

2　對(duì)鋼筋混凝土保護(hù)層的施工質(zhì)量控制措施

2.1認(rèn)真做好圖紙會(huì)審，技術(shù)交底

認(rèn)真做好圖紙會(huì)審，技術(shù)交底，特別是施工單位對(duì)施工班組的交底。在有的設(shè)計(jì)圖紙中，對(duì)保護(hù)層的厚度會(huì)根據(jù)情況有不同的要求。比如現(xiàn)澆樓板和梁的保護(hù)層厚度，當(dāng)混凝土強(qiáng)度不同時(shí)，其要求的厚度是不一樣的。而基礎(chǔ)的迎水面保護(hù)層厚度通常為5cm，有時(shí)甚至要求達(dá)到10cm，這都要根據(jù)圖紙的要求來綁扎鋼筋。但我們?cè)趯?shí)際工作中，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)鋼筋操作工不看結(jié)構(gòu)圖紙總說明而僅憑經(jīng)驗(yàn)操作，不使用相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)墊塊，有時(shí)為圖省事亂用墊塊或少用墊塊而導(dǎo)致保護(hù)層偏差。這些現(xiàn)象都與施工單位不重視技術(shù)交底、施工管理不嚴(yán)有關(guān)。這些都是人為因素，應(yīng)該可以完全杜絕的。在施工前，應(yīng)針對(duì)不同的工程部位，根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙及施工驗(yàn)收規(guī)范，確定正確的鋼筋保護(hù)層厚度。對(duì)不同的構(gòu)件可采取不同厚度的保護(hù)層墊塊；墊塊的強(qiáng)度要求與構(gòu)件主體同標(biāo)號(hào)，并采用定型梅花狀產(chǎn)品，可采用模具加工或外購；保證保護(hù)層的厚度控制在規(guī)定范圍之內(nèi)（偏差不得超過2mm）。

在作業(yè)前，對(duì)操作人員進(jìn)行詳細(xì)的技術(shù)交底，并進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)操作示范和講解。在交底時(shí)，不僅對(duì)鋼筋組提出要求，還要對(duì)模板組、混凝土組等相關(guān)班組提出要求，強(qiáng)調(diào)鋼筋保護(hù)層的重要性，提高人員的思想意識(shí)，化被動(dòng)作業(yè)為主動(dòng)作業(yè)、化被動(dòng)管理為主動(dòng)管理。

2.2鋼筋的翻樣工作

注重鋼筋的翻樣工作。施工單位的翻樣人員應(yīng)熟悉圖紙及規(guī)范的要求。翻樣時(shí)箍筋的翻樣尺寸要正確。對(duì)一些鋼筋密集，復(fù)雜的梁、柱交接處，主梁與次梁的交接處必須放實(shí)樣，合理安排各方向的主筋與副筋位置。同時(shí)確保鋼筋在制作時(shí)的尺寸正確，給施工現(xiàn)場(chǎng)鋼筋安裝、綁扎節(jié)點(diǎn)創(chuàng)造條件。避免由于交接點(diǎn)處鋼筋密集無法安裝而造成鋼筋擠占保護(hù)層位置，從而發(fā)生露筋的情況。

2.3模板工程的制作和安裝

模板制作要規(guī)范，確保模板平整度、強(qiáng)度及剛度符合要求，避免成型構(gòu)件局部保護(hù)層存在偏差；模板安裝位置準(zhǔn)確；模板固定及限位措施到位，避免模板在混凝土澆筑過程中出現(xiàn)漲模、移位現(xiàn)象；模板制作的尺寸偏差也會(huì)導(dǎo)致保護(hù)層的超標(biāo)，所以還要注意模板工程的制作和安裝。制作要規(guī)范，尺寸要精確，特別是縮?，F(xiàn)象很容易導(dǎo)致鋼筋保護(hù)層偏小甚至發(fā)生露筋現(xiàn)象。

