水利工程中超長鋼筋的保護層控制

【摘要】近年來水利水電工程在施工中，鋼筋保護層的質量要求越來越嚴格，鋼筋保護層在鋼筋混凝土構件中的重要性很明確，繼而在施工過程中如何控制鋼筋保護層和偏差尤為重要。

【關鍵詞】提高鋼筋保護層；搭接長度；焊接長度；預防

石門水庫位于兵團第二師新建38團境內，莫勒切河出山口，距38團團部80km，距巴州且末縣城230km，距和田地區民豐縣城249km，距庫爾勒市800km，距烏魯木齊市1253km。由瀝青砼心墻砂礫石壩、左岸泄洪排沙洞、灌溉發電引水洞、右岸無閘溢洪道、電站廠房、尾水等工程組成?？値烊?362萬m3， 是以灌溉和發電為開發任務的攔河水庫，水庫控制灌溉面積18萬畝，水庫壩后電站裝機8000kW，多年平均發電量2913萬KW·h。

該項目在施工過程中，鋼筋的用量極大，對鋼筋保護層的質量要求非常嚴格。大家都知道鋼筋保護層在鋼筋混凝土構件中的重要性。但在施工過程中如何控制鋼筋保護層？偏差如何控制才合適？顯得非常棘手。

首先先了解一下鋼筋的力學特性。鋼筋具有較強的抗拉、抗壓強度，但作為抗壓使用時，由于受到截面尺寸和形狀的影響，會產生壓曲效應（一種在受壓時，材料未達到破壞強度而發生彎曲，失去穩定，不能承受壓力的現象）不能充分發揮其強度作用；而混凝土則只具有較高的抗壓強度，抗拉強度卻很低，大約僅有抗壓強度的十分之一，混凝土抗拉強度低的缺陷大大限制了它的使用范圍，但是兩者的彈性模量較接近，還有足夠的粘結力，這樣既發揮了各自的受力性能，又能很好地協調工作；另外，鋼筋混凝土材料抗大氣和土壤腐蝕的耐久性比較好，也不會產生生物腐蝕，鋼筋包裹在混凝土內，混凝土的弱堿性保護了鋼筋不被銹蝕，共同承擔結構構件所承受的外部荷載，從而大大提高了構件的承載能力。而在結構計算時，鋼筋混凝土構件是作為一個整體來承受外力的；如果放置錯誤或者鋼筋保護層過大，輕則降低了梁的承載能力，重則會發生重大事故。

鋼筋的保護層厚度與發揮粘結力有一定的影響，如果鋼筋保護層厚度過薄，則不能充分發揮粘結力的作用，也就是鋼筋過分靠近受拉區一側，一方面容易造成鋼筋露筋或鋼筋受力時表面混凝土剝落，另一方面隨著時間的推移，表面的混凝土將逐漸碳化，用不了多久，鋼筋外混凝土就失去了保護作用，從而導致鋼筋銹蝕，斷面減小，強度降低，鋼筋與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的破壞。

如何控制好鋼筋保護層呢？我認為重點應從五方面著手：

一是抓施工前技術交底：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要求，確定正確的鋼筋保護層。在工作班組的技術交底時，對操作者進行崗前培訓，技術交底中必須明確施工各部位的具體厚度，否則很容易造成返工。

二是抓過程中要素控制：在施工過程中，需重點做到規范操作，特別是在混凝土現澆振搗過程中，尤其需要重視；往往是鋼筋綁扎時位置都很正確，但一到澆搗時情況就變了樣，不是人踩就是工器具壓在上面，造成支撐鋼筋的馬墩被踩倒，混凝土上層鋼筋彎曲變形，保護層的厚度也就得不到保證。首先是模板質量控制：⑴模板定位、架設之前，施工班組必須認真按照設計圖紙校核定位墨線，確認無誤后方可進行支撐定位；模板倉內嚴格控制設計尺寸，誤差控制在±2cm以內，平整度控制在3mm以內，垂直度控制在10mm以內。⑵鋼管支撐架設：a、豎向鋼管支撐采用入土固定，進入地下深度不小于40cm，間距不大于70cm；邊墻等重力墻式施工時，底部必須設置地腳螺栓或地腳拉筋，間距不大于45cm。b、水平支撐及斜撐施工時，較深的上下游齒槽水平支撐及斜撐不得少于四層，左右堵頭部位不少于二層，間距應與豎向支撐相同。⑶對拉件安裝：第一層對拉件距模板底部不大于20cm；上下游齒槽部位應最少設五層對拉件，間距不超過70cm；重力墻施工時，對拉件間距不大于45cm。

其次是鋼筋工程質量控制：⑴鋼筋下料前必須校核設計圖紙，確定無誤后方可下料，在加工廠成型，用鋼筋運輸平板車分類運至現場進行安裝； ⑵鋼筋加工時嚴格控制設計形狀及尺寸，避免出現倉內二次加工現象，鋼筋安裝前，先依據施工詳圖所示尺寸、位置進行精確的測量放樣，然后按照測量點放線標點，定點、定位安裝。⑶鋼筋綁扎①鋼筋彎鉤朝向符合設計要求，冷搭接長度按規范要求計算，同一排鋼筋間距偏差不大于0.1倍間距；②鋼筋長度方向偏差不大于±0.5倍凈保護層，保護層厚度偏差不大于±0.25倍保護層；③缺扣、松扣數量不大于10%，且不集中，鋼筋搭接的接頭部位必須符合設計要求，冷搭接部位最少要綁扎3道；④墻板鋼筋綁扎時，要及時按圖紙要求綁扎拉結筋，以保證鋼筋網片整體性及牢固性，并搭設定位腳手架，平面位置及豎向位置定位偏差不大于10mm；⑷馬凳筋布置應采用現場定位、焊接橫撐的支撐方式，間距不大于1m，直徑以φ12-φ18鋼筋為宜，要求支撐焊接牢固，不晃動，不下沉。先搭設骨架支撐鋼筋，然后按主要受力鋼筋和分布鋼超長鋼筋的搭接長度、焊接長度。

再次，控制好鋼筋的搭接長度及焊接長度。目前最基本的方法就是焊接，焊接方式分為兩種，一種為單面焊，單面焊焊接長度滿足10d，另一種為雙面焊，焊接長度滿足5d。而在實際施工當中，由于鋼筋太長，焊接比較危險的情況下可以采用“套筒”連接，這樣可以大大減小施工工期。

最后，做好預防鋼筋銹蝕。在工程實踐中人們發現，盡管鋼筋有混凝土保護層的保護，但是混凝土中的鋼筋仍然會生銹。怎樣才能避免或延緩水泥混凝土中鋼筋腐蝕破壞，關鍵在于預防。高堿性物質ca （0H）：與鋼筋發生化學反應后，會形成一層致密的鈍化層， 阻止堿性物質與鋼筋的進一步反應，從而保護了鋼筋。防止鋼筋腐蝕的技術措施有多種，歸納起來可分為兩大類：內部措施，主要是提高混凝土及其鋼筋自身的防護能力，如采用高性能混凝土和特種鋼筋（如不銹鋼鋼筋）；外部措施，主要包括混凝土外涂層、鋼筋涂層、陰極保護及鋼筋緩蝕劑。

根據調查施工現場及查閱相關資料，以上措施和方案可有效的提高鋼筋保護層、搭接長度、除銹且節省時間、降低成本。