鋼筋混凝土保護層的認識與技術控制措施

摘 要：通過敘述鋼筋混凝土構件的工作原理等，強調應重視和嚴格控制混凝土的保護層，并分析其控制措施。

關鍵詞：鋼筋混凝土構件；保護層；保護層厚度；控制措施

中圖分類號：TU37 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4117（2011）09-0321-02

引言：在當今世界的建筑業中，鋼筋混凝土構件已得到極其廣泛的應用。一個建筑物的使用年限與鋼筋混凝土構件的力學性能及使用壽命直接有關，而鋼筋混凝土保護層在保證結構受力性能、結構安全和持久性、結構耐火性能等方面起著十分重要的作用，所以，鋼筋混凝土保護層在施工過程中必須高度重視并加強質量控制，那又該如何控制呢?本文從鋼筋與混凝土共同作用的受力原理，結合多年的施工實踐，來談談鋼筋保護層的重要性及其在施工中的控制。

一、鋼筋保護層概述及鋼筋混凝土構件的工作原理

（一）鋼筋保護層概述。鋼筋的混凝土保護層厚度，是指受力鋼筋的外邊緣到混凝土外邊緣的距離。其作用表現在兩個方面：一是物理保護，混凝土緊緊包裹在鋼筋表面，保護鋼筋免受外力和有害物質的直接侵害，二是化學保護，水泥水化時析出大量Ca(OH)2，使混凝土保持較強的堿性，在這樣的高堿環境中鋼筋表面就會生成一層鈍化膜，不會腐蝕生銹。

（二）鋼筋混凝土構件的工作原理。鋼筋和混凝土在建筑結構中是一個不可分割的整體，從材料的力學性能來分析，鋼筋具有較強的抗拉、抗壓強度，而混凝土只具有較高的抗壓強度，抗拉強度則很低。但兩者的彈性模量較接近，還有較好的粘結力，這樣既發揮了各自的受力性能，又能很好地協調工作，共同承擔結構構件所承受的外部荷載。鋼筋混凝土構件是作為一個整體承受著外力。同時，由于混凝土的抗拉強度很低，故只考慮混凝土所承受的受壓應力，而拉應力則全部由鋼筋來承擔。對于受力構件截面設計來講，受拉的鋼筋離受壓區越遠，其單位面積的鋼筋所能承受的外部彎矩也越大，這樣鋼筋發揮效率也就越高。

二、鋼筋混凝土構件保護層厚度的確定

對于受力鋼筋混凝土構件截面設計來講，在鋼筋所能承受的彎矩范圍內，受拉的鋼筋離受壓區越遠，其單位面積的鋼筋所能承受的外部彎矩也越大，這樣鋼筋發揮的力學效能也就越高。所以一般來講，鋼筋混凝土構件受拉鋼筋總是應盡量靠近受拉一側混凝土構件的邊緣。如果鋼筋混凝土構件的鋼筋位置放置錯誤或者鋼筋的保護層過大，輕則降低了鋼筋混凝土構件的承載能力，重則會發生重大事故。

（一）鋼筋保護層最小厚度規定

1、縱向受力的普通鋼筋及預應力鋼筋，其混凝土保護層(鋼筋外邊緣至混凝土表面的距離)不應小于鋼筋的公稱直徑，且應符合表1的規定。

表1縱向受力鋼筋的混凝土保護層最小厚度(mm)

注：基礎中縱向受力鋼筋的混凝土保護層厚度不應小于40mm；當無墊層時不應小于70mm。

2、輔助鋼筋的保護層厚度梁、柱中的箍筋、構造筋的保護層不應小于15mm。板、墻、殼中分布鋼筋保護層不應小于表1中相應保護層數值減10mm，且不應小于10mm。3、預制鋼筋混凝土受彎構件，鋼筋端頭保護層厚度應不小于10mm，預制的肋形板主筋保護層應按梁的數值采用。4、要求使用年限較長的重要建筑物和受沿海環境侵蝕的建筑物的承重結構。當處于露天或室內高濕度環境時，其保護層應適當增加。5、有防火要求的建筑物，其保護層厚度尚應遵守防火規范有關規定。處于四、五類環境中的建筑物，其混凝土保護層厚度尚應符合國家現行有關標準的要求。6、當梁、柱中縱向受力鋼筋的混凝土保護層厚度大于40mm，應對保護層采取有效的防裂構造措施。

（二）環境類別的分類

表2

（三）確定鋼筋混凝土保護層的方法及步驟：1、構件所處的環境查表2確定環境類別；2、依據構件種類、混凝土強度、環境類別查表1并結合縱向受力鋼筋、輔助鋼筋的直徑及輔助鋼筋保護層的要求確定保護層最小厚度。

三、鋼筋混凝土構件保護層厚度偏差原因分析

（一）梁、柱在鋼筋下料、制作的尺寸不準或對鋼筋的相互間位置關系考慮不周，導致在梁、柱節點等部位的鋼筋出現貼模、移位等情況。且墊塊未綁扎在梁、柱受力鋼筋上，造成保護層偏大，構件有效截面偏小。

