提高混凝土钢筋保护层厚度合格率的措施
摘要:钢筋混凝土是当今桥梁工程和市政工程广泛应用的结构形式。混凝土钢筋保护层关系着钢筋混凝土构件的力学性能与结构物的使用寿命。在混凝土工程建设过程中,采取有效措施对混凝土钢筋保护层厚度进行有效控制无疑是特别重要。本文将结合工程实际对有助于提高混凝土钢筋保护层厚度合格率的措施进行探讨。
关键词:混凝土钢筋保护层;厚度合格率;措施
Abstract: the reinforced concrete is the bridge engineering and municipal engineering widely application form of the structure. Concrete protective layer reinforced concrete members reinforced with steel relationship between the mechanical properties and the service life of structures. In the concrete engineering construction process, take effective measures of reinforced concrete cover depth for effective control is undoubtedly particularly important. This paper will be combined with the engineering practice to help improve the reinforced concrete cover depth of the qualified rate measures are discussed.
Keywords: reinforced concrete cover; Thickness qualified rate; measures
钢筋混凝土的工程量大、覆盖面广,混凝土钢筋保护层厚度直接影响混凝土的耐久性和结构物寿命。在施工过程中所涉及的施工单位多、施工队伍杂、施工技术水平参差不齐,现场施工环境条件复杂,桥梁设计、施工中个体差异大不适合于工厂化生产等等,所有这些原因都会导致钢筋位置不准、混凝土钢筋保护层厚度的控制质量较差、钢筋保护层合格率低,也会直接导致混凝土易于开裂、混凝土钢筋锈蚀、混凝土胀裂等众多病害,给工程质量安全带来隐患。
一、混凝土钢筋保护层厚度合格的必要性
1.力学层面的必要性。钢筋混凝土的结构构件包括钢筋与混凝土两个组成部分。从建材的力学性能上讲,钢筋的抗拉强度较强,混凝土抗压强度较强,而抗拉强度很低。钢筋与混凝土的组合使它们独特的优势性能得以发挥,达到共同承担外部荷载的目的。因而,在考虑混凝土钢筋的受力条件时,要注重考虑混凝土在受压应力上的表现和钢筋在受拉应力上的表现。钢筋混凝土构件中,钢筋实际受拉应力能否与设计应力相吻合,基本上取决于其在混凝土结构中是否被用在正确的位置。
2.钢筋和混凝土粘结力层面的必要性。钢筋与混凝土能共同工作,是因为当混凝土硬化到一定强度后,两者间建立起极大的粘结强度,对彼此产生一种相互作用力——握裹力。混凝土结构中的钢筋保护层要具备一定厚度,才可保证钢筋与混凝土间的握裹力。万一钢筋保护层的厚度过低,钢筋会过分挨近构件边缘,容易导致露筋或受力时表层混凝土脱落,导致握裹力减小。而且,过小的钢筋保护层,其表层的混凝土随时间推移逐渐碳化,边缘位置的钢筋失去保护而发生锈蚀,钢筋和混凝土间会失去粘结力,进而使构件承载力下降,严重时甚至导致结构体系的整体破坏。
3.构件耐久层面的必要性。保护层除上述作用外,还有保护钢筋避免锈蚀的作用,以保障混凝土钢筋结构的耐久性。在一般条件下,主要考虑大气侵蚀造成的钢筋氧化生锈。与此同时,混凝土密度小、有裂缝、保护层较小,以及混凝土的碳化和钢筋电化学反应等会加速侵蚀过程。钢筋氧化生锈进而导致其体积膨胀,最终使混凝土保护层的开裂形成恶性循环,钢筋锈蚀进速度不断加快,建筑的使用寿命急剧缩短。故而,保证保护层的厚度在规定范围内,能够最大限度地保护钢筋避免氧化锈蚀,延长混凝土碳化到钢筋的时间,确保建筑物的使用年限。对某些特殊情况下的建筑物,比如处在腐蚀气体空间的建筑物,在设计上要针对混凝土的钢筋保护层作出专门规定,以确保建筑物的结实耐用。
