钢筋保护层施工的几个改进措施

Evaluation Warning: The document was created with Spire.Doc for .NET.钢筋保护层施工的几个改进措施王皓平（中铁二十一局成渝高速公路复线（重庆境）项目 重庆璧山 402760）摘 要：针对桥梁梁墩柱施工工时钢筋保保护层的的不规范范性，提提出了控控制钢筋筋保护层层的重要要意义及及施工时时的控制制措施，并并在施工工中取得得良好的的效果。关键词：墩墩柱施工工 钢筋笼笼 保护护层引言近年来，在在工程实实践中，由由于钢筋筋保护层层厚度未未按规范范要求进进行设计计与施工工，尤其其在施工工方面，出出现钢筋筋保护层层厚度或或大或小小的现象象，导致致混凝土土构件或或结构质质量问题题出现较较多。因因此，应应加强对对，混凝凝土保护护层厚度度的控制制。1 控制制钢筋保保护层的的意义钢筋保护层层简单说说来就是是指包裹裹在钢筋筋外面的的一定厚厚度的混混凝土，其其厚度为为钢筋边边缘至混混凝土边边缘之间间最小的的距离，当当图纸中中未注明明时，保保护层厚厚度一般般指主筋筋保护层层厚度，混混凝土外外面的粉粉刷不作作为保护护层厚度度。现行行混凝凝土结构构设计规规范对对钢筋保保护层厚厚度按环环境类别别、构件件类型、混混凝土强强度等级级分别做做出了规规定，以以及现行行混凝凝土结构构工程施施工质量量验收规规范中中对涉及及混凝土土结构安安全的重重要部位位应进行行结构实实体检验验并对结结构实体体钢筋保保护层厚厚度也专专门做出出了规定定。归纳起起来，钢钢筋混凝凝土保护护层具有有以下三三方面的的作用和和影响。1.1对结结构的承承载力的的影响 在在结构计计算中，钢钢筋混凝凝土构件件是作为为一个整整体来承承受外力力的。由由于混凝凝土的抗抗拉强度度很低，为为了简化化计算，一一般只考考虑混凝凝土承受受压应力力，而拉拉应力全全部由钢钢筋来承承担。对对于受力力构件截截面设计计来讲，受受拉钢筋筋离受压压区越远远，其单单位面积积钢筋所所承受的的外部弯弯矩也越越大，这这样钢筋筋发挥的的效率也也就越高高；如果果受拉钢钢筋离受受压区越越近，即即钢筋保保护层越越大，截截面有效效高度减减小，其其单位面面积钢筋筋所承受受的外部部弯矩也也就越小小，不但但不能充充分发挥挥钢筋的的力学性性能，而而且混凝凝土构件件的承载载能力也也将大大大地降低低，重者者会发生生重大事事故。 2.2对维维持受力力钢筋与与混凝土土之间的的粘结锚锚固力的的影响混凝土与钢钢筋之所所以能够够作为一一个整体体来承受受外力，关关键在于于钢筋与与混凝土土之间存存在着一一定的粘粘结锚固固强度。粘粘结锚固固是钢筋筋与混凝凝土这两两种性质质不同的的材料形形成一个个整体，共共同抵抗抗外力作作用的基基础，钢钢筋与混混凝土之之间依靠靠粘结锚锚固力来来传递应应力，协协调变形形。如果果要保证证受力钢钢筋与握握裹层混混凝土之之间有必必要的粘粘结锚固固强度，很很大程度度上取决决于混凝凝土握裹裹层的厚厚度，混混凝土握握裹层越越厚，则则握裹力力越大，反反之越小小。一般般情况下下，受力力钢筋到到构件中中性轴间间的距离离容易满满足，但但受力钢钢筋的外外边缘到到混凝土土构件表表面之间间的距离离(亦称称之为钢钢筋保护护层)则则必须采采取相应应的措施施加以保保证。