2.4重視鋼筋的綁扎成型工序

綁扎時(shí)要按圖紙、規(guī)范操作。保證鋼筋骨架各部分尺寸及精度，確保主筋位置的安放準(zhǔn)確，是避免出現(xiàn)鋼筋保護(hù)層偏差的前提。

對(duì)一些復(fù)雜的梁板結(jié)構(gòu)，以及縱橫交錯(cuò)的梁柱交接點(diǎn)應(yīng)在認(rèn)真交底的基礎(chǔ)上，合理安插主、次梁結(jié)構(gòu)主鋼筋的位置，并注意施工順序，避免出現(xiàn)鋼筋擠占保護(hù)層的情況。澆筑混凝土?xí)r要盡量減少對(duì)鋼筋的沖擊。任何人員不得隨意在安裝好的鋼筋上踩踏。在澆筑混凝土?xí)r，派專職鋼筋工進(jìn)行護(hù)筋，發(fā)現(xiàn)鋼筋被踩踏移位時(shí)，及時(shí)進(jìn)行修整。杜絕在混凝土澆筑過程中振搗無序，局部振搗過分或振動(dòng)棒觸及鋼筋骨架。對(duì)易于偏位的鋼筋應(yīng)作有效的固定。

2.5安放、綁扎固定鋼筋保護(hù)層墊塊

安放、綁扎固定鋼筋保護(hù)層墊塊應(yīng)作為鋼筋工程施工中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。國家?guī)啄昵熬鸵呀?jīng)推廣使用塑料墊塊或卡撐式定位件等作為確保鋼筋保護(hù)層的措施，現(xiàn)在在建筑工程上應(yīng)用已比較廣泛，但還是發(fā)現(xiàn)不少施工單位不重視這個(gè)問題。一個(gè)是墊塊設(shè)置的數(shù)量不夠，導(dǎo)致鋼筋下沉或墊塊被壓碎、變形的情況屢有發(fā)生。我們一般要求是間距0.8～1m應(yīng)設(shè)置一只墊塊，如果鋼筋直徑較小，則還應(yīng)適當(dāng)加密墊塊的間距。二是墊塊應(yīng)合理、準(zhǔn)確地綁扎在受力鋼筋上（主筋）上，而不應(yīng)布置在非受力筋上，固定要牢固，防止在澆筑過程中發(fā)生位移和滑落。再一個(gè)比較普遍的問題就是墊塊的混用、亂用，梁、板混凝土的鋼筋保護(hù)層即使是相同標(biāo)號(hào)的，其保護(hù)層要求也不相同，但在施工現(xiàn)場(chǎng)有的工人將梁的墊塊用作板筋的墊塊，而將板筋的墊塊用作梁的墊塊。

3　結(jié)論

鋼筋保護(hù)層是一個(gè)容易被忽視，然而卻非常重要的問題。保護(hù)層的厚度的不當(dāng)會(huì)引起構(gòu)件表面露筋或截面有效高度降低，這直接影響著構(gòu)件的承載力和耐久性，所以必須從設(shè)計(jì)和施工兩個(gè)方面嚴(yán)格控制保護(hù)層的厚度：依據(jù)規(guī)范要求，綜合考慮耐久性、截面有效高度等因素，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)使用年限、環(huán)境類別、構(gòu)件類型、混凝土強(qiáng)度等確定混凝土保護(hù)層厚度的設(shè)計(jì)值；并且在施工中模板牢固，鋼筋尺寸準(zhǔn)確；墊塊、馬凳等選材得當(dāng)、布置合理，嚴(yán)禁錯(cuò)放、漏放；各工種穿插有序，嚴(yán)格隱蔽驗(yàn)收，確保保護(hù)層厚度的準(zhǔn)確。

［1］羅向榮主編.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)［M］.高等教育出版社，2003.

［2］宋曉冰，劉西拉.結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)的混凝土保護(hù)層厚度［J］.工業(yè)建筑，2001（10）.

［3］徐有鄰，劉剛，程志軍，王曉鋒.混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋保護(hù)層厚度的檢驗(yàn)［J］.施工技術(shù)，2005（04）.

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