鋼筋保護(hù)層厚度合格率偏低分析及控制措施

文/張勇兵、雷軼

1 前言

在公路建設(shè)各類鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)物的施工中，都涉及鋼筋保護(hù)層厚度合格率單項(xiàng)指標(biāo)，而它可以直接影響鋼筋混凝土粘接錨固性能、耐久性和耐火性等性能指標(biāo)。

1.1 鋼筋混凝土保護(hù)層的概念

根據(jù)最新的《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》2010版，鋼筋混凝土保護(hù)層是指混凝土構(gòu)件中起到保護(hù)鋼筋避免直接裸露的那部分混凝土；其中，從混凝土表面到最外層鋼筋（包括箍筋、構(gòu)造筋、分布筋等）公稱直徑外邊緣之間的最小距離，不再是混凝土表面到受力縱筋表面的距離。

1.2 鋼筋混凝土保護(hù)層的作用

1.2.1 維護(hù)結(jié)構(gòu)耐久性。保護(hù)層厚度在規(guī)定范圍內(nèi)能最大限度地保護(hù)鋼筋避免氧化生銹，延長(zhǎng)混凝土碳化到鋼筋的時(shí)間，確保構(gòu)件的使用年限。

1.2.2 建立有效的握裹力，共同參與受力。當(dāng)混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后，鋼筋與混凝土間建立起極大粘結(jié)強(qiáng)度，對(duì)彼此產(chǎn)生一種相互作用力-握裹力?；炷两Y(jié)構(gòu)中的鋼筋保護(hù)層具備一定厚度，才能保證鋼筋與混凝土間的握裹力。

1.2.3 增強(qiáng)結(jié)構(gòu)耐火性。鋼筋保護(hù)層對(duì)其內(nèi)鋼筋具有一定的防火作用。混凝土屬于不良導(dǎo)熱體，一定的保護(hù)層厚度能贏得救援時(shí)間，從而起到保護(hù)結(jié)構(gòu)整體耐火性的作用[1]。

2 工程實(shí)例

云南普宣高速公路項(xiàng)目是云南省交通運(yùn)輸廳推行標(biāo)準(zhǔn)化工地建設(shè)的試點(diǎn)項(xiàng)目，推行標(biāo)準(zhǔn)化工地建設(shè)的最終目的是為了實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化。下面以土建七合同段施工的格宜大橋墩柱施工為工程實(shí)例，分析和總結(jié)鋼筋保護(hù)層厚度合格率控制措施。

普宣高速公路項(xiàng)目格宜大橋是一座左右分幅五聯(lián)預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋，下部結(jié)構(gòu)墩柱設(shè)計(jì)為圓柱式墩，柱高大于等于15m，設(shè)計(jì)柱徑1.6m，柱高小于15m，設(shè)計(jì)柱徑為1.4m。該橋下部結(jié)構(gòu)實(shí)施過(guò)程中以左9-1 墩柱為提高鋼筋保護(hù)層厚度合格率首件工程，首件工程施工中，從鋼筋加工→鋼筋安裝→墊塊安裝→模板安裝→混凝土澆筑進(jìn)行工序分解和準(zhǔn)備，并從人、料、法和環(huán)四個(gè)方面細(xì)致把關(guān)，澆筑完畢7 天后實(shí)測(cè)保護(hù)層厚度合格率為76.9%，尚未達(dá)到90%以上的標(biāo)準(zhǔn)。

3 合格率偏低原因分析

如下面保護(hù)層厚度合格率原因魚翅分析圖所示，按人、料、法、環(huán)四個(gè)方面歸結(jié)，主要有以下的影響因素。

3.1 人的因素

3.1.1 參建人員，特別是現(xiàn)場(chǎng)一線管理人員及操作人員對(duì)鋼筋保護(hù)層的概念、作用理解和掌握不透徹，對(duì)保護(hù)層厚度規(guī)定范圍的重要性認(rèn)識(shí)不足。

3.1.2 施工項(xiàng)目部現(xiàn)行管理水平和方法不能滿足高合格率要求。表現(xiàn)在管理辦法或制度建立健全但落實(shí)力度不夠；獎(jiǎng)罰制度建立但不落實(shí)；其質(zhì)檢體系僅留在紙張上，而不留在現(xiàn)場(chǎng)上。

3.1.3 技術(shù)交底工作縱向不到頭、橫向不到邊。由于目前我國(guó)公路市場(chǎng)勞務(wù)工人的整體理論知識(shí)水平仍舊偏低，他們看不懂圖紙、對(duì)工序理解模糊；并且在實(shí)際工作中，項(xiàng)目部各層技術(shù)交底中往往只注重怎樣寫得好，卻不核實(shí)操作人員是否掌握[2]。

