淺談鋼筋保護(hù)層的作用和質(zhì)量控制

當(dāng)前建筑工程的主要承重結(jié)構(gòu)構(gòu)件，均不同程度地存在著鋼筋保護(hù)層厚度嚴(yán)重超標(biāo)或露筋的現(xiàn)象，已形成結(jié)構(gòu)質(zhì)量通病。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的鋼筋保護(hù)層偏差直接影響到鋼筋混凝土構(gòu)件的力學(xué)性能及耐久性，關(guān)系到建筑物的使用安全及使用壽命。為提高工程質(zhì)量，現(xiàn)就鋼筋保護(hù)層的作用和質(zhì)量控制談點個人意見。

1.鋼筋保護(hù)層

（1）混凝土保護(hù)層是指混凝土構(gòu)件中，起到保護(hù)鋼筋避免鋼筋直接裸露的那一部分混凝土，從混凝土表面到最外層鋼筋 (受力鋼筋) 公稱直徑外邊緣之間的最小距離：對后張法預(yù)應(yīng)力筋，為套管或孔道外邊緣到混凝土表面的距離。保護(hù)層最小厚度的規(guī)定是為了使混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件滿足的耐久性要求和對受力鋼筋有效錨固的要求。

（2）保護(hù)層的厚度，應(yīng)按設(shè)計圖紙要求確定。一般設(shè)計中是采用最小值的。

混凝土保護(hù)層最小厚度(mm)

注：（1）混凝土強(qiáng)度等級不大于C25時，表中保護(hù)層厚度數(shù)值應(yīng)增加5mm；（2）鋼筋混凝土基礎(chǔ)宜設(shè)置混凝土墊層，基礎(chǔ)中鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度應(yīng)從墊層頂面算起，且不應(yīng)小于40mm.

《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50010-2010中8.2.1條，還規(guī)定當(dāng)有充分依據(jù)并采取下列措施時，可適當(dāng)減小混凝土保護(hù)層的厚度。 新的《混凝土結(jié)構(gòu)施工及驗收規(guī)范》對鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度的要求更具體了，是按照結(jié)構(gòu)構(gòu)件類別，使用環(huán)境條件和混凝土強(qiáng)度等級分別作出規(guī)定。不僅對受力主筋保護(hù)層有規(guī)定對箍筋和構(gòu)造筋的保護(hù)層的厚度也作出相應(yīng)規(guī)定。這也說明保護(hù)層在砼結(jié)構(gòu)中的重要性。

新規(guī)范對保護(hù)層的規(guī)定，相應(yīng)地對施工單位的審圖和鋼筋下料、成型、綁扎（焊接）對模板及混凝土澆注過程控制要求更嚴(yán)格了。

2.保護(hù)層的主要作用

（1）有人認(rèn)為：保護(hù)層過大，影響結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力，保護(hù)層小了更有利結(jié)構(gòu)構(gòu)件承受力。的確，保護(hù)層過大，必然減小構(gòu)件設(shè)計計算的有效高度H值，降低了結(jié)構(gòu)承載能力；但是如果保護(hù)層過小，雖然增大了有效高度H，有利于結(jié)構(gòu)承載力，卻后患嚴(yán)重。僅從鋼筋砼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載能力來說，在設(shè)計計算值已確定的條件下，其承載能力是靠混凝土與鋼筋共同工作，實際承載能力的大小，與混凝土和鋼筋之間的握裹力有關(guān)，這里所講的握裹力包含混凝土與鋼筋之間的粘著力，混凝土收縮與鋼表面的摩擦力和鋼筋表面凹凸不平與混凝土之間的咬合力三部分。根據(jù)螺紋鋼筋握裹力試驗資料證明，保證鋼筋與混凝土共同工作，鋼筋必須有一定厚度的混凝土保護(hù)層，如果鋼筋的保護(hù)層過小或沒有保護(hù)層，會使鋼筋與混凝土之間失去握裹力，就會喪失共同工作的基礎(chǔ)。通過試驗證明，混凝土保護(hù)層的最小尺寸應(yīng)該大于或等于受力主筋的直徑。保護(hù)層的質(zhì)量關(guān)系到結(jié)構(gòu)內(nèi)在質(zhì)量。所以，在重視結(jié)構(gòu)質(zhì)量中，不要忽視保護(hù)層在結(jié)構(gòu)承載能力中的作用。

