鋼筋保護層厚度合格率偏低分析及控制措施

文/張勇兵、雷軼

1 前言

在公路建設各類鋼筋混凝土結構物的施工中，都涉及鋼筋保護層厚度合格率單項指標，而它可以直接影響鋼筋混凝土粘接錨固性能、耐久性和耐火性等性能指標。

1.1 鋼筋混凝土保護層的概念

根據最新的《混凝土結構設計規范》2010版，鋼筋混凝土保護層是指混凝土構件中起到保護鋼筋避免直接裸露的那部分混凝土；其中，從混凝土表面到最外層鋼筋（包括箍筋、構造筋、分布筋等）公稱直徑外邊緣之間的最小距離，不再是混凝土表面到受力縱筋表面的距離。

1.2 鋼筋混凝土保護層的作用

1.2.1 維護結構耐久性。保護層厚度在規定范圍內能最大限度地保護鋼筋避免氧化生銹，延長混凝土碳化到鋼筋的時間，確保構件的使用年限。

1.2.2 建立有效的握裹力，共同參與受力。當混凝土達到一定強度后，鋼筋與混凝土間建立起極大粘結強度，對彼此產生一種相互作用力-握裹力?；炷两Y構中的鋼筋保護層具備一定厚度，才能保證鋼筋與混凝土間的握裹力。

1.2.3 增強結構耐火性。鋼筋保護層對其內鋼筋具有一定的防火作用?；炷翆儆诓涣紝狍w，一定的保護層厚度能贏得救援時間，從而起到保護結構整體耐火性的作用[1]。

2 工程實例

云南普宣高速公路項目是云南省交通運輸廳推行標準化工地建設的試點項目，推行標準化工地建設的最終目的是為了實現產品的質量標準化。下面以土建七合同段施工的格宜大橋墩柱施工為工程實例，分析和總結鋼筋保護層厚度合格率控制措施。

普宣高速公路項目格宜大橋是一座左右分幅五聯預應力混凝土連續箱梁橋，下部結構墩柱設計為圓柱式墩，柱高大于等于15m，設計柱徑1.6m，柱高小于15m，設計柱徑為1.4m。該橋下部結構實施過程中以左9-1 墩柱為提高鋼筋保護層厚度合格率首件工程，首件工程施工中，從鋼筋加工→鋼筋安裝→墊塊安裝→模板安裝→混凝土澆筑進行工序分解和準備，并從人、料、法和環四個方面細致把關，澆筑完畢7 天后實測保護層厚度合格率為76.9%，尚未達到90%以上的標準。

3 合格率偏低原因分析

如下面保護層厚度合格率原因魚翅分析圖所示，按人、料、法、環四個方面歸結，主要有以下的影響因素。

3.1 人的因素

3.1.1 參建人員，特別是現場一線管理人員及操作人員對鋼筋保護層的概念、作用理解和掌握不透徹，對保護層厚度規定范圍的重要性認識不足。

3.1.2 施工項目部現行管理水平和方法不能滿足高合格率要求。表現在管理辦法或制度建立健全但落實力度不夠；獎罰制度建立但不落實；其質檢體系僅留在紙張上，而不留在現場上。

3.1.3 技術交底工作縱向不到頭、橫向不到邊。由于目前我國公路市場勞務工人的整體理論知識水平仍舊偏低，他們看不懂圖紙、對工序理解模糊；并且在實際工作中，項目部各層技術交底中往往只注重怎樣寫得好，卻不核實操作人員是否掌握[2]。

3.1.4 管理人員意識和責任心不滿足高合格率要求。首先，管理領導者對保護層厚度合格率指標不重視；其次，現場技術和質檢人員工作主動性差；最后，操作工人被動操作、模糊操作，操作工人操作中針對提高合格率未被告知做些什么、怎樣做。

3.2 料的因素

3.2.1 鋼筋加工不規范。鋼筋加工制作人員馬虎，對于鋼筋加工過程控制不嚴格，加工完成的半成品的順直度、彎曲角度等指標與設計有偏差。

3.2.2 保護層墊塊制作不規范。在實際施工過程中，各項目部自制墊塊規格誤差偏差大，其強度未送檢驗證實，外購廠家來源多，五花八門，難以控制墊塊質量。

3.2.3 模板制作強度和剛度不滿足保護層高合格率要求?，F場施工過程中常常存在為了節省成本使用老舊的變形嚴重的大塊組裝模板，組裝完成后平整差；新進模板廠家混亂，其加工的拼縫、連接精度低。

3.2.4 對于鋼筋骨架盛密的構件，混凝土配比最大粒徑和塌落度會對保護層墊塊造成一定影響。

3.3 施工方法因素

3.3.1 鋼筋加工與安裝。加工未采用精度滿足進度要求的數控加工設備，而是采用簡易的手工操作方法加工。鋼筋安裝，定位箍筋位置不準確，鋼筋綁扎或焊接穩定性弱。對于柱子而言，樁柱結合部骨架主筋調整與定位不到位；對于梁板而言，架立筋定位不準確、水平縱筋不順直等均影響到保護層厚度的控制。

