摘 要:本文簡要闡述了鋼筋混凝土保護層的重要性,通過工程實際經(jīng)驗介紹了保護層的作用,以及工程施工中的質(zhì)量通病及常用的控制措施。
關(guān)鍵詞:混凝土 鋼筋保護層 施工 質(zhì)量通病 控制措施
中圖分類號:TU2 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2013)05(a)-0136-01
當我們走進城市時,一座座高樓林立眼前,正是因為有了鋼筋混凝土的發(fā)明才讓現(xiàn)代文明如此突飛猛進的發(fā)展。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)能讓人們建造以前不可想象的高樓,而高樓的重量就是通過鋼筋、混凝土共同作用傳遞的。要使兩種材料中發(fā)揮最大的作用,就必須在施工現(xiàn)場嚴格控制鋼筋混凝土保護層的厚度。
在實際施工過程中,我們經(jīng)常發(fā)現(xiàn)鋼筋混凝土構(gòu)件中混凝土保護層厚度不足或者過大的情況,這些情況都將影響構(gòu)件整體的受力,嚴重情況甚至會發(fā)生安全問題,引起財產(chǎn)損失及人員生命安全。所以我們要在施工嚴格控制混凝土保護層的厚度,加強施工人員的質(zhì)量意識,嚴把質(zhì)量關(guān)。要控制好施工過程中保護層的厚度我們就必須了解包混凝土保護層的作用及施工通病。
首先,我們介紹一下鋼筋混凝土保護層的作用。
(1)在正常使用極限狀態(tài)下保證結(jié)構(gòu)正常工作的作用。
(2)滿足鋼筋粘結(jié)、錨固的作用,使鋼筋充分發(fā)揮其計算所需強度。
(3)滿足構(gòu)件耐久性的要求,使鋼筋因有混凝土的保護而不易銹蝕。
(4)滿足防火要求,保護鋼筋不因火災快速達到軟化點,構(gòu)件承載力迅速下降發(fā)生倒塌。
正因為混凝土保護層的上述重要作用,驗收規(guī)范要求在實體檢測中混凝土保護層厚度計混凝土的強度列為必查內(nèi)容之一,這也反映了它在混凝土結(jié)構(gòu)施工中的重要性及質(zhì)量檢查的必要性。所以,在施工中加強混凝土保護層厚度控制是確保主體結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。
其次,混凝土保護層厚度設(shè)置正確的重要性也是施工人員必須了解的。
(1)鋼筋和混凝土在結(jié)構(gòu)施工中已經(jīng)形成了不可分割的親密關(guān)系,從材料的物理性能來分析,鋼筋具有較高的抗拉、抗壓的強度,而混凝土只有較高的抗壓強度,抗拉、抗折強度都較低。但兩者的彈性模量相近,而混凝土還具有較好的粘結(jié)力,這樣就能重復發(fā)揮各自的受力特性,又能很好的協(xié)調(diào)工作,共同抵御外部施加的荷載。
(2)鋼筋與混凝土兩者之間存在很強的粘結(jié)力。在計算時,鋼筋混凝土是作為一個整體來承受外部的荷載的。同時,由于混凝土的抗拉強度較低,所以只考慮混凝土的所承受的壓應力,而壓應力則全部由鋼筋來承擔。對于受力構(gòu)件截面設(shè)計來講,受拉的鋼筋離受壓區(qū)越遠,其單位面積的鋼筋承受的外部彎矩也就越大,這樣鋼筋發(fā)揮效率也就越高。所以,無論梁還是板,受拉鋼筋總是應靠近受拉一側(cè)混凝土構(gòu)件的邊緣。
那么,受拉鋼筋是不是越靠邊越好呢?答案是否定的,這是因為鋼筋的主要成分是鐵,鐵在常溫下很容易氧化,更別說在高溫、潮濕的環(huán)境中了。鋼筋包裹在混凝土中形成鈍化保護膜,不與外界環(huán)境接觸比較安全,但是如果混凝土保護層過小,即鋼筋太靠近混凝土構(gòu)件受拉一側(cè),一方面容易造成鋼筋露筋或鋼筋受力時表面混凝土剝落;另一方面,隨著時間的推移,表面混凝土將逐漸碳化。用不了過久,表面混凝土就會失去保護作用,從而導致鋼筋銹蝕,斷面減小,強度降低,鋼筋與混凝土之間失去粘結(jié)力,構(gòu)件整體性受到破壞,嚴重時還會導致整個結(jié)構(gòu)體系破壞。
再次,混凝土保護層在施工中存在的問題。
