摘 要:本文簡要闡述了鋼筋混凝土保護(hù)層的重要性,通過工程實(shí)際經(jīng)驗(yàn)介紹了保護(hù)層的作用,以及工程施工中的質(zhì)量通病及常用的控制措施。
關(guān)鍵詞:混凝土 鋼筋保護(hù)層 施工 質(zhì)量通病 控制措施
中圖分類號:TU2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3791(2013)05(a)-0136-01
當(dāng)我們走進(jìn)城市時,一座座高樓林立眼前,正是因?yàn)橛辛虽摻罨炷恋陌l(fā)明才讓現(xiàn)代文明如此突飛猛進(jìn)的發(fā)展。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)能讓人們建造以前不可想象的高樓,而高樓的重量就是通過鋼筋、混凝土共同作用傳遞的。要使兩種材料中發(fā)揮最大的作用,就必須在施工現(xiàn)場嚴(yán)格控制鋼筋混凝土保護(hù)層的厚度。
在實(shí)際施工過程中,我們經(jīng)常發(fā)現(xiàn)鋼筋混凝土構(gòu)件中混凝土保護(hù)層厚度不足或者過大的情況,這些情況都將影響構(gòu)件整體的受力,嚴(yán)重情況甚至?xí)l(fā)生安全問題,引起財(cái)產(chǎn)損失及人員生命安全。所以我們要在施工嚴(yán)格控制混凝土保護(hù)層的厚度,加強(qiáng)施工人員的質(zhì)量意識,嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)。要控制好施工過程中保護(hù)層的厚度我們就必須了解包混凝土保護(hù)層的作用及施工通病。
首先,我們介紹一下鋼筋混凝土保護(hù)層的作用。
(1)在正常使用極限狀態(tài)下保證結(jié)構(gòu)正常工作的作用。
(2)滿足鋼筋粘結(jié)、錨固的作用,使鋼筋充分發(fā)揮其計(jì)算所需強(qiáng)度。
(3)滿足構(gòu)件耐久性的要求,使鋼筋因有混凝土的保護(hù)而不易銹蝕。
(4)滿足防火要求,保護(hù)鋼筋不因火災(zāi)快速達(dá)到軟化點(diǎn),構(gòu)件承載力迅速下降發(fā)生倒塌。
正因?yàn)榛炷帘Wo(hù)層的上述重要作用,驗(yàn)收規(guī)范要求在實(shí)體檢測中混凝土保護(hù)層厚度計(jì)混凝土的強(qiáng)度列為必查內(nèi)容之一,這也反映了它在混凝土結(jié)構(gòu)施工中的重要性及質(zhì)量檢查的必要性。所以,在施工中加強(qiáng)混凝土保護(hù)層厚度控制是確保主體結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。
其次,混凝土保護(hù)層厚度設(shè)置正確的重要性也是施工人員必須了解的。
(1)鋼筋和混凝土在結(jié)構(gòu)施工中已經(jīng)形成了不可分割的親密關(guān)系,從材料的物理性能來分析,鋼筋具有較高的抗拉、抗壓的強(qiáng)度,而混凝土只有較高的抗壓強(qiáng)度,抗拉、抗折強(qiáng)度都較低。但兩者的彈性模量相近,而混凝土還具有較好的粘結(jié)力,這樣就能重復(fù)發(fā)揮各自的受力特性,又能很好的協(xié)調(diào)工作,共同抵御外部施加的荷載。
(2)鋼筋與混凝土兩者之間存在很強(qiáng)的粘結(jié)力。在計(jì)算時,鋼筋混凝土是作為一個整體來承受外部的荷載的。同時,由于混凝土的抗拉強(qiáng)度較低,所以只考慮混凝土的所承受的壓應(yīng)力,而壓應(yīng)力則全部由鋼筋來承擔(dān)。對于受力構(gòu)件截面設(shè)計(jì)來講,受拉的鋼筋離受壓區(qū)越遠(yuǎn),其單位面積的鋼筋承受的外部彎矩也就越大,這樣鋼筋發(fā)揮效率也就越高。所以,無論梁還是板,受拉鋼筋總是應(yīng)靠近受拉一側(cè)混凝土構(gòu)件的邊緣。
那么,受拉鋼筋是不是越靠邊越好呢?答案是否定的,這是因?yàn)殇摻畹闹饕煞质氰F,鐵在常溫下很容易氧化,更別說在高溫、潮濕的環(huán)境中了。鋼筋包裹在混凝土中形成鈍化保護(hù)膜,不與外界環(huán)境接觸比較安全,但是如果混凝土保護(hù)層過小,即鋼筋太靠近混凝土構(gòu)件受拉一側(cè),一方面容易造成鋼筋露筋或鋼筋受力時表面混凝土剝落;另一方面,隨著時間的推移,表面混凝土將逐漸碳化。用不了過久,表面混凝土就會失去保護(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)重時還會導(dǎo)致整個結(jié)構(gòu)體系破壞。
再次,混凝土保護(hù)層在施工中存在的問題。
混凝土保護(hù)層厚度的變化是鋼筋移位帶來的直接反映。保護(hù)層變小時,較薄的混凝土層對鋼筋的握裹力隨之減弱,同時也引起錨固受力傳遞性能的不足,從而影響結(jié)構(gòu)抗力。從長期來看,保護(hù)層過小會導(dǎo)致混凝土碳化、鋼筋脫鈍、鋼筋銹蝕加快等問題,最終影響結(jié)構(gòu)耐久性及使用年限。筆者在近幾年的施工中歸納總結(jié)了一些混凝土保護(hù)層質(zhì)量通病作簡要介紹。
