謝雪梅

(貴州省建設工程質量安全監(jiān)督總站，貴州 貴陽550002)

1 鋼筋混凝土結構鋼筋保護層厚度控制存在的問題

1.1 錯誤理解

實際工作中，工程技術人員對混凝土保護層厚度的規(guī)定有下列錯誤理解。

1)規(guī)范規(guī)定的混凝土保護層厚度c為最小值，而實際卻均按最小值控制。如梁、柱混凝土保護層任何情況下均取最小值25mm。

2)只重視縱向受力鋼筋的混凝土保護層厚度，忽略箍筋應具有的保護層厚度或忽視二者的不同。

3)在設計或施工主、次梁時，主、次梁的上部第1排負筋保護層厚度均取最小值25mm，忽略主梁第1排負筋鋼筋保護層厚度應取決于板筋、次梁上部第1排負筋直徑及保護層厚度等因素。

4)只重視框架柱的鋼筋混凝土保護層厚度，剪力墻的鋼筋混凝土保護層厚度普遍偏厚，造成有效厚度減小。

1.2 錯誤事例

1)某多層建筑為框架結構，框架柱的縱向鋼筋直徑為28，30mm，箍筋直徑為12mm，結構設計時采用軟件計算，設計人員計算時統(tǒng)一輸入“c=25”，施工人員提出異議，設計人員卻始終不同意將保護層厚度調整為30mm，造成施工難度加大和符合性降低。

2)設計施工時，由于上部第1排負筋保護層厚度相同，主梁上保護層厚度未減去次梁第1排負筋直徑，造成主梁箍筋高度偏高，主、次梁相交節(jié)點處負筋位于主梁負筋之上，實際是占用箍筋和板負筋位置，造成此處板面負筋保護層厚度嚴重不足，甚至露筋；有的工地甚至將此節(jié)點處板面標高提高，導致樓板平整度出現(xiàn)問題。

3)施工時，將縱向鋼筋保護層墊塊放置于箍筋下方，造成底部縱向鋼筋實際保護層厚度增加1個箍筋直徑厚度，導致上部板的保護層厚度不夠。通常情況下，縱向鋼筋保護層墊塊厚度是25mm，而箍筋及板筋的保護層墊塊厚度是15mm，施工時必須注意區(qū)別并嚴格控制。圖1中放置于箍筋下方的鋼筋保護層墊塊厚度是25mm，顯然是工人和管理人員忽視了二者的不同。

圖1 縱向鋼筋保護層墊塊放置于箍筋下方

2 國家相關規(guī)范規(guī)定及理解

2.1 相關規(guī)范規(guī)定

GB50010—2010(2015版)《混凝土結構設計規(guī)范》術語中第2.1.18條對混凝土保護層的定義是:“結構構件中鋼筋外邊緣至構件表面范圍用于保護鋼筋的混凝土，簡稱保護層?！?/p>

顯然，上述規(guī)范的定義中并未指明鋼筋為縱向受力鋼筋，即無論是縱向受力鋼筋或橫向受力鋼筋，均應有足夠的混凝土保護層厚度，以保證在結構在正常使用年限內，不致因混凝土碳化使鋼筋銹蝕，導致結構破壞。

2.2 對規(guī)范的理解

1)規(guī)范規(guī)定的是所有的受力鋼筋，無論縱向或橫向。例如對一般均布荷載受彎構件，當僅配有箍筋時，其斜截面的受剪承載力應按下式計算:

式中第1項為構件混凝土抗剪承載力。只有在剪力較小，即荷載和跨度均較小，而截面尺寸相對較大時，才會發(fā)生V≤0.07fcbho的情況，此時構件設計按構造配置箍筋，即只有此時箍筋才可理解為非受力鋼筋。實際設計中，大多數(shù)情況下設計均充分利用鋼筋混凝土構件的承載能力，即混凝土構件所受剪力較大，V＞0.07fcbho，需要設箍筋來承受剪力，即公式中的第2項。此時，箍筋也是受力鋼筋，其混凝土保護層厚度必須滿足規(guī)范要求。

2)規(guī)范規(guī)定:梁、柱中箍筋和構造鋼筋的保護層厚度不應小于15mm。在框架結構中，梁、柱承受的剪力往往較大，常會出現(xiàn)箍筋直徑為12mm或14mm，甚至更大的情況，這種情況下，如果縱向受力鋼筋混凝土保護層厚度仍按25mm設計，箍筋的實際保護層厚度就無法保證15mm，將小于規(guī)范的最小值規(guī)定。所以，此時縱向受力鋼筋混凝土保護層厚度應大于30mm才能滿足規(guī)定。

3)鋼筋規(guī)格大小并非完全與公稱直徑相等。規(guī)范中，鋼筋規(guī)格用公稱直徑(也稱計算直徑)的毫米數(shù)表示。公稱直徑與鋼筋直徑(即鋼筋基圓直徑+橫肋高度)不相等，它等于公稱橫截面相等的光圓鋼筋的直徑。光圓鋼筋實際上是圓形截面的鋼筋，其公稱直徑就是鋼筋的外徑。但是，變形鋼筋是表面帶肋的鋼筋，通常帶有2道縱肋和沿長度方向均勻分布的橫肋，橫肋的外形有螺旋形、人字形、月牙形3種。變形鋼筋的直徑用公稱直徑表示，相當于橫截面相等的光圓鋼筋的直徑，即削峰填谷，取大致平均。但要注意不是簡單取鋼筋內徑(鋼筋基圓直徑)和外徑(肋間距)的平均值，因為鋼筋縱剖面的形狀不是線性關系，即變形鋼筋的實際肋間距大于公稱直徑，鋼筋綁扎中變形鋼筋實際占用的空間比計算略大，在多根變形鋼筋相疊放入時累積差別就會較大，導致鋼筋不能正確就位，結果就是保護層位置被占用或保護層偏大。