3.3.2 墊塊安裝影響因素。墊塊安裝位置不準確、綁扎不牢固、使用數量不足等。

3.3.3 模板因素。主要體現在模板安裝定位、連接加固不到位，在混凝土澆筑過程中出現移位現象。

3.3.4 混凝土澆筑因素。對于墩柱而言，溜管低落高度控制不嚴，下料不從柱中心往四周下，振搗順序和振搗操作粗糙，從而對鋼筋骨架、墊塊、模板造成震動移位影響；對梁板而言，下料順序、下料層厚對鋼筋骨架和模板移位影響控制不嚴，上述原因均會對保護層厚度造成影響。

3.4 環境因素

環境對保護層厚度合格率的影響主要是指施工現場的天氣、照明、空間等客觀因素，表現在操作空間狹窄、夜間施工照明不足、雨季天氣施工保證措施不到位、不能及時澆筑混凝土致使鋼筋銹蝕等[3]。

4 控制措施

根據規范要求,結合目前市場施工水平及偏低原因分析，提出以下控制措施作為參考。

4.1 加強規范學習，提高參建人員對鋼筋混凝土構件混凝土保護層概念與作用的認識，熟悉圖紙，復核圖紙，充分理解和掌握施工圖紙對保護層厚度的尺寸規定，以規范和標準為基礎，明確施工構件應具備的保護層厚度標準。

4.2 抓住人為因素是影響鋼筋混凝土構件保護層厚度的主要因素。因此，相關人員應以施工準備和技術交底為龍頭，以QC 小組總結活動、施工競賽活動為載體，加強構件的各道工序管理，以形成提高和實現保護層厚度合格率指標的施工氛圍。

4.3 提高鋼筋加工精度，提高鋼筋安裝水平。建立標準化鋼筋加工廠，采用新設備進行鋼筋加工，取締以往的手工操作加工來提高加工精度；在鋼筋定位、綁扎（或焊接）安裝前，技術人員必須逐根核實其加工角度、長度是否滿足設計要求，杜絕不合格鋼筋半成品使用于結構中。另外，為確保鋼筋籠吊裝過程不變形，還應視情況增加環向定位箍筋的使用頻率。

4.4 正確制作、使用和安裝墊塊。保護層墊塊使用與否對構件保護層厚度有著直接的影響。工地現場項目部自制墊塊時，應使用定型模具和專用機械設備制作施工，同時模具還應具有一定的剛度，制作出的墊塊產品其厚度尺寸應滿足設計要求，其強度不得低于使用部位構件的混凝土強度，并經外送檢驗合格；外購墊塊，其厚度尺寸及強度應滿足設計要求，廠家應提供檢測報告和質量合格證書。在施工過程中，要總結墊塊使用數量、布置位置和形式，綁扎位置要正確、要穩固。為保證結構的耐久性，不宜采用橡膠墊塊，禁止用鋼筋條點焊代替混凝土墊塊。

4.5 正確使用鋼模板。模板加工精度、拼裝誤差、連接精度和吊裝操作均對保護層厚度造成影響。因此，要想保證高合格率保護層厚度，就必須使用剛度和強度高，且加工精度滿足規范要求的鋼模板。建議廠家現場調查考核后實行準入制，進場時要認真驗收以下指標：與設計相比，直徑誤差不大于3mm（T 梁模板平整度誤差不大于1.5mm），高程誤差不大于5mm（T 梁模板長或寬誤差不大于2mm），接縫錯牙不大于1mm。模板安裝時，除其本身所帶連接構件鎖穩外，還應增加可靠的限位措施，比如四周增設支撐方木。對于墩柱，吊裝安裝節長應控制在2m 內；對于T 梁模板，吊裝安裝節長應控制在3 節片內。模板吊裝禁止碰撞已安裝固定的鋼筋骨架；同時，使用過程中每一循環都應檢查上述驗收精度指標，不滿足要求時應及時校正。

4.6 正確澆筑混凝土。澆筑過程中應注意以下幾點：控制下料位置（T 梁澆筑時控制下料順序和層厚）；嚴格控制混凝土低落高度，墩柱要采用串筒，T 梁要調整料斗、提升高度；振搗要規范要求有序進行，禁止振搗棒隨意碰撞鋼筋骨架、模板和墊塊；技術人員全過程旁站，發現鋼筋移位、混凝土墊塊破碎或脫落時，及時改正；采取措施避免操作人員踩踏鋼筋骨架、攀爬鋼筋骨架。

5 結語

鋼筋保護層厚度是一個易于被忽視，且對工程結構耐久性和使用壽命影響十分關鍵的指標?；炷灵_裂、結構鋼筋出露銹蝕等質量問題均與混凝土保護層厚度不合格有關系，因此參建人員都應引起足夠的重視，要從設計到施工所有環節中，認真關注鋼筋保護層厚度問題，確保橋梁等鋼筋混凝土結構滿足規范和設計要求的耐久性。