唐小軍，袁仕貴

(云南省鐵路總公司，云南 昆明 650118)

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性很大程度上體現(xiàn)在保護(hù)層的質(zhì)量與厚度上[1][2]。混凝土保護(hù)層（簡(jiǎn)稱保護(hù)層）是指鋼筋混凝土構(gòu)件中最外層受力鋼筋的外緣到混凝土表面之間的混凝土層，保護(hù)鋼筋在一個(gè)封閉的環(huán)境內(nèi)，保持鋼筋的強(qiáng)度和整體的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，混凝土保護(hù)層厚度是影響構(gòu)件性能的重要因素之一。保護(hù)層過大會(huì)降低鋼筋混凝土構(gòu)件的承載能力，過小則易造成表層混凝土剝落而使鋼筋外露，引起鋼筋銹蝕，隨著時(shí)間推移混凝土表層混凝土逐漸碳化，影響鋼筋混凝土構(gòu)件的使用性能與壽命。而橋梁墩柱是橋梁的主要支撐構(gòu)件，對(duì)橋梁的整體穩(wěn)定性起著關(guān)鍵作用，因而要特別注重鋼筋保護(hù)層的厚度控制，鋼筋保護(hù)層厚度過大或過小都會(huì)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不利影響，所以在施工現(xiàn)場(chǎng)如何有效控制結(jié)構(gòu)的鋼筋保護(hù)層厚度是工程施工中的重要問題，對(duì)鋼筋混凝土保護(hù)層厚度控制的施工工藝研究是必要的。本文以九龍立交特大橋墩柱為例探討保護(hù)層厚度控制方法，為后續(xù)混凝土保護(hù)層厚度施工控制提供依據(jù)。

1 工程實(shí)例

九龍立交特大橋橋全長(zhǎng)3 342m，下部構(gòu)造橋墩采用1.5m×1.5m 等截面方形柱式墩（圖1）。采用整體鋼模板施工，每節(jié)施工高度要求不小于2m，墩柱主筋為B32 鋼筋，箍筋為B12 的鋼筋，混凝土凈保護(hù)層厚度為4.8cm，根據(jù)規(guī)范要求允許偏差為±5mm。

圖1 方形橋墩

為滿足墩柱保護(hù)層厚度要求及高效完成施工項(xiàng)目，必須在鋼筋骨架制作安裝、模板安裝、墊塊制作定位、混凝土澆筑過程中進(jìn)行嚴(yán)格控制。根據(jù)此項(xiàng)目的實(shí)際情況開發(fā)一套能有效控制方形墩柱保護(hù)層厚度的控制卡夾。

2 保護(hù)層厚度的影響因素

保護(hù)層作用是保護(hù)鋼筋不腐蝕，確保結(jié)構(gòu)受力性能。在橋墩施工過程中常見影響保護(hù)層厚度的因素如下。

1）鋼筋籠誤差 鋼筋骨架、定位筋的制作不規(guī)范，鋼筋的綁扎、焊接不到位導(dǎo)致鋼筋的穩(wěn)固性差；在鋼筋籠運(yùn)輸、安裝過程中鋼筋骨架變形；墩柱鋼筋骨架定位不準(zhǔn)確，導(dǎo)致混凝土保護(hù)層厚度產(chǎn)生偏差。

2）模板誤差 模板強(qiáng)度及剛度不滿足要求；模板安裝定位不準(zhǔn)確；模板固定與限位措施不到位，在澆筑混凝土過程中出現(xiàn)脹模、移位等現(xiàn)象，導(dǎo)致墩柱保護(hù)層厚度出現(xiàn)偏差。

3）墊塊誤差 保護(hù)層墊塊強(qiáng)度不足，墊塊厚度與保護(hù)層設(shè)計(jì)值不一致，墊塊設(shè)置密度和數(shù)量不足，導(dǎo)致墊塊出現(xiàn)變形、移位和脫落等現(xiàn)象，對(duì)混凝土保護(hù)層厚度的影響較大。

4）施工誤差 在墩柱混凝土澆筑過程中，不注意對(duì)墊塊的保護(hù)，導(dǎo)致模板和墊塊發(fā)生移位和變形。

針對(duì)以上經(jīng)常出的問題，在墩柱鋼筋籠制作、加工、運(yùn)輸、安裝，模板制作、安裝、定位，墊塊制作、定位，混凝土澆筑過程等方面需依據(jù)規(guī)范要求進(jìn)行操作。只要模板制作與定位準(zhǔn)確，最難控制的仍是鋼筋籠變形引起保護(hù)層厚度差異問題，是保護(hù)層厚度控制的難點(diǎn)問題，就此問題設(shè)計(jì)保護(hù)層厚度的控制卡夾。

3 卡夾設(shè)計(jì)

3.1 卡夾制作

混凝土保護(hù)層厚度控制的卡夾自身要一定的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性，因而選用性價(jià)比較好的鋼板進(jìn)行制作。一組卡夾由四根鋼板加工而成，根據(jù)墩柱幾何尺寸并考慮鋼筋保護(hù)層厚度，在鋼板上標(biāo)出鋼筋的準(zhǔn)確位置，在鋼筋位置處把鋼板加工成半圓形缺口，相鄰兩邊安裝時(shí)用螺栓連接成需要的形狀與尺寸，如圖2。