4.混凝土防火层面的必要性。钢筋结构的保护层对混凝土内的钢筋有一定的防火作用。当建筑物发生火灾时,环境温度剧烈升高,钢筋与混凝土有着不同的热膨胀系数。当钢筋的膨胀值大于混凝土时,会损伤和损伤二者间的握裹力。如果钢筋温度升至 700℃,其屈服强度会大幅度降低,从而失去与混凝土协同工作的性能,最终导致建筑结构的破坏。而混凝土属于不良导热体,能够避免钢筋立即接触高温,延缓建筑结构失去承载力的过程,为活在救援赢得更多时间。对于特殊建筑,为提高其耐火性,在设计时要增加结构构件保护层的厚度。
二、提高混凝土钢筋保护层厚度合格率的措施
1.认真进行图纸会审,做好技术交底。在技术交底时,要特别注重负责施工的单位对施工队伍与班组进行的交底。不同的设计图纸对钢筋保护层有着不同的厚度要求。当混凝土强度要求不同时,其保护层的厚度也是不一样的。基本的迎水面的保护层厚度一般为5cm,有时要达10cm,这都要求施工队伍严格按照图纸要求进行绑扎钢筋。但在实际施工中,经常出现操作手不参照结构图纸的说明,仅凭经验进行钢筋的设置。有的不使用标准垫块,有时为省事混用垫块或者少用垫块,造成保护层的偏差。这些现象的发生都与施工方不看重技术交底工作、未进行严格施工管理有关。这些人为因素,在努力下,都是可完全杜绝的。
2.注重钢筋翻样。施工方的翻样人员要熟悉图纸和操作规范的要求。在翻样时要保证箍筋的正确翻样尺寸。对钢筋较密集,构造较复杂的梁、柱连接处,主梁与次梁相连处一定要放实样,合理放置各个方向上的主钢筋和副钢筋。同时应确保钢筋的尺寸正确,为施工过程中对钢筋的安装与绑扎节点提供保障,务必避免由于交接处的钢筋分布密集难于安装而造成保护层位置被钢筋挤占,从而出现露筋的状况。
3.确保模板工程正确的制作与安装。模板制作过程产生的尺寸偏差同样会导致保护层超标,所以应注意模板制作和安装的准确。制作要做到规范、尺寸要达到精确,缩模现象尤其容易造成钢筋保护层过小,甚至出现露筋现象。
4.规范化钢筋绑扎成型的工序。绑扎时要依照图纸进行规范化操作,要保证骨架各部的尺寸与精度,确保主筋安放到准确位置,这是防止钢筋保护层发生偏差的前提。对于较为复杂的梁板和纵横交织的梁柱,应该在认真执行技术交底工作的基础上,合理安装主梁和次梁的主钢筋,同时注意施工次序,避免钢筋挤占其保护层情况的发生。
5.将钢筋保护层垫块的安放与绑扎固定作为建设工程施工中一个重点环节。一方面,在实际工程建设中,常出现垫块安放数量不足造成钢筋沉降或者垫块被挤压变形甚至破碎的情况。一般施工标准要求每隔0.8-1m设置一个垫块,在钢筋直径较小时,还应适当缩减相邻垫块的间距。另一个比较常见的问题是垫块被混用、乱用,同一工程不同结构部分对钢筋保护层的要求也不同,但在施工场地,有的工人把梁的垫块当作板筋垫块使用,而将板筋垫块当作梁的垫块。在一般性的检测中,经常发现结构物的负弯矩钢筋或者双层双向钢筋上排筋的保护层过大等问题。再次,钢筋保护层的垫块的材料和质量也越来越引起重视,塑料垫块与混凝土不容易粘结在一起且易老化,现在有全面向高强砂浆垫块过度的趋势。钢筋工程施工属于隐蔽工程施工,是混凝土结构中质量监控的焦点,施工监理一定做好对钢筋工程的隐蔽验收。
6.加强模板制作和立模的质量控制。钢筋骨架制作完成后,立模质量直接影响钢筋保护层厚度和厚度合格率,要采取提高模板刚度、强化支撑加固、加强检查验收等措施,防止在混凝土浇筑过程中胀模、走模,确保钢筋保护层厚度工前合格率和工后合格率。
7.文明施工,注重保护成品。在对混凝土进行浇捣的过程中倡导文明施工,注意保护成品。有的施工单位浇捣混凝土时,常常没有专门人员的统一指挥和监督。施工人员在绑扎成型且已通过验收的钢筋骨架表面随意走动、乱踏乱踩,甚至把机械器具置于其上,使支撑马墩与垫块被挤压变形或者被踩坏,还造成混凝土内部的钢筋变形与位移,无法保证钢筋的位置与钢筋保护层的厚度。另外,在浇捣过程中无序振捣,局部过分振捣或者振动装置触及钢筋骨架,都会造成钢筋骨架的变形、错位,导致保护层厚度不合格。故而,在混凝土的浇捣施工中,要做到规范化操作,除对易于错位的钢筋进行有效固定外,还要有专人进行指挥监督,严禁人员随意在钢筋上行走,振捣过程要严格按照操作规范认真有序地进行,振动捧不可随意碰触钢筋骨架。
结语:
钢筋保护层的厚度是一个易于被忽视,然而在工程建设中非常关键的问题。
在我们所知道的混凝土工程的缺陷里,混凝土开裂、钢筋出露锈蚀等问题有很大部分是因为保护层厚度不合格这一原因引起。因而,要加大对施工涉及人员的培训与管理,使其充分了解钢筋保护层的厚度达标对整个工程结构建设的重要性。要在从设计到施工的所有环节中,认真关注钢筋保护层的厚度问题,确保桥梁等钢筋混凝土结构能符合设计耐久性的要求,进而保障整体工程质量,使工程建设的施工水平更上一层楼。
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