(1)技術(shù)準(zhǔn)備期間,施工技術(shù)人員圖紙理解不夠透徹,規(guī)范不夠熟悉,造成鋼筋下料尺寸錯誤,如主次梁交接的地方就要考慮主梁在下次梁在上,箍筋尺寸應(yīng)相應(yīng)改變,如不注意此處保護(hù)層易出問題。
(2)技術(shù)人員在下料時應(yīng)仔細(xì)核對圖紙,計(jì)算相應(yīng)尺寸,后臺制作是還應(yīng)嚴(yán)格控制誤差,以免出現(xiàn)鋼筋半成品無法安裝或?qū)е卤Wo(hù)層過小甚至無保護(hù)層發(fā)生的情況。
(3)在實(shí)際施工中,對墊塊的作用不理解,對墊塊的質(zhì)量不重視,造成以下情況發(fā)生:墊塊強(qiáng)度低,墊塊數(shù)量少,豎向鋼筋的墊塊固定不牢,失去應(yīng)有的作用。
(4)鋼筋墊的過高或者墊層澆筑過高,明顯減少截面高度。
(5)在支模澆筑混凝土過程中,施工人員隨意踩踏、晃動鋼筋,振搗棒等直接振動鋼筋,造成鋼筋移位,引起混凝土保護(hù)層厚度減小。
(6)混凝土施工標(biāo)高控制不到位。
(7)對成品的保護(hù)不到位,混凝土施工過程中對鋼筋保護(hù)不到位,造成負(fù)筋塌陷等。
最后,針對上述混凝土保護(hù)層質(zhì)量通病,我們在施工采取了相應(yīng)的控制措施。
(1)認(rèn)真學(xué)習(xí)鉆研業(yè)務(wù),提高施工技術(shù)人員及具體操作人員的技術(shù)素質(zhì),嚴(yán)格按規(guī)范施工,加強(qiáng)各環(huán)節(jié)的管理。
(2)工程開工前,組織相關(guān)技術(shù)人員,認(rèn)真學(xué)習(xí)圖紙、交流意見,使各方明白設(shè)計(jì)意圖,如遇到復(fù)雜結(jié)構(gòu)式,可邀請?jiān)O(shè)計(jì)人員進(jìn)行交底,達(dá)到充分理解。
(3)施工時應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)范及圖紙要求制作保護(hù)層墊塊后購置塑料墊塊及固定件。對于上部鋼筋重量較大的結(jié)構(gòu),可考慮在后臺制作比設(shè)計(jì)強(qiáng)度高一級的混凝土墊塊,一來可以保證的墊塊的尺寸統(tǒng)一,避免現(xiàn)場放置時引起保護(hù)層厚度不一,二來可以加強(qiáng)現(xiàn)場文明施工,防止出現(xiàn)材料亂擺亂放現(xiàn)象。
(4)在計(jì)算下料長度時要細(xì)心,仔細(xì)核對避免低級錯誤發(fā)生,加工鋼筋時要嚴(yán)格控制誤差,保證與料單一致。
(5)加強(qiáng)對鋼筋綁扎過程的控制,確保受力鋼筋位置的正確,綁扎方法合理,綁扎牢固。對于插筋部位可以采用小鋼筋加固,成片墻體插筋可以搭設(shè)腳手架后者根部與板筋點(diǎn)焊加固等。柱子插筋可在底部加套一個箍筋保證柱子的截面正確。
(6)混凝土構(gòu)件支模板、綁扎、混凝土澆筑時注意對鋼筋的保護(hù),如發(fā)現(xiàn)錯位情況立即復(fù)位。不要隨意踩踏,如發(fā)現(xiàn)受力鋼筋向下彎曲、位置偏移等要及時復(fù)位。特別是支座負(fù)筋的高度要引起充分重視,支座負(fù)筋保護(hù)層過小易發(fā)生支座出混凝土開裂、懸挑板斷裂等情況。
(7)加強(qiáng)施工管理,提高施工參與人員的技術(shù)素養(yǎng),嚴(yán)格按照規(guī)范、送紅股操作規(guī)程和設(shè)計(jì)文件要求施工、加強(qiáng)過程控制,做好混凝土澆筑前的鋼筋成品保護(hù)工作。
混凝土保護(hù)層對混凝土的耐久性和結(jié)構(gòu)使用年限、構(gòu)件承載能力均有較大影響,因而工程技術(shù)人員應(yīng)該對混凝土保護(hù)層具有明確清晰的概念,同時設(shè)計(jì)和施工均要對其予以足夠的重視?;炷帘Wo(hù)層對單項(xiàng)工程質(zhì)量并不是起絕對作用的,但如果不重視它所產(chǎn)生的危害也是不容忽視的。我們也在充分認(rèn)識混凝土保護(hù)層原理及危險(xiǎn)的情況下,提高全員意識,防微杜漸,是我們的施工技術(shù)水平更上一層樓,為祖國的建設(shè)添磚加瓦。
參考文獻(xiàn)
[1]GB50010-2010,混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].2010.
[2]GB50204-2002(2011版),鋼筋混凝土工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[S].2011.
[3]吳培明.混凝土結(jié)構(gòu)[M].武漢:武漢工業(yè)大學(xué)出版社,2003.