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混凝土结构钢筋保护层质量控制关键技术研究

发表时间：2021/6/17 来源：《基层建设》2021年第6期作者：吴杨管雪伟

[导读] 摘要：混凝土结构钢筋保护层厚度是指混凝土结构中最外层纵向受力钢筋外边缘到混凝土外表面的混凝土的厚度。

        山东德建集团有限公司山东德州 253000
        摘要：混凝土结构钢筋保护层厚度是指混凝土结构中最外层纵向受力钢筋外边缘到混凝土外表面的混凝土的厚度。钢筋粘结锚固的要求和混凝土的耐久性是钢筋保护层需要达到的工程要求。通过对混凝土保护层厚度的科学控制，可以有效的延长建筑物的使用寿命。所以在混凝土结构中要科学的控制其钢筋保护层厚度，有效的保证混凝土结构的质量。
        关键词：混凝土结构；钢筋保护层；厚度控制
        引言
        想要建筑工程项目的结构安全性、适应性与耐久性得到充分发挥，就需要配合混凝土结构钢筋保护层，同时依据项目建设的方位、实际需求等指标，对混凝土结构的钢筋保护层的厚度进行科学设置。但从我国所有项目的整体钢筋保护层的使用上看，还存在很多问题。因此需要得到专业人员的重视，对钢筋保护层的厚度进行科学控制，保证其作用与价值全面发挥。
        1 对钢筋混凝土结构保护层厚度控制的重要性分析
        1.1从构件的耐久性分析。保护层的作用除上所述之外，还起着保护钢筋不被锈蚀的作用,以确保钢筋混凝土结构的耐久性。影响钢筋混凝土结构耐久性的因素很多，除了特殊的外界因素以外，在一般使用条件下，主要考虑大气的侵蚀而使钢筋氧化生锈。而混凝土不密实、裂缝、钢筋保护层偏小，再加上混凝土碳化以及钢筋的电化学反应等因素就会因此加速这种侵蚀过程。钢筋氧化锈蚀又会导致体积膨胀，致使混凝土保护层开裂造成恶性循环,更加加快钢筋锈蚀进程，从而大大缩短建筑物的使用寿命。因此，保证保护层厚度在设计及规范规定范围之内，就能最大程度地保护钢筋免受锈蚀，延缓混凝土碳化深度到达钢筋表面的时间，确保结构的使用年限。对一些特殊环境下的建筑物，如处于腐蚀气体环境下的建筑结构，设计上对混凝土结构的钢筋保护层还要作一些专门的规定，以确保建筑结构的耐久性。
        1.2 从力学角度分析。钢筋混凝土结构构件是由钢筋和混凝土组成。从原材料的力学性能而言，钢筋具有较强的抗拉强度；混凝土则具有较高的抗压强度，而其抗拉强度却很低。这种组合发挥了它们各自的优势性能，共同承担结构构件所承受的外部荷载。因此，一般我们在考虑钢筋混凝土的受力条件时，着重考虑的是混凝土的受压应力和钢筋的受拉应力。而钢筋混凝土结构构件中钢筋的实际受拉应力是否能与设计计算应力相吻合，主要取决于钢筋在结构中的位置是否正确，这也正是我们要求控制钢筋保护层厚度的主要原因。一般来讲，无论是梁还是板，受拉钢筋总是应尽量靠近受拉一侧混凝土构件的边缘。如挑梁的受力筋应设在构件上部受拉区，如果钢筋保护层厚度过大，轻则由于钢筋不能有效发挥其应有的抗拉作用，而使混凝土受拉应力超标产生裂缝，重则由于悬挑结构上部钢筋所受拉力的力矩高度（h0）变小，而使钢筋受拉应力超标发生结构断裂。
        1.3 从钢筋与混凝土的黏结力分析。钢筋与混凝土之所以能共同工作，是因混凝土硬化并达到一定强度后，两者之间建立了足够的黏结强度，这种相互作用力称为握裹力。钢筋在混凝土中的保护层必须具有一定的厚度，才能保证混凝土与钢筋之间的握裹力。如果钢筋保护层厚度过小，钢筋过分靠近结构构件的边缘，容易造成钢筋露筋或钢筋受力时表面混凝土剥落，直接导致握裹力的减小。另外，钢筋保护层过小，表层混凝土将随着时间的推移而逐渐碳化，边缘钢筋失去保护作用而导致钢筋锈蚀，钢筋与混凝土之间也会失去黏结力，从而使构件的承载力降低，严重时还会导致整个结构体系的破坏。
        2 建筑工程混凝土结构中钢筋保护层厚度控制措施
        2.1 施工技术落实前的准备
        想要保证混凝土结构钢筋保护层施工获得更好的效果，施工人员必须提前与设计人员组织图纸会审、技术交底，及时领会设计意图，在信息交流过程中交换意见，防止后期施工效果与图纸设计出现较大误差。设计图纸规划过程中，就会对保护层的厚度进行差异性设计，原因是建筑工程项目的不同方位对钢筋保护层的厚度需要不同，所以，必须依据实际情况进行略微调整。