混凝土保護層厚度的變化是鋼筋移位帶來的直接反映。保護層變小時,較薄的混凝土層對鋼筋的握裹力隨之減弱,同時也引起錨固受力傳遞性能的不足,從而影響結(jié)構(gòu)抗力。從長期來看,保護層過小會導致混凝土碳化、鋼筋脫鈍、鋼筋銹蝕加快等問題,最終影響結(jié)構(gòu)耐久性及使用年限。筆者在近幾年的施工中歸納總結(jié)了一些混凝土保護層質(zhì)量通病作簡要介紹。
(1)技術(shù)準備期間,施工技術(shù)人員圖紙理解不夠透徹,規(guī)范不夠熟悉,造成鋼筋下料尺寸錯誤,如主次梁交接的地方就要考慮主梁在下次梁在上,箍筋尺寸應相應改變,如不注意此處保護層易出問題。
(2)技術(shù)人員在下料時應仔細核對圖紙,計算相應尺寸,后臺制作是還應嚴格控制誤差,以免出現(xiàn)鋼筋半成品無法安裝或?qū)е卤Wo層過小甚至無保護層發(fā)生的情況。
(3)在實際施工中,對墊塊的作用不理解,對墊塊的質(zhì)量不重視,造成以下情況發(fā)生:墊塊強度低,墊塊數(shù)量少,豎向鋼筋的墊塊固定不牢,失去應有的作用。
(4)鋼筋墊的過高或者墊層澆筑過高,明顯減少截面高度。
(5)在支模澆筑混凝土過程中,施工人員隨意踩踏、晃動鋼筋,振搗棒等直接振動鋼筋,造成鋼筋移位,引起混凝土保護層厚度減小。
(6)混凝土施工標高控制不到位。
(7)對成品的保護不到位,混凝土施工過程中對鋼筋保護不到位,造成負筋塌陷等。
最后,針對上述混凝土保護層質(zhì)量通病,我們在施工采取了相應的控制措施。
(1)認真學習鉆研業(yè)務(wù),提高施工技術(shù)人員及具體操作人員的技術(shù)素質(zhì),嚴格按規(guī)范施工,加強各環(huán)節(jié)的管理。
(2)工程開工前,組織相關(guān)技術(shù)人員,認真學習圖紙、交流意見,使各方明白設(shè)計意圖,如遇到復雜結(jié)構(gòu)式,可邀請設(shè)計人員進行交底,達到充分理解。
(3)施工時應嚴格按照規(guī)范及圖紙要求制作保護層墊塊后購置塑料墊塊及固定件。對于上部鋼筋重量較大的結(jié)構(gòu),可考慮在后臺制作比設(shè)計強度高一級的混凝土墊塊,一來可以保證的墊塊的尺寸統(tǒng)一,避免現(xiàn)場放置時引起保護層厚度不一,二來可以加強現(xiàn)場文明施工,防止出現(xiàn)材料亂擺亂放現(xiàn)象。
(4)在計算下料長度時要細心,仔細核對避免低級錯誤發(fā)生,加工鋼筋時要嚴格控制誤差,保證與料單一致。
(5)加強對鋼筋綁扎過程的控制,確保受力鋼筋位置的正確,綁扎方法合理,綁扎牢固。對于插筋部位可以采用小鋼筋加固,成片墻體插筋可以搭設(shè)腳手架后者根部與板筋點焊加固等。柱子插筋可在底部加套一個箍筋保證柱子的截面正確。
(6)混凝土構(gòu)件支模板、綁扎、混凝土澆筑時注意對鋼筋的保護,如發(fā)現(xiàn)錯位情況立即復位。不要隨意踩踏,如發(fā)現(xiàn)受力鋼筋向下彎曲、位置偏移等要及時復位。特別是支座負筋的高度要引起充分重視,支座負筋保護層過小易發(fā)生支座出混凝土開裂、懸挑板斷裂等情況。
(7)加強施工管理,提高施工參與人員的技術(shù)素養(yǎng),嚴格按照規(guī)范、送紅股操作規(guī)程和設(shè)計文件要求施工、加強過程控制,做好混凝土澆筑前的鋼筋成品保護工作。
混凝土保護層對混凝土的耐久性和結(jié)構(gòu)使用年限、構(gòu)件承載能力均有較大影響,因而工程技術(shù)人員應該對混凝土保護層具有明確清晰的概念,同時設(shè)計和施工均要對其予以足夠的重視?;炷帘Wo層對單項工程質(zhì)量并不是起絕對作用的,但如果不重視它所產(chǎn)生的危害也是不容忽視的。我們也在充分認識混凝土保護層原理及危險的情況下,提高全員意識,防微杜漸,是我們的施工技術(shù)水平更上一層樓,為祖國的建設(shè)添磚加瓦。
參考文獻
[1]GB50010-2010,混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范[S].2010.
[2]GB50204-2002(2011版),鋼筋混凝土工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范[S].2011.
[3]吳培明.混凝土結(jié)構(gòu)[M].武漢:武漢工業(yè)大學出版社,2003.