钢筋混凝土保护层厚度的质量控制
   来源:中国科技博览     2021年07月22日 08:22

周铸+屈振良

[摘 要]钢筋工程施工是建筑工程不可或缺的重要组成部分,在施工钢筋工程中对钢筋保护层质量控制上,采取了各种措施加以控制,减少因钢筋保护层不满足要求而出现的工程质量问题,钢筋混凝土保护层是关系到钢筋混凝土结构构件力学性能和建筑物使用寿命的重要因素。

[关键词]钢筋 保护层 质量控制

中图分类号:U412 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)02-0197-01

一、概述

钢筋混凝土结构是房屋建筑、市政工程中被广泛采用的结构形式。在我们的建设工程质量监督的日常工作中,对钢筋混凝土结构工程实体质量的检验监督无疑是一个重点。由于钢筋混凝土工程量大面广,在检查中我们经常发现一些施工单位在施工过程中对混凝土结构中的钢筋保护层厚度控制不严,造成钢筋位置不准。再加上模板尺寸偏差较大等因素造成钢筋保护层超标,并且在混凝土浇筑后,又不能直观地看到其内部结构,因而给工程质量带来隐患。

除了原材料质量因素以外,钢筋混凝土结构构件的钢筋保护层偏差直接影响到钢筋混凝土构件的力学性能及耐久性,关系到建筑物的使用安全及使用寿命。因此,关注钢筋混凝土结构的保护层问题应该引起工程参见各方的高度重视。混凝土结构钢筋保护偏差一直是目前施工较难克服的质量通病之一,直接影响到混凝土工程的结构安全。

在梁、柱、板中,保护层越大则截面有效高度越小,所能承受荷截越小,故保护层厚度不宜过大;而保护层过小则影响钢筋与混凝土的粘结力及构件的耐久性和耐火性。

二、钢筋混凝土施工中保护层常见质量问题

对于受力钢筋混凝土构件截面设计来讲,受拉钢筋离受压区越远,其单位面积的钢筋所能承受的外部弯矩也越大,这样钢筋发挥的力学效能也就越高。所以一般来讲钢筋混凝土构件受拉钢筋总是应尽量靠近受拉一侧混凝土构件的边缘。如果钢筋混凝土构件的钢筋位置放置错误或者钢筋的保护层过大,轻则降低了钢筋混凝土构件的承载能力,重则会发生重大事故。然而,当钢筋混凝土构件的受拉钢筋越靠近钢筋混凝土构件的边缘越易发生如下情况。

1.钢筋混凝土构件中钢筋的主要成分铁在常温下很容易被氧化,尤其在高温或潮湿的环境中。

2.钢筋混凝土构件的保护层过小容易在施工时造成钢筋露筋或钢筋混凝土构件受力时表面混凝土剥落。

3.随着时间的推移,钢筋混凝土构件表面的混凝土将逐渐碳化,在钢筋混凝土构件工作寿命内保护层混凝土失去了保护作用,从而导致钢筋锈蚀,有效截面减小,力学效能降低,钢筋与混凝土之间失去粘结力。这样构件整体性会受到破坏,甚至还会导致整个钢筋混凝土构件的破坏。

目前在施工中大量使用的是砂浆垫块和塑料垫块,根据不同使用部位、按不同厚度的垫块,预制砂浆垫块上面要预埋铁丝,以方便固定。其强度不得小于结构混凝土的设计要求。若强度过低则易被钢筋压碎,且削弱构件强度。对于钢筋混凝土梁、柱、墙构件来说,由保护层厚度不当引起的质量问题有漏筋或截面有效高度不够。原因是当垫块太小或漏放时,保护层太小或振捣棒撞击钢筋或踩踏钢筋,使钢筋移位外露,这会导致钢筋锈蚀,承载力和耐久性均会降低。保护层厚度过大时,梁的有效高度降低,截面承载力会降低、柱、墙的核心面积减小,也会降低受压承载力,而且过厚的保护层容易在表面出现较大的收缩及温度裂缝,在受外力碰撞后容易破碎缺损,对结构耐久性也有不利影响。

