談徐州某地鐵車站側墻鋼筋保護層厚度控制

郭 恒 袁嘯巖 何化棟 佟錫愷 李業波

(1.中建市政工程有限公司，北京 100036； 2.徐州市城市軌道交通有限責任公司，江蘇 徐州 221018)

談徐州某地鐵車站側墻鋼筋保護層厚度控制

郭 恒1袁嘯巖1何化棟1佟錫愷1李業波2

(1.中建市政工程有限公司，北京 100036； 2.徐州市城市軌道交通有限責任公司，江蘇 徐州 221018)

從鋼筋加工制作、混凝土澆筑振搗、保護層厚度測試等方面，分析了保護層厚度合格率低的原因，提出安裝保護層厚度控制筋、混凝土振搗后調整、優化保護層厚度測試環境等控制措施，以提高鋼筋保護層厚度的合格率。

地鐵車站，鋼筋保護層厚度，合格率，測試環境

1 車站側墻鋼筋保護層厚度偏差的危害性及控制的重要性

眾所周知，根據GB 50010—2010混凝土結構設計規范,鋼筋保護層是指混凝土構件中起到保護鋼筋避免鋼筋直接裸露的那一部分混凝土，即從混凝土表面到最外層鋼筋公稱直徑外邊緣之間的最小距離。鋼筋保護層厚度過大或者過小都會對其耐久性產生影響。一方面保護層厚度過小，容易造成鋼筋露筋或表面混凝土剝落，從而導致鋼筋銹蝕，斷面減小，結構構件整體性受到破壞，縮短構件使用年限。另一方面，保護層厚度太大，降低構件承載力。根據GB 50010—2002混凝土結構設計規范第7.2.1條中工程常用的單筋矩形截面受彎構件正截面受彎承載力計算公式得知，同樣的配筋率，構件的承載能力與截面的有效高度h0成線性比例。h0越大，承載力越高，反之越低。在截面高度不變的前提下，保護層厚度越大，h0越小，構件承載力越小。此外，鋼筋保護層厚度越大，構件受力后產生的裂縫寬度越大，影響其使用性能，同時過大的保護層厚度必然造成經濟上的浪費。

2 保護層厚度控制的研究現狀

目前關于鋼筋保護層厚度控制措施的研究相對較多。姚正國、屠林春[6]給出了鋼筋保護層厚度對混凝土耐久性的影響及控制措施，尤其是灌注樁的鋼筋保護層厚度控制；嚴祖彬[1]在系統研究了鋼筋保護層厚度控制過程中存在的問題；董武奎、張濤[2]給出了房建項目中各類構件鋼筋保護層厚度控制的改進方法；董躍[3]給出了鋼筋混凝土保護層厚度質量控制措施和保護層厚度檢測；蔣利學、陸偉杰[4]分析了我國現澆混凝土結構中鋼筋保護層厚度控制方面存在的問題；韋征等人[5]針對預制混凝土梁板構件，給出了通過控制墊塊密度保證合格率的措施。實際工程的檢測數據表明,我國現澆混凝土結構中鋼筋保護層厚度控制存在較多問題，概括起來有三個方面：1)受力鋼筋保護層厚度偏差達不到驗收標準要求是普遍現象；2)現澆結構鋼筋保護層厚度偏差過大成為影響結構可靠性的主要因素；3)箍筋保護層厚度的控制普遍不受重視。地鐵車站側墻混凝土施工有其特殊性，為進一步提高鋼筋混凝土保護層厚度的合格率，本文從分析混凝土保護層厚度偏差的原因入手，通過對保護層厚度合格率進行統計，給出控制保護層厚度的具體措施。

3 工程概況

徐州某地鐵車站為地下2層標準島式站臺車站，車站主體結構為雙層三跨矩形框架結構，設置5個出入口，1個安全出口，2組風亭，1座消防水池，典型標準斷面圖如圖1所示。

本車站鋼筋混凝土構造保護層要求為頂(底)外側45 mm，內側35 mm，中板內外側均為30 mm；側墻外側45 mm，內側35 mm；頂(底)板梁外側45 mm，內側40 mm，中板梁40 mm。

4 保護層厚度偏差原因分析

4.1 鋼筋加工

施工操作人員為了防止漏筋、安裝的方便，在鋼筋下料、制作的過程中人為減小鋼筋撐筋的尺寸，導致側墻鋼筋保護層厚度偏大。

4.2 成品保護

側墻鋼筋綁扎調整完畢，大鋼模安裝加固澆筑混凝土前，混凝土澆筑工澆筑過程中隨意移動鋼筋，導致鋼筋保護層厚度發生變化。鋼筋班組完成鋼筋綁扎、墊塊安裝后，木工班組在關模過程中為了方便，惡意摘除墊塊，導致混凝土保護層厚度與設計得有偏差。

4.3 墊塊使用

鋼筋班組完成鋼筋綁扎、安裝墊塊過程中，為了節省工時，安裝墊塊的數量不符合規范要求(4個/m2)，有時個別工人不負責任，亂用墊塊，用錯墊塊現象亦有發生。鋼筋定位不準確造成保護層厚度一側偏大一側偏小。

4.4 保護層厚度測試

鋼筋保護層厚度測試的結果具有偶然性，周邊環境對測試結構存在一定的影響。鋼保儀測試過程中經常會遇到拉筋和直螺紋套筒，導致測試的結果偏小，降低合格率。若測試過程中，周圍存在鋼管架亦會對測試的結果造成干擾，影響結果的正確性。

