橋梁下部結(jié)構(gòu)混凝土鋼筋保護(hù)層控制措施研究

黨 彥，祁清寶，董鵬達(dá)

（內(nèi)蒙古路橋集團(tuán)有限責(zé)任公司，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010051）

1 引言

鋼筋保護(hù)層作為鋼筋混凝土工程實(shí)體質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定的關(guān)鍵項(xiàng)目[1]，較好的控制其質(zhì)量是保證結(jié)構(gòu)耐久性的關(guān)鍵[2]，但保護(hù)層合格率的離散性較大，實(shí)際的可操作性不強(qiáng)。對(duì)于保護(hù)層的控制措施的研究有很多，如王秋瑩等[3]在其研究中指出，通過(guò)合理布設(shè)鋼筋及墊塊、精確控制模板制作及安裝精度、減少混凝土澆筑過(guò)程中對(duì)模板的沖擊和振動(dòng)等措施來(lái)控制混凝土鋼筋保護(hù)層；鄧長(zhǎng)忠等[4]的研究指出，采用胎膜架工藝和混凝土墊塊布置的方法對(duì)鋼筋保護(hù)層厚度進(jìn)行相應(yīng)控制。研究表明，結(jié)構(gòu)保護(hù)層的控制方法有很多，為尋求一種較為可靠的控制方法，提高工程實(shí)體質(zhì)量水平，本文主要闡述了鋼筋保護(hù)層施工作業(yè)的工藝流程、操作要點(diǎn)和相應(yīng)的工藝標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)對(duì)橋梁工程樁基礎(chǔ)、墩柱、承臺(tái)、系梁、蓋梁混凝土鋼筋保護(hù)層控制措施分析研究，可較好的指導(dǎo)實(shí)際施工，為今后得到一套規(guī)范的控制方法提供參考與思路。

2 策劃與準(zhǔn)備

項(xiàng)目開(kāi)工前相關(guān)管理及技術(shù)人員認(rèn)真研習(xí)設(shè)計(jì)文件、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)規(guī)范，熟悉設(shè)計(jì)文件及相關(guān)規(guī)范對(duì)施工過(guò)程及質(zhì)量控制的要求[5-7]，對(duì)設(shè)計(jì)文件中不明確或有疑問(wèn)的部分應(yīng)及時(shí)詢問(wèn)相關(guān)設(shè)計(jì)人員澄清易出問(wèn)題的地方并提出處理方案。對(duì)施工人員進(jìn)行崗前培訓(xùn)，使施工工人知道操作要點(diǎn)及技術(shù)驗(yàn)收要求和標(biāo)準(zhǔn)，并經(jīng)考核合格后上崗，對(duì)于特殊工種，應(yīng)要求持證上崗，上崗前還應(yīng)進(jìn)行實(shí)操考核。測(cè)量?jī)x器、試驗(yàn)儀器及相關(guān)模板模具應(yīng)提前校核，以滿足施工要求，項(xiàng)目實(shí)施前期對(duì)各控制點(diǎn)位進(jìn)行精準(zhǔn)放樣，嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行控制。

3 控制措施

3.1 樁基礎(chǔ)

樁基礎(chǔ)鋼筋保護(hù)層作為橋涵工程鋼筋保護(hù)層的一種特殊存在，由于其沒(méi)有外露側(cè)面，無(wú)法在成型后用儀器測(cè)量其全部的保護(hù)層，而只能在樁頂外露鋼筋部位用尺量外露部分的保護(hù)層，所以樁基礎(chǔ)的鋼筋保護(hù)層控制可從以下幾方面入手：

①用測(cè)量?jī)x器準(zhǔn)確定位樁基礎(chǔ)中心位置。

②鉆孔時(shí)應(yīng)采取定位樁等措施，鉆孔中勤量測(cè)，保證孔口不偏移、孔徑不縮孔。

③安放鋼筋籠時(shí)，應(yīng)采用掛十字線等手段保證鋼筋籠位置正確（圖1）。

圖1 校核護(hù)筒中心

④混凝土澆筑過(guò)程中，注意保護(hù)枕木、導(dǎo)管等不要被罐車撞擊，防止鋼筋籠發(fā)生偏移，同時(shí)注意觀察鋼筋籠上浮情況，發(fā)生上浮應(yīng)及時(shí)采取措施重新調(diào)整好鋼筋籠位置。