试试验研究究表明，钢钢筋保护护层可保保证钢筋筋与混凝凝土之间间有足够够的粘结结强度，防防止相对对滑动，如如果钢筋筋保护层层的厚度度太薄，可可能使钢钢筋外围围混凝土土产生径径向劈裂裂，使粘粘结强度度降低，将将影响结结构安全全。所以以必要的的厚度可可以保证证砼对钢钢筋的握握裹力，使使钢筋与与混凝土土协同工工作。3.3保护护钢筋不不发生危危及结构构安全的的锈蚀，保保证结构构在设计计年限内内的安全全长期以来，人人们一直直以为混混凝土结结构应是是非常耐耐久的。直直到700年代末末期，发发达国家家才逐渐渐发现原原先建成成的基础础设施工工程在一一些环境境下出现现过早损损坏。美美国许多多城市的的混凝土土基础设设施工程程和港口口工程建建成后不不到二、三三十年甚甚至在更更短的时时期内就就出现劣劣化。根根据一项项调查表表明，我我国混凝凝土结构构的耐久久性普遍遍较差，不不少混凝凝土结构构不能保保证在550年的的设计使使用年限限内应有有的使用用功能和和承载能能力。国国内大多多数工业业建筑物物在使用用2530年年后即需需大修，处处于严酷酷环境下下的建筑筑物使用用寿命仅仅1520年年。民用用建筑和和公共建建筑的室室外阳台台、雨罩罩等露天天构件的的使用寿寿命通常常仅有330440年。桥桥梁、港港工等基基础设施施工程的的耐久性性问题更更为严重重，许多多工程建建成后几几年就出出现钢筋筋锈蚀、混混凝土开开裂。造造成这些些现象的的原因主主要有混混凝土强强度偏低低、抗碳碳化能力力不强、保保护层厚厚度偏小小和一般般使用单单位缺乏乏合理的的维护检检修等。 为了确保钢钢筋在设设计年限限内不发发生危及及结构安安全的锈锈蚀现象象发生，从从结构设设计角度度来讲，除除了提高高混凝土土的强度度等级外外，适当当地设计计混凝土土保护层层厚度值值也是一一项有效效的措施施。试验验研究表表明，混混凝土的的碱性环环境使包包裹在其其中的钢钢筋表面面形成钝钝化膜而而不宜锈锈蚀。但但是，由由于浇筑筑混凝土土过程中中离析、泌泌水、而而形成的的毛细孔孔道和裂裂隙，以以及混凝凝土收缩缩、温度度变化或或受力后后引起的的裂缝使使大气中中的水和和二氧化化碳或其其他酸性性介质得得以渗入入混凝土土内部，中中和了混混凝土的的碱性而而使其变变成中性性的碳酸酸钙，这这个过程程称为碳碳化。碳碳化随时时间由混混凝土表表面向混混凝土内内部发展展，其速速度与混混凝土的的质量及及环境有有关。当碳化到达达钢筋表表面以后后，钢筋筋的保护护膜发生生破坏，失失去钝化化膜的保保护。钢钢筋会逐逐渐开始始锈蚀，锈锈蚀产物物铁锈的的体积大大于相应应钢筋的的体积，因因而会向向四周膨膨胀；而而钢筋周周围的混混凝土会会限制它它的膨胀胀，产生生交界面面上的压压力，这这种压力力就称为为钢筋锈锈胀力。随随着钢筋筋锈蚀深深度的增增加，钢钢筋锈胀胀力将导导致混凝凝土保护护层受拉拉而开裂裂钢筋与与混凝土土之间失失去粘结结力，构构件整体体性受到到破坏，严严重时还还会导致致整个结结构体系系的破坏坏。结语综上所所述对于于钢筋保保护层这这一个容容易被忽忽视，然然而却非非常重要要的问题题，决不不能掉以以轻心，等等闲视之之,我们们要在正正确了解解钢筋及及混凝土土的受力力机理的的前提下下,充分分认识到到合理的的钢筋保保护层对对工程结结构的重重要性。