商品住宅樓建筑施工中，鋼筋混凝土保護(hù)層的質(zhì)量控制分析

【摘要】由于一些施工單位在施工過程中對混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋保護(hù)層厚度控制不嚴(yán)，造成鋼筋位置不準(zhǔn)。再加上模板尺寸偏差較大等因素造成鋼筋保護(hù)層超標(biāo)，并且在混凝土澆筑后，又不能直觀的看到其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，因而給工程質(zhì)量帶來隱患。筆者結(jié)合實(shí)際，對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)保護(hù)層的施工質(zhì)量控制做了分析

關(guān)鍵詞：住宅建設(shè) 鋼筋混凝土 保護(hù)層 質(zhì)量控制

鋼筋具有較強(qiáng)的抗拉、抗壓強(qiáng)度，而混凝土只具有較高的抗壓強(qiáng)度，抗拉強(qiáng)度卻很低，但是兩者的彈性模量較接近，還有較好的粘結(jié)力，這樣結(jié)合在一起，既發(fā)揮了各自的受力性能，又能很好地協(xié)調(diào)工作，共同承擔(dān)結(jié)構(gòu)構(gòu)件所承受的外部荷載。因而鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在商品樓住宅、市政工程中被廣泛應(yīng)用。一般來講，無論是梁還是板，受拉鋼筋總是應(yīng)盡量靠近受拉一側(cè)混凝土構(gòu)件的邊緣。如果放置錯(cuò)誤或者鋼筋保護(hù)層過大，輕則降低了梁的承載能力，重則會(huì)發(fā)生重大事故。鋼筋被包裹在混凝土構(gòu)件中形成鈍化保護(hù)膜，不與外界接觸相對還比較安全，但如果鋼筋保護(hù)層厚度過小，也就是鋼筋過分靠近受拉區(qū)一側(cè)，一方面容易造成鋼筋露筋或鋼筋受力時(shí)表面混凝土剝落，另一方面隨著時(shí)間的推移，表面的混凝土將逐漸碳化，用不了多久，鋼筋外混凝土就失去了保護(hù)作用，從而導(dǎo)致鋼筋銹蝕，斷面減小，強(qiáng)度降低，鋼筋與混凝土之間失去粘結(jié)力，構(gòu)件整體性受到破壞，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)導(dǎo)致整個(gè)結(jié)構(gòu)體系的破壞。下面，筆者就對鋼筋混凝土保護(hù)層的質(zhì)量控制，做簡要探討。

一、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)保護(hù)層厚度控制的重要性

1、從力學(xué)角度分析。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件是由鋼筋和混凝土組成。從原材料的力學(xué)性能而言，鋼筋具有較強(qiáng)的抗拉強(qiáng)度；混凝土則具有較高的抗壓強(qiáng)度，而其抗拉強(qiáng)度卻很低。鋼筋混凝土組合發(fā)揮了它們各自的優(yōu)勢性能，共同承擔(dān)結(jié)構(gòu)構(gòu)件所承受的外部荷載。因此，一般我們在考慮鋼筋混凝土的受力條件時(shí)，著重考慮的是混凝土的受壓應(yīng)力和鋼筋的受拉應(yīng)力。而鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件中鋼筋的實(shí)際受拉應(yīng)力是否能與設(shè)計(jì)計(jì)算應(yīng)力相吻合，主要取決于鋼筋在結(jié)構(gòu)中的位置是否正確。這也正是我們要求控制鋼筋保護(hù)層厚度的主要原因。一般來講，無論是梁還是板，受拉鋼筋總是應(yīng)盡量靠近受拉一側(cè)混凝土構(gòu)件的邊緣。如挑梁的受力筋應(yīng)設(shè)在構(gòu)件上部受拉區(qū)，如果鋼筋保護(hù)層厚度過大，輕則由于鋼筋不能有效發(fā)揮其應(yīng)有的抗拉作用，而使混凝土受拉應(yīng)力超標(biāo)產(chǎn)生裂縫，重則由于懸挑結(jié)構(gòu)上部鋼筋所受拉力的力矩高度（h0）變小，而使鋼筋受拉應(yīng)力超標(biāo)發(fā)生結(jié)構(gòu)斷裂。此類事故在建設(shè)史上并不少見。再比如，大面積的現(xiàn)澆樓板，下排鋼筋如果墊得過高，保護(hù)層過大，在外加荷載作用下，混凝土下部受拉應(yīng)力超標(biāo)，也會(huì)產(chǎn)生板底裂縫。

2 、從鋼筋與混凝土的粘結(jié)力分析。鋼筋與混凝土之所以能共同工作，是因混凝土硬化并達(dá)到一定強(qiáng)度后，兩者之間建立了足夠的粘結(jié)強(qiáng)度，這種相互作用力稱為握裹力。鋼筋在混凝土中的保護(hù)層必須具有一定的厚度，才能保證混凝土與鋼筋之間的握裹力。如果鋼筋保護(hù)層厚度過小，鋼筋過分靠近結(jié)構(gòu)構(gòu)件的邊緣，容易造成鋼筋露筋或鋼筋受力時(shí)表面混凝土剝落，直接導(dǎo)致握裹力的減小。另外，鋼筋保護(hù)層過小，表層混凝土將隨著時(shí)間的推移而逐漸碳化，邊緣鋼筋失去保護(hù)作用而導(dǎo)致鋼筋銹蝕，鋼筋與混凝土之間也會(huì)失去粘結(jié)力，從而使構(gòu)件的承載力降低，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)導(dǎo)致整個(gè)結(jié)構(gòu)體系的破壞。