3.2 墩柱

3.2.1 墩柱鋼筋加工安裝

①精確量測(cè)及合理計(jì)算加強(qiáng)筋的加工尺寸，并做到準(zhǔn)確加工，能大大提高墩柱鋼筋保護(hù)層合格率[8]。

②鋼筋骨架的整體剛度及墊塊的設(shè)置密度對(duì)保護(hù)層的均勻性和合格率也有較大影響。骨架整體剛度越好，墊塊密度越大，保護(hù)層均勻性及合格率就越高，反之則偏低甚至超出規(guī)范要求，但是過(guò)密的墊塊會(huì)隨著墊塊數(shù)量的提升而造成工程成本增加，也可能影響混凝土成品的外觀質(zhì)量，所以這項(xiàng)措施應(yīng)在多次試驗(yàn)后取合理控制值，既提高保護(hù)層合格率，同時(shí)成本控制在合理范圍內(nèi)。

③鋼筋安裝定位時(shí)先確定出鋼筋籠底端中心點(diǎn)，底端中心點(diǎn)應(yīng)與設(shè)計(jì)點(diǎn)位重疊，用錘球校核離底端2m左右高度處鋼筋籠中心與設(shè)計(jì)點(diǎn)位是否重疊，若這兩個(gè)中心點(diǎn)都與設(shè)計(jì)點(diǎn)位重疊，在鋼筋籠整體剛度有保證的前提下，整個(gè)鋼筋籠可做到與設(shè)計(jì)同心，此時(shí)即可做好鋼筋籠固定工作，完成鋼筋籠的安裝。

3.2.2 注意事項(xiàng)

①鋼筋下料前，應(yīng)按配料表核對(duì)所配鋼筋的級(jí)別、長(zhǎng)度，無(wú)誤后方可操作。鋼筋長(zhǎng)度應(yīng)合理搭配，先切長(zhǎng)料，后切短料，切斷后的鋼筋必須按級(jí)別、規(guī)格、型號(hào)分批掛牌，碼放整齊，便于查找。

②鋼筋籠加工宜使用先進(jìn)成套智能化鋼筋加工設(shè)備（圖2），以消除半成品尺寸差異，確保加工的半成品規(guī)格統(tǒng)一。唯有半成品尺寸規(guī)格統(tǒng)一，才能加工出尺寸統(tǒng)一的成品鋼筋籠，適用定制模板，提高保護(hù)層合格率。

圖2 鋼筋籠滾焊機(jī)

③鋼筋籠主筋連接推薦使用直螺紋套筒或擠壓套筒形式連接，可確保組成鋼筋籠的每根鋼筋軸心在一條直線上。

④加工完成的鋼筋籠存放前，應(yīng)在環(huán)向骨架鋼筋內(nèi)焊接十字形或三角形加強(qiáng)鋼筋（圖3），保證鋼筋籠存放時(shí)不變形，且鋼筋籠堆疊高度不超過(guò)2 層，有條件時(shí)應(yīng)采用專用鋼筋籠存放架[9]。

圖3 鋼筋籠內(nèi)焊接十字形加強(qiáng)筋

⑤鋼筋籠現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)，應(yīng)使鋼筋籠中心與經(jīng)測(cè)量精確放樣并復(fù)核的墩柱中心位置精確重合，且鋼筋籠垂直度必須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格校正后才可作局部固定。

⑥鋼筋籠骨架局部固定后，對(duì)骨架位置尺寸進(jìn)行相應(yīng)檢查，確保位置準(zhǔn)確及垂直度符合要求后，按規(guī)范要求與承臺(tái)預(yù)埋鋼筋或樁基鋼筋進(jìn)行單面或雙面施焊連接。

⑦定型模板尺寸準(zhǔn)確程度也對(duì)保護(hù)層厚度有較大影響，所以在制作定型模板時(shí)應(yīng)選擇有資質(zhì)且設(shè)備及工藝先進(jìn)的廠家。

3.3 承臺(tái)、系梁、蓋梁

承臺(tái)、系梁、蓋梁混凝土保護(hù)層厚度[3]的控制措施及施工要點(diǎn)與墩柱基本相同，鋼筋要保證加工尺寸控制在允許偏差范圍內(nèi)，綁扎成品時(shí)應(yīng)采用胎架，以確保尺寸統(tǒng)一。