（2）保護(hù)鋼筋不受腐蝕，具有保護(hù)結(jié)構(gòu)耐久性的作用：混凝土保護(hù)層主要是保護(hù)鋼筋在自然環(huán)境因素和使用環(huán)境條件下，不受有害介質(zhì)侵蝕，防止銹蝕危害。鋼筋表面銹蝕以后，由于鐵銹體積膨脹使混凝土保護(hù)層開裂，加快鋼筋在銹蝕，隨著時間的延續(xù)；使鋼筋截面不斷減弱，最后嚴(yán)重影響結(jié)構(gòu)承載能力。

混凝土屬堿性材料，鋼筋在其保護(hù)下與空氣隔離防止銹蝕。但是，混凝土的弱點是在長期與空氣接觸中，會發(fā)生化學(xué)變化而碳化。其碳化導(dǎo)致堿性逐漸削弱或消失，致使空氣中的潮氣，水分和腐蝕性的氣體，通過混凝土的毛細(xì)管、小孔、縫隙滲透到混凝土保護(hù)層中去，喪失保護(hù)層的作用，造成鋼筋銹蝕，適當(dāng)加厚保護(hù)層，可以有效地延緩碳化層達(dá)到鋼筋表面的時間，保護(hù)層的厚度大于握裹力需要厚度是有根據(jù)的。

3.對鋼筋混凝土保護(hù)層的施工質(zhì)量控制措施

3.1必須做好圖紙會審，技術(shù)交底工作

施工單位對施工班組的交底一定要明確不同部位的厚度，現(xiàn)澆樓板和梁的保護(hù)層厚度，當(dāng)混凝土強(qiáng)度不同時，其要求的厚度是不一樣的。而基礎(chǔ)的迎水面保護(hù)層厚度通常為5cm，有時甚至要求達(dá)到10cm，這都要根據(jù)圖紙的要求來綁扎鋼筋。在施工中，鋼筋操作工不看結(jié)構(gòu)圖紙總說明而僅憑經(jīng)驗操作；嚴(yán)格控制墊塊厚度，保證厚度均勻；控制綁扎密度；切實保證墊塊扎牢。改變傳統(tǒng)的施工工藝，推廣和使用塑料墊塊和塑料卡子，有效地保證混凝土保護(hù)層厚度和鋼筋的位置。混凝土澆筑時對裂縫易發(fā)生部位和負(fù)彎矩筋受力最大區(qū)域，應(yīng)鋪設(shè)臨時性施工活動跳板，盡量避免上層鋼筋受到重新踩踏變形。混凝土澆筑時安排足夠數(shù)量的鋼筋工進(jìn)行護(hù)筋，確保鋼筋位置正確。樓面雙層雙向鋼筋必須設(shè)置鋼筋小馬凳，其縱橫向間距不應(yīng)大于700mm(即每平方米不得少于2只)，特別是對于Ф8一類細(xì)小鋼筋，馬凳的縱橫向間距不應(yīng)大于600mm(即每平方米不得少于3只)，以確定鋼筋位置的正確。 在樓梯、通道等頻繁和必須的通行處應(yīng)搭設(shè)(或鋪設(shè))臨時的簡易通道，以供必要的施工人員通行

3.2注重鋼筋的翻樣工作，必須保證鋼筋尺寸準(zhǔn)確

施工單位的翻樣人員應(yīng)熟悉圖紙及規(guī)范的要求。翻樣時箍筋的翻樣尺寸要正確。對一些鋼筋密集，復(fù)雜的梁、柱交接處，主梁與次梁的交接處必須放實樣，合理安排各方向的主筋與副筋位置。同時確保鋼筋在制作時的尺寸正確，給施工現(xiàn)場鋼筋安裝、綁扎節(jié)點創(chuàng)造條件。避免由于交接點處鋼筋密集無法安裝而造成鋼筋擠占保護(hù)層位置，從而發(fā)生露筋的情況。