4)結構設計時，底部縱向受力鋼筋h0確定時取用的保護層厚度決定了施工時的數(shù)值。如圖2所示。

圖2 梁底鋼筋保護層取值

圖2中h0=h-c，c為縱向鋼筋保護層厚度，一般取值c=25mm；當鋼筋較大(如縱向直徑為28，30mm，或箍筋直徑為12mm或14mm)時，c=30mm。

5)設計與施工時，主梁第1排負筋鋼筋保護層厚度應為次梁上部第1排負筋保護層厚度加次梁上部第1排負筋直徑或板筋保護層厚度加板筋直徑、次梁上部第1排負筋直徑。這在結構設計計算時確定主梁第1排負筋h0就確定了，如圖3所示，圖中，h0=h-a，a=max[a1，a2]，a1=次梁負筋保護層厚度+次梁負筋直徑；a2=板筋保護層厚度+板筋直徑+次梁負筋直徑。

圖3 主梁負筋h0取值

3 現(xiàn)代城市住宅鋼筋混凝土保護層厚度

由于城市用地資源的限制和我國城鎮(zhèn)化建設的加速推進，加上鋼筋混凝土結構設計、施工技術的日趨成熟，為建筑物的“長高”提供了必不可少的技術條件，我國城市建筑的容積率逐漸加大，尤其是我國城市住宅，建筑密度和建筑高度越來越大。而在建筑內，隨著人們對住宅，特別是高層住宅平面與空間的要求越來越高，要在有限的平面和空間內，安排盡可能多的功能并盡可能降低建設成本，建筑和結構占用的平面和空間則要盡可能小。城市住宅這種對平面和空間的需求對鋼筋混凝土結構的保護層厚度提出更嚴格的要求。

1)平面上，短肢剪力墻等結構形式較好地滿足了這一需求，因此在城市住宅設計中得到廣泛推廣和應用。

短肢剪力墻結構是指墻肢的橫截面高度為厚度(墻厚)4～8倍的剪力墻結構，常用的有“T”形、“L”形、“十”字形、“Z”字形、折線形、“一”字形。它實際上是按照建筑形式“因地制宜”設立的“異形柱框架結構”，或者說是“空腹剪力墻結構”。短肢剪力墻實際由暗柱和剪力墻組成，其截面厚度大多較薄，一般為200～300mm，鋼筋保護層厚度通常為15mm。在平面上，現(xiàn)代城市住宅結構是柱按墻設計、施工，鋼筋保護層位置控制要求更高，難度更大，尤其在剪力墻水平筋錨入暗柱的位置，稍有不當就會造成鋼筋保護層厚度不足或墻柱面的異常(即平整度、垂直度不佳)。墻柱面的平整度、垂直度最后只能通過增加粉刷厚度解決，粉刷厚度越大，建筑室內有效使用面積就越小。

2)空間上，《健康住宅建設技術要點》指出，居室凈高不應低于2.5 m；GB/T50002—2013《住宅建筑模數(shù)協(xié)調標準》中，規(guī)定的層高優(yōu)先尺寸為2.0～3.0 m；GB50096—2011《住宅設計規(guī)范》規(guī)定:住宅層高宜為2.8 m。這些參數(shù)的制定主要是考慮技術、經(jīng)濟等因素，尤其是經(jīng)濟因素。目前，我國城市住宅層高一般設計在3 m左右，高檔商品住宅設計會略有突破，但多數(shù)經(jīng)濟型住宅會控制在2.95 m左右，甚至更低，這就要求在梁板滿足設計截面尺寸的前提下盡量減小施工誤差，從而減小裝飾層厚度，得到較好的凈空高度值。相反地，如果梁板鋼筋混凝土保護層的設計施工不精細，如主梁負筋保護層厚度設計、施工按25mm，在主次梁節(jié)點處，尤其是多根梁相交的節(jié)點，上部多層梁負筋、板筋重疊的結果將會是梁負筋、板筋占用有限的鋼筋混凝土保護層厚度25mm，按照正常標高施工就無法將鋼筋蓋住，為了不露筋，混凝土工只好將節(jié)點處局部混凝土加高，將鋼筋節(jié)點區(qū)域鋼筋蓋住，其結果是板面平整度嚴重超標，裝修時再用加厚找平層彌補這一缺陷，最后損失的是有限的房屋凈空高度。

4 結語

1)一般情況下，梁底部鋼筋保護層墊塊應置于縱向鋼筋底部。

2)當鋼筋較大，即縱向鋼筋直徑≥28mm，或箍筋直徑≥10mm時，其縱向受力鋼筋的混凝土保護層厚度應取c≥30mm，以保證箍筋及板筋具有足夠的保護層厚度。

3)主梁負筋確定h0時，不能只取保護層厚度最小值，必須加上次梁負筋直徑或板筋直徑。

因此，梁、柱結構設計計算時應注意其鋼筋的混凝土保護層厚度的取值，不能片面地理解規(guī)范的某一條款，設計、施工應遵循符合實際的原則。必須加強鋼筋混凝土結構鋼筋保護層的厚度控制措施，確保工程質量和建筑結構耐久性。