左建明 張岳林
(湖南水利水電工程監理承包總公司 長沙 410007)
鋼筋間距及保護層厚度合格率偏低現象成為了水工混凝土施工的質量通病之一,將可能對混凝土結構安全產生不利影響。本文對該質量通病的產生原因進行了分析,對治理措施進行了研究,提出了鋼筋安裝定位板的概念,對鋼筋安裝定位板的應用效果進行了分析統計。
a.質量通病名稱。工程實體鋼筋間距、保護層厚度合格率偏低。
b.質量通病的表現。混凝土澆筑層完成施工后,對外露的鋼筋間距和保護層厚度進行檢測,其合格率低于規定要求。
c.產生原因分析:
?工序驗收把關不嚴,鋼筋安裝偏差大即開倉澆筑混凝土。鋼筋安裝偏差大的原因又可能是鋼筋制作存在偏差,無法按設計要求布設到位;或者是施工人員質量意識不強,未能嚴格按設計要求布設鋼筋;或者是鋼筋按要求布設后固定不牢靠,因人員行走、材料、設備堆放等多種原因發生了變位而未進行處理;
?鋼筋安裝定位控制措施效果差,混凝土澆筑過程鋼筋發生變位;
?施工人員責任心不強,未對變位鋼筋及時進行處理。
a.嚴格控制鋼筋制作質量。在鋼筋下料前做出下料單,根據圖紙保護層厚度等要求標注鋼筋實際下料長度。
b.嚴格控制鋼筋安裝質量:
?鋼筋綁扎前放出鋼筋及模板邊線,在保證保護層厚度的條件下布設鋼筋。鋼筋綁扎前根據放出的大樣對鋼筋進行檢查,不符合要求的鋼筋不綁扎;
?利用鋼筋定位筋進行綁扎,根據設計鋼筋間距在定位筋上畫出分格線,利用縱橫鋼筋定位筋進行綁扎,保證鋼筋間距;
?對底板上的邊墩廊道、門檻、格粱、倒角等插筋,應計算出扣除保護層后鋼筋的實際位置,通過儀器測放準確位置并尺量校核,將插筋點焊在底板面層鋼筋上,在上部設幾道橫筋固定,澆筑過程中實時檢查并糾偏插筋,保證澆筑完成后插筋位置準確。
c.嚴格做好鋼筋支撐措施:
?架立筋或架立鋼管位置數量必須能保證鋼筋網架整體穩定,間距數量可通過現場試驗確定;
?預制保護層墊塊厚度滿足設計要求,強度及密實度不小于實體結構。保護層墊塊綁扎數量和間距保證保護層厚度要求,重要部位墊塊綁扎數量加密。
d.做好混凝土澆筑過程控制:
?在混凝土澆搗施工中,規范操作,振搗過程專人指揮監督,嚴禁人員在鋼筋上隨意行走,振搗要按操作規范要求認真有序操作,振動捧不得隨意觸及鋼筋骨架;
?實行頂面鋼筋及混凝土“高程雙控”,同時加強頂面平整度控制,提高頂面保護層合格率;
?在混凝土澆搗施工中,設專人進行護筋,發現鋼筋變位及時進行處理。
上述常規措施主要是針對水平鋼筋網進行的,在對實際施工形成的鋼筋間距、保護層厚度進行檢測后仍然發現存在合格率達不到規定的情況,特別是立面鋼筋合格率達不到規定的情況更為突出。主要原因在于:混凝土墊塊只起到隔離作用,沒有對鋼筋進行固定。為了更好地控制鋼筋間距和保護層厚度,有必要研究應用更方便、經濟、可靠的措施。
筆者開展了鋼筋安裝定位控制措施研究,重點研究了立面鋼筋安裝定位控制措施。考慮到混凝土澆筑層高一般在3m以下,如果混凝土澆筑層底部的鋼筋安裝位置是準確的,那么只要對澆筑層頂部鋼筋按設計要求進行可靠固定,立面鋼筋在澆筑過程中就不位發生變位,就能保證鋼筋間距及保護層厚度合格率。新措施的研究主要基于以上認識,重點研究澆筑層頂部對鋼筋的固定措施。
3.2.1 方案一:采用加焊鋼筋支架固定措施
如圖1所示,為了固定立面鋼筋,增加一個鋼筋支架。該方案有一定的效果,并有在部分工程中應用的經驗。但由于存在以下缺點,本工程沒有采用。一方面,在混凝土澆筑下料的影響下,支架鋼筋可能發生變形,定位控制的可靠性仍不高;另一方面,由于要增加支架鋼筋及其焊接安裝工作,增加成本較多,施工單位不能接受。

圖1 加焊鋼筋支架固定措施
3.2.2 方案二:采用鋼管固定措施
如圖2所示,在澆筑層頂面用兩根準50鋼管(鋼筋混凝土保護層厚度一般為50mm)將鋼筋夾住,并固定在模板上。

圖2 鋼管固定措施
該方案鋼管材料可重復利用,成本相對較低,對鋼筋保護層厚度、間距的控制能起到一定作用。缺點是:對鋼筋間距的控制仍不夠可靠;如果模板頂部設有拉筋,則鋼管不能很好地卡在鋼筋與模板之間,鋼管本身難固定,導致保護層厚度控制不夠可靠;鋼管的安裝仍不夠簡便。
3.2.3 方案三:采用鋼筋安裝定位板固定措施
如圖3、圖4所示,在模板頂面增設一個鋼筋安裝定位板固定鋼筋。鋼筋卡在定位板卡口內,再通過一根分布筋將鋼筋固定,定位板通過螺栓與模板聯接。螺栓孔槽長10~15cm,定位板可左右移動以適用鋼筋位置。本方案優點是:?定位板能將鋼筋按設計要求的位置固定在模板上,如果模板不發生變位,則鋼筋不會變位,定位方便可靠;?定位板可栓接在大塊鋼模頂面,不需重復拆卸安裝;?定位板可重復利用,經濟性好。該方案優點突出,在廣西魚梁航運樞紐工程施工中得到了應用。
魚梁航運樞紐工程于2011年2月底開始制作并使用了鋼筋安裝定位板,如圖5、圖6所示。監理工程師對使用效果進行了統計,結果見下頁表。
下頁表的數據是處于應用初期的統計結果,還不具有明顯的代表性,如果通過較長時間的應用,合格率還將有所提高。鋼筋安裝定位板的安放對控制鋼筋間距和保護層厚度具有明顯的效果。

圖3 鋼筋安裝定位板固定措施
a.該工程鋼筋安裝定位板采用3mm鋼板制作,在實際使用時有部分出現了變形,建議采用5mm鋼板制作。
b.鋼筋安裝定位板的安放比例達到50%左右即可以保證鋼筋間距及保護層厚度合格率達到規定要求。
c.鋼筋安裝定位板與模板的固定宜通過螺栓連接,螺栓孔槽應達到15~20cm,以便調整定位板位置,適用于不同倉面的鋼筋。

圖4 鋼筋安裝定位板平面圖

圖5 鋼筋安裝定位板應用

鋼筋安裝定位板安放不同比例的應用效果統計表

圖6 鋼筋安裝定位板應用效果檢測
d.定位板的長度、卡口大小及卡口間距應根據鋼筋設計情況進行調整。
e.模板宜采用成型的大塊鋼模板。
f.鋼筋安裝定位板主要適用于立面鋼筋控制,對于有外露的平面鋼筋部分也可配合常規控制措施使用。