3.1.4 管理人員意識(shí)和責(zé)任心不滿足高合格率要求。首先，管理領(lǐng)導(dǎo)者對(duì)保護(hù)層厚度合格率指標(biāo)不重視；其次，現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)和質(zhì)檢人員工作主動(dòng)性差；最后，操作工人被動(dòng)操作、模糊操作，操作工人操作中針對(duì)提高合格率未被告知做些什么、怎樣做。

3.2 料的因素

3.2.1 鋼筋加工不規(guī)范。鋼筋加工制作人員馬虎，對(duì)于鋼筋加工過(guò)程控制不嚴(yán)格，加工完成的半成品的順直度、彎曲角度等指標(biāo)與設(shè)計(jì)有偏差。

3.2.2 保護(hù)層墊塊制作不規(guī)范。在實(shí)際施工過(guò)程中，各項(xiàng)目部自制墊塊規(guī)格誤差偏差大，其強(qiáng)度未送檢驗(yàn)證實(shí)，外購(gòu)廠家來(lái)源多，五花八門，難以控制墊塊質(zhì)量。

3.2.3 模板制作強(qiáng)度和剛度不滿足保護(hù)層高合格率要求?，F(xiàn)場(chǎng)施工過(guò)程中常常存在為了節(jié)省成本使用老舊的變形嚴(yán)重的大塊組裝模板，組裝完成后平整差；新進(jìn)模板廠家混亂，其加工的拼縫、連接精度低。

3.2.4 對(duì)于鋼筋骨架盛密的構(gòu)件，混凝土配比最大粒徑和塌落度會(huì)對(duì)保護(hù)層墊塊造成一定影響。

3.3 施工方法因素

3.3.1 鋼筋加工與安裝。加工未采用精度滿足進(jìn)度要求的數(shù)控加工設(shè)備，而是采用簡(jiǎn)易的手工操作方法加工。鋼筋安裝，定位箍筋位置不準(zhǔn)確，鋼筋綁扎或焊接穩(wěn)定性弱。對(duì)于柱子而言，樁柱結(jié)合部骨架主筋調(diào)整與定位不到位；對(duì)于梁板而言，架立筋定位不準(zhǔn)確、水平縱筋不順直等均影響到保護(hù)層厚度的控制。

3.3.2 墊塊安裝影響因素。墊塊安裝位置不準(zhǔn)確、綁扎不牢固、使用數(shù)量不足等。

3.3.3 模板因素。主要體現(xiàn)在模板安裝定位、連接加固不到位，在混凝土澆筑過(guò)程中出現(xiàn)移位現(xiàn)象。

3.3.4 混凝土澆筑因素。對(duì)于墩柱而言，溜管低落高度控制不嚴(yán)，下料不從柱中心往四周下，振搗順序和振搗操作粗糙，從而對(duì)鋼筋骨架、墊塊、模板造成震動(dòng)移位影響；對(duì)梁板而言，下料順序、下料層厚對(duì)鋼筋骨架和模板移位影響控制不嚴(yán)，上述原因均會(huì)對(duì)保護(hù)層厚度造成影響。

3.4 環(huán)境因素

環(huán)境對(duì)保護(hù)層厚度合格率的影響主要是指施工現(xiàn)場(chǎng)的天氣、照明、空間等客觀因素，表現(xiàn)在操作空間狹窄、夜間施工照明不足、雨季天氣施工保證措施不到位、不能及時(shí)澆筑混凝土致使鋼筋銹蝕等[3]。

4 控制措施

根據(jù)規(guī)范要求,結(jié)合目前市場(chǎng)施工水平及偏低原因分析，提出以下控制措施作為參考。

4.1 加強(qiáng)規(guī)范學(xué)習(xí)，提高參建人員對(duì)鋼筋混凝土構(gòu)件混凝土保護(hù)層概念與作用的認(rèn)識(shí)，熟悉圖紙，復(fù)核圖紙，充分理解和掌握施工圖紙對(duì)保護(hù)層厚度的尺寸規(guī)定，以規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，明確施工構(gòu)件應(yīng)具備的保護(hù)層厚度標(biāo)準(zhǔn)。

4.2 抓住人為因素是影響鋼筋混凝土構(gòu)件保護(hù)層厚度的主要因素。因此，相關(guān)人員應(yīng)以施工準(zhǔn)備和技術(shù)交底為龍頭，以QC 小組總結(jié)活動(dòng)、施工競(jìng)賽活動(dòng)為載體，加強(qiáng)構(gòu)件的各道工序管理，以形成提高和實(shí)現(xiàn)保護(hù)層厚度合格率指標(biāo)的施工氛圍。

