钢筋砼结构中钢筋保护层厚度控制的研讨

钢筋砼结构中钢筋保护层厚度控制的研讨

陶长旺

身份证号： 450322198310274053

摘要：建筑工程施工中绝大多数都是由钢筋和混凝土两种主要材料共同组成，在该施工中钢筋保护层厚度控制好坏在很大程度上决定着混凝土结构使用功能和寿命，钢筋保护层厚度分为受力主筋保护层厚度和箍筋及构造筋的保护层厚度两种，把钢筋保护层厚度的检测作为砼结构实体检验的两个必须检测项目之一。可见,钢筋保护层厚度的控制在新的《施工规范》中是一个非常重要的项目,它对混凝土结构的安全和耐久性有很大影响,值得我们在工程实践中引起足够的重视。

关键词：钢筋砼结构；钢筋保护层；厚度控制；

钢砼构件中砼保护层至关重要，绝不可掉以轻心。保护层的厚度，是指构件内受力钢筋处边缘至构件砼表面的净厚。砼保护层的最小厚度取决于构件的耐久性和受力钢筋的粘结锚固性能的要求，施工规范对此有明确要求。

一、钢筋保护层的作用

随着现代化建设进程，一座座摩天大楼拔地而起，几百米跨度的桥梁建造由神话变成了现实，这中间都少不了钢筋和混凝土这两种主要材料的功劳。从材料的物理力学性能来讲，钢筋具有较强的抗拉、抗压强度，而混凝土只是具有较高的抗压强度，抗拉强度却很低，但是两者的弹性模量较接近，还有较好的粘结力，这样既发挥了各自的受力性能，又能很好地协调工作，共同承担结构构件所承受的外部荷载。对于受力构件截面设计来讲，受拉的钢筋离受压区越远，其单位面积的钢筋所能承受的外部弯矩越大，这样钢筋发挥的效率也就越高。当然铺装层破坏不光是混凝土保护层厚度的问题，其他原因也有可能。从结构的力学计算来讲，桥梁、板支座处的负弯矩不比跨中板底正弯矩小多少，但由于施工时施工单位对支座负弯矩钢筋没有足够重视，结果梁、板刚施工完还未浇筑防水混凝土就出现了许多裂缝。这很多是由于支座处负筋的保护层普遍超过规范1.5cm～3cm，最大的甚至超过了6cm，使梁、板上部的负弯矩钢筋的作用大大降低，有些甚至完全失去作用。

二、钢筋砼结构中钢筋保护层厚度控制

1.钢筋保护层厚度的确定依据和原理。一般来说,保护层厚度的规定是为了满足结构构件的耐久性要求和对受力钢筋有效锚固的要求。保护层厚度与钢筋直径、构件种类、环境条件和砼强度等级等因素有关。从砼块微观构造进行分析,砼中的Ca(OH)2会与空气中的CO2发生化学反应,这一过程叫砼的碳化,砼对钢筋的保护可表现为,砼呈碱性,其在钢筋的表面形成一种钝化膜,以保护钢筋不致被锈蚀。而大气中的CO2不断向砼内扩散并与其中碱性水化物主要是Ca(OH)2等发生反应而使砼碳化,碳化使砼失去碱性呈中性化,当碳化到钢筋表面时,则意味着钢筋有锈蚀的危险,使钢筋失去保护，砼抗碳化能力是合理确定保护层厚度的重要参数。砼石的构成原理决定了砼微观结构存在有大量的微观裂缝孔隙及毛细孔,这些微观裂缝的存在,会造成水和侵蚀性介质的渗入,从而造成对钢筋的损害。在砼强度等级、密度一致的情况下,保护层越厚,钢筋受腐蚀的程度和可能性就越低。因此,规范对处于恶劣条件环境(室外、高湿度、或考虑冻融和腐蚀环境)下的构件,在砼强度等级相同的情况下,其保护层厚度相应加厚。具有一定的保护层厚度,也是保证砼对受力钢筋正常的握裹力和有效锚固。使得钢筋与砼能有效传力和共同作用。砼的保护层厚度也是构件设计计算中的一个重要的参数。在受弯构件及偏心受拉压构件中,在构件截面尺寸取定的情况下,由钢筋保护层厚度的取定来决定截面的有效高度h0,因此,有效地控制保护层度也就有效保证了截面有效高度,从而保证了截面具备设计计算的承载力。因此,从以上钢筋保护层厚度确定的原理来看,必须严格控制钢筋保护层的厚度,使其偏差在规范所规定的范围内,保护层厚度既不能过小,也不能过大。

