免綁扎混凝土保護層墊塊的設計與施工質量控制

周苗苗 王麗麗 馮 拴 王一沛

(1.河北建筑工程學院，河北 張家口 075000；2.河北省涿鹿縣公共資源交易中心，河北 張家口 075600)

免綁扎混凝土保護層墊塊的設計與施工質量控制

周苗苗1王麗麗2馮 拴1王一沛1

(1.河北建筑工程學院，河北 張家口 075000；2.河北省涿鹿縣公共資源交易中心，河北 張家口 075600)

鋼筋保護層厚度偏大或偏小是影響現澆樓面質量的主要問題.介紹了鋼筋保護層在現澆樓板中的偏差及危害、現有現澆樓板保護層控制措施和帶彈簧卡的免綁扎式混凝土墊塊.重點對帶彈簧卡的免綁扎式混凝土墊塊的設計和施工質量控制技術進行了論述，對現澆樓板保護層的質量控制具有借鑒意義和推廣價值.

混凝土保護層；免綁扎混凝土墊塊；設計；施工質量控制

0 引 言

混凝土保護層厚度對鋼筋的粘結錨固能力、防止鋼筋銹蝕、耐久性能和防火性能均有重要影響.為了保證混凝土保護層厚度，《混凝土結構設計規(guī)范》(GB50010-2010)中規(guī)定了在不同設計使用年限和環(huán)境條件下混凝土保護層厚度的最小值.《混凝土結構工程施工質量驗收規(guī)范》(GB50204-2002)規(guī)定必需對重要部位的鋼筋保護層厚度進行結構實體檢驗.

混凝土保護層厚度與環(huán)境類別、設計使用年限、構件類型、混凝土強度等級和鋼筋公稱直徑等有關.混凝土保護層厚度的最小值要滿足要求，但混凝土保護層厚度也不能太大，當縱向受力鋼筋的保護層厚度大于50 mm時，宜對保護層采取有效的保護措施.當在保護層內配置防裂、抗剝落的鋼筋網片時，網片鋼筋的保護層厚度不應小于25 mm.

1 鋼筋保護層在現澆樓板中的偏差及危害

目前現澆板中為雙層雙向鋼筋，對于上層板筋來說，在樓面管線安裝及混凝土澆筑時，未鋪設施工通道，工人常在板面鋼筋上走動，導致鋼筋嚴重變形、偏位和下陷，鋼筋保護層厚度偏大，引起板面開裂，使構件截面有效高度降低，從而構件承載力下降，給現澆結構質量造成較大影響.對于下層板筋來說，由于工人的施工質量問題，不按規(guī)范施工，極易引起鋼筋移位、鋼筋保護層厚度偏小，混凝土保護層過薄引起鋼筋銹蝕脹裂，從而出現板底縱向裂縫，鋼筋混凝土保護層的厚度關系到結構的耐久性、防火性和受力性能等.

2 現有現澆樓板保護層控制措施

2.1 技術措施

(1)墊塊.

圖1 梅花形混凝土墊塊

墊塊又叫鋼筋保護層墊塊，放在鋼筋和模板之間，固定鋼筋位置，用以防止鋼筋外露而被腐蝕，是解決鋼筋固定常用的辦法.墊塊按材料分為塑料墊塊、砂漿墊塊和混凝土墊塊.塑料墊塊因與混凝土非相同材料而影響混凝土質量，而砂漿墊塊承載力較差，容易被踩碎.墊塊按形狀分為長方體墊塊、圓柱體墊塊、圓臺形墊塊、梅花形墊塊(如圖1)等.普通混凝土墊塊材質為一般水泥砂漿，強度往往低于主體混凝土強度，因其強度低而結構大多制成方形或長方形.預制混凝土墊塊時，可利用在澆筑混凝土時散落在混凝土輸送泵下面的混凝土和拆卸混凝土輸送泵時從輸送管里排出的混凝土制作，這樣既不需另外拌制墊塊混凝土，也不會增大工程成本.

(2)鋼筋馬鐙.

圖2 鋼筋馬鐙

上層板鋼筋通常采用鋼筋馬凳或墊塊撐起.馬凳也稱撐筋，用于上下兩層板鋼筋中間，起固定上層板鋼筋的作用.當基礎厚度較大時(大于800 mm)不宜用馬凳，而是用支架更穩(wěn)定和牢固.通常馬凳的規(guī)格比板受力筋小一個級別.鋼筋馬凳高度難以控制、偏差較大、成本較高.

