橋梁立柱鋼筋保護層控制技術探究

陳一聞

(長沙市公路橋梁建設有限責任公司，湖南 長沙 410000)

1 橋梁立柱鋼筋保護層控制要求

橋梁立柱施工過程中，主要采用鋼筋混凝土材料。在形成的結構構件中，最外層鋼筋到表面的混凝土層被稱之為保護層。單純從結構角度來看，保護層較薄能夠使鋼筋保持良好受力狀態(tài)。因為在立柱結構中，鋼筋需要處于邊緣位置才能擁有足夠截面，促使鋼筋強受力性能得到展現(xiàn)。但保護層用于對鋼筋和環(huán)境介質進行隔絕，因此增加厚度能夠防止材料發(fā)生銹蝕，繼而使立柱使用壽命得到延長。綜合考慮各方面要求，需要保證保護層厚度適宜。按照《公路工程質量檢驗評定標準》(JTC F80/1-2017)規(guī)定，如表1所示，不同部位在厚度控制方面提出了不同要求。在厚度檢測方面，可以采用電磁法，應確認結果與設計值比值在0.9～1.3范圍內。從合格率上來看，首件應達到95%，整體應達到85%。

表1 鋼筋保護層控制要求

2 橋梁立柱鋼筋保護層失控問題

從橋梁立柱施工驗收情況來看，普遍存在保護層合格率在70%左右的問題。分析原因可以發(fā)現(xiàn)，與鋼筋籠加工和安裝不合規(guī)范存在直接關系。在立柱施工期間，從平面位置上來看需要將樁位偏差控制在5 cm以內，定位偏差應在±5 mm范圍內。實際工程建設過程中，為做到定位準確，保護層厚度控制問題容易遭到忽略。除了偏位問題，工程施工需要在現(xiàn)場完成鋼筋籠加工，未能嚴格進行圈直徑控制，導致焊接無法準確固定，將造成構件發(fā)生變形。圈與主筋無法保持垂直，使得截面產生橢圓等不符合要求的形狀，也將影響保護層厚。在安裝過程中，未能加強構件保護，使得鋼筋籠因碰撞受損或對接期間偏差過大，同樣會引起保護層厚度變化。在立柱主筋位置，需要完成墊塊安裝，模板損傷、未能與模板貼緊、間距超規(guī)范、尺寸不正確、強度不符合要求等問題的發(fā)生，都將影響到保護層。而鋼筋綁扎時主筋處于不合理位置，也將造成保護層厚出現(xiàn)較大偏差。在混凝土澆筑期間，下落高超出了2 m，將給保護層帶來較大沖擊力，導致墊塊被沖走。而振搗工具與模板等發(fā)生碰撞，導致構件發(fā)生移位、形變等情況，也會造成保護層厚不符合要求。

3 橋梁立柱鋼筋保護層施工控制

結合保護層控制要求可以發(fā)現(xiàn)，立柱施工期間需要保證保護層厚度得到有效控制。而保護層將受到鋼筋籠、模板、混凝土等各種施工因素的影響，因此還應加強施工控制技術的運用，以便使各環(huán)節(jié)施工質量得到保證。

3.1 鋼筋籠加工安裝控制

(1)鋼筋籠加工

立柱施工對鋼筋籠提出了較高精度控制要求，需要保證加強筋形狀、直徑等符合要求。實際加工作業(yè)需要在胎架上完成，對鋼筋進行彎曲，加強內側直徑控制。通常情況下，筋直徑至少應達到25 mm，應保證支撐鋼板強度足以應付外力作用，因此厚度應不小于20 mm。立柱墊塊應當為圓形，中心穿過相鄰主筋外側的加焊鋼筋。各端面至少設置6個墊塊，間距不超過1.5 m。如果采用短鋼筋，材質可以為圓鋼，直徑為28 mm或32 mm，內側完成支撐結構設計。焊接半徑應稍比加強筋內徑要小，以防發(fā)生回彈。焊接期間應保證平臺平整，主筋應做到順直，并且與加強筋垂直。如果發(fā)生不順直情況，可以利用滾軋直螺紋接頭。做好骨架焊接后，需要對最外側螺旋筋進行調直，然后通過點焊或綁扎方式固定，使整體結構的剛度得到提高。加工成型后，應認識到鋼筋籠需經(jīng)過多次吊運。通過在加強筋位置進行十字撐等支撐結構焊接，能夠保證結構在后期不會因外力發(fā)生變形問題。