2.钢筋的控制。一是为了保证钢筋保护层厚度，首先要钢筋制作、安装位置控制准确，以保证每一层之间间距和确保钢筋骨架的刚度，注意绑扎顺序，绑扎工艺。绑扎时要按图纸、规范操作。保证钢筋骨架各部分尺寸及精度，确保主筋位置的安放准确，是避免出现钢筋保护层偏差的前提。二是熟悉图纸及规范的要求。翻样时箍筋的翻样尺寸要正确。对一些钢筋密集，复杂的梁、柱交接处，主梁与次梁的交接处必须放实样，合理安排各方向的主筋与副筋位置。同时确保钢筋在制作时的尺寸正确，给施工现场钢筋安装、绑扎节点创造条件。避免由于交接点处钢筋密集无法安装而造成钢筋挤占保护层位置，从而发生露筋的情况。三是安放、绑扎固定钢筋保护层垫块。保护层垫块采用专业厂家定制的高强机制砂浆或细石混凝土垫块，强度不低于结构物设计强度。垫块设置间距及数量应满足设计和施工要求。板构件中,施工中经常出现的问题是对负弯矩筋位置控制不力.负弯矩筋大量被踩踏,造成负筋下沉保护层加大减少了截面有效高度.应重点加强对负弯矩筋的控制。采取措施避免对钢筋的踩踏.可在浇筋砼时搭设通道,施工人员返往及材料运输通过通道进行。同时,尽量采用先进的施工技术和设备,如采用泵送砼或塔吊进行砼运输,以减少在砼浇筑时,过于频繁的材料运输和人员往返时对钢筋的踩踏。加强负弯矩筋的抗踩踏力.对负弯矩筋加设钢筋凳,钢筋凳宜用钢筋制作,且间距不应过大,一般应为600mm左右,呈梅花形布局。浇筑砼时,必须配备钢筋工,对被踩踏下沉的钢筋及时调整复位。钢筋工程隐蔽转序之前，项目部应通知监理工程师会同施工单位技术负责人对钢筋工程共同进行检查验收，确认钢筋安装质量符合施工规范及设计要求后，施工单位方可进行下道工序。

3.浇筑混凝土的控制。一是在浇筑混凝土前，必须对钢筋保护层再次进行检查，合格后方可浇筑混凝土。二是优化混凝土施工工艺。事先应确定浇筑方案、施工顺序、路径、分层等。减轻混凝土入模时对钢筋与模板间冲击力，混凝土自由落体高度大于2m时应采用串筒，施工人员禁止在钢筋、模板上下攀爬、踩踏钢筋，振捣时振捣棒落点应距钢筋10～15cm，尽量避免触碰到钢筋、模板，严禁采用振捣钢筋协助下料。应安排专人护模，及时校正模板、修整已移位的垫块或支撑。三是混凝土浇筑时，要做到规范操作，严禁操作人员在钢筋上随意行走，对上层钢筋应作有效的固定，浇捣中还应经常检查，发现问题及时解决。四是在混凝土浇捣施工中，应做到规范操作，除了对易于偏位的钢筋应作有效的固定外，应有专人指挥监督，严禁人员在钢筋上随意行走，振捣要按操作规范要求认真有序操作，振动捧不得随意触及钢筋骨架。当露天悬臂板有较好的防水处理时(设置防水涂料或防水卷材防水层),改善了构件所处的环境,可考虑将其所处环境改为一类环境,从而将其保护层厚度减少5mm。这样既符合《混凝土结构设计规范》关于确定保护层厚度的原则,又减少了因砼保护层过厚造成开裂的可能性，可以有效地防止钢筋的锈蚀,保证结构的耐久性。

钢筋保护层厚度对单项工程质量并不是起决定作用的，但如果不重视它，所产生的危害也是不容忽视的。加强钢筋砼保护层厚度的控制尤为重要，切不可马虎从事，应予以高度重视，施工单位在做技术交底时要作为重点问题阐述，监理工程师要把此项目工作放在旁站项目之中。总之，做到防患于未然，建设、监理、施工三方齐抓共管，钢筋砼保护层控制工作一定取得良好的效果。

参考文献：

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