張懷秀

（亳州市交通基本建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督局，安徽 亳州 236800）

1 概 述

近年來(lái)，隨著橋梁建筑工程的迅速發(fā)展，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)得到廣泛應(yīng)用，無(wú)論是幾千米的特大型橋梁建造,還是一般小橋涵洞,都需要鋼筋與混凝土兩種材料共同來(lái)完成。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，國(guó)內(nèi)外出現(xiàn)的許多觸目驚心的橋梁垮塌事件多少都與保護(hù)層厚度質(zhì)量失控原因分不開(kāi)，因此新的質(zhì)量驗(yàn)收要求把鋼筋保護(hù)層厚度質(zhì)量驗(yàn)收作為上下部混凝土結(jié)構(gòu)物質(zhì)量驗(yàn)收的必查指標(biāo)。然而，從全國(guó)統(tǒng)計(jì)出的鋼筋保護(hù)層厚度合格率的數(shù)據(jù)來(lái)看，合格率普遍偏低，呈現(xiàn)出施工難、監(jiān)管難、驗(yàn)收難，保護(hù)層質(zhì)量控制成了工程達(dá)優(yōu)的一大障礙，因此如何有效控制橋梁結(jié)構(gòu)鋼筋混凝土保護(hù)層厚度成為目前橋梁工程的重點(diǎn)。

2 重要性及必要性分析

2.1 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范對(duì)鋼筋混凝土保護(hù)層厚度的要求。

保護(hù)層指的是混凝土上面那層小部分墊層，起到保護(hù)鋼筋避免鋼筋直接裸露的作用。根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2010），保護(hù)層厚度不再是縱向鋼筋（非箍筋）外緣至混凝土表面的最小距離，而是“以最外層鋼筋（包括箍筋、構(gòu)造筋、分布筋等）的外緣計(jì)算混凝土的保護(hù)層厚度”。《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》（JTGF80/1-2004）及《公路工程竣（交）工驗(yàn)收辦法實(shí)施細(xì)則》（交公路發(fā)〔2010〕65號(hào)）明確規(guī)定了結(jié)構(gòu)物鋼筋保護(hù)層厚度驗(yàn)收指標(biāo)，而新的《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTG/TF50-2011）及《公路工程混凝土結(jié)構(gòu)防腐蝕技術(shù)規(guī)范》（JTG/TB07-01--2006）有關(guān)保護(hù)層厚度對(duì)不同環(huán)境作用下混凝土結(jié)構(gòu)耐久性提出了更為嚴(yán)格的要求。

2.2 從結(jié)構(gòu)物鋼筋及混凝土性能指標(biāo)分析

2.2.1 力學(xué)指標(biāo)性能

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。因此，一般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。一般來(lái)講，無(wú)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(guò)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(lèi)事故在建設(shè)史上并不少見(jiàn)。再比如，大面積的現(xiàn)澆梁板，下排鋼筋如果墊得過(guò)高，保護(hù)層過(guò)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。

2.2.2 粘結(jié)性能

鋼筋與混凝土具有一定的粘結(jié)強(qiáng)度，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具有握裹力。如果鋼筋保護(hù)層厚度過(guò)小，鋼筋過(guò)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(guò)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。

2.2.3 耐久性

保護(hù)層還具有確保鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性能?；炷敛幻軐?shí)、有裂縫、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)因此加速結(jié)構(gòu)物被侵蝕，進(jìn)而加快鋼筋銹蝕，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)物使用壽命縮短。因此，對(duì)一些于腐蝕氣體環(huán)境下等特殊的建筑結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)上對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的鋼筋保護(hù)層還需作一些專(zhuān)門(mén)的規(guī)定，以確保建筑結(jié)構(gòu)的耐久性。

3 施工質(zhì)量控制措施

3.1 加強(qiáng)事前控制

組織相關(guān)單位認(rèn)真做好圖紙會(huì)審、技術(shù)交底、施工班組的交底工作。在有的設(shè)計(jì)圖紙中，對(duì)保護(hù)層的厚度會(huì)根據(jù)情況有不同的要求。比如現(xiàn)澆梁板和梁的保護(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，這都要根據(jù)圖紙的要求來(lái)綁扎鋼筋。在實(shí)際工作中，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)鋼筋操作工不看結(jié)構(gòu)圖紙總說(shuō)明而僅憑經(jīng)驗(yàn)操作。不使用相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)墊塊，有時(shí)為圖省事亂用墊塊或少用墊塊而導(dǎo)致保護(hù)層產(chǎn)生偏差。這些現(xiàn)象都與施工單位不重視技術(shù)交底、施工管理不嚴(yán)有關(guān)。這些都是人為因素，應(yīng)該可以完全杜絕。