圖2 卡夾示意圖

3.2 卡夾作用

在準(zhǔn)確定出墩柱位置后，可利用定位鋼筋對(duì)卡夾進(jìn)行定位，使其不發(fā)生偏離與移位，再按卡夾對(duì)鋼筋定位與間距的控制綁扎鋼筋，可確保鋼筋不發(fā)生變形與位移從而可確保鋼筋混凝土保護(hù)層的設(shè)計(jì)厚度。在墩柱上控制混凝土保護(hù)層厚度施工時(shí)需用兩組卡夾進(jìn)行定位，如圖3。使用卡夾對(duì)墩柱混凝土保護(hù)層厚度進(jìn)行控制，可避免在施工過程中施工人員的拉拽、振搗、傾倒混凝土等人為擾動(dòng)及風(fēng)力作用使墩柱鋼筋發(fā)生移位的現(xiàn)象；使墩柱鋼筋始終處于既定位置，從而確?；炷恋脑O(shè)計(jì)厚度。

圖3 承臺(tái)澆筑前卡夾定位墩柱鋼筋

4 施工控制

4.1 澆筑承臺(tái)混凝土?xí)r的墩柱鋼筋控制

在承臺(tái)鋼筋安裝時(shí)，根據(jù)墩柱的設(shè)計(jì)尺寸及位置對(duì)墩柱進(jìn)行準(zhǔn)確放樣，標(biāo)出墩柱縱橫軸線，并對(duì)墩柱鋼筋進(jìn)行定位。利用卡夾對(duì)承臺(tái)以上的墩柱鋼筋進(jìn)行定位（圖4），其位置應(yīng)準(zhǔn)確無誤、無偏差。在澆筑承臺(tái)混凝土?xí)r按卡夾位置準(zhǔn)確安插墩柱鋼筋。卡夾可控制鋼筋的變形與移位問題，以防鋼筋出現(xiàn)變形與移位而影響保護(hù)層厚度的準(zhǔn)確性。

圖4 墩柱鋼筋定位

4.2 墩柱鋼筋控制

在承臺(tái)混凝土振搗結(jié)束后，應(yīng)再次校核卡夾及墩柱鋼筋位置的準(zhǔn)確性。墩柱鋼筋綁扎前應(yīng)重新標(biāo)出墩柱位置縱橫軸線，然后再準(zhǔn)確安裝卡夾，如圖5，綁扎鋼筋，設(shè)置與墩柱強(qiáng)度相同的混凝土墊塊，立墩柱模板，澆筑墩柱混凝土。

圖5 承臺(tái)澆筑后卡夾定位墩柱鋼筋

4.3 保護(hù)層墊塊的布置

混凝土墊塊的放置、綁扎、固定亦是鋼筋保護(hù)層控制的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。該橋墩的混凝土墊塊采用高強(qiáng)度水泥制作成與墩柱混凝土強(qiáng)度一致，并按墩柱主筋直徑制成半圓形，用細(xì)鐵絲將墊塊綁扎在鋼筋上，按梅花形布置，以便更好地控制保護(hù)層厚度。

4.4 墩柱鋼模板施工控制

在墩柱模板入場(chǎng)后要進(jìn)行驗(yàn)收，并且在正式使用之前要進(jìn)行試拼，檢查鋼模的尺寸大小是否符合要求。將合格的鋼模按照墩柱的放樣位置進(jìn)行安裝并采取一定的加固措施，在鋼模安裝完成后要對(duì)其內(nèi)側(cè)進(jìn)行模板垂直度校核，確保不產(chǎn)生偏移現(xiàn)象。

4.5 墩柱混凝土澆筑控制

為減輕混凝土進(jìn)入墩柱鋼模時(shí)的沖擊力對(duì)鋼筋、模板及混凝土墊塊的影響，當(dāng)混凝土自由落體高度超過2m 時(shí)需采用串筒，或加長(zhǎng)混凝土輸送泵車的軟管，必要時(shí)甚至可考慮設(shè)置減速板。施工人員禁止通過攀爬已固定完畢的鋼筋上下墩柱，需要設(shè)置專用梯子供上下通行。振搗時(shí)嚴(yán)格控制振搗棒的落點(diǎn)位置在距離鋼筋，禁止振搗棒碰觸鋼筋。

5 保護(hù)層厚度檢測(cè)

鋼筋保護(hù)層厚度測(cè)試采用無損檢測(cè)，檢測(cè)儀器為智博聯(lián)zbl-r620 混凝土鋼筋檢測(cè)儀，儀器使用前進(jìn)行嚴(yán)格標(biāo)定，保證測(cè)試精度及結(jié)果的可靠性。檢測(cè)方法依據(jù)JGJ/T152-2008《混凝土中鋼筋檢測(cè)技術(shù)規(guī)程》。通過混凝土保護(hù)層控制卡夾及以上控制措施，該橋橋墩保護(hù)層厚度檢測(cè)合格率達(dá)95%以上，符合相關(guān)要求。

6 結(jié)語(yǔ)

在鋼筋混凝土施工過程中對(duì)保護(hù)層厚度控制是比較困難的，本文利用卡夾對(duì)橋梁墩柱鋼筋進(jìn)行加固與定位控制，經(jīng)過實(shí)測(cè)鋼筋保護(hù)層厚度，符合規(guī)范要求，說明卡夾可有效地解決鋼筋混凝土保護(hù)層厚度問題。但使用卡夾對(duì)墩柱鋼筋定位時(shí)，在施工過程中要注意模板的安裝與定位、混凝土墊塊的綁扎定位、混凝土澆筑過程控制等問題則效果更佳。在今后的施工過程中逐步完善與改進(jìn)，可向自動(dòng)及自能化方向發(fā)展。