混凝土板中的钢筋起着抵抗外荷载所产生的弯矩和防止混凝土收缩和温差裂缝发生的双重作用,而这一双重作用均需钢筋处在上下合理的保护层前提下才能确保有效。但是,楼面上层钢筋网的保护层很难控制,常见问题就是上部负弯矩钢筋因踩踏而下沉,造成有效高度不足,从而降低抗弯承载力及裂缝控制性能及刚度。

造成保护厚度不当的施工原因有:

1.施工人员对混凝土保护层的错误理解。纵向受力的普通钢筋混凝土保护层厚度是纵筋外边缘至混凝土表面的距离,而不是箍筋至混凝土表面的距离。

2.绑扎钢筋时次梁、主梁、框架梁的负筋一层层地往上叠,使保护层最小厚度不能保证。

3.采用垫块形式及摆放随意性大。施工现场采用的垫块形式不规范,有选用砂浆垫块、石子垫块、钢筋垫块,还有选用碎砖垫块,规格和强度根本没有质量保证。

三、钢筋混凝土保护层施工控制措施

(一)、梁、板保护层控制措施

工程施工中,梁内钢筋的保护层(底部和侧面)比较容易正确控制,常用水泥砂浆垫块或塑料卡控制保护层厚度,垫块均匀分布,且其位置固定,避免漏放、错放。板底钢筋也比较容易控制,其垫块一般呈梅花形设置,间距不宜大于1m,因为当间距过大时,局部楼板底筋的保护层厚度就无法得到保障。

楼板面层钢筋的保护层一直是施工中的一大难题,这是因为施工过程中,各工种交叉作业,施工人员行走频繁,钢筋难免被大量踩踏,而板筋一般较细,容易弯曲、变形;再就是上层钢筋网的钢筋马凳设置间距过大,甚至不设。这些问题可采取下列措施加以解决:

1.合理、科学地安排好各工种交叉作业时间,板底钢筋绑扎后,线管预埋和模板封镶、收头应及时穿插进行,以减少板面钢筋绑扎后的作业人员数量;同时对施工人员加强教育和管理,使他们重视保护板面上层负筋的正确位置,尽量沿钢筋小马撑支撑点通行。

2.严格控制垫块厚度,保证厚度均匀;控制绑扎密度;切实保证垫块扎牢。改变传统的施工工艺,推广和使用塑料垫块和塑料卡子,有效地保证混凝土保护层厚度和钢筋的位置。

3.混凝土浇筑时对裂缝易发生部位和负弯矩筋受力最大區域,应铺设临时性施工活动跳板,尽量避免上层钢筋受到重新踩踏变形。混凝土浇筑时安排足够数量的钢筋工进行护筋,确保钢筋位置正确。

4.楼面双层双向钢筋必须设置钢筋小马凳,其纵横向间距不应大于700mm(即每平方米不得少于2只),特别是对于Ф8一类细小钢筋,马凳的纵横向间距不应大于600mm(即每平方米不得少于3只),以确定钢筋位置的正确。

5.在楼梯、通道等频繁和必须的通行处应搭设(或铺设)临时的简易通道,以供必要的施工人员通行。

(二)、墙、柱保护层控制措施

墙柱保护层一般比较容易控制,主要措施:

1.模板要求:墙的内外模板之间用螺栓紧固,加外模支撑,防止模板外倾或变形;柱的模板要保证其位置、垂直度符合规范要求,且支撑固定。

2.钢筋要求:墙、柱的水平钢筋、箍筋、拉钩的加工尺寸一定要准确,加工尺寸准确,且连接牢靠。

3.垫块要求:墙柱保护层纵横向间距一般控制在1米左右(且不少于2列),切忌数量太少;尽量采用新工艺、新产品,如采用塑料垫块或使用卡撑式定位件等。

四、结束语

钢筋混凝土保护层在保证结构受力性能、结构安全和持久性、结构耐火性能等方面具有重要作用。并对钢筋混凝土结构的受力性能、耐久性和耐火性能等都具有很大影响,直接关系到建筑物的安全和使用寿命。目前建筑施工中较普遍存在混凝土保护层质量问题,关系到建筑物的安全和使用寿命,所以必须从设计和施工等方面严格控制保护层的厚度,确保建筑物安全正常地使用。

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