澆筑混凝土?xí)r，應(yīng)采取措施，禁止工人踩踏鋼筋骨架，振搗棒不可劇烈碰撞模板及鋼筋骨架，防止墊塊掉落，影響混凝土保護(hù)層厚度。

承臺(tái)施工時(shí)將墩柱的主筋按設(shè)計(jì)圖紙要求預(yù)埋入承臺(tái)，承臺(tái)施工完畢后，搭設(shè)臨時(shí)施工腳手架，進(jìn)行墩柱鋼筋綁扎。

3.4 墊塊施工要求

①混凝土墊塊進(jìn)場(chǎng)后，物資管理、質(zhì)檢和試驗(yàn)人員對(duì)混凝土墊塊的出廠資料、外觀、外型尺寸和數(shù)量及強(qiáng)度[4]進(jìn)行檢查，合格后存放入倉(cāng)庫(kù)，并作好檢查和入庫(kù)記錄。

②混凝土墊塊安裝完畢后，對(duì)所有混凝土墊塊的位置、數(shù)量、牢固程度進(jìn)行全面檢查，并作好檢查記錄。

③鋼筋吊裝就位后，對(duì)混凝土墊塊進(jìn)行檢查。對(duì)在鋼筋吊裝過(guò)程中移動(dòng)、損壞和掉落的混凝土墊塊進(jìn)行調(diào)整、更換和補(bǔ)充。

④模板安裝到位后，對(duì)混凝土墊塊進(jìn)行檢查。對(duì)在模板調(diào)整過(guò)程中移動(dòng)、損壞和掉落的混凝土墊塊進(jìn)行調(diào)整、更換和補(bǔ)充，對(duì)凈保護(hù)層厚度采用測(cè)量工具進(jìn)行全面檢查。

⑤在混凝土澆筑過(guò)程中，隨時(shí)觀察混凝土墊塊的情況，及時(shí)調(diào)整。

3.5 質(zhì)量要求及檢驗(yàn)方法

①樁基礎(chǔ)保護(hù)層厚度按《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》[1]要求為+20mm，-10mm，測(cè)每段鋼筋骨架外側(cè)定位塊處；墩柱保護(hù)層厚度要求為±10mm，每構(gòu)件各立模板面每3m2檢查一處，且每側(cè)面不少于5處，見(jiàn)表1。

表1 檢驗(yàn)工具及方法

②鋼筋加工、尺寸間距符合規(guī)范要求。

③現(xiàn)澆墩柱鋼筋籠安裝豎直度，當(dāng)墩高H≤5m 時(shí)，豎直度≤5mm；當(dāng)5m＜墩高H≤60m 時(shí)，豎直度不大于0.31%H且不大于20mm。

④墊塊的尺寸應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，墊塊密度應(yīng)合理選用，密度過(guò)密恐影響混凝土外觀質(zhì)量，提高造價(jià)，密度過(guò)低，易造成保護(hù)層不均勻或起不到保護(hù)層控制作用，其形狀為圓盤(pán)形，不得使用砂漿墊塊。

4 結(jié)語(yǔ)

結(jié)構(gòu)物鋼筋保護(hù)層控制是一項(xiàng)系統(tǒng)的工程，各個(gè)環(huán)節(jié)均需精確有序控制[9]，在施工過(guò)程中要不斷總結(jié)并進(jìn)行優(yōu)化，本文通過(guò)施工過(guò)程中的總結(jié)分析，提出結(jié)構(gòu)物保護(hù)層的控制措施，主要有以下幾點(diǎn)：

①精細(xì)分解鋼筋下料尺寸，從源頭控制合格率。

②嚴(yán)格控制鋼筋加工工藝過(guò)程，確保成品符合規(guī)范要求。

③墩柱鋼筋籠應(yīng)嚴(yán)格控制鋼筋骨架安裝位置及垂直度，采用專用工具量測(cè)保護(hù)層。該工具前端部分相當(dāng)于塞尺，塞尺前端尺寸按照比保護(hù)層設(shè)計(jì)厚度小2mm制作，將該塞尺伸入模板與鋼筋之間，當(dāng)塞尺在模板與鋼筋之間活動(dòng)余地很小時(shí)，就能確定保護(hù)層厚度值在允許偏差內(nèi)，反之就需要進(jìn)行調(diào)整。

④做好澆筑過(guò)程中柱模的位置固定控制，質(zhì)檢人員重點(diǎn)檢查保護(hù)層墊塊數(shù)量和柱模固定拉線的工作效果，隨時(shí)檢查鋼筋骨架和墊塊工作狀態(tài)，有缺失及時(shí)補(bǔ)充。