國道107改線官渡黃河大橋墩柱鋼筋保護層控制

李林

【摘要】本文分析了合理的鋼筋保護層厚度在橋梁結構中的重要性，探討了混凝土保護層施工工藝，并提出了施工過程控制保護層厚度的可行方法。

【關鍵詞】項目工程；概況；墩柱鋼筋籠；運輸、存放；安裝；墩柱模板

Control of Reinforcement Protection for Pier Column of Guodian Yellow River Bridge

Li Lin

（Henan Guandu Yellow River Bridge Development Co.， LtdYuanyangHenan453500）

【Abstract】This paper analyzes the importance of the thickness of the protective layer in the bridge structure， discusses the construction technology of the concrete protective layer， and puts forward the feasible method to control the thickness of the protective layer.

【Key words】Project construction；Profile；Pier column steel cage；Transport，Storage；Installation；Pier column template

1. 前言

鋼筋保護層厚度是指最外層縱向鋼筋、分布鋼筋或箍筋公稱直徑外邊緣到混凝土外表面之間的最小距離；保護層的作用主要在于：（1）提供足夠的鋼筋粘結力，保證鋼筋與混凝土共同工作；（2）對鋼筋與外部環境進行物理隔離，防止或延緩鋼筋銹蝕，延緩氯離子進入速度，保證結構有足夠的耐久性；（3）增加結構在火災及凍融環境下耐火能力及抗凍性。對于橋梁工程而言，結構受力復雜、技術標準高、設計年限長，這就對橋梁結構的耐久性提出了更高的要求。而混凝土保護層是影響結構耐久性的主要因素，統計顯示：混凝土結構因保護層厚度的破壞引起鋼筋銹蝕導致的結構安全事故嚴重程度已遠過于因結構構件承載力安全水準設置偏低所帶來的危害。因此有必要對保護層的重要性、結構耐久性影響規律及其施工質量控制方法進行探討。

2. 項目工程概況

國道107官渡黃河大橋項目位于原陽縣陽阿鄉東，在黃河南岸九堡村進入鄭州市中牟縣境內，全線采用一級公路技術標準，設計時速100公里/小時，全長31.775公里，其中新鄉市境內17公里，鄭州市境內14.775公里。項目共有特大橋7377米/1座，大橋127米/1座 ，中小橋390.36米/7座。

3. 墩柱鋼筋籠加工場

項目設置鋼筋加工場，各標段鋼筋加工集中進行，半成品再分別運至各工點組裝。鋼筋場整齊劃一、布局合理，采用封閉式管理，均采用鋼筋籠滾焊機、數控彎曲中心、數控彎箍機等數控加工設備，電線均采用地埋設置，見圖1。

（1）鋼筋加工場地內應按原材料堆放區、鋼筋下料區、加工制作區、半成品堆放區、廢料處理區等科學合理設置，功能明確，標識清晰。

（2）場地全部硬化；鋼筋場主路車行位置為20cm厚混凝土硬化；其他鋼筋加工及存放區域采用15cm混凝土硬化，并設置橫坡排水，見圖2。

（3）場內主電線全部地下埋設；每臺設備設置專用空開，以“一機、一閘、一漏”為標準，配電箱專人負責管理；在廠區內外設置足夠的消防設施。

（4）鋼筋場頂部設桁吊或底部設龍門吊軌道，由持證人員經過培訓后上崗操作。

（5）鋼筋籠檢驗。使用通止規檢測鋼筋車絲成品，確保鋼筋籠施工質量。

4. 墩柱鋼筋籠運輸、存放

（1）鋼筋籠運輸。

鋼筋籠運輸用板車運輸至施工點。為防止鋼筋籠骨架產生變形，運輸過程中選用性能穩定的拖車進行牽引，拖車上方固定方木，方木形成兩端對稱布置，并適當增加方木數量。拖車頭、中、尾設置固定纜繩，防止鋼筋籠擺動造成沖擊影響鋼筋籠骨架。拖車運輸速度盡量保持勻速、低速。

（2）鋼筋籠現場臨時存放。

現場采用50t汽車吊進行吊裝并采用下墊上蓋方式存放在規劃區內，見圖3。

5. 安裝墩柱鋼筋籠

（1）在樁基檢測合格后，安裝墩柱鋼筋籠。墩柱鋼筋籠與樁鋼筋籠之間的焊接采用焊接。

（2）墩柱鋼筋籠的起吊方法同樁基鋼筋籠起吊方法。在焊接時，下部根據調整好的鋼筋對準直接焊接。

（3）在鋼筋籠上安放同等強度的混凝土墊塊，呈梅花狀排列以保證混凝土保護層厚度。布設的數量為不少于4個/㎡。墊塊與鋼筋綁扎牢固，且保證綁絲的絲頭不進入混凝土保護層內。

