沿海地區(qū)橋梁墩柱鋼筋保護層厚度控制

屈青龍 王剛

中國水利水電第三工程局有限公司 陜西西安 710024

1 鋼筋保護層偏差過大對橋墩受力的不利影響

目前，前期建設的橋梁工程墩柱鋼筋保護層厚度合格率偏低，保護層厚度與設計要求偏差較大。厚度過大會使鋼筋骨架有效截面減小，降低墩柱截面受彎承載力，混凝土表面易形成溫度裂縫和收縮裂縫；厚度過小會使鋼筋外圍混凝土產(chǎn)生收縮裂紋。裂縫會導致雨水及水汽滲入，腐蝕鋼筋，使鋼筋有效截面減少，影響結(jié)構(gòu)受力，進而影響墩柱的耐久性。因此，墩柱鋼筋保護層厚度質(zhì)控制對橋梁承載力、耐久性影響明顯，沿海地區(qū)尤其要注意鋼筋保護層厚度偏差的控制[1]。

結(jié)合地域特性，相對于行業(yè)標準，廣東省標準對于橋梁墩柱保護層偏差要求更為嚴格，規(guī)定墩柱保護層偏差為+10，-7mm，高行規(guī)規(guī)定。

2 沿海某高速公路橋梁墩柱鋼筋保護層質(zhì)量控制情況

正在建設的沿海某高速公路，某標段主線全部為橋梁工程，包含墩柱846根圓柱墩，直徑分1.4m、1.5m、1.6m、1.8m、2.0m、2.5m，高度3.4m-33..6m。施工初期，該項目橋梁墩柱鋼筋保護層厚度合格率不穩(wěn)定，個別墩柱鋼筋保護層偏差比較大，保護層厚度偏小，部分厚度超出下限，且單個墩柱鋼筋保護層合格率低于該標段施工單位最低控制指標。該項目鋼筋籠全部在鋼筋加工廠加工，分節(jié)運輸至現(xiàn)場安裝。調(diào)查發(fā)現(xiàn)胎架變形、螺旋筋滾焊、保護層墊塊布置是影響保護層厚度的4大主要因素。經(jīng)施工單位的改進，該項目橋梁墩柱的保護層合格率得到了明顯的提高。

3 提高墩柱保護層厚度措施

鋼筋籠尺寸偏大或者偏小均會引起保護層厚度的變化，安裝的偏差、模板的偏差、混凝土澆筑振搗等綜合因素疊加，會導致保護層不均勻。鋼筋籠直徑已達到允許偏差上限時，鋼筋籠的偏位必然會導致任何相對兩個方向的保護層同時超出最大允許偏差，造成保護層超出最大允許值，反之亦然。施工的各個環(huán)節(jié)出現(xiàn)較大偏差，均會影響墩柱鋼筋保護層的厚度，且工序誤差累積會增加保護層偏差過大的概率。因此，做好鋼筋加工及安裝主要工序質(zhì)量控制，是提高墩柱保護層合格率重要手段。提高鋼筋籠加工精度、減小安裝偏差、減少鋼筋擾動，可有效保證鋼筋保護層厚度尺寸符合設計要求且偏差在廣東省標準允許偏差范圍內(nèi)。

3.1 控制加強圈胎架變形量，及時修正加強圈尺寸

墩柱鋼筋籠加強圈制作胎架在使用一段時間后，會發(fā)生比較明顯收縮的變形，導致加強圈內(nèi)徑變小，經(jīng)測量最大出現(xiàn)直徑縮小15mm的情況，會導致鋼筋籠整體縮小15mm，采用該批次生產(chǎn)出的加強圈制作的鋼筋籠，外徑經(jīng)測量小于設計外徑15-20mm，對于鋼筋保護層控制極為不利，加工完成的第一節(jié)鋼筋籠報廢處理。及時修正胎架尺寸后，加強圈的尺寸與設計偏差保持在3mm以內(nèi)，基本無超出5mm以上的負偏差。

