浅谈墩柱钢筋混凝土施工中保护层厚度的控制

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一、工程概括
江门市五邑路扩建工程全长10.993公里，采用一级公路标准兼顾城市快速路功能。

位于江门市江海区及新会区，是江门市规划三纵四横快速路的横三线、连接江门与中山的主要通道，也是新会与江海区的主要连接道路。

五邑路改建升级项目包含南山路跨线桥、金星路跨线桥、东海路跨线桥、胜利南路跨线桥、新民大桥（扩建）、新礼大桥（扩建），墩柱砼施工总量314根。

二、什么是保护层
钢筋保护层有两种：保护层、净保护层。

所谓钢筋保护层就是结构砼中，受力钢筋的外缘到构件表面之间的砼；钢筋骨架箍筋、水平筋、螺旋筋的外缘到构件表面之间的砼。

钢筋砼保护层的作用主要有两点：一是保证受力钢筋与砼之间的良好粘结，使钢筋与砼共同受力，提高钢筋砼结构的使用性能；二是保护层砼受力钢筋免受外界环境的腐蚀，保证结构的使用性能不受破坏，延长结构的使用寿命。

三、钢筋混凝土保护层的作用
1.保护钢筋免遭锈蚀。

混凝土结构的突出优点是耐久性好。

这是由于混凝土的碱性环境使包裹在其中的钢筋表面形成钝化膜而不易锈蚀。

但是碳化和脱钝会影响这种耐久性而使钢筋遭受锈蚀。

碳化的时间与混凝土的保护层厚度有关，因此一定的混凝土保护层厚度是保证结构耐久性所必需的条件。

2.对构件受力有效厚度的影响。

从锚固和耐久性的角度，钢筋在混凝土中的保护层厚度应该越大越好。

然而，从受力的角度而言，则正好相反。

保护层厚度越大，构件载面有效高度就越小，结构构件的抗力将受到削弱。

因此，确定混凝土保护层厚度应综合考虑锚固、耐久性及有效高度三个因素，在能保证锚固和耐久性的条件下可尽量取较小的保护层厚度
四、保护层厚度不合格的原因
1.钢筋的制作及安装不准确 。

主要是承台、墩柱等部位。

主筋弯曲制作时，弯起点控制不好，弯起位置控制不准确，导致钢筋主骨架尺寸不合要求，骨架偏小，则保护层过厚；骨架偏大，则主筋保护层不足。

在钢筋下料时，应准确控制弯起位置，钢筋骨架制作时应严格控制尺寸，绑扎钢筋所有的扎丝头均要求弯曲向里，防止侵入保护层，以免影响保护层厚度。

2.安装预埋主筋时产生偏差。

墩柱的施工工艺在浇筑下部结构承台时就要安装墩柱的主筋，在浇筑混凝土承台时预埋的主筋会发生位移。

3.钢筋加工安装原因。

保护层厚度在工过程中反映为钢筋与模板的距离，因此，墩柱钢筋的骨架几何尺寸直接影响成型后墩柱的保护层厚度。

在模板几何尺寸一定的情况下，墩柱骨架钢筋尺寸愈大，则相应的保护层厚度愈小，反之赤然。

其次，由于墩柱的平面位置要求比较严格，这就意味着墩柱钢筋的安装位置必须控制好，否则墩柱的平面位置与保护层无法同时满足标准要求，出现这种情况时，一般以牺牲墩住保护层厚度来保证平面位置的准确，这也是目前的通病。