认认真对待待，才能能使确保保构件的的正常使使用，提提高工程程质量2 钢筋筋保护层层不合格格的原因分分析2.1桩基基及桩基基钢筋笼笼的偏位位一般情况下下墩柱都都是建立立在桩基基础之上上的结构构物，要要保证墩墩柱的准准确施工工就必须须先保证证桩基桩桩位及钢钢筋笼定定位的准准确性。保护层厚度在施工过程中反映为钢筋与模板的距离，因此，墩柱钢筋的骨架几何尺寸直接影响成型后墩柱的保护层厚度。在模板几何尺寸一定的情况下，墩柱骨架钢筋尺寸愈大，则相应的保护层厚度愈小，反之亦然。其次由于墩柱的平面位置要求比较严格，公路工程质量验收评定标准规定墩柱的轴线偏位为10mm，桩基桩位要求在桥涵施工规范上是50mm，而墩柱保护层厚度为5mm，这就意味着墩柱钢筋笼安装位置必须控制在5mm内，否则墩柱的平面位置与保护层无法同时满足标准要求，出现这种情况时一般以牺牲墩柱保护层来保证平面位置的准确，这也是目前的通病。2.2钢筋筋加工安安装原因因1、作为钢钢筋笼定定型措施施的加强强钢筋，其其尺寸小小于或大大于设计计值，加加强箍筋筋在焊接接过程中中支撑不不牢固，钢钢筋受热热导致箍箍圈变形形呈椭圆圆状；2、钢筋笼笼加工时时，加强强钢筋与与主筋纵纵向不垂垂直，导导致钢筋筋笼横截截面变形形2.3钢筋筋笼吊装装原因1、钢筋笼笼在吊装装过程中中，与地地面或其其他结构构物碰撞撞造成钢钢筋笼变变形。2、墩柱钢钢筋笼在在与桩基基钢筋笼笼吊装对对接时，没没有精确确对中导导致墩柱柱钢筋笼笼发生偏偏斜；2.4钢筋筋笼保护护层垫块块原因1、钢筋保保护层垫垫块绑扎扎的间距距过大，且且与墩柱柱模板的的贴合情情况不佳佳。2、钢筋保保护层垫垫块强度度不够，立立模后容容易变形形。2.5混凝凝土浇筑筑混凝土浇筑筑工艺直直接影响响到已经经调整并并加固完完毕的钢钢筋及模模板，如如入模方方式不当当容易造造成钢筋筋与模板板间垫块块脱离位位置，振振捣人员员上下容容易引起起钢筋整整体晃动动并导致致位置偏偏移，振振动棒插插入位置置不当容容易导致致钢筋偏偏位。3 控制制钢筋保保护层的的措施控制保护层层的总体体思路在在严格控控制钢筋筋及模板板平面位位置、几几何尺寸寸的基础础上控制制钢筋与与模板的的距离，并并使钢筋筋、模板板及相应应的固定定设施（垫垫块、模模板固定定支架及及拉索）形形成一个个整体，在在浇筑混混凝土过过程中避避免破坏坏钢筋、模模板的整整体性，从从而保证证钢筋保保护层在在控制范范围内。3.1桩基基础钢筋筋笼准确确定位3.1.11 桩基定定位要准准确并做做好护桩桩在挖孔桩开开挖前，首首先要进进行桩基基位置的的定位，测量员要对桩位准确的放样，桩位的准确是保证桩基及钢筋笼子位置准确的前提条件，施工员不仅要把桩基的位置找准，而且一定要做好对桩位的保护工作，也就是说要做好临时护桩，以备桩基开挖后对挖孔桩锁口的准确定位。护桩要达到既能保护桩位又能不被破坏的目的3.1.22 挖孔桩桩锁口的的要求锁口的直径径应比桩桩基的直直径大约约20003000毫米米左右即即可，锁锁口中心心必须与桩桩位的中中心重合合，（规规范中规规定误差差不能超超过500毫米，实实际操作作中要控控制在110毫米米内），因因为锁口口是保证证钢筋笼笼位置准准确的第第一个屏屏障，到到时候钢钢筋笼子子要通过过锁口安装装定位。