3.2 注重施工過(guò)程中鋼筋翻樣工作

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(duì)一些鋼筋密集和復(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(chǎng)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(wú)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 采用標(biāo)準(zhǔn)鋼模板

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，采用鋼模板施工，減少施工造成的偏差。

3.4 加強(qiáng)工序驗(yàn)收工作

技術(shù)部門(mén)及監(jiān)管部門(mén)要重視鋼筋的綁扎成型工序的驗(yàn)收工作，加強(qiáng)旁站，綁扎時(shí)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(duì)一些復(fù)雜的梁板結(jié)構(gòu)，以及縱橫交錯(cuò)的梁柱交接點(diǎn)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 嚴(yán)格施工墊塊

保護(hù)層墊塊的制作及選擇是鋼筋保護(hù)層厚度控制的關(guān)鍵之一，根據(jù)不同部位制作了不同規(guī)格的“梅花形”墊塊。墊塊要采用專(zhuān)業(yè)精制模具加工，用高強(qiáng)砂漿制作成型，必須有效控制墊塊的幾何尺寸和自身強(qiáng)度，防止變形。同時(shí)，“梅花形”保護(hù)層墊塊采用創(chuàng)新的“點(diǎn)接觸”替代傳統(tǒng)的“面接觸”，大大提高了混凝土的外觀質(zhì)量。同時(shí)要確保墊塊使用數(shù)量。一般要求間距0.8m～1m應(yīng)設(shè)置1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。一般易出現(xiàn)梁板負(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(wèn)題，此處應(yīng)作為鋼筋綁扎成型中關(guān)注的重點(diǎn)。

3.6 加強(qiáng)文明施工

有一些施工單位往往在澆搗混凝土?xí)r，無(wú)人統(tǒng)一指揮與監(jiān)督。已綁扎成型并經(jīng)驗(yàn)收的鋼筋網(wǎng)上施工人員毫無(wú)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(huì)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(guò)程中振搗無(wú)序，局部振搗過(guò)分或振動(dòng)棒觸及鋼筋骨架，也會(huì)使鋼筋骨架變形、錯(cuò)位，使保護(hù)層厚度不均。因此，在混凝土澆搗施工中，應(yīng)做到規(guī)范操作，除了對(duì)易于偏位的鋼筋應(yīng)作有效的固定外，應(yīng)有專(zhuān)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(dòng)捧不得隨意觸及鋼筋骨架。

4 結(jié)束語(yǔ)

鋼筋保護(hù)層是一個(gè)容易被忽視，然而卻對(duì)橋梁安全使用非常重要的問(wèn)題。在橋梁施工中乃至橋梁事故中，發(fā)現(xiàn)的很多質(zhì)量問(wèn)題如梁板開(kāi)裂、板底露筋、鋼筋銹蝕斷裂等就是由于鋼筋保護(hù)層厚度等原因引起的。因此，我們要不斷加強(qiáng)對(duì)保護(hù)層厚度的質(zhì)量控制，在施工過(guò)程中，嚴(yán)把設(shè)計(jì)關(guān)、開(kāi)工關(guān)、交底關(guān)、驗(yàn)收關(guān)，同時(shí)加強(qiáng)對(duì)施工人員的教育和管理，充分認(rèn)識(shí)到鋼筋保護(hù)層厚度對(duì)工程結(jié)構(gòu)的重要性；加強(qiáng)過(guò)程控制，并特別注意施工中的負(fù)彎矩鋼筋的保護(hù)層問(wèn)題，以確保構(gòu)件的正常使用；加強(qiáng)工序簽認(rèn)工作，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(yàn)收簽認(rèn)工作；加強(qiáng)監(jiān)管，各單位要增強(qiáng)自身的責(zé)任意識(shí)，完善相關(guān)制度及質(zhì)保體系，加強(qiáng)旁站、工序檢查等，從而確保橋梁建筑工程質(zhì)量。