(2)鋼筋籠安裝

在鋼筋籠安裝前，需要做好定位工作。采用高標號砂漿，能夠完成保護墊塊預制。在主筋位置進行墊塊設置，保證立柱四周一圈布置至少6個墊塊，能夠加強結構保護，避免鋼筋籠損壞。立柱施工期間，可以采用平板汽車進行鋼筋籠運輸，每隔2 m進行一處木方設置，并利用手拉葫蘆固定，保證不會發(fā)生滾動問題。利用汽車吊進行裝卸，需要在加強箍位置上選取吊點，做到平穩(wěn)放置。地面應保持平整，并完成方木設置。安裝前調整對樁頭位置的鋼筋，保證立柱中心點對正。確定達到要求后可以固定鋼筋，采用大小鉤緩慢吊裝。在立柱較高的情況下，底部將承受過大重力，還應對鋼筋進行加密處理。經(jīng)驗證主筋位置合格后，可以對柱籠和樁基鋼筋進行連接。在骨架安裝時，需要對模板進行精確放樣，利用彈墨線做到準確定位。安裝后需要加強位置檢查，無法滿足要求需要重新糾正，避免保護層受到影響。綁扎好骨架后，應按照每圈至少4根要求采用風纜對骨架進行固定。如果主筋偏位稍大，還應在澆筑混凝土前進行調節(jié)。針對樁基鋼筋籠，同樣需要做好定位，下方前需要完成控制墊塊安裝。在進入樁孔后，應對位置進行復核，兩側擔杠下設置墊木，保持水平，避免鋼筋籠在后期施工中發(fā)生移位。

3.2 定型鋼模板加工控制

立柱幾何尺寸將直接受到定型鋼模板影響，模板尺寸越大，保護層厚也將隨之增大，所以需要將其誤差控制在5 mm范圍內。在模板加工期間，應嚴格按照設計值進行尺寸控制。結合模板周轉次數(shù)，可以確定結構剛度，保證其吊運期間能夠有足夠承載力，避免結構發(fā)生變形。在胎模上，可以完成結構預拼裝，保證各項指標達到要求。在模板到達施工現(xiàn)場后，需要先進行偏差檢查，確定合格后按廠家標記實施拼裝。如果偏差超出規(guī)范，需要先校正。拼裝期間，應加強結構保護，避免發(fā)生碰撞、變形等問題。在模板轉運期間，應避免拆開堆放。在整體運輸時，應利用螺栓加強模板連接。安裝前需要重復檢測，保證鋼筋籠中心偏差不超過±10 mm。確認符合規(guī)范要求后，可以此中心為模板安裝中心，保證保護層厚度得到有效控制。安裝前在立柱周圍需要完成控制線布設，保證模板下端緣與之重合，加強垂直度控制。模板在焊接時可能因為溫度變化發(fā)生變形，為避免應力集中需要實施跳焊，長度不超過2 cm。安裝后需要重新調整垂直度，利用鉛錘進行調整。加強限位和固定，能夠避免跑模問題出現(xiàn)。針對頂端位置，需要利用鋼絲繩進行固定，下端采用倒鏈進行張拉調節(jié)。在高程、垂直度等指標符合要求后，可以進行混凝土澆筑。

3.3 混凝土澆筑施工控制

混凝土澆筑前應再次確認保護層厚度、垂直度等各項指標能否達到要求，以免出現(xiàn)局部位置發(fā)生偏差的情況。如果發(fā)現(xiàn)局部存在偏差，可以利用砂漿墊塊進行調節(jié)。如果整體存在較大偏差，需要拆除模板對鋼筋籠進行重新調節(jié)。而鋼筋質量將直接影響結構性能，還要提前做好雜物清理，保證鋼筋無銹蝕等問題，墊塊間距等位置合理?；炷翝仓枰獓栏癜凑帐┕ひ?guī)范進行，禁止人員或機具在鋼筋上方，如有必要需要完成馬道鋪設。剛完成混凝土澆筑，應避免在其上推車澆筑，以免因受力導致下方鋼筋變形或支撐結構傾斜。為避免澆筑期間模板受到較大擾動，在澆筑高超出2 m時可以實施串筒分層澆筑。與此同時完成減速板的設置，能夠避免模板傾倒。振搗期間，應根據(jù)模板位置確認落點位置，避開鋼筋籠和模板，振搗深度在10～15 cm范圍內。在負彎矩筋等位置，需要對檢查點進行預留，任選厚度相同木塊進行牢固綁扎。在澆筑后將木塊取出，能夠直接進行保護層厚檢測。針對檢查點，需要利用高標號水泥砂漿進行處理，做到抹壓密實符合規(guī)范。完成立柱7 d養(yǎng)護后可以進行拆模，然后及時完成保護層檢測，并根據(jù)結果實施糾偏?？梢圆捎脵z測儀進行隨機檢測，完成保護層合格率統(tǒng)計。針對檢測期間發(fā)現(xiàn)的合格率較低位置，需要現(xiàn)場分析原因，并適當調整，促使施工質量得到提高。

4 結 論

綜上所述，在橋梁立柱施工過程中想要有效控制鋼筋保護層厚度，需要加強對各個施工環(huán)節(jié)的管控，保證工程施工質量整體得到提高。實際施工期間，還應嚴格按照工程施工要求進行鋼筋加工安裝，并做好定型鋼模板加工。在做好前期控制工作的基礎上，需要科學進行混凝土澆筑施工，繼而使保護層厚度達到施工檢測要求。