竇保民,李志紅,江代弟
(1.中交第四公路工程局投資事業(yè)部,北京 100022;2.中交四公局(北京)公路試驗(yàn)檢測科技有限公司,北京 101107;3.中交四公局第三建筑工程分公司,北京 100125)
房建工程鋼筋保護(hù)層厚度的主要作用一是防止潮濕氣體和水滲入混凝土內(nèi)部使鋼筋銹蝕膨脹[1],導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)遭到破壞,影響結(jié)構(gòu)的正常使用和安全。二是承受外力作用。混凝土保護(hù)層對鋼筋有黏聚力,鋼筋與混凝土緊密結(jié)合,共同抵抗各種外力的破壞。保護(hù)層如果過薄或過厚,都會降低結(jié)構(gòu)的使用年限、耐久性和安全性。
從圖1可以清晰看到,由于鋼筋保護(hù)層厚度過小,造成鋼筋銹蝕和銹脹,進(jìn)一步使表層混凝土遭到破壞。
圖1 某地下管廊保護(hù)層厚度不足導(dǎo)致的鋼筋銹蝕病害
通過對在建的20多個房建工程鋼筋保護(hù)層厚度抽檢結(jié)果進(jìn)行匯總分析,發(fā)現(xiàn)保護(hù)層厚度存在一些問題。現(xiàn)以某住宅小區(qū)1號樓的檢測數(shù)據(jù)為例,加以說明。
從表1數(shù)據(jù)分析來看,主要存在以下幾個方面的問題。
表1 某住宅小區(qū)1號樓鋼筋保護(hù)層測量記錄
這種情況常見于立柱部位,多是一側(cè)偏厚,對側(cè)偏薄。主要是在安裝鋼筋籠時未對準(zhǔn)中心點(diǎn)以及未對安裝過程中變形的鋼筋籠進(jìn)行二次整形或在混凝土施工中移位導(dǎo)致的。
這種問題多發(fā)生在梁體部分。這個區(qū)域的鋼筋比較密集,工人在綁扎鋼筋時,為了方便省事,一般僅在底部放置墊塊,兩側(cè)的墊塊或墊片基本不安裝。在混凝土澆筑前,就可以明顯看出保護(hù)層厚度不合格的情況。
從表1可以清楚地看到樓板的保護(hù)層厚度還是比較好的,這主要是樓板的下層墊塊一般都會按照標(biāo)準(zhǔn)放置。再者,樓板的鋼筋間距比較大,易于施工,有利于保證鋼筋保護(hù)層厚度達(dá)到規(guī)范要求。
但有些項(xiàng)目的樓板部位采用的砂漿墊塊,強(qiáng)度很低,在搬運(yùn)過程中墊塊破損嚴(yán)重。當(dāng)樓面板底部使用這種墊塊時,操作人員站在上面進(jìn)行鋼筋綁扎和混凝土作業(yè),極易造成墊塊二次破碎,鋼筋失去墊塊的支撐,就會造成該區(qū)域的保護(hù)層厚度偏小。
這種情況多發(fā)生在墻體部位。墻體越高越容易產(chǎn)生偏位。
模板自身平整度差也會影響保護(hù)層厚度的合格率。一般高樓的頂部保護(hù)層厚度合格率會變差,主要是房建工程一般都使用木模板,模板經(jīng)過多次周轉(zhuǎn),到頂層使用時平整度已變得比較差。
鋼筋保護(hù)層厚度不足,原因有多種,其中人為因素是主要原因。人為因素一是思想不夠重視;二是技術(shù)員圖紙理解錯誤,技術(shù)交底出現(xiàn)錯誤或不夠詳細(xì);三是操作人員不夠熟練,業(yè)務(wù)水平差;四是監(jiān)督管理薄弱,工前檢查流于形式。
圖2 保護(hù)層厚度偏低的原因分析圖
客觀因素也存在多個方面,現(xiàn)以表1發(fā)現(xiàn)的問題為例,分析如下。
一是鋼筋籠加工精度不高,房建項(xiàng)目的鋼筋加工多數(shù)都相當(dāng)簡陋,數(shù)控車床使用得較少,基本是依靠人工來加工鋼筋半成品和成品;二是在鋼筋籠吊裝運(yùn)輸過程中也會產(chǎn)生變形;三是安裝時鋼筋籠對中不夠準(zhǔn)確,鋼筋籠安裝垂直度差,放樣中心點(diǎn)位置標(biāo)記破壞或移位等原因造成的。
