浅谈钢筋混凝土保护层与施工控制 管永存 ， 朱长胜２，严港琴 （１．中交一公局桥隧工程有限公司，北京 １０００７０；２．南京市公路建设处，江苏 南京摘２１００００） 要：钢筋混凝土结构是交通建设工程中被广泛采用的结构形式。应用面广，也容易受到人为操控等外部因素影 响。所以在施工过程中钢筋混凝土保护层厚度的控制一直以来是工程施工质量中的一个难题，本文着重介绍了钢筋混 凝土结构中保护层的重要性与必要性，反映了保护层偏差对钢筋混凝土结构的危害性，并就江六高速公路扬州项目对 钢筋混凝土结构保护层厚度控制措施做一简述。 关键词：钢筋混凝土；保护层厚度；控制措施 中图分类号：ｕ４４４ 文献标识码：Ｂ 国家规范对钢筋混凝土保护层厚度结构实体检测 的要求《混凝土结构工程施工质量验收规范》 （ＧＢ５０２０４—２００２）特别提出了对钢筋保护层厚度的 检验要求，对检验的结构部位和构件数量及验收方 法，都做了明确的说明，并作为工程主体质量验收前 实体抽检的一个重要内容，可见钢筋混凝土结构中保 护层的重要性。历年来因钢筋混凝土保护层问题间接 影响着钢筋混泥土结构的稳固性。交通部每年都要投 入越来越多的维修加固费用。对于钢筋保护层问题腐 蚀破坏非常严重的结构物，不得不进行维修加固。因 此，混凝土保护层是提高混凝土建筑物的寿命方法， 其经济效益是非常明显的。 １ 钢筋混凝土保护层作用 （１）钢筋和混凝土在建筑结构中是一个不可分 割的整体，从材料的力学性能来分析，钢筋具有较强 的抗拉、抗压强度，而混凝土只具有较高的抗压强 度，抗拉强度则很低。但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。 （２）钢筋被包裹在混凝土构件中形成钝化保护 膜，不与外界接触相对还比较安全，但如果钢筋保护 层厚度过小，也就是钢筋过分靠近受拉区一侧，一方 面容易造成钢筋露筋或钢筋受力时表面混凝土剥落， 另一方面随着时间的推移，表面的混凝土将逐渐碳 化，用不了多久，钢筋外混凝土就失去保护作用，从 而导致钢筋锈蚀，断面减小，强度降低，钢筋与混凝 土之间失去粘结力，构件整体性受到破坏，严重时还 作者简介：管永存（１９８２一），男，长期从事公路施工。 ２７８ ２Ｏｌ１年１２期（总第８４期） 会导致整个结构体系破坏。 （３）适当增加保护层的厚度，确保保护层的完 好性，有利于提高钢筋混凝土结构的耐久性。钢筋保 护层的厚度是影响钢筋锈蚀的重要因素，不少的锈蚀 问题都是由于保护层不够引起的。 （４）维护结构耐久性混凝土中保护层太薄容易 渗入潮湿气体和水，过厚则易产生裂缝，这些都可能 使钢筋锈蚀并膨胀，从而使混凝土遭受破坏，影响使 用和结构安全。 （５）承受外力作用保护层对钢筋有锚固力，利 用混凝土与钢筋间的锚固力，两者紧密结合，共同参 与工作。保护层过薄或缺失时，减低了它的锚固力从 而降低了结构抵抗轴力和弯矩的作用。 ２工程简介 江六高速公路扬州段项目位于扬州南绕城开发区 境内，路线起于古运河西侧，起点桩号为Ｋ２３＋７００， 跨扬子江中桥（即￥２４４）和通港路互通Ａ匝道，沿 开发区高架桥向西，止于高架桥西侧，终点桩号为 Ｋ２７＋２５０，路线全长３．５５０ｋｍ，标段内主要施工的钢 筋混凝土结构物分别是钻孑Ｌ桩、系梁、承台、板式 墩、盖梁、预制空心板梁及小型结构物。以下将板式 墩、盖梁及板梁３种钢筋混凝土结构物施工过程中钢 筋保护层厚度控制措施做一简述。 ３钢筋混凝土施工保护层厚度控制措施 （１）垫块选择：垫块必须采用与保护层尺寸相 同的同强度混凝土垫块或其他满足要求的定型加工产 品。本项目采用的是定型加工的点触式梅花型混凝土 垫块。 （２）钢筋加工及安装 ①钢筋半成品的下料尺寸决定着钢筋保护层厚度 的大小，所以下料要严格按照图纸要求尺寸下料，严 格控制各规格钢筋尺寸，不得任意加大或者缩小各型 号规格钢筋的尺寸。 ②钢筋安装时，应准确定位各型号类型钢筋的位 置，不得偏位或偏移。 ③钢筋安装时，绑扎或焊接应牢固，不得松动， 不得随意更改其位置，若有影响保护层厚度情况，可 规范允许范围内调整其尺寸及位置，以确保保护层厚 度满足设计及规范要求。 ④提高结构物钢筋骨架加工质量控制，钢筋安装 过程中，现场技术员及质检工程师随时检查钢筋尺 寸、间距、保护层厚度是否符合设计及规范要求。 （３）模板 ①控制模板的施工质量，严格检查模板的平整 度、刚度，使其符合设计及规范要求。 ②模板进场后首先进行预拼装，以保证模板制作 及安装精度。 ③定期检查模板的尺寸。 ④立模过程中，应加强对保护层厚度检查的频 率，特别在靠外模后，混凝土浇注前的检查。 （４）板式墩保护层厚度控制 ①钢筋加工时严格控制内箍尺寸，弯曲内箍钢筋 一定要符合设计尺寸和形状，作为样板使用，然后再 进行大面积加工生产。 ②立柱保护层主要在承台施工中立柱钢筋笼一定 要定位牢固预埋准确，这是保证立柱保护层厚度的关 键，立柱钢筋笼制作时部分箍筋与主筋进行点焊形式 连接，以保证整体钢筋骨架的稳定性。 ③垫块间距设置应满足保护层厚度的相关要求， 模板垫块保证４＂Ｊ＇／ｍ ，且应绑扎牢固，梅花形布置。 垫块由两根绑丝绑扎，将其牢牢固定在箍筋与主筋交 接处，垫块不得出现倾斜及下垂现象，并保证每个垫 块于模板结合紧密，确保垫块处于最佳受力点上，垫 块绑扎尾丝一律朝钢筋骨架内侧按倒，严禁向外深入 保护层内。 ④加强对工前保护层厚度的检测力度。混凝土浇 注前检测人员必须对立柱每根主筋保的护层厚度进行 量测，并做好记录。工前保护层厚度检测合格率必须 达到１００％方可允许其进行混凝土浇注。立柱拆模后 实验人员及时对保护层厚度进行检测，并与工前检测 数据进行对比，对出现个别保护层厚度不合格的进行 原因分析，并在后续施工过程中持续改进。 （５）盖梁保护层厚度控制 ①严格控制各规格钢筋下料尺寸，不得任意加大 或者缩小各型号规格钢筋的尺寸。 ②钢筋安装时，绑扎或焊接应牢固，不得松动， 不得随意更改其位置，若有影响保护层厚度情况，可 规范允许范围内调整其尺寸及位置，以确保保护层厚 度满足设计及规范要求（见图１）。 厂 一 一 Ｉ ｒｒｎ ｌ， ｝ 霉｛ １ Ｊ Ｉ １ｌｌ ｌ ｌ ＩＩ ｒ、 ｒ、 ｒ ｒ ｒ ｒ、 － 。 苫 、 ｌｆｌ ｌ Ｉｆ － ： ＿！∞ Ｚｆ （ｂ）盖梁底模保护层垫块安放不意图 图１ 盖梁保护层厚度控制 ③垫块间距设置应满足保护层厚度的相关要求， 底模及侧模垫块保证４个／ｍ ，且应绑扎牢固，梅花 形布置。垫块由两根绑丝绑扎，将其牢牢固定在主筋 上，垫块不得出现倾斜及下垂现象，并保证每个垫块 于模板结合紧密，确保垫块处于最佳受力点上，垫块 绑扎尾丝一律朝钢筋骨架内侧按倒，严禁向外深入保 护层内。 ④立侧模前检查底模保护层厚度，侧模靠好之后 再次进行工前保护层厚度检查，如有垫块脱落，偏位 情况，应立即进行纠正，否则不得浇注混凝土。 （６）预应力空心板梁保护层厚度控制 ①对于板来说，由于厚度较薄，又养护不到位， 在施工过程中一个是移位，一个是破碎，从而失去垫 块的作用，使这一区域的钢筋下沉，保护层不能满足 要求，所以垫块必须采用同强度砂浆制作而成的梅花 型点触式垫块。 ②半成品钢筋的下料及弯曲形状必须严格按照设 计尺图纸进行，不得任意加大或者缩小各型号规格钢 筋的尺寸。 ③板梁施工时将腹板钢筋撑点焊至外侧主筋与纵 向水平筋交汇处，并加密设置钢筋撑，每１ｍ按上中 下设置３道，保证主筋不往内侧偏移。 ２０１１年１２期（总第８４期）２７９ ④垫块间距设置应满足保护层厚度的相关要求， 一（７）管理控制 ①做好钢筋加工绑扎的验收工作。按照桥涵施工 般底板垫块问距不大于１．５ｍ，侧模垫块间距不大 于ｌｍ，且应绑扎牢固，曾梅花形布置。垫块由两根 绑丝绑扎，将其牢牢固定在主筋上，垫块不得出现倾 规范和验收标准进行检查和验收，重点检查钢筋下料 加工尺寸误差、钢筋笼成型后外形尺寸及刚度、垫块 类型及问距等关键项目。 斜及下垂现象，并保证每个垫块于模板结合紧密，确 保垫块处于最佳受力点上，垫块绑扎尾丝一律朝钢筋 骨架内侧按倒，严禁向外深入保护层内。外模靠好之 ②加强混凝土浇注前的保护层厚度检查。在立模 过程中加强抽检，对于立模后也应加强检查力度，保 后重新检查垫块有无脱落，偏位情况，如出现立即纠 正，否则不得浇注混凝土（见图２）。 证保护层厚度满足设计和规范要求。 ③将保护层厚度质量控制作为现场技术员，质检 工程师进行工序验收时的一项重点验收内容，对不符 合要求的，一律不得浇注混凝土。 ４ 结语 综上所述，如果不重视钢筋保护层厚度，所产生 （ａ 侧模保护层垫块安放示意图 的危害是不容忽视的。要在正确了解钢筋及混凝土的 受力机理的前提下，充分认识到合理的钢筋保护层对 工程结构的重要性并进行有效的控制。 参考文献： ［１］ＪＴＪ０４１—２０００，公路桥涵施工技术规范． （ｂ）底模保护层垫块安放示意图 ［２］ ＧＢ５０２０４—２００２，混凝土结构工程施工质量验收规范 图２预应力空心板梁保护层厚度控制 ： 、 、： ｔ． 、： ０； 、０； 、 ； 、０； 、０ ≯ ≯ Ｐ ≯ ≯ ≯ （上接第２６４页） 件，且构造复杂，要准确合理的把握其受力状态和传 力体系，应考虑其空间效应，采用空间有限元程序计 算。结构设计时根据成桥结构受力需要锚固横梁设置 了预应力，需保证横梁施工混凝土振捣密实。 （２）锚固横梁在施工最大悬臂状态及成桥状态 时，应力均满足规范要求，锚固横梁预应力的设置比 较合理。锚固横梁外侧腹板应力较大，需加强配筋构 造措施。 （３）由计算结果可知，主梁横隔板的主拉应力 最大值发生在横隔板人洞附近，达到５．６ＭＰａ，超过 一．６２８Ｅ十０７ －．３３２Ｅ十０７ －３５５０２１ 一．．２６ｌＥ十Ｕ ７ ． ７Ｅ十Ｕ， 了混凝土的设计抗拉强度，因此需加强横隔板人洞附 近的竖向配筋。 （４）由最大悬臂施工状态及成桥状态的计算结 ４８０Ｅ＋０７ 一．１８４Ｅ＋０７．１１３Ｅ＋０７ ４０９Ｅ＋０７ ．７０５Ｅ＋０７ 图６成桥状态主拉应力图 最大悬臂状态及成桥状态的应力分布情况，主要结论 如下： 果可知，活载引起横梁的应力变化不大，说明横梁的 应力主要受恒载引起，合理的布置横向预应力是保证 横梁满足受力要求的关键。 （１）拉索锚固横梁是整个部分斜拉桥的关键构 ２８０ ２０１１年１２期（总第８４期）