锁口做做好后一一定要及及时通知知测量员员再次对对桩位进进行放样样，检验验桩位是是否准确确，同时时用钢锭锭将护桩桩引到锁锁口上作作为永久久护桩，以以便灌装装前对钢钢筋笼准准确定位位。3.1.33 控制钢钢筋笼子子的位置置准确的的方法成孔后，为为了保证证安装后后的钢筋筋笼能在在挖孔灌注注桩的中中心位置置，通常常在安装装钢筋笼笼之前，要对桩孔进行验孔，首先要保证桩孔垂直度在规范以内，其次桩底沉渣情况及是否平整，以保证钢筋笼的垂直，才能开始安装钢筋笼子。安装完后用永久护桩拉出桩基中心，检查钢筋笼中心与桩基中心是否重合，若重合对钢筋笼直接定位，将其用20cm-30cm长28钢筋支撑在锁口上，保证其在浇筑过程不发生偏位，必要时在锁口上打眼定位。若钢筋笼不与桩中心重合则需要适当调整钢筋笼位置，使其与桩中心重合后再对其定位。3.1.44 控制挖孔灌注注桩中钢钢筋笼上上浮 在在浇注桩桩基混凝凝土时，如如果操作作不当，很很容易引引起钢筋筋笼子上上浮，导导致钢筋筋笼偏位位，造成成工程质质量事故故。所以以在灌注注过程中中一定要要注意以以下问题题： （1）在灌灌注桩基基混凝土土时，当当浇筑的的混凝土土接触到到钢筋时时，要将将浇注混混凝土的的速度适适当放缓缓，待浇浇筑的混混凝土高高度高出出钢筋笼笼子底面面122米时，再再加快混混凝土的的浇注速速度，这这时桩中中的混凝凝土已经经将钢筋筋笼子裹裹住，钢钢筋笼子子将不会会再上浮浮。（2）控制制混凝土土的塌落落度与连连续性浇浇筑，要要根据搅搅拌机的的规格、型型号，满满足规定定的搅拌拌时间要要求，搅搅拌的混混凝土不不能太“生”，塌落落度也要要满足桩桩基施工工的要求求；如果果是商品品混凝土土，则要要严格控控制混凝凝土出厂厂时间不不能过长长，尤其其在夏季季天热的的时候，混混凝土在在运输途途中不能能过长，这这些都是是造成混混凝土流流动性与与和易性性丧失的的原因等等。在浇筑桩基基混凝土土时，要要格外注注意的是是：当钢钢筋笼子子顶面距距离孔口口较深时时，在浇浇筑混凝凝土时，格格外注意意观察悬悬吊钢筋筋笼子的的吊筋变变化情况况，如果果看到吊吊筋有一一点儿向向上“撺”时，就就已经表表明钢筋筋笼子已已经上浮浮了，此此时要立立即采取取措施，放放慢混凝凝土的浇浇筑速度度。3.2墩柱柱钢筋加加工安装装控制墩柱钢筋均均设计为为竖向受受力主筋筋按照一一定间距距焊接固固定到环环向骨架架筋上，在在主筋外外侧按照照一定间间距盘绕绕螺旋箍箍筋。因因此控制制墩柱钢钢筋笼的的几何尺尺寸关键键在于控控制环向向加强箍箍筋的几几何尺寸寸。具体体采用以以下措施施：3.2.11加强箍箍筋的制制作有图纸提供供的环形形加强箍箍筋中心心轴线尺尺寸，无无法直接接用于生生产控制制。经过过多次调调整，发发现如下下关系：环形骨架筋筋的模具具直径=环形骨骨架直径径-环形形骨架钢钢筋直径径-100mm，模模具采用用12mmm钢板板作为面面板，采采用长110-112cmm的22钢钢筋为齿齿，间距距10ccm布置置垂直焊焊接与面面板上形形成一个个标准的的不同直直径的圆圆。在环环形骨架架的弯制制过程中中，采用用专门的的钢筋钳钳，一点点一点地地将钢筋筋贴靠在在模具上上，最后后在接头处预预留足够够的焊接接搭接长长度，先先点焊，然然后取下下加焊，加加焊时箍箍圈内需需作支撑撑，确保保骨架不不变形，对对制作好好的箍圈圈应妥善善保管，并并按主筋筋间距在在钢筋上上做好等等分点，以以便于绑绑扎。