談鋼筋保護(hù)層的重要性及其控制

卞永根河北大城縣第二建筑工程有限公司（065900）

現(xiàn)代建筑已離不開(kāi)鋼筋混凝土構(gòu)件，無(wú)論是單層工業(yè)廠房還是高達(dá)數(shù)百米的摩天大樓，要是沒(méi)有鋼筋與混凝土,很難想象將會(huì)是一個(gè)什么樣的后果。

那么,鋼筋與混凝土到底是如何工作的呢?它們究竟是什么樣的關(guān)系呢?從材料的物理力學(xué)性能來(lái)講，鋼筋具有較強(qiáng)的抗拉、抗壓強(qiáng)度，而混凝土只具有較高的抗壓強(qiáng)度，抗拉強(qiáng)度卻很低。但是兩者的彈性模量較接近，還有較好的粘結(jié)力。這樣既發(fā)揮了各自的受力性能，又能很好地協(xié)調(diào)工作，共同承擔(dān)結(jié)構(gòu)構(gòu)件所承受的外部荷載。

因?yàn)殇摻钆c混凝土之間存在足夠的粘結(jié)力，在結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)，鋼筋混凝土構(gòu)件是作為一個(gè)整體來(lái)承受外力的；又由于混凝土的抗拉強(qiáng)度很低，為簡(jiǎn)化計(jì)算，一般混凝土只考慮承受壓應(yīng)力，而拉應(yīng)力則全部由鋼筋來(lái)承擔(dān)。對(duì)于受力構(gòu)件截面設(shè)計(jì)來(lái)講，受拉的鋼筋離受壓區(qū)越遠(yuǎn)，其單位面積的鋼筋所能承受的外部彎矩也越大，這樣鋼筋發(fā)揮的效率也就越高。所以一般來(lái)講，無(wú)論是梁還是板，受拉鋼筋總是應(yīng)盡量靠近受拉一側(cè)混凝土構(gòu)件的邊緣。如挑梁的受力筋應(yīng)設(shè)在構(gòu)件上部受拉區(qū)。如果放置錯(cuò)誤或者鋼筋保護(hù)層過(guò)大,輕則降低了梁的承載能力，重則會(huì)發(fā)生重大事故。

那么，受拉的鋼筋是否越靠邊越好呢？答案當(dāng)然是否定的。這是因?yàn)殇摻畹闹饕煞质氰F，鐵在常溫下就很容易氧化，更別說(shuō)在高溫或潮濕的環(huán)境中。鋼筋被包裹在混凝土構(gòu)件中形成鈍化保護(hù)膜，不與外界接觸相對(duì)還比較安全。但如果鋼筋保護(hù)層厚度過(guò)小，也就是鋼筋過(guò)分靠近受拉區(qū)一側(cè)，一方面容易造成鋼筋露筋或鋼筋受力時(shí)表面混凝土剝落；另一方面隨著時(shí)間的推移，表面的混凝土將逐漸碳化，用不了多久，鋼筋外混凝土就失去了保護(hù)作用。從而導(dǎo)致鋼筋銹蝕，斷面減小，強(qiáng)度降低，鋼筋與混凝土之間失去粘結(jié)力,構(gòu)件整體性受到破壞，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)導(dǎo)致整個(gè)結(jié)構(gòu)體系的破壞。

在工程實(shí)際中，由于鋼筋保護(hù)層厚度未按規(guī)范要求所導(dǎo)致的質(zhì)量問(wèn)題不勝枚舉。比較突出的如，現(xiàn)在商品住宅樓工程建設(shè)中，樓板負(fù)彎矩鋼筋保護(hù)層偏大，及現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)中主次梁交界處主梁的上部負(fù)彎矩鋼筋保護(hù)層偏大的問(wèn)題。以住宅樓為例，如今的住宅面積越來(lái)越大,樓板跨度也越來(lái)越大，尤其是客廳樓板。某單位建設(shè)的跨度達(dá)5.7m的樓板，厚度為150mm，設(shè)計(jì)是雙層雙向鋼筋網(wǎng)。從結(jié)構(gòu)的力學(xué)計(jì)算來(lái)講，支座處的負(fù)彎矩不比跨中板底正彎矩小多少，但由于施工時(shí),施工單位對(duì)支座負(fù)彎矩鋼筋未引起足夠重視，結(jié)果工程剛竣工還未使用,就發(fā)現(xiàn)樓板上表面四周墻根處出現(xiàn)了許多裂縫。后經(jīng)權(quán)威檢測(cè)部門(mén)檢查測(cè)試后發(fā)現(xiàn)，支座處負(fù)筋的保護(hù)層普遍超過(guò)規(guī)范，最大的甚至超過(guò)了70mm，使樓板上部的負(fù)彎矩鋼筋的作用大大降低，有些甚至完全失去作用。最后在迫不得已的情況下，經(jīng)設(shè)計(jì)同意采取局部加固補(bǔ)強(qiáng)措施，盡管這樣還是給施工單位本身造成了很大的經(jīng)濟(jì)損失。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，目前住宅樓板開(kāi)裂問(wèn)題中70%左右是由鋼筋保護(hù)層位置不正確造成的。

那么，鋼筋保護(hù)層又該如何控制呢?筆者認(rèn)為重點(diǎn)應(yīng)從兩方面著手:1）抓施工前技術(shù)交底；2）抓過(guò)程中要素控制。在施工前，應(yīng)針對(duì)不同的工程部位，根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙及施工驗(yàn)收規(guī)范，確定正確的鋼筋保護(hù)層。保護(hù)層的厚度并非千篇一律，一般來(lái)說(shuō)現(xiàn)澆樓板的保護(hù)層厚度為15mm，而基礎(chǔ)的保護(hù)層厚度有墊層通常為40mm，無(wú)墊層70mm。因此，在對(duì)操作者的技術(shù)交底中必須明確此厚度，否則很容易造成返工。在施工過(guò)程中，重點(diǎn)要做到規(guī)范操作，特別是在混凝土現(xiàn)澆板澆搗過(guò)程中，尤其需要重視。往往是鋼筋綁扎時(shí)位置都很正確，但一到澆搗時(shí)情況就變了樣，不是人踩就是工器具壓在上面，由此造成的后果是支撐鋼筋的馬墩被踩倒，混凝土上層鋼筋彎曲變形，保護(hù)層的厚度也就得不到保證。所以在施工過(guò)程中，應(yīng)做到規(guī)范操作，嚴(yán)禁操作人員在鋼筋上隨意行走；對(duì)上層鋼筋應(yīng)作有效的固定；澆搗中還應(yīng)經(jīng)常檢查，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)解決。

誠(chéng)然，鋼筋保護(hù)層厚度對(duì)單項(xiàng)工程質(zhì)量并不是起決定作用的，但如果不重視它，所產(chǎn)生的危害也是不容忽視的。我們要在正確了解鋼筋及混凝土的受力機(jī)理的前提下，充分認(rèn)識(shí)到合理的鋼筋保護(hù)層厚度對(duì)工程結(jié)構(gòu)的重要性。只有防微杜漸，才能使我們的技術(shù)水平更上一個(gè)臺(tái)階。

[1]GB50204-2002,混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[S].

[2]GB50010-2002混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[3]GB50007-2002,建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[4]混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)造手冊(cè)(第三版)[M].中國(guó)有色工程設(shè)計(jì)研究總院.