4.定型钢模板原因。

定型模板的几何尺寸直接决定成型后墩柱几何尺寸，墩柱几何尺寸与钢筋骨架的几何尺寸及平面位置共同决定了保护层。

在其它影响因素不变的情况下，模板尺寸愈大将导致保护层厚度愈大，反之亦然。

如果考虑到钢筋平
面位置与几何尺寸的合理误差，模板加工要求的精度就更高。

5.保护层垫块的原因。

钢筋保护喜忧参半的控制主要是用高强砂浆垫块来获得。

垫块的数量及施工质量，对成型后的砼保护层具有决定性的作用，在施工过程中，往往为了图省事或嫌麻烦，少放置垫块，甚至不放，或者绑扎垫块的位置不准确、绑扎的不牢靠，这样在砼的浇筑过程中，因受砼卸料的冲击或振捣等原因，造威保护层厚度不合格。

6.混凝土浇筑。

混凝土浇筑工艺直接影响到已经调整并加固完毕的钢筋及模板，如下料方式不当容易造成钢筋与模板间垫块脱离位置，振捣人员上下方式不当容易引起钢筋整体晃动并导致位置偏移，振捣棒插入位置不当容易，导致钢筋移位。

五、保护层厚度预控措施
1.墩柱钢筋加工安装。

墩柱钢筋一般设计为竖向受力主筋按照一定间距焊接固定到环向骨架钢筋上，在主筋外侧按照一定间距盘绕螺旋形箍筋。

因此，控制墩柱钢筋笼的几何尺寸关键在于控制环向骨架钢筋的几何尺寸。

钢筋骨架整体刚度通过加强主筋与环形骨架筋焊接及主筋与外部螺旋形箍筋固定来实现。

主筋与螺旋形箍筋的固结尤为重要，建议在主筋与螺旋形箍筋交叉点采用点焊或铁丝梅花形固定，即间隔一个交叉点固定。

另外螺旋形箍筋使用前先调直，在半径相近的圆形构件上弯曲成相近环形半径备用，保证螺旋箍筋与主筋紧贴。

钢筋主筋预埋安装时要把环内的点确定，在安装时要多加固定钢圈，一般按高度2米安装一道钢圈控制。

在承台混凝土浇筑完后按照图纸设计半径±5mm在承台混凝土面上用墨线标出，这时要对预埋主筋进行校核，发现偏移后要在安装箍筋时进行校正。

钢筋安装时只有全部主筋都落在墨线形成的环内才可固定，在箍筋全部安装完成后要对箍筋进行全面检查，本工程采用吊垂线的方法进行检查。

2.墩柱模板加工。

墩柱定型钢模板从模板设计、模板加工制作控制模板的几何尺寸。

模板设计一方面保证构件的几何尺寸，同时考虑模板的周转次数，进行相应的刚度设计；定型钢模板在起吊、运输、使用时需要考虑模板的承载隋况，确保使用过程中模板不变形。

3.保护层垫块的控制。

垫块的数量及施工质量，对成型后的砼保护层具有决定性的作用，本工程在施工过程中，按1平方米安装4～5个呈梅花型布置且绑扎牢靠。

4.墩柱混凝土浇筑。

为减轻混凝土入模冲击力对钢筋与模板间垫块的影响，混凝土自由落体高度大于2m时采用串筒，必要时设置减速板。

振捣时严格控制振捣棒的落点位置在距离钢筋10cm-15cm处，禁止振捣棒碰触钢筋。

过程中应控制好混凝土的和易性。

在浇筑混凝土前,底部应先填以50～100mm厚与混凝土成分相同的水泥砂浆。

钢筋保护层看似微不足道，平时也不会引起人们太大的注意，但钢筋保护层却对桥梁的使用寿命起着至关重要的作用。

参考文献：
[1]应文武.混凝土结构中钢筋无损检测技术的研究[D].杭州：浙江大学，2011.
浅谈墩柱钢筋混凝土施工中保护层厚度的控制
唐　奇　刘忠宽　成　涛 中国水利水电第十四工程局有限公司华南事业部
【摘　要】本文从墩柱混凝土保护层的作用、保护层厚度不合格原因、采取的措施等方面对墩柱钢筋混凝土保护层进行了阐述。

【关键词】墩柱钢筋混凝土保护层；原因；控制措施。