2.2 管理措施

鋼筋保護層墊塊設置采取專人負責和專人檢查驗收制度.避免墊塊設置的數量不夠，導致鋼筋下沉或墊塊被壓碎.根據施工方案，合理布置墊塊，混凝土澆筑前全面檢查墊塊是否缺少或損壞.澆筑混凝土時要減少對鋼筋的沖擊，施工人員不得在鋼筋上踩踏.發(fā)現鋼筋踩踏移位時要對鋼筋進行修整.加強管理，制定相應保護層控制措施，明確獎罰規(guī)則，調動積極性.

2.3 存在的問題

鋼筋保護層墊塊目前常使用人造石材碎片進行支墊，但是這種方式容易出現移位、不牢固的現象.現行梁板混凝土墊塊，在混凝土澆筑時較容易擾動，使墊塊發(fā)生移位，導致混凝土鋼筋保護層不穩(wěn)定，帶來安全隱患.

施工中通常在鋼筋和模板之間放置墊塊，并與鋼筋固定在一起，用來保證鋼筋保護層的厚度，同時避免在澆筑或振搗混凝土時鋼筋的移位.目前大多數墊塊為混凝土墊塊，分綁扎式墊塊和不綁扎式墊塊.不綁扎式墊塊直接將墊塊放置在板底鋼筋的下部，不與鋼筋固定，這種墊塊雖然施工快捷，但是在混凝土澆筑或受到其他擾動時，鋼筋容易移位，不能發(fā)揮墊塊應有的作用.綁扎式墊塊需要人工穿扎絲并與鋼筋綁扎固定，雖然這種方法能確保鋼筋保護層的厚度，但是工序繁瑣，工人勞動強度大，浪費時間，施工效率低，施工現場扎絲隨意堆放，浪費現象嚴重等.

3 免綁扎混凝土墊塊墊塊的設計與質量控制技術

3.1 免綁扎混凝土墊塊的設計理念

混凝土墊塊與鋼筋綁扎可有效避免鋼筋移位，確?；炷帘Ｗo層厚度，但是綁扎鉛絲需要工人的大量勞動，而且費時費工，針對此問題，提出一種免綁扎的混凝土墊塊設計理念.這種免綁扎的混凝土墊塊需要達到的要求如下，第一，保證墊塊與鋼筋可靠固定，不移位，確?；炷帘Ｗo層厚度.第二，安裝方便，施工快捷.第三，混凝土墊塊具有一定的強度和剛度，不被壓碎.第四，實現混凝土墊塊與鋼筋的快速固定，提高施工效率.第五，降低施工成本.

3.2 免綁扎混凝土墊塊設計

現澆樓板施工質量問題與混凝土墊塊有密切的聯(lián)系，從源頭上控制現澆樓板的質量問題，不僅需要工人的規(guī)范施工，還需要墊塊的精細設計.本文提出并設計一種帶彈簧卡的免綁扎式混凝土墊塊，解決現有混凝土墊塊存在與鋼筋綁扎時，工序繁瑣，浪費時間，施工效率低，工人勞動強度大的技術問題，應用于現澆混凝土樓板.

該帶彈簧卡的免綁扎式混凝土墊塊，包括墊塊本體，所述墊塊本體的上端面開有鋼筋托槽，鋼筋托槽的底面至混凝土墊塊下端面的豎向距離為鋼筋保護層厚度.墊塊本體內部預埋有彈簧卡，所述彈簧卡是由一薄鋼件彎折而成，包括埋入鋼筋托槽正下方的腹部、伸出上端面容納限位鋼筋的肩部、向內縮口的頸部和向外敞開的頭部，頸部處依靠薄鋼件的彈性，使鋼筋由頭部經過頸部進入肩部.如圖3、4所示.圖示標記:1墊塊本體、2上端面、3鋼筋托槽、5腹部、6頭部、7頸部、8肩部、9槽口.其中墊塊本體長寬高分別為a,b,c；鋼筋保護層厚度為H；鋼筋托槽的弦長為d.圖3中，5、6、7、8是一個整體，為彈簧卡.