5 鋼筋保護層厚度控制措施

1)在施工前，組織項目管理人員認真學習圖紙，確定鋼筋保護層厚度；編制施工方案，明確保護層墊塊的尺寸和強度要求、布置方式、間距。2)對工班組進行交底，要求讓每一個工人清楚每一個部位的鋼筋保護層厚度，控制方法和措施，使每一位工人提高鋼筋保護層厚度的意識。3)鋼筋綁扎過程中，安排專職質檢人員進行監督工人嚴格按照方案及交底安裝足量的墊塊(4個/m2)，并焊制梯子定位筋。4)混凝土澆筑完成后，及時安排工人調整鋼筋，確保保護層厚度滿足設計要求。5)整理數據時，若某條測線的某個數據變化異常，則應進行剔除處理，以保證數據的可靠性。6)使用鋼保儀測定保護層厚度時應避開鋼管架等金屬環境，且測試時的測線應避開下料時的機械連接接頭斷面，以保證測定數據的準確性。

6 鋼筋保護層厚度數據分析

該車站側墻內側保護層厚度設計值為35 mm，合格范圍為30 mm～43 mm。為了提高車站側墻鋼筋保護層厚度，在每次的樣本中抽取125個檢測點對鋼筋保護層進行測定，根據每次的統計數據結果分析導致混凝土保護層厚度不合格的原因，并采取有效的措施進行改正。

6.1 實測鋼筋保護層厚度數據

2016年3月～2016年4月，該車站施工第一～第三施工段的主體結構，根據統計數據可以看出(見圖2)，側墻鋼筋保護層厚度普遍偏大，合格率僅為35.2%。

6.2 澆筑完混凝土后安排專職人員調整鋼筋后的數據

2016年5月～2016年6月，在施工第四段及第五段主體側墻時，每次澆筑完混凝土，及時安排專人矯正被人為移位的鋼筋。

圖3給出的是第四、第五段側墻的保護層厚度與前三段保護層厚度的數據及對比。從圖3中可以看出：1)采取措施后鋼筋保護層厚度得到有效的控制，合格率能達到52.8%；2)鋼筋保護層偏大的數據依然占有相當大的比例，達到44.8%?；炷翝仓瓿珊蟀才艑Ｂ毴藛T調整被移位的鋼筋不僅可以保證鋼筋保護層的合格率，同時對后續側墻鋼筋的施工起到一定的定位作用。

6.3 嚴格控制墊塊數量及增加梯子定位筋后的數據

在施工第六段及第七段側墻時，要求鋼筋班組綁扎鋼筋時增加墊塊數量并使用梯子定位筋以控制保護層厚度。

圖4給出的第六段及第七段施工完成后的側墻實測保護層厚度以及同前兩次實測數據的對比。

從圖4中可以看出：1)鋼筋保護層厚度的合格率大幅度提升，可高達78.4%；2)合格的鋼筋保護層厚度數據中多數集中在35 mm～40 mm的范圍內，占合格總數的47.9%，說明現場實際鋼筋保護層厚度同設計值(35 mm)相差甚少。由此可得出，現場施工過程中嚴格控制墊塊、梯子定位筋的使用可以有效的控制車站側墻的保護層厚度。

7 結語

本文開展了針對地鐵車站側墻保護層厚度進行實測實量，分析了鋼筋保護層厚度合格率較低的原因，提出了提高鋼筋保護層厚度合格率的方法，主要得到以下幾點結論：1)對于地鐵車站側墻而言，鋼筋保護層厚度偏大是現場實際施工過程中存在的普遍問題，要給予其足夠重視。2)鋼筋應嚴格按照圖紙進行下料，且鋼筋綁扎過程中應采取有效的鋼筋定位措施，譬如足量的墊塊、梯子定位筋等，以保證施工質量。3)混凝土澆筑完成后，應安排專職人員進行鋼筋位置恢復，保證鋼筋保護層厚度滿足設計及規范要求，這一點要特別注意。

[1] 嚴祖彬.鋼筋保護層厚度控制存在問題分析[J].分析研究與探討,2015(8):271.

[2] 董武奎，張 濤.鋼筋保護層厚度控制改進方法[J].山西建筑,2005,31(1):41-42.

[3] 董 躍.鋼筋混凝土保護層厚度質量控制[J].百年大計,2009(12)：14-17.

[4] 蔣利學，陸偉杰.混凝土結構中鋼筋保護層厚度的控制[J].工業建筑,2005,35(sup):167-169.

[5] 韋 征，戴曉棟，蔣天恩，等.澆注過程鋼筋保護層質量問題分析與治理[J].公路交通科技(應用技術版),2013(12):14-18.

[6] 姚正國，屠林春.淺談鋼筋保護層厚度對混凝土耐久性的影響及控制措施[J].施工技術,2015(3):72.

[7] 黎 超，黃建雄.淺談鋼筋保護層厚度控制措施[J].研究·探討,2014(8):182.

[8] 張俊虎，高智飛.如何控制鋼筋保護層的厚度[J].鐵道建筑技術,2014(12):98-101.

The steel bar protection layer thickness control of a metro station side wall in Xuzhou

Guo Heng1Yuan Xiaoyan1He Huadong1Tong Xikai1Li Yebo2

(1.ChinaConstructionMunicipalEngineeringLimitedCompany,Beijing100036,China;2.XuzhouUrbanRailTransitLimitedLiabilityCompany,Xuzhou221018,China)

From the steel bar process and production, concrete pouring and vibrating, protection layer thickness test and other aspects, this paper analyzed the reasons for low qualified rate of protection layer thickness, put forward the installation of protection layer thickness control reinforcement, concrete vibration after the adjustment, optimization of protection layer thickness test environment and other control measures, to improve the qualified rate of steel bar protection layer thickness.

subway station, steel bar protection layer thickness, qualified rate, test environment

1009-6825(2017)01-0053-02

2016-10-21

郭 恒(1986- )，男，碩士，工程師

U291

A