橋梁墩柱鋼筋保護層控制技術

摘要：通過對橋梁墩柱鋼筋保護層重要性及現狀總體情況概述，結合筆者參與的橋梁墩柱施工實際，詳細敘述橋梁墩柱鋼筋保護層控制技術要點，為類似工程橋梁墩柱鋼筋保護層的控制提供技術參考。

關鍵詞：橋梁墩柱;鋼筋保護層;控制技術

1 概述

1.1 鋼筋保護層的重要性

當前，我國橋梁工程中的墩柱普遍設計采用鋼筋混凝土結構，在設計鋼筋混凝土結構構件時，利用鋼筋與混凝土有相近的線膨脹系數這一客觀特性，設計出混凝土同鋼筋達到協同承受荷載的鋼筋混凝土構件，同時，混凝土又被設計成起到很好保護鋼筋免受外界侵蝕的“保護神”。但由于混凝土本身具有漸漸風化的不利特性，混凝土表面將隨著時間的推移慢慢喪失混凝土本身具有的致密的水泥石構造，其表面不斷風化成松散粉狀，更嚴重還會呈現裂隙狀態。因此，鋼筋混凝土中的鋼筋的保護層出現不足勢必會影響鋼筋混凝土構件的持續耐久性，當鋼筋保護層不足很嚴重的話，將會導致鋼筋混凝土構件過早破壞，不在具備使用條件，故鋼筋保護層對鋼筋混凝土構件的重要性是不言而喻的。

1.2 鋼筋保護層的現狀總體情況

橋梁工程中的墩柱作為鋼筋混凝土構件混凝土，是暴露在大氣和水中等容易腐蝕環境下面積最大的構件，因此對橋梁工程中的墩柱而言，其鋼筋保護層厚度符合設計及現行規范的要求顯得尤其重要。當橋梁墩柱的鋼筋保護層厚度偏薄，這將有極大的概率證明，位于偏薄部位的鋼筋在設計年限的服役期內，將會過早的被從混凝土表面滲透進來的空氣、水氣和氯離子等腐蝕性介質所腐蝕，當出現加快的腐蝕情況時候，這將極大的威脅橋梁墩柱安全和橋梁本身的安全。當橋梁工程中的墩柱鋼筋保護層厚度偏厚時，這分可能的兩類情形，第一類可能的情形是墩柱直徑未變，而鋼筋骨架主要可能是加強圈直徑縮小了，那么，位于鋼筋加強圈外側的一圈豎向主要鋼筋位置發生變化，在橋梁墩柱處于可能的受力不利的情況下，鋼筋的抗彎能力將較設計時明顯減少，將會極大增大發生安全隱患施工的概率;第二類可能的情形是橋梁墩柱的主要鋼筋及加強箍筋尺寸未變，但安裝的模板尺寸偏大，造成結構構件外形尺寸變大，超過設計直徑，這將造成一定的浪費，同時，保護層偏厚將可能導致立柱表面出現裂紋。筆者有幸參加國內東南沿海省份的高等級公路橋梁工程墩柱施工，發現橋梁工程的墩柱的鋼筋保護層合格率平均只有50%左右。

2 鋼筋保護層控制技術

2.1 原因分析

當前，橋梁墩柱的施工方法相對較為簡便，普遍情況為先進行墩柱鋼筋的下料制作和安裝，隨后使用鋼結構加工廠生產的定型鋼模板作為澆筑模板，經過鋼筋隱蔽工程向監理工程報檢合格后，及時進行墩柱混凝土澆筑并按要求進行規范振搗，待具備拆除模板條件后，及時對墩柱進行包裹并采取滴水養生法進行養生。由以上幾大主要施工步驟可知。影響墩柱鋼筋保護層厚度的因素主要有鋼筋制作及安裝、鋼模板以及混凝土澆搗施工工藝等。