4.3 提高鋼筋加工精度，提高鋼筋安裝水平。建立標(biāo)準(zhǔn)化鋼筋加工廠，采用新設(shè)備進(jìn)行鋼筋加工，取締以往的手工操作加工來(lái)提高加工精度；在鋼筋定位、綁扎（或焊接）安裝前，技術(shù)人員必須逐根核實(shí)其加工角度、長(zhǎng)度是否滿足設(shè)計(jì)要求，杜絕不合格鋼筋半成品使用于結(jié)構(gòu)中。另外，為確保鋼筋籠吊裝過(guò)程不變形，還應(yīng)視情況增加環(huán)向定位箍筋的使用頻率。

4.4 正確制作、使用和安裝墊塊。保護(hù)層墊塊使用與否對(duì)構(gòu)件保護(hù)層厚度有著直接的影響。工地現(xiàn)場(chǎng)項(xiàng)目部自制墊塊時(shí)，應(yīng)使用定型模具和專用機(jī)械設(shè)備制作施工，同時(shí)模具還應(yīng)具有一定的剛度，制作出的墊塊產(chǎn)品其厚度尺寸應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求，其強(qiáng)度不得低于使用部位構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度，并經(jīng)外送檢驗(yàn)合格；外購(gòu)墊塊，其厚度尺寸及強(qiáng)度應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求，廠家應(yīng)提供檢測(cè)報(bào)告和質(zhì)量合格證書。在施工過(guò)程中，要總結(jié)墊塊使用數(shù)量、布置位置和形式，綁扎位置要正確、要穩(wěn)固。為保證結(jié)構(gòu)的耐久性，不宜采用橡膠墊塊，禁止用鋼筋條點(diǎn)焊代替混凝土墊塊。

4.5 正確使用鋼模板。模板加工精度、拼裝誤差、連接精度和吊裝操作均對(duì)保護(hù)層厚度造成影響。因此，要想保證高合格率保護(hù)層厚度，就必須使用剛度和強(qiáng)度高，且加工精度滿足規(guī)范要求的鋼模板。建議廠家現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查考核后實(shí)行準(zhǔn)入制，進(jìn)場(chǎng)時(shí)要認(rèn)真驗(yàn)收以下指標(biāo)：與設(shè)計(jì)相比，直徑誤差不大于3mm（T 梁模板平整度誤差不大于1.5mm），高程誤差不大于5mm（T 梁模板長(zhǎng)或?qū)捳`差不大于2mm），接縫錯(cuò)牙不大于1mm。模板安裝時(shí)，除其本身所帶連接構(gòu)件鎖穩(wěn)外，還應(yīng)增加可靠的限位措施，比如四周增設(shè)支撐方木。對(duì)于墩柱，吊裝安裝節(jié)長(zhǎng)應(yīng)控制在2m 內(nèi)；對(duì)于T 梁模板，吊裝安裝節(jié)長(zhǎng)應(yīng)控制在3 節(jié)片內(nèi)。模板吊裝禁止碰撞已安裝固定的鋼筋骨架；同時(shí)，使用過(guò)程中每一循環(huán)都應(yīng)檢查上述驗(yàn)收精度指標(biāo)，不滿足要求時(shí)應(yīng)及時(shí)校正。

4.6 正確澆筑混凝土。澆筑過(guò)程中應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：控制下料位置（T 梁澆筑時(shí)控制下料順序和層厚）；嚴(yán)格控制混凝土低落高度，墩柱要采用串筒，T 梁要調(diào)整料斗、提升高度；振搗要規(guī)范要求有序進(jìn)行，禁止振搗棒隨意碰撞鋼筋骨架、模板和墊塊；技術(shù)人員全過(guò)程旁站，發(fā)現(xiàn)鋼筋移位、混凝土墊塊破碎或脫落時(shí)，及時(shí)改正；采取措施避免操作人員踩踏鋼筋骨架、攀爬鋼筋骨架。

5 結(jié)語(yǔ)

鋼筋保護(hù)層厚度是一個(gè)易于被忽視，且對(duì)工程結(jié)構(gòu)耐久性和使用壽命影響十分關(guān)鍵的指標(biāo)?；炷灵_(kāi)裂、結(jié)構(gòu)鋼筋出露銹蝕等質(zhì)量問(wèn)題均與混凝土保護(hù)層厚度不合格有關(guān)系，因此參建人員都應(yīng)引起足夠的重視，要從設(shè)計(jì)到施工所有環(huán)節(jié)中，認(rèn)真關(guān)注鋼筋保護(hù)層厚度問(wèn)題，確保橋梁等鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)滿足規(guī)范和設(shè)計(jì)要求的耐久性。