3.2.22现场绑绑扎受地形的限限制，大大部分钢钢筋笼需需要现场场绑扎，所所以对绑绑扎场地地的要求求比较高高。钢筋筋笼加工工的场地地要平整整且压实实，长度度必须长长于钢筋筋笼至少少3m，宽宽度要大大于钢筋筋笼直径径至少22m，选选取5000cmm15ccm15ccm的方方木作为为钢筋垫垫枕，在在两端的的方木顶顶面拉线线，使所所有方木木垫枕顶顶面位于于同一平平面上。绑扎时，采采用直角角尺控制制环形骨骨架钢筋筋的垂直直度。所所有主筋筋必须点点焊在骨骨架钢筋筋上事先先画好的的等分点点上，以以保证钢钢筋笼主主筋的顺顺直度。主筋与螺旋旋形箍筋筋交叉点点采用点点焊或扎扎丝梅花花形绑扎扎固定，即即间隔一一个交叉叉点固定定，绑扎扎完后注注意扎丝丝头不予予模板抵抵触。另另外螺旋旋筋使用用前必须须先调直直，在与与半径相相近的圆圆形构建建件上弯弯曲成相相近环形形备用，保保证螺旋旋箍筋与与主筋密密贴。3.2.33 钢筋笼笼吊装钢筋笼吊装装定位时时应先确确定墩位位或桩位位中心点点，按照照图纸设设计半径径5mmm在现场场用墨线线标出，再将桩柱连接部分钢筋调整到合适角度，保证墩柱钢筋安装时全部主筋都落在墨线形成环内可固定，完成钢筋的安装工作。在钢筋笼的起吊过程中应尽量避免拖动、滚动和碰撞。同时钢丝绳一定要居中保持钢筋笼的垂直度。3.3保护护层垫块块布置1、保护层层垫块应应采用高高强度砂砂浆垫块块代替塑塑料垫块块，以保保证立模模后垫块块不变形形。2、严格控控制保护护层垫块块间距，按按照800-1000cmm间距布布置。3.4模板板定位安安装在吊装模板板的过程程中必须须轻起轻轻放，尽尽量避免免模板与与钢筋笼笼的碰撞撞。圆柱柱模板安安装时，必必须保证证模板的的圆心与与墩柱中中心重合合，偏差差按设计计半径的的5mmm采用吊吊线锤控控制。模模板安装装完成后后，应从从上至下下检查垫垫块与模模板的贴贴合情况况，对于于偏差较较大的情情况应及及时调整整。3.5混凝凝土浇筑筑为减轻混凝凝土入模模冲击力力对钢筋筋与模板板间垫块块的影响响，混凝凝土高度度落差大大于2mm时采用用串筒，必必要时设设置减速速板。另外人员上上下要通通过专用用软梯，禁禁止通过过攀爬固固定完毕毕的钢筋筋。振捣捣时严格格控制振振捣棒的的落点位位置在距距离钢筋筋10ccm-115cmm处，禁禁止振捣捣棒碰触触钢筋。4 结语语通过在成渝渝高速公公路复线线（重庆庆境）项项目施工工过程中中，通过过对桩基基桩位准准确控制制及桩基基钢筋笼笼准确定定位的控控制，有有效的防防止了钢钢筋笼的的偏位，对对保证墩墩柱钢筋筋笼的准准确定位位取得了了良好的的控制效效果。通通过采用用对墩柱柱钢筋笼笼加工及及安装、保保护层垫垫块、模模板定位位安装、混混凝土浇浇筑这四四个环节节的控制制，在墩柱柱施工过过程有效效地将保保护层的的合格率率达到990%以以上，且且不合格格的点偏偏差100mm之之内的目目的。同同时，也也起到了了对墩柱柱偏位的的控制，为为桥墩的的整体受受力起到到了良好好的作用用。参考文献：1 混混凝土结结构工程程施工质质量验收收规范（GB50204-2002） 2 混混凝土结结构设计计规范 （ GB50010-2002 ） 10