2.1.1 鋼筋及墊塊制安

鋼筋保護層厚度主要是指墩柱鋼筋豎直主筋外邊緣到墩柱混凝土表面的距離。在施工過程中反映為墩柱箍筋與模板的距離。所以墩柱主要縱向鋼筋以及加強圈的骨架幾何尺寸直接決定澆筑完畢后的橋梁墩柱的鋼筋保護層厚度數值。在墩柱鋼模板主要尺寸確定的前提下，墩柱鋼筋骨架中加強圈直徑越大，那么墩柱混凝土鋼筋保護層測試出來結果將會變薄，墩柱鋼筋骨架中加強圈直徑越小，那么墩柱混凝土鋼筋保護層測試出來結果將會變厚。因此，加強鋼筋下料及鋼筋安裝控制，從源頭抓起控制技術，下料前，認真核對施工圖紙及細部構造圖，確保下料尺寸無疑義。同時，加強鋼筋安裝質量控制，確保鋼筋安裝符合設計要求。選擇強度合格以及尺寸合格的墊塊。墊塊大小不合適，強度不合格亦會造成鋼筋局部偏向一邊，可能造成鋼筋保護層一部分大，另一部分小的情況，直接影響墩柱施工質量控制。

2.1.2 鋼模板

橋梁墩柱一般使用廠家訂制的鋼模板，其直徑大小即為墩柱的混凝土外輪廓尺寸。鋼筋主筋及加強圈形成的骨架與墩柱鋼模板兩者直接決定鋼筋保護層的客觀情況。當不考慮其他可能會影響鋼筋保護層的情況下，墩柱鋼模板的加工精度和鋼筋加工及安裝的精度共同決定鋼筋保護層合格率。同時，鋼模板的自身固定情況亦是影響墩柱鋼筋保護層厚度的原因之一。

2.1.3 混凝土澆搗

澆搗混凝土時，由于使用插入式振動棒將可能造成鋼筋保護層墊塊松脫、移位甚至直接掉落，導致鋼筋將出現移位，混凝土下料過程中，由于墩柱高度較高，需使用串筒，但產生的勢能這可能影響到鋼筋正常設計位置及墩柱模板的位置。同時，在混凝土澆搗過程中，密切關注模板狀態，不定時進行模板平面高程及豎直度的檢測，確保模板在澆筑混凝土的情況下，不會出現異常。

2.2 控制技術

2.2.1 鋼筋及墊塊制安

鋼筋制安嚴格按照設計及現行規范要求進行施工，尤其重點控制加強圈鋼筋的尺寸控制，其大小直接決定鋼筋保護層是否合格。同時，做好縱向主筋與加強筋焊接工作，做到“不咬肉”，否則墩柱鋼筋籠縱向縱筋內移，將直接影響鋼筋保護層厚度變厚。鋼筋籠運輸、起吊及安裝過程中，嚴格控制鋼筋籠骨架的剛性，避免出現骨架明顯變形情況。在骨架安裝前，再次對骨架進行測量。確定其尺寸符合設計要求。墊塊制作采用專業廠家精致模具加工，填物采用高強砂漿，保證了其強度。安裝過程中，按規范要求應綁扎牢靠。

2.2.2 模板制作、安裝精度

墩柱模板采用大塊定型模板，由專業廠家生產，進場后及時進行預拼裝，檢查模板制作精度，同時，復核其強度、剛度及穩定性。如有異常，及時處理，確保模板安裝質量。模板安裝前，先測量放樣，及時對墩柱底部進行清理、找平，然后安裝各個節段鋼模板，通過測量放樣，對模板安裝精度進行全程控制，確保安裝精度。

2.2.3 墩柱混凝土澆筑

在澆筑墩柱混凝土前，及時安裝串筒，通過串筒降低混凝土入模對鋼筋籠、模板及墊塊的沖擊力，以免影響模板居中、鋼筋籠移位以及墊塊脫落等所造成的鋼筋保護層偏大或偏小。人員上下必須通過上下專業通道，不得通過攀爬模板及鋼筋進行上下通行作業。混凝土振搗過程中，嚴禁將振搗棒碰觸鋼筋，以免造成鋼筋及模板移位。混凝土澆筑過程中，嚴格按照要求不定時對墩柱模板平面位置及豎直度進行測量，確保墩柱模板不變形，始終居中，同時也對鋼筋進行按設計嚴格定位。確保鋼筋位置不變。

3 結語

通過分析可能影響橋梁墩柱鋼筋保護層厚度的因素，按上述控制技術措施實施后，通過鋼筋保護層檢測儀器對新澆筑的墩柱鋼筋保護層進行再次檢測，發現合格率均在80%以上。墩柱鋼筋保護層得到明顯控制。

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