3.2 提高加工標準，嚴格控制加工尺寸，全部進行尺寸檢查

保護層厚度偏差是各工序綜合質(zhì)量控制的結(jié)果，鋼筋籠加工是最基礎、最重要的環(huán)節(jié)。減小鋼筋籠尺寸偏差，需要制定嚴格的加工制作標準，施工單位規(guī)定，鋼筋籠加工完成后，籠體外徑負偏差極值為10mm，正偏差極值為5mm，此時若消除其他影響保護層厚度的因素后，墩柱鋼筋保護層應為+5mm--2.5mm，符合設計要求，且偏差在允許范圍內(nèi)。

鋼筋加工場嚴格執(zhí)行該標準后，加工完成的鋼筋籠由項目部質(zhì)量員檢測驗收，重點測量籠體外徑，每節(jié)按照2-3m的間距測量，同一斷面最少測量兩個垂直方向，驗收標準為-10mm，+5mm，超出標準范圍的進行調(diào)整，調(diào)整不到位或無法調(diào)整的，報廢處理。

3.3 提高安裝精度，合理布置保護層墊塊

鋼筋籠運至現(xiàn)場安裝，安裝到位后，按照施工方案要求綁扎方形保護層墊塊，確保墩柱鋼筋保護層厚度符合設計要求?，F(xiàn)場檢查驗收發(fā)現(xiàn)，部分作業(yè)人員沒有嚴格執(zhí)行方案，局部未設置墊塊，保護層厚度偏差較大[2]。鋼筋籠標準節(jié)為12m一節(jié)，鋼筋籠長度遠大于其直徑方向尺寸，為桿件，由于重力，鋼筋籠會發(fā)生一定的彎曲變形，導致局部鋼筋保護層偏小，與其相對位置的鋼筋保護層則可能偏大，此時必須采用混凝土墊塊進行合理支墊，且局部受彎明顯墊塊需要加密，才可以確保鋼筋保護層厚度。

3.4 混凝土澆筑前入倉測量保護層厚度

墩柱模板安裝完成，采用四道纜風繩對拉，人工粗調(diào)位置及豎直度，測量員采用全站儀測精調(diào)，調(diào)整到位后將纜風繩拉緊并錨固到位?，F(xiàn)場質(zhì)量員需必須在混凝土澆筑前進入模板內(nèi)部，測量鋼筋筋凈保護層。檢測沿墩柱高程，每2m一個斷面，每個斷面測前后左右四個方，相鄰兩層間檢測方向旋轉(zhuǎn)45°，確保墩柱在各個方向上的保護層都可檢測到位。保護層厚度偏差控制在±5mm以內(nèi)，且檢測合格率需達到95%以上。

3.5 混凝土澆筑完畢墩柱鋼筋保護層檢測

墩柱混凝土澆筑完成，模板拆除后，應進行鋼筋保護層檢測，現(xiàn)場質(zhì)檢人員配備鋼筋保護層檢測儀，及時對鋼筋保護層進行檢測，計算保護層合格率。施工初期應有針對性的進行測量，混凝土澆筑前的保護層測量應記好測量位置，測點分布情況，混凝土澆筑完成后，在對應位置進行實體保護層檢測，對比澆筑前后鋼筋保護層檢測數(shù)據(jù)。

墩柱成品鋼筋保護層檢測時，檢測人員要求鋼筋工、模板工，現(xiàn)場技術員等相關人員同時在場，如發(fā)現(xiàn)問題，及時分析原因并采取有效措施改進[3]。

3.6 發(fā)現(xiàn)問題及時調(diào)整改進

不同的作業(yè)人員，對于規(guī)范、施工技術要求及施工質(zhì)量標準的理解程度存在偏差，施工單位根據(jù)工序特點及施工過程中發(fā)現(xiàn)的問題，對各個工序出現(xiàn)的問題及時糾偏，可有效的解決問題，提高保護層合格率，避免因鋼筋保護層問題引起的混凝土裂縫、鋼筋腐蝕，進而造成墩身耐久性的降低。

4 結(jié)語

施工工序質(zhì)量偏差，會引起保護層厚度變化，工序偏差的累積會導致保護層厚度偏差愈加明顯，保護層合格率會受到明顯影響。承擔該項目的施工單位，在施工初期發(fā)現(xiàn)問題后，及時改進，墩柱保護層合格率可達95%以上，且多數(shù)為正偏差，取得了較為明顯的控制效果。