探析负弯矩钢筋混凝土保护层厚度施工控制技术

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摘 要：在钢筋混凝土施工中，钢筋保护层厚度控制常常被忽略。本文重点叙述了钢筋保护层在钢筋混凝土结构中的作用和不同构件的具体施工控制措施，并根据施工经验提出了一些建议，供同行参考。

关键词：钢筋保护层；控制；垫块

一 钢筋保护层的作用

一般来说，保护层厚度的规定是为了满足结构构件的耐久性要求和对受力钢筋有效锚固的要求。保护层厚度与钢筋直径、构件种类、环境条件和砼强度等级等因素有关。从微观构造进行分析，砼存在有大量的微观裂缝孔隙及毛细孔，这些微观裂缝的存在，会造成水和侵蚀性介质的渗入，从而造成对钢筋的损害。

在砼强度等级、密度一致的情况下，保护层越厚，钢筋受腐蚀的程度和可能性就越低。因此，规范对处于恶劣条件环境（室外、高湿度、或考虑冻融和腐蚀环境）下的构件，在砼强度等级相同的情况下，其保护层厚度相应加厚。具有一定的保护层厚度，也是保证砼对受力钢筋正常的握裹力和有效锚固，使得钢筋与砼能有效传力和共同作用。但是，保护层过厚，会减少构件截面有效高度，导致其承载力下降，构件变形过大和开裂，造成一定的结构安全隐患。保护层过小，将会加速钢筋的锈蚀，影响结构的耐久性和正常工作。因此，保护层厚度应在规范规定的偏差范围之内。

二 施工控制措施

目前在施工现场大量使用的控制保护层的是砂浆垫块。砂浆垫块应根据不同使用部位、按不同厚度使用高标号水泥分别预制，垫块上面预锚铅丝，以方便固定，其强度不得小于结构构件混凝土的设计要求。强度过低则易被钢筋压碎，且削弱构件强度。下面结合施工经验分别对板、基础、梁、柱构件的保护层控制分别进行阐述。

1.板构件保护层厚度控制

板构件中，施工中经常出现的问题是负弯矩筋大量被踩踏，造成负筋下沉，保护层加大减少了截面有效高度。控制应从以下方面进行：（1）采取措施避免对钢筋的踩踏。可在浇筋砼时搭设通道，施工人员返往及材料运输通过通道进行。同时，尽量采用先进的施工技术和设备，如采用泵送砼或塔吊进行砼运输，以减少在砼浇筑时，过于频繁的材料运输和人员往返时对钢筋的踩踏。（2）加强负弯矩筋的抗踩踏力。对负弯矩筋加设钢筋凳，钢筋凳宜用直径大于14mm的钢筋制作，且间距不应过大，一般应为600mm 左右，呈梅花形布局。（3）浇筑砼时，必须配备钢筋工，对被踩踏下沉的钢筋及时调整复位。

2.基础的钢筋保护层的控制

基础因为大多埋深在地下，地下环境较复杂，或有地下水，环境潮湿，有机物较多，化学腐蚀的可能性大大增加。因此基础的钢筋保护层的厚度设置在设计规范上规定是最大的，为35mm-50mm。在条基或满堂基础、独立基础施工时，底面钢筋保护层必须设置在受力主筋的下面，用扎丝绑扎固定好，侧边及上边受负弯矩钢筋则用钢筋垫铁支起，防止被人或混凝土压下。在桩基础施工时，因桩基埋深较大，多处于地下水或泥浆中，因此保护层垫块做成圆形，中间留一圆孔，将钢筋从圆孔穿过。这样一来，不仅在将钢筋笼放入桩孔时减少摩擦，有利于放置钢筋笼，更有利于保证钢筋笼位于桩孔中央，从而使保护层的厚度准确，不会出现偏差。

3.梁、柱钢筋保护层的控制措施

对梁、柱钢筋保护层厚度控制，一般采用的是绑扎砂浆垫块的方法。这种方法有以下缺点：（1）垫块为纯砂浆块，强度低，易破碎；（2）垫块为绑扎固定，固定不易牢固，易脱落。以上两方面造成钢筋位置不准确，保护层偏差较大。可采用定制的高强塑料垫块进行钢筋保护层厚度的控制，该垫块可按保护层厚度和钢筋直径分为不同规格，适用于各种构件的不同配筋情况。这种垫块的安装方法是将垫块利用塑料本身的弹性直接卡在钢筋上，既施工简便，安装又牢固，能准确地控制保护层厚度，效果较好（如图1所示）。

三 建议

1.一般混凝土构件混凝土保护层的建议

根据混凝土保护层的特性，混凝土构件（特别是二、三类环境中的构件）应尽量避免使用清水混凝土，而应在表面采取诸如水泥砂浆抹面之类的保护措施。因为，相对于混凝土来说，水泥砂浆抹面的密实度更好，能更好的防止大气中的CO2及其他腐蚀性气体的渗入，从而能更好的确保结构的耐久性。

2.露天悬臂板保护层的建议

由于露天悬臂板所处的特殊环境，其上表面开裂后更容易造成钢筋的锈蚀，因此，《混凝土结构设计规范》规定，对于处于二、三类环境中的悬臂板，其上表面应采取有效的保护措施，以保证构件的耐久性。而在平时的工程实践中，这个问题并未得到足够的重视，使悬臂板钢筋过早锈蚀，从而影响结构安全。要较好的解决这个问题，建议采取如下措施：

（1）当露天悬臂板有较好的防水处理时（设置防水涂料或防水卷材防水层），改善了构件所处的环境，可考虑将其所处环境改为一类环境，从而将其保护层厚度适当减少。这样既符合《混凝土结构设计规范》关于确定保护层厚度的原则，又减少了因砼保护层过厚造成开裂的可能性。可以有效地防止钢筋的锈蚀，保证结构的耐久性。

（2）如果不减少保护层厚度，则应采取防裂措施，以减少板面砼开裂。方法一，可考虑在受拉钢筋外一定距离加设钢筋网将其一起浇筑于砼板中。方法二，可在板面找平层中设置钢板网，这样就加强了找平层面层的抗裂性能，从而起到保护作用。

（3）如果条件特别恶劣，可考虑将（1）、（2）方法结合进行处理。即在不减少保护层厚度的情况下，对板上表面进行双重保护措施，既设置抗裂的钢板网，同时在上表面设置有效的防水层，这样做则效果更好。

参考文献

[1]丁大钧.现代混凝土结构学[M]. 北京：中国建筑工业出版社，1997.

[2]蒋利学，陆伟杰.混凝土结构中钢筋保护层厚度的控制[J].工业建筑，2005（35）.