圖3 帶彈簧卡免綁扎式混凝土墊塊主視圖 圖4 帶彈簧卡免綁扎式混凝土墊塊俯視圖

該帶彈簧卡的免綁扎式混凝土墊塊構造巧妙，彈簧卡與混凝土墊塊一體化，使用操作方便，鋼筋輕松壓入彈簧卡內，實現混凝土墊塊與鋼筋的快速連接，無需綁扎即可完成鋼筋的固定，施工快捷.鋼筋在墊塊上被彈簧卡限位，有效保證了混凝土保護層厚度，同時避免了混凝土墊塊與鋼筋之間的移位，提高了施工質量.

3.3 免綁扎混凝土墊塊使用方法與質量控制技術

按規(guī)范和圖紙要求安裝模板和綁扎板鋼筋，然后從板的一邊向另一邊排布免綁扎混凝土墊塊，呈梅花形排布，每平米布置不少于4個，距樓板邊緣的距離為500 mm左右，將免綁扎混凝土墊塊安裝在底層鋼筋的交叉點上.

免綁扎混凝土墊塊的具體使用方法為：工人只需將板底部鋼筋對準頸部的上端，稍用力將鋼筋壓入頸部.當鋼筋被壓入頸部時，薄鋼件具有一定剛度，肩部對鋼筋有側向約束作用，鋼筋底部與鋼筋托槽接觸，本身鋼筋受重力作用，不會有向上的力沖破頸部，鋼筋不會脫離墊塊從頸部沖出，相當于該墊塊對鋼筋有環(huán)向約束作用，可以有效保證鋼筋保護層厚度和鋼筋定位.

4 工程應用

該免綁扎混凝土墊塊已應用于某住宅小區(qū)，第一層的現澆樓板墊塊采用免綁扎墊塊，作為對比，第二層現澆樓板的墊塊采用綁扎式墊塊，而且兩層的墊塊布置完全相同.測試結果如下：在時間上，免綁扎墊塊的安裝時間是普通墊塊的20%，工人操作十分方便，提高了生產效率.在施工效果上，該免綁扎墊塊可有效控制鋼筋移位，經得起混凝土澆筑時引起的擾動，完全達到了綁扎式墊塊的效果，測試混凝土保護層厚度符合要求.在制作上，該免綁扎墊塊制作簡單、方便、快捷，既可在工廠批量預制，也可在施工現場制作，彈簧卡可定制.在造價上，它僅比普通墊塊貴10%左右.在現場管理上，免綁扎墊塊的施工環(huán)境中無雜亂扎絲，現場整潔.由工程實踐得出，免綁扎混凝土墊塊極具工程應用推廣價值.

5 結 語

(1)現澆樓板保護層控制措施要從技術措施和管理措施上著手，雙管齊下，確保現澆樓板鋼筋保護層厚度.

(2)免綁扎混凝土墊塊構造巧妙，彈簧卡與混凝土墊塊一體化，使用操作方便，實現混凝土墊塊與鋼筋的快速連接，無需綁扎即可完成鋼筋的固定，施工快捷方便，極具工程應用推廣價值.

[1]GB50010-2010,混凝土結構設計規(guī)范[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2010

[2]GB50204-2002.混凝土結構工程施工質量驗收規(guī)范[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2002

[3]麻建鎖.一種帶彈簧卡的免綁扎式混凝土墊塊:中國,201520112753.1[P].2015～10～12

Design and Construction Quality Control of Free Lashing Concrete Protective Layer Pads

ZHOUMiao-miao1,WANGLi-li2,FENGShuan1,WANGYi-pei1

(1.Hebei Institute of Architecture and Civil Engineering,Zhangjiakou,075000,Hebei,China;
2.Hebei Zhuolu Public Resource Exchange Center of County,Zhangjiakou,Hebei,China 075600

The major problem affecting the quality of the cast floor is the thickness of concrete protective layer.The bias and harms of the concrete protective layer in the floor slab,concrete protective layer control measures of the existing floor slab and free lashing concrete pad with spring card are introduced,focusing on the design and construction quality control technology of free lashing concrete pad with spring card,which would be of reference and promotional value for quality control of concrete protective layer.

concrete protective layer;free lashing concrete pad;design;construction quality control

2014-12-25

周苗苗(1990-)，女，在讀研究生，從事新型結構體系及新型材料研究.

TU 3

A