目前,房建項(xiàng)目常用的保護(hù)層墊塊(片、卡)是由混凝土、砂漿和塑料等材質(zhì)制作的。由于房建工程相關(guān)規(guī)范中未對保護(hù)層墊塊的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)做出具體要求,現(xiàn)在市場售賣的墊塊質(zhì)量參差不齊,差別很大。差的墊塊強(qiáng)度極低,使用過程中很容易出現(xiàn)斷裂、碎裂和掉落的情形,這就無法保證鋼筋的準(zhǔn)確定位。
公路工程相關(guān)規(guī)范對墊塊的基本要求可以借鑒?!豆窐蚝┕ぜ夹g(shù)規(guī)范》JTG/T F50—2011規(guī)定:混凝土墊塊應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和密實(shí)性,采用其他材料制作墊塊不得含對混凝土產(chǎn)生不利影響的成分;墊塊的厚度不能小于設(shè)計值[2]。
《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范》GB 5066—2011要求:保護(hù)層墊塊的固定方式,安裝的數(shù)量和間距應(yīng)能保證鋼筋固定在符合國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的位置偏差范圍內(nèi)。混凝土梁、柱保護(hù)層墊塊等不宜采用金屬材質(zhì)。墊塊的安裝可以參考《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》JTG/T F50—2011的規(guī)定:在結(jié)構(gòu)側(cè)面和底面所布設(shè)的數(shù)量一般不少于3個/m2,墊塊應(yīng)分散設(shè)置,重要部位應(yīng)加密設(shè)置,墊塊應(yīng)與鋼筋固定,固定用的綁絲絲頭等金屬物質(zhì)不能過長,如果進(jìn)入混凝土保護(hù)層內(nèi)會影響鋼筋保護(hù)層厚度檢測精度。在模板安裝過程中,墊塊如果未按照規(guī)范要求進(jìn)行固定,在外力的作用下,綁孔不牢固的墊塊極易發(fā)生脫落或變形,導(dǎo)致局部鋼筋保護(hù)層厚度失控。
模板經(jīng)過多次使用后,表面平整度會逐漸變差。模板安裝時如果定位不準(zhǔn)確、安裝不牢固、模板的垂直變差或者模板變形等因素都會降低保護(hù)層厚度的合格率。
在混凝土澆筑過程中,鋼筋和部分墊塊均會受到較大的沖擊[3],綁扎不牢固的墊塊極易在混凝土的沖擊下發(fā)生偏移,甚至破損,從而失去對鋼筋的固定作用。另外,混凝土的振搗多是人工采用插入式振搗棒完成,操作人員在進(jìn)行插搗作業(yè)時,由于作業(yè)空間受限,振動棒可能會觸碰到鋼筋,使鋼筋變形;也可能碰到鋼筋墊塊使其破損或掉落;振動棒與模板發(fā)生碰撞時,如果模板固定不牢也會發(fā)生移位。這些因素最終會導(dǎo)致鋼筋保護(hù)層厚度不合格。
技術(shù)人員首先要把圖紙看懂,做好技術(shù)交底工作?,F(xiàn)場要布設(shè)鋼筋加工大樣圖,有些項(xiàng)目做好樣品在現(xiàn)場展示也是很好的做法。
a)鋼筋加工、制作盡量使用數(shù)控車床,可有效提高鋼筋半成品的加工質(zhì)量,避免出現(xiàn)因半成品尺寸不合格而導(dǎo)致鋼筋保護(hù)層厚度大批量不合格的情況。