3、從構(gòu)件的耐久性分析。保護(hù)層的作用除上所述之外，顧名思義還起著保護(hù)鋼筋不被銹蝕的作用，以確保鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性。影響鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的因素很多，除了特殊的外界因素以外，在一般使用條件下，主要考慮大氣的侵蝕而使鋼筋氧化生銹。而混凝土不密實(shí)、裂縫、鋼筋保護(hù)層偏小，再加上混凝土碳化以及鋼筋的電化學(xué)反應(yīng)等因素就會(huì)因此加速這種侵蝕過程。鋼筋氧化銹蝕又會(huì)導(dǎo)致體積膨脹，致使混凝土保護(hù)層開裂造成惡性循環(huán)，更加加快鋼筋銹蝕進(jìn)程，從而大大縮短建筑物的使用壽命。

4、從混凝土的防火要求分析。保護(hù)層對混凝土內(nèi)部的鋼筋還具有一定的防火功能。當(dāng)建筑結(jié)構(gòu)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，環(huán)境溫度急劇升高，鋼筋與混凝土的熱膨脹系數(shù)是不同的。當(dāng)鋼筋的膨脹值逐漸大于混凝土的膨脹值時(shí)，就會(huì)損傷和破壞混凝土與鋼筋之間的握裹力；此外，當(dāng)鋼筋溫度上升到700℃時(shí)，鋼筋屈服強(qiáng)度大幅度降低，就會(huì)失去與混凝土共同工作的條件，而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞。

由于以上諸多原因，國家規(guī)范對鋼筋混凝土保護(hù)層厚度的提出強(qiáng)制性要求（國標(biāo)GB50010-2002《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》，）詳見下表：

在強(qiáng)制性條文中明確規(guī)定：縱向受力的普通鋼筋及預(yù)應(yīng)力鋼筋，其混凝土保護(hù)層最小厚度（鋼筋外邊緣至混凝土表面距離）不應(yīng)小于鋼筋的公稱直徑，且應(yīng)符合表2.1的規(guī)定。

二、鋼筋保護(hù)層施工的質(zhì)量控制

1、明確各部位混凝土保護(hù)層的厚度。認(rèn)真做好圖紙會(huì)審，技術(shù)交底，特別是施工單位對施工班組的交底。在有的設(shè)計(jì)圖紙中，對保護(hù)層的厚度會(huì)根據(jù)情況有不同的要求。比如現(xiàn)澆樓板和梁的保護(hù)層厚度，當(dāng)混凝土強(qiáng)度不同時(shí)，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(shí)甚至要求達(dá)到10cm。

2、控制鋼筋骨架尺寸。注重鋼筋的翻樣工作。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(shí)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(shí)樣，合理安排各方向的主筋與副筋位置。同時(shí)確保鋼筋在制作時(shí)的尺寸正確，給施工現(xiàn)場鋼筋安裝、綁扎節(jié)點(diǎn)創(chuàng)造條件。避免由于交接點(diǎn)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、模板制作的尺寸偏差也會(huì)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。

4、做好鋼筋限位措施。在實(shí)際施工中，對鋼筋、模板的限位主要做了一下措施：（1）墻柱控制。①在放線后，綁扎好鋼筋后，早鋼筋骨架上根據(jù)控制線焊定位鋼筋，并在鋼筋骨架上安放水泥撐棍，間距0.6m并與鋼筋骨架綁扎在一起，防止支設(shè)模板和澆注混凝土?xí)r造成水泥撐棍滑落。（2）梁板的控制。①梁下部和板下層筋下墊同保護(hù)層厚度相同的與混凝土強(qiáng)度相等或高于混凝土強(qiáng)度的墊塊，用的為大理石墊塊，密度為0.8-1m間距。②梁側(cè)同樣架設(shè)墊塊，防止梁鋼筋移位。③鋼筋上層筋用鋼筋馬凳墊設(shè)，保證上層鋼筋位置，滿足鋼筋骨架要求。④板上層筋上綁扎同混凝土保護(hù)層厚度相同的PVC管，在澆筑混凝土?xí)r澆注到PVC管一平，在二次扎找平時(shí)將PVC管取出，找平即可保證保護(hù)層厚度。

5、在混凝土澆搗過程中提倡文明施工，注意成品保護(hù)。施工澆搗混凝土?xí)r，統(tǒng)一指揮與監(jiān)督。在已綁扎成型并經(jīng)驗(yàn)收的鋼筋網(wǎng)上鋪設(shè)專門的施工馬道，施工人員不得隨意亂踩亂踏，更不可將設(shè)備器具壓在上面，造成支撐馬凳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。在混凝土澆搗過程中有序振搗，避免局部振搗過分或振動(dòng)棒觸及鋼筋骨架。在混凝土澆注過程中，應(yīng)有鋼筋工隨時(shí)對偏位的鋼筋應(yīng)作有效的固定，進(jìn)一步保證澆筑質(zhì)量。