（二）模板支撐體系不夠牢固，使模板體系的剛度和穩定性不夠，從而導致脹模、下沉的現在發生，造成保護層偏大。

（三）鋼筋保護層厚度偏差最難控制的部位在板的負彎矩筋處，目前工地上常用的支設方法是加設馬凳來固定鋼筋位置，但這種用單根圓鋼制作的馬凳，結構簡單，當有側向力時，很容易傾倒，造成負彎矩筋下沉。

（四）目前多數工程采用泵送混凝土，施工時泵管端部導管不易控制，操作時，導管由于受混凝土沖擊及泵管移動等慣性的影響，方向難以把握，導致工人站立不穩而踩踏鋼筋使其變位，造成鋼筋保護層厚度偏大。

（五）混凝土施工時樓板標高控制不準，樓板混凝土厚度超厚，造成鋼筋保護層厚度偏大。

（六）由于使用砂漿保護層墊塊，沒有按照規范要求的密度加夠，并且砂漿墊塊強度不夠，造成樓板底部保護層厚度不夠。

（七）設計不合量，局部鋼筋及樓板的線管累計厚度超過板厚。梁柱節點及主次梁鋼筋直徑較大，縱橫向鋼筋相互交叉，造成鋼筋保護層厚度超厚。

四、鋼筋混凝土構件保護層厚度保證措施

（一）板鋼筋的保證措施。控制板鋼筋的混凝土保護層，分兩方面采取措施，一個是板底筋，另一個是負彎矩筋。板筋的墊塊厚度一般為15㎜或20mm，要具有足夠的強度，以免在鋼筋綁扎和澆筑混凝土過程中被壓碎而導致鋼筋移位，不可與其他部位的墊塊混用，板類構件的墊塊安裝1㎡面積內不少于2個。在放置墊塊時，必須綁扎牢固，避免在混凝土澆筑過程中受到人或振動器碰動而位移。對于板的負彎矩筋的保護層，在施工現場中是比較難控制的。可采取如下措施：1、做好技術交底、班前教育，加強質量管理，使全體操作人員重視保護板面上層負筋的正確位置；操作人員行走時應自覺沿鋼筋支撐點通行，不得隨意踩踏中間架空部位鋼筋。2、盡可能合理和科學地安排好各工種交叉作業，在板底鋼筋綁扎后，線管預埋和模板收頭應減少作業人員數量。3、砼工在澆筑時應搭設跑道，避免人員直接踩踏鋼筋。對易發生裂縫的部位和負彎矩筋受力最大區域，應鋪設臨時性活動挑板，擴大接觸面，分散應力，盡力避免上層鋼筋受到重新踩踏變形。4、在砼澆筑前及澆筑中安排足夠數量的鋼筋工跟班，及時將被人踩過或被器具壓變形的負筋或被振搗棒振松的鋼筋迅速調正。5、對傳統馬凳進行改進，有效控制現澆板厚度和保護層厚度，即：用20mm×40mm的方管或DN15的圓管進行焊接，高度略高于混凝土樓板面，用來控制混凝土的厚度。然后制作專用掛鉤，采用的直徑10㎜圓鋼制作，上部掛在馬凳上，下部勾住負彎矩筋，用來控制負彎矩筋的位置。待澆筑完一工作面混凝土后，隨即將其水平向摘鉤、垂直提起，置于下一處混凝土澆筑面周轉使用。

（二）梁墻柱保護層控制措施：梁墻柱保護層雖然比較容易控制，但也是最容易出現跑模、脹模的部位。在施工過程中所見最多的也是梁、墻、柱的跑模、脹模。建議從以下幾個方面加強控制措施：1、梁墻柱保護層縱橫向間距一般控制在l米左右(且不少于2列)，切忌數量太少。2、保證主筋位置，對主筋位移過大的，要及時修整到位，避免造成保護層過大或過小。3、保證梁、墻、柱拉鉤的加工尺寸準確，水平筋或箍筋的加工尺寸準確。4、及時進行混凝土養護工作，保證混凝土的早期強度；拆除模板施工時做好技術交底，在強度達標的前提下，小心拆除，切忌破壞墻柱保護層。5、保證模板支撐系統的剛度和穩定性，保證穿墻螺桿的強度，防止由于跑模脹模引起的保護層過大。

（三）認真執行“三檢”制度，加強過程控制，并及早鋪設好必要的通道，以防鋼筋綁扎成型檢驗合格后，又被其他班組人員踏踩造成變形不合格，同時也為各類管理人員在監督、抽檢、復檢工作中的通行提供方便。

（四）對于設計厚度超出規范要求的鋼筋保護層厚度的部位，應及時與設計單位聯系，出具變更通知或重新核定。

作者單位：廣西亨泰建設有限公司