b)立柱、過梁等可先制作好鋼筋籠,再安裝??山梃b公路工程的施工經(jīng)驗(yàn),先制作鋼筋加工胎架,再在胎架上綁扎鋼筋籠,這樣可有效提高鋼筋綁扎的質(zhì)量。
c)做好安裝前的尺寸檢查。要檢查每根鋼筋的尺寸和保護(hù)層墊塊的位置和緊固性,對于不滿足要求的構(gòu)件要進(jìn)行返工處理。
在綁扎立柱鋼筋之前,先放出柱的中心線,再依據(jù)這條中心線對主筋位置進(jìn)行調(diào)整[4]。在主筋上可焊接加勁圈,在圈內(nèi)焊接兩根垂直交叉的“十”字型鋼筋,從“十”字型鋼筋交點(diǎn)處放線,校核設(shè)計中心線位置,保證鋼筋籠位置同設(shè)計圖紙中的位置相一致。鋼筋籠安裝完成之后,要二次校準(zhǔn)中心線位置。
保護(hù)層墊塊常用的有圓形、長方形、梅花型等。材質(zhì)主要是細(xì)石混凝土、砂漿塊、塑料材質(zhì)等。無論采用哪種墊塊,均要達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的要求。對于外購的墊塊,要有相應(yīng)的強(qiáng)度檢測報告和墊塊質(zhì)量合格證書。塑料墊塊(片)的形狀和尺寸偏差、硬度、壓縮強(qiáng)度等參數(shù)也應(yīng)符合相關(guān)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。墊塊的強(qiáng)度應(yīng)高于混凝土的設(shè)計標(biāo)號。
使用前先檢查模板的平整度,符合要求后方可安裝。要提高模板支撐件的剛度,支撐件側(cè)向彎曲指標(biāo)要滿足規(guī)范要求,可有效避免在混凝土振搗過程中出現(xiàn)跑模現(xiàn)象。模板安裝前要設(shè)好定位線、控制線,安裝過程中要用墜線反復(fù)核對校準(zhǔn)。每拼接完成一個構(gòu)件或部位的模板都應(yīng)及時檢查,確保橫平豎直、位置準(zhǔn)確、安裝牢固。
混凝土澆筑前的工序檢查:鋼筋間距、保護(hù)層墊塊的位置和數(shù)量、模板的安裝質(zhì)量以及墊塊安裝得是否牢固。這幾項(xiàng)檢查合格后,方可進(jìn)行混凝土澆筑。澆筑工人要熟悉鋼筋和墊塊的位置,在混凝土澆筑過程中防止振搗棒觸碰到周圍的鋼筋和墊塊。
如果在施工過程中疏于管理,最終造成保護(hù)層厚度合格率過低,驗(yàn)收不合格時,是很難修復(fù)的。有些工程采用炸掉重建的方式,造成了巨大的資源浪費(fèi),并嚴(yán)重影響了工期和施工環(huán)境。所以,一定要提高管理意識,思想上要高度重視,要全員參與監(jiān)督管理。要狠抓細(xì)節(jié)和過程中的監(jiān)督管理,做到事前控制。
混凝土鋼筋保護(hù)層厚度是關(guān)系到鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)安全和耐久性的重要指標(biāo)。房建工程的質(zhì)量更是與人民群眾的切身利益密切相關(guān)。提高鋼筋保護(hù)層厚度合格率,重點(diǎn)應(yīng)做好以下幾個方面:一是要思想高度重視,提高技術(shù)管理人員的思想認(rèn)識和業(yè)務(wù)水平;二是要購置合格的保護(hù)層墊塊并保證安裝數(shù)量達(dá)到要求;三是要加強(qiáng)施工過程的精細(xì)化管理,做好工序驗(yàn)收;四是要獎優(yōu)罰劣,盡快提高施工人員的操作能力。