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控制混凝土中钢筋保护层技术措施初探

    摘要：本文通过钢筋混凝土施工中钢筋与混凝土共同作用受力原理的分析，提出了多项控制混凝土中钢筋保护层的技术措施，为确保工程结构的可靠性、安全性作出了有益的探索。 
　　关键词：钢筋；混凝土；保护层控制 
　　中图分类号：TU375 
　　文献标识码：B 
　　文章编号：1008-0422(2007)08-0100-02 
　　 
　　1　前言 
　　 
　　无论是单层工业厂房还是一般民用建筑或高达数百米的摩天大楼，在国内绝大多数采用钢筋混凝土构件，钢筋在混凝土中的保护层该如何控制呢?从钢筋与混凝土共同作用的受力原理，就历年的施工监理实践谈谈一些肤浅看法。 
　　 
　　2　钢筋与混凝土性能分析 
　　 
　　现行验收规范《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2002]中对涉及混凝土结构安全的重要部位应进行结构实体检验并就钢筋保护层厚度作了明确要求，而规范中又强调梁类、板内构件上部纵向受力钢筋保护层厚度的合格点率应达到90％及以上，且不超过1.5倍的尺寸偏差，这都说明了钢筋保护层控制的重要。那么钢筋保护层究竟有什么作用?保护层多大才合适?钢筋怎样才能发挥出它固有的力学特性? 
　　 

　　2．1钢筋和混凝土在建筑结构中是一个不可分割的整体，从材料的力学性能来分析，钢筋具有较强的抗拉、抗压强度，而混凝土只具有较高的抗压强度，抗拉强度则很低。但两者的弹性模量较接近，还有较好的粘结力，这样既发挥了各自的受力性能，又能很好地协调工作，共同承担结构构件所承受的外部荷载。 

　　钢筋混凝土构件是作为一个整体承受着外力。同时，由于混凝土的抗拉强度很低，故只考虑混凝土所承受的受压应力，而拉应力则全部由钢筋来承担。对于受力构件截面设计来讲，受拉的钢筋离受压区越远，其单位面积的钢筋所能承受的外部弯矩也越大，这样钢筋发挥效率也就越高。所以一般来讲，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。如果放置错误或者钢筋保护层过大，轻则降低了梁的承载能力，重则会发生重大事故。 

　　2．2受拉的钢筋是否越靠边越好呢?答案是否定的。这是因为钢筋的主要成分是铁，铁在常温下很容易氧化，更别说在高温或潮湿的环境中。钢筋被包裹在混凝土构件中形成钝化保护膜，不与外界接触相对还比较安全，但如果钢筋保护层厚度过小，也就是钢筋过分靠近受拉区一侧，一方面容易造成钢筋露筋或钢筋受力时表面混凝土剥落，另一方面随着时间的推移，表面的混凝土将逐渐碳化，用不了多久，钢筋外混凝土就失去保护作用，从而导致钢筋锈蚀，断面减小，强度降低，钢筋与混凝土之间失去粘结力，构件整体性受到破坏，严重时还会导致整个结构体系破坏。 

　　2．3在工程实际中，由于钢筋保护层厚度未按规范要求所导致的质量问题不胜枚举。如今的住宅面积越来越大，尤其是客厅。笔者曾见到过某住宅建设的跨度达5.7m的楼板，厚度为15cm，设计是双层双向钢筋网。从结构的力学计算来讲，支座处的负弯矩比跨中正弯矩要大得多，但由于施工时施工单位对支座负弯矩钢筋未引起足够重视，结果工程刚竣工还未使用就发现楼板上表面四周墙根处出现了许多裂缝。经检查测试后发现，支座处负筋的保护层普遍超过规范2～4cm，zui大的甚至超过了5cm，使楼板上部的负弯矩钢筋的作用大大降低，有些甚至*失去作用，zui后在迫不得已的情况下经设计同意采取局部加固补强措施，这样除影响工程质量外，对施工单位本身造成很大的经济损失，更对声誉造成很大影响。据有关资料统计，目前住宅楼开裂原因70％左右是由钢筋保护层位置不正确引起的。 
　　 
　　3　钢筋保护层控制分析 
　　 
　　作者认为：一是抓施工前技术交底；二是抓过程中要素控制。在施工前，应针对不同的工程部位，根据设计施工图纸、相关标准图集及现行施工验收规范，确定正确的保护层。保护层的厚度并非千篇一律，不同的构件，不同的设计要求厚度不同。因此，在对操作者的技术交底中必须明确此厚度，否则很容易造成返工。施工过程中，重点要做到规范操作，首先钢筋加工尺寸必须准确，底板下铁、楼板、梁底面保护层可使用塑料、混凝土垫块或大理石边角料垫块。墙体、柱、梁侧面钢筋保护层控制宜采用塑料垫块和“F”型支撑棍，墙体结构放在外侧的水平筋上，梁柱结构放在箍筋上。结构各部位钢筋保护使用垫块形式如图1： 

　　另外在混凝土现浇板浇捣过程中，尤其需要重视。往往钢筋绑扎时位置很正确，但一到浇捣时情况就变了样，不是人踩就是工器具压在上面，由此造成的结果是支撑钢筋的马墩被踩倒，上层钢筋弯曲变形，保护层的厚度也就得不到保证。所以在施工过程中，应做到规范操作，铺好脚手板，严禁操作人员在钢筋上随意行走；对上层钢筋应作有效的固定：浇捣中还应派专人检查，发现问题及时解决。 
　　 
　　4　结语 
　　 
　　综上所述，钢筋保护层厚度如果不重视它，所产生的危害也是不容忽视的。我们要在正确了解钢筋及混凝土的受力机理的前提下，充分认识到合理的钢筋保护层对工程结构的重要性并进行有效的控制。只有防微杜渐，才能使我们的工程施工技术水平更上一个档次。