3.3控制模板尺寸偏差

現(xiàn)場模板制作的尺寸偏差也會導(dǎo)致保護(hù)層的超標(biāo)，所以還要注意模板工程的制作和安裝。制作要規(guī)范、尺寸必須要精確，特別是縮模現(xiàn)象很容易導(dǎo)致鋼筋保護(hù)層偏小甚至發(fā)生露筋現(xiàn)象。

3.4重視鋼筋的綁扎成型工序

綁扎時要按圖紙、規(guī)范操作。保證鋼筋骨架各部分尺寸及精度，確保主筋位置的安放準(zhǔn)確，是避免出現(xiàn)鋼筋保護(hù)層偏差的前提。對一些復(fù)雜的梁板結(jié)構(gòu)，以及縱橫交錯的梁柱交接點應(yīng)在認(rèn)真交底的基礎(chǔ)上，合理安插主、次梁結(jié)構(gòu)主鋼筋的位置，并注意施工順序，避免出現(xiàn)鋼筋擠占保護(hù)層的情況。

3.5安放、綁扎固定鋼筋保護(hù)層墊塊應(yīng)作為鋼筋工程施工中的一個重要環(huán)節(jié)

一個是墊塊設(shè)置的數(shù)量不夠，導(dǎo)致鋼筋下沉或墊塊被壓碎、變形的情況屢有發(fā)生。我們一般要求是間距0.8~1m應(yīng)設(shè)置一只墊塊，如果鋼筋直徑較小，則還應(yīng)適當(dāng)加密墊塊的間距。再一個比較普遍的問題就是墊塊的混用、亂用，梁、板混凝土的鋼筋保護(hù)層，即使是相同標(biāo)號的，其保護(hù)層要求也不相同，但在施工現(xiàn)場，有的工人將梁的墊塊用作板筋的墊塊，而將板筋的墊塊用作梁的墊塊。在我們一般檢測中常發(fā)現(xiàn)的問題就是樓板負(fù)彎矩鋼筋或雙層雙向鋼筋的上排筋保護(hù)層偏大，以及懸挑梁上部負(fù)彎矩鋼筋保護(hù)層偏大等問題，應(yīng)作為鋼筋綁扎成型中關(guān)注的重點。鋼筋工程屬于隱蔽工程，是混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量監(jiān)控的重點。施工單位和監(jiān)理單位都要認(rèn)真做好鋼筋工程的隱蔽驗收。

3.6在混凝土澆搗過程中提倡文明施工，注意成品保護(hù)

有一些施工單位往往在澆搗混凝土?xí)r，無人統(tǒng)一指揮與監(jiān)督。已綁扎成型并經(jīng)驗收的鋼筋網(wǎng)上施工人員毫無禁忌地亂踩亂踏，甚至將設(shè)備器具壓在上面，造成支撐馬墩和墊塊被壓扁或踩倒，以及混凝土內(nèi)鋼筋彎曲變型或位移。這樣就會使鋼筋位置及保護(hù)層厚度得不到保證。還有在混凝土澆搗過程中振搗無序，局部振搗過分或振動棒觸及鋼筋骨架，也會使鋼筋骨架變形、錯位，使保護(hù)層厚度不均科學(xué)地安排好各工種交叉作業(yè)時間，板底鋼筋綁扎后，線管預(yù)埋和模板封鑲、收頭應(yīng)及時穿插進(jìn)行，以減少板面鋼筋綁扎后的作業(yè)人員數(shù)量；同時對施工人員加強(qiáng)教育和管理，使他們重視保護(hù)板面上層負(fù)筋的正確位置，盡量沿鋼筋小馬撐支撐點通行。因此，在混凝土澆搗施工中，應(yīng)做到規(guī)范操作，除了對易于偏位的鋼筋應(yīng)作有效的固定外，應(yīng)有專人指揮監(jiān)督，嚴(yán)禁人員在鋼筋上隨意行走，振搗要按操作規(guī)范要求認(rèn)真有序操作，振動捧不得隨意觸及鋼筋骨架。

鋼筋保護(hù)層是一個容易被忽視，然而卻非常重要的問題。因為它關(guān)系到鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件力學(xué)性能和建筑物使用壽命的重要因素。因此，在施工過程中保證鋼筋保護(hù)層的厚度，對保證結(jié)構(gòu)安全性、適用性和耐久性均具有重要意義。