（4）已安裝好的墩柱鋼筋籠骨架，在安裝模板前，應有臨時穩定措施，防止骨架傾斜。墩身鋼筋籠總高度超過9m時，安裝風攬使其保持穩定。

（5）墩柱鋼筋籠中心復測。

安裝完墩柱鋼筋籠后，在系梁或承臺施工前，在系梁或承臺鋼筋上放樣出墩柱中心點，并預埋墩柱鋼筋。并檢驗系梁及承臺偏位，以確保系梁或承臺澆筑后墩柱軸線偏位滿足規范要求。

待系梁或承臺澆筑完成后，測量班組放樣出墩柱模板位置線，按模板位置線在模板內邊緣用電鉆打孔插入定位鋼筋，以保證墩柱模板平面位置的準確。

測量班組在放樣完成后，沿墩柱模板位置線測量高程，確保高程準備無誤，并保證立模時鋼模板底部平整，不會產生傾斜，保證墩柱豎直度及偏位。

（6）墩柱鋼筋籠安裝完成后采用4根纜風繩進行固定，見圖4。

6. 安裝墩柱模板

6.1模板設計。

模板宜進行專門設計，并具有足夠的剛度、強度，滿足接縫嚴密、不漏漿、構件的形狀尺寸和相互位置正確、模板構造簡單，支裝方便、在實施過程中不變形、不破壞、不倒塌。模板表面光潔、平整。對于圓柱墩高度在10m以內的，宜采用一模到頂進行配備。旨在減少模板接縫數及保證模板拼縫質量。

6.2模板進場、拼裝。

建立模板進場審查制度確保模板的施工質量。墩柱模板安裝前必須試拼模板，檢查其平整度，如有誤差，必須進行校偏。模板安裝前在樁基上標出模板邊線位置，并抹一層砂漿找平層，模板采用吊車組裝。安裝好后，對模板的平面位置、傾斜度、頂部標高、螺栓聯結及縱橫向固定進行檢查，橫縫都在同一水平面上，豎縫對齊，上下左右多塊模板搭接不應錯臺，同時聯接處鋼板或角鋼要加強，以免多次重復使用后發生變形。

6.3模板安裝。

（1）模板-鋼筋安裝工作應配合進行，妨礙綁扎鋼筋的模板應待鋼筋安裝完畢后安設。模板不應與腳手架聯接（模板與腳手架整體設計時除外），避免引起模板變形。

（2）安裝側模板時，應防止模板位移和凸出。模板設拉桿固定。澆筑在混凝土中的拉桿，應按拉桿撥出或不撥出的要求，采取相應的措施。

（3）模板安裝完畢后，應對其平面位置、頂部標高、節點聯系及縱橫向穩定性進行檢查，符合要求后方澆筑混凝土。澆筑混凝土前，模板應涂刷脫模劑，外露面混凝土模板的脫模劑應采用同一品種，不得使用廢機油等油料，且不得污染鋼筋及混凝土的施工縫處。重復使用的模板、支架、拱架應經常檢查、維修。

（4）澆筑混凝土時，發現模板有超過允許偏差變形值的可能時，應及時糾正。

6.4模板施工要點。

（1）放好模板邊線，標高控制線。

（2）檢查各種機械設備運轉是否正常。

（3）模板底口抹平砂漿、或打發泡劑，防止漏漿事故放生。

（4）檢查柱支撐時所用的地錨是否滿足要求，該墩每根立柱采用4個一立方素混凝土塊作地錨。

（5）模板使用前必須清理模板表面，表面涂刷脫模劑（嚴禁使用廢機油）反復打磨三次。

7. 墩柱施工安全平臺

墩柱施工平臺采用“之”字型安全爬梯，底設置一道掃地桿與墩柱采用“井”字形鋼管進行固定，每升高3米設置一道。墩柱安全爬梯的拼裝利用汽車吊進行拼裝、安裝。墩頂采用圓形操作平臺，欄桿高度不少于1.2m。

8. 澆筑混凝土

混凝土采用拌合站集中拌合、吊車提料斗吊送、串筒入模、插入式振搗器振搗的施工方法。灌注混凝土前檢查模板、鋼筋及預埋件的位置、尺寸和保護層厚度，確保其位置準確、保護層足夠。