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例如，现浇楼板和梁的保护层厚度差异较大，原因是这两个建筑结构对混凝土的强度要求不同。通常情况下，基础的迎水面保护层厚度在5～10cm之间。同时依据图纸设计要求对钢筋进行绑架处理，但此项工作落实过程中经常出现的问题是施工人员并不会按照结构图纸上的说明进行钢筋绑扎，而是凭借个人经验。垫块使用也不够科学，可能会因为想尽快结束施工或图省事，少用或直接不使用垫块，这就可能导致保护层的厚度出现较大偏差。这种人为因素导致的问题本身是可以得到有效避免的，因此施工技术人员必须严格按照技术规范与要求落实相关操作，保证工程施工质量。
        2.2 注重钢筋的下料工作
        在施工之前，施工单位的施工人员要充分熟悉施工图纸，并深刻的了解相关的施工规范，保证正确的箍筋的下料尺寸，对一些较为复杂的梁、柱交接处且钢筋密集的位置，尤其是主、次梁的交界处放置相应的实样，对附筋和主筋的位置进行合理的安排，并保证钢筋生产的规格符合工程的要求。与此同时，施工队伍要尽力给施工现场创造良好的绑扎节点和钢筋安装的便利条件，降低交接点处钢筋密集无法安装而造成钢筋挤占保护层位置问题出现的概率，并有效的降低露筋的问题，导致该环节的操作质量。
        2.3 模板的制作和安装
        在建筑工程中，作为重要的建筑构件，钢筋混凝土的制作过程必须严谨。比如钢筋混凝土模板的强度必须达到工程的需求，保证生产出的钢筋混凝土构件能够达到工程的要求的稳定性和刚度。在实际的制作过程中，模板务必要达到平整光洁的表面，严密拼缝，坚决杜绝漏浆问题的出现。通过对施工环境、浇筑方法和混凝土结构以及模板的协调运用，选用钢材为主要模板支架材料，充分提升模板的制作质量。尤其是模板制作的尺寸偏差也要提起高度的重视，通过规范的制作和高水平的安装，在保证精确尺寸的前提下，进行牢固的安装，要避免缩模和露筋问题的出现。
        2.4 做好施工过程中的要素控制
        在钢筋混凝土的施工过程中，要有效的对操作进行规范，尤其是振捣和现浇板浇筑环节，严格按照相关的规定进行科学化的操作，为钢筋混凝土的高质量的施工垫定良好的基础。尤其是在浇捣过程中，要严格控制施工人员或者各类器械在施工作业面乱踩和乱放，甚至出现支撑钢筋的支架被踩倒，结构内的钢筋发生弯曲或者下沉的现象，钢筋保护层也就得不到相应的保障。所以必须严格按照相关的施工规范进行施工，对不按照要求在施工面乱踩或者乱放工具的现象要进行及时的纠正，有效的保证施工效果。
        2.5 严格落实质量检查机制
        除了施工单位需要构建完善的管理机制，并落实良好的施工准备、注重钢筋的下料工作、模板的制作和安装、做好施工过程中的要素控制，为提升整体工程的质量而努力之外，还应实施严格的班组自检、质检员检查、质量工程专业检查的“三检制”流程。通过班组成员和专业人员验收钢筋绑扎和模板，对马凳的高度、数量和位置以及垫块的强度、厚度进行严格的检查，及时发现问题，并进行各方的有效沟通，进行合理的解决，保证施工的进度。
        3 结语
        综上所述，钢筋混凝土结构的施工中，其整体结构的承载力和耐久性都会受到钢筋保护层厚度的影响，若施工过程不加以控制，就会导致严重的质量问题。所以施工企业要通过对员工、管理制度、施工质量控制要素等多方面进行严格的控制，加强监测手段，保证最终的施工质量。
        参考文献：
        [1]谢雪梅.钢筋混凝土保护层控制[J].城市住宅，2018，25(06):120-122.
        [2]钱丽珍.钢筋混凝土保护层厚度作用及其控制[J].砖瓦世界，2020（2）：295.
        [3]王志军，杜志强，刘天水.钢筋混凝土结构钢筋保护层厚度控制分析[J].工程建设与设计，2019（20）：1～3.