建筑设计论文：钢筋保护层厚度控制

　　钢筋保护层厚度控制
　　曹艳峰
　　河北建设集团有限公司河北秦皇岛066000
　　摘要：钢筋保护层能有效地延缓保护层内主筋的锈蚀进程，还具有给钢筋骨架限位、固定的作用，但在实际施工当中，或由于设计图纸方面考虑欠周，或因施工操作不规范，钢筋保护层往往过薄或过厚。采取相应措施可以控制钢筋保护层厚度，确保施工质量。
　　关键词：钢筋保护层厚度控制
　　钢筋保护层除了能保证钢筋与混凝土之间能够共同工作，使构件形成一定的承载能力，并在其后几十年的混凝土碳化过程中，不致使主筋在所设定的年限内受其碳化影响，从而能有效地延缓保护层内主筋的锈蚀进程外，还具有给钢筋骨架限位、固定的作用。它的厚度是指从受力筋的外边缘到构件混凝土外边缘的距离，《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204—2002）中对受力筋的保护层厚度有严格的要求，对允许偏差值设了上限，且合格率必须达到90%以上。尽管这样，近年来仍有部分工程因保护层的厚度严重超出规范要求，出现一些质量问题，从而影响到钢筋混凝土结构的承载力和耐久性。
　　一、钢筋保护层厚度超标的危害
　　1、钢筋保护层厚度过薄的危害
　　钢筋保护层厚度过薄，容易造成钢筋露筋或表面混凝土脱落，从而导致钢筋锈蚀，断面减小，结构构件整体性受到破坏。例如，某工程的预制过梁，在制作过程中，过梁钢筋骨架的垫块数量过少，摆放位置不规范，造成钢筋保护层厚度过小，个别部位出现露筋，工程未交付使用，部分过梁表面已经有很多裂缝，对工程造成极大的隐患。
　　2、钢筋保护层厚度过厚的危害
　　（1）构件易横向开裂。工程实践证明，当混凝土构件纵向主筋保护层厚度大于40mm时，其表面极易出现垂直主筋方向的多处规则性横向裂纹，大大削弱了保护层的作用，加速主筋的锈蚀，最终导致构件提前破坏。
　　（2）降低构件承载力。根据《混凝土结构设计规范》（GB50204—2002）第7.2.1条中工程的常用单筋矩形截面受弯构件正截面受弯承载力计算公式M≤α1fcbx（h0-x/2）来计算分析得知：同样的配筋率，构件的承载能力与截面的有效高度h0成线性比例。即h0越大，承载能力值越高，反之越低。而构件的有效高度h0又源于截面高度减去保护层厚度及主筋的半径。这样，在截面高度不变的情况下，保护层厚度每增大一个值，h0即减去相应值，也即构件承载能力降低相应比例。以一个100mm厚、配筋φ8@160mm的现浇板为例：如其保护层厚度从标准15mm增大至25mm时，其承载能力将降低13%左右；而一个60mm厚、配筋也为φ8@160mm的现浇板，如果保护层厚度从标准15mm增大至25mm时，其承载能力将降低26%左右。
　　二、钢筋保护层厚度超标原因分析
　　1、设计考虑欠周
　　设计单位由于对施工方面考虑欠细，有些常规的设计截面与施工的实际情况不协调，比如井字梁梁底，主次梁和横框架梁交接处，两个方向的钢筋保护层均一样，造成了钢筋纵横交叉，产生叠合现象，此部位较易造成搭在次梁横向框架上的板的负弯矩筋保护层厚度偏小甚至露筋现象。
　　2、施工操作不规范
　　（1）混凝土现浇板在施工过程中，钢筋绑扎时其位置往往很规范，但到混凝土浇筑时，操作工人踩踏钢筋现象比较普遍，造成上层钢筋局部变形下弯，有些支撑钢筋的马凳甚至被踩坏，当然，有些马凳本身制作就不规范，下层钢筋垫块多用砂浆垫块，在踩踏钢筋过程中容易被压碎。
　　（2）预制过梁制作时，钢筋骨架绑扎不牢固，骨架在搬运、码放或入模过程中，如果操作不当，也容易造成骨架变形，在浇筑混凝土时施工人员不注意，钢筋骨架也容易被振偏。
　　三、钢筋保护层厚度超标预防措施
　　1、设计单位在设计时，应根据设计经验并充分结合工程实际情况，比如板的负弯矩钢筋可以将保护层数值做适当调整，给予定量处理。如果设计时考虑欠细，施工单位可以在图纸会审时与设计单位洽商并经同意，尽可能将负弯矩筋统一变为带肋钢筋，且尽可能直径粗一些。这样，即使经受一些踩踏之后，因其整体刚度较大，相比之下，较之光圆及细钢筋的变形值要小一些，也易于变形后的复验调整。
　　2、柱钢筋保护层厚度的预防措施：下料时，箍筋尺寸要正确，垫块应绑扎在柱的纵向受力钢筋上，且在一条水平线上。柱的模板安装好时，钢筋骨架正好居中，四边距模板距离应一致。
　　3、梁钢筋保护层厚度的预防措施：垫块的施工安装间距不应大于1.5m，而且垫块强度不应小于构件混凝土强度，对称绑扎在梁的四周。
　　4、板钢筋保护层厚度的预防措施：板类构件的正弯矩筋保护层厚度控制一般情况下，按传统做法垫块间距尺寸以缩短至600mm左右为宜。同样考虑垫块的强度问题，不致因垫块被压碎而致使钢筋下移：对于负弯矩钢筋的保护层除垫焊接马凳以外，还应注意马凳的摆放是否合理，马凳的制作是否使用。在混凝土浇筑过程中，应做到规范操作，要搭设走道板施工，防止施工人员随意踩踏钢筋。另外，施工人员和监理人员还应在混凝土初凝欠进行实体检查，对有问题的部位要及时处理。对钢筋保护层的固定方式，可采用定型垫块或护圈，代替传统的砂浆垫块，解决砂浆垫块厚度偏差大、强度偏低的通病。
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