8.1混凝土澆筑要求。

8.1.1模板支立完畢，經檢查無誤后，即可澆筑混凝土。澆筑前清除模板內的污物、松動碎石。

8.1.2由于混凝土施工高度大于2m，為使混凝土的灌注時不產生離析，混凝土將通過串筒滑落，每節串筒1m長。

8.1.3插入振搗棒時稍快，提出時略慢，并邊提邊振，以免在混凝土中留下空洞。

8.1.4振搗棒的移動距離不超過振搗器作用半徑的1.5倍，并與模板保持5-10cm的距離。振搗棒插入下層混凝土5-10cm，以保證上下層混凝土之間的結合質量。

8.1.5混凝土澆注后隨即進行振搗，振搗時間一般控制在30秒以上，搗固要適度，切不可漏搗和靠模板振搗，有下列情況之一時即表明混凝土已振搗密實：

（1）混凝土表面停止沉落或沉落不明顯；

（2）振搗時不再出現顯著氣泡或振動器周圍無氣泡冒出；

（3）混凝土表面平坦、無氣體排出；

（4）混凝土已將模板邊角部位填滿充實。

8.1.6系梁分層進行澆筑，每層高度不大于30cm。

8.1.7混凝土的澆筑連續進行，如因故必須間斷時，其間斷時間應小于混凝土初凝時間。澆注過程中，工人應及時檢查保護層墊塊是否脫落或布設足夠，不足時應及時增設。

8.1.8澆筑混凝土期間，設專人檢查模板的垂直度及支架的穩定性。當發現有松動、變形、移位時，應及時復測，調正。

8.2混凝土施工要點。

8.2.1澆筑前嚴格檢查墊塊的數量控制好保護層厚度。

8.2.2澆筑混凝土應該連續進行，如必須間歇，間歇時間應盡量縮短，并在前層混凝土初凝之前，將這層混凝土澆筑完畢，防止形成冷縫，一般情況下不得超過2小時。

8.2.3振搗注意問題：

（1）一般是梅花狀布置振搗點，距離以振搗器有效范圍為準一般直徑50-80公分；

（2）快插慢拔的原則；

（3）以混凝土澆筑表面微微泛漿和有氣泡時為有效振搗合格標志，不能漏振，也不能過振；

（4）振搗順序的方向盡量和混凝土流動的方向相反，這樣可以使得振搗好的混凝土不再進去游離水和氣泡；

（5）在振搗過程中，宜將振動棒上下略微抽動，以使上振下搗密實均勻。

8.3施工縫處理。

由于墩身高度和墩身系梁的限制，混凝土需要進行分段施工，對施工縫進行如下處理：鑿除接縫處混凝土表面的水泥砂漿和松弱層，鑿除時混凝土強度要達到20Mpa以上。在澆注新混凝土前用水將舊混凝土表面沖洗干凈并充分濕潤，但不能留有積水，并在水平縫的接面上鋪一層l-2cm厚的同級水泥砂漿。在混凝土強度達到要求時即可拆模。進行不少于7天的養護，養護用水與拌合用水相同。

9. 混凝土養護

（1）混凝土澆筑完成在收漿后盡快的覆蓋養生，覆蓋時不得污染及損壞混凝土表面。

（2）混凝土的養生期不少于7天，在墩柱頂面放置水桶滴淋養生，墩柱施工拆模后，均必須24小時不間斷養生。

（3）混凝土的強度達到20Mpa以上時，拆除模板，采用塑料薄膜包裹墩柱表面進行保濕、保溫養護。

10. 拆除模板

（1）模板拆模時間不宜過早，尤其是晝夜溫差大于15°時，應延遲1d-2d，且盡量在升溫階段拆模，內外溫差控制在20°以內。防止混凝土溫差過大產生裂縫。混凝土拆模時間最少為混凝土澆筑后24小時左右，墩柱模板拆除時應注意：

先拆掉墩柱手葫蘆（風繩）或斜支撐。

（2）拆掉連接螺栓，然后用撬棍輕輕撬動模板，使模板與混凝土脫離，再用吊車吊走。

（3）拆除模板時不得用大錘、撬棍硬砸猛撬，以免混凝土的外形和內部受到損傷。模板拆除后立即清理、打油、保養。

11. 結束語

通過上述對公路橋梁幾個部位鋼筋混凝土保護層措施的論述，不難看出，確保鋼筋混凝土保護層厚度合格率在技術上是不難的，只要方法和措施得力，就完全能夠滿足規范的要求。因此，在日常的施工過程中，只要加強對施工人員的培訓，嚴格控制工藝流程，達到交通部提出的工前合格率90%，工后合格率85%的目標是完全可能的。

參考文獻

[1]黃德強 . 混凝土結構鋼筋保護層厚度控制研究 [D]. 青島理工大學，2012.

[2]張鑫 . 鋼筋保護層厚度的控制技術及標準化[D].青島理工大學，2011.

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