论异形截面墩柱钢筋保护层控制的方法 付晓东

论异形截面墩柱钢筋保护层控制的方法付晓东
摘要：城市桥梁设计作为城市景观设计环节中的一个重点，其实用性和审美功
能的协调非常重要。

这就使城市桥梁墩柱形式由简单圆形、矩形等截面向复杂的
异形截面发展，出现了薄壁空心墩、花瓶墩等结构，增加了墩柱的施工难度及墩
柱钢筋保护层控制的难度。

钢筋保护层的厚度对钢筋混凝土的耐久性和安全性起
着重大意义，保护层过薄，影响混凝土与受力钢筋的粘结力而降低承载力，容易
使外层混凝劈裂破坏；保护层过厚则导致混凝土构件达不到设计受力要求。

为此
控制钢筋保护层的厚度则成为了重中之重。

本文着重介绍定位钢筋层在花瓶墩墩
柱钢筋安装施工过程中对保护层厚度控制的重要作用。

关键词：异形截面墩柱钢筋保护层定位钢筋层
一、工程概况
空港大道高架桥主桥全长1146m，双向8车道；匝道全长1314m。

立交上下
匝道为单车道，调头匝道为单向2车道，外侧均设置紧急停车带。

该桥主桥桥墩
采用大悬臂双柱盖梁（图1），桥面坡度通过盖梁不等高形成横坡，双柱横桥向
间距1.5m，中间设置高度为1.2m横向系梁一根，盖梁与墩柱采用R=2m的圆弧
顺接，墩柱四周均设计R=0.15m的倒角。

主桥墩柱高度为3.236m～8.250m。

匝
道桥下部结构采用花瓶型桥墩（图2），墩柱四周均设计R=0.2m的倒角。

墩柱高度范围为2.893m～7.477m。

二、控制保护层常用方法
在目前工程应用中常用的保护层控制方法为使用不同形式的垫块以及焊接钢
筋头。

常用的垫块为高强度的砂浆垫块、混凝土垫块等。

垫块因截面尺寸小，在
制作加工过程中存在尺寸偏差大、尺寸精度控制难度大、成型质量差等较多的缺点。

在使用过程中，常因垫块本身质量较差，或工人少放置垫块或不按要求设置
垫块，甚至于不设置垫块，或因垫块绑扎不牢而在安装模板、混凝土浇筑振捣时
掉落、偏位等，从而导致最后混凝土结构保护层厚度偏差过大、检测不合格。

而
且垫块只能起到控制最小保护层厚度的作用，而对保护层较大的地方则不起作用。

采用焊接钢筋头的方式控制保护层，优点是可以任意、方便的确定保护层的
大小。

缺点是焊接钢筋头之前，结构钢筋骨架已经成型，受结构钢筋骨架大小及
偏位的影响，通过钢筋头调节保护层的控制范围较小、效果较差。

再则，使用钢
筋头存在漏筋的可能，在桥梁结构长期的使用过程中，在环境的影响下，极易从
该处形成锈蚀，从而对主体钢筋产生不利影响。

除此之外，工程施工中通常还从图纸审核、钢筋翻样控制、使用定型钢模板、加强工人培训及提高操作技能等方面共同出发，多方面控制，以求达到控制桥梁
结构的保护层厚度，但实际上效果并不理想，保护层检测合格率仍较低。

三、定位钢筋层施工方法
1、保护层控制现状及分析
结构保护层厚度控制作为一项极其重要的质量要求，在目前桥梁施工中要求高，但成型检测合格率则较低。

通过分析发现，通常采用的保护层控制方法如使
用垫块、使用钢筋头等属于事后控制，均在结构钢筋骨架成型以后使用，受结构
钢筋骨架大小及偏位影响较大，且可调整的范围较小。

图纸审核、钢筋翻样控制、使用定型钢模板等方面则属于辅助性措施，不对控制结构保护层直接产生作用。

使用定位钢筋层施工方法，则从控制钢筋骨架大小及其水平位置作为切入点，通
过放样测量，准确控制钢筋骨架的大小、水平位置的偏移量，从而达到有效控制
保护层厚度的目的，达到保护层均匀、大小合适的要求。

2、定位钢筋层的设置
在花瓶墩的施工过程中，为保障能起到对保护层的控制作用，在花瓶墩的起
弧点、弧线段及弧线终点处，可根据墩柱的大小、高度、弧线段长度，设置适当
的定位钢筋层，分别为第1层、第n层（n=2、3、4……）（图3）。

定位钢筋层
应按照钢筋的保护层计算厚度确定截面各节段钢筋的长度，并通过弯曲、焊接形
成一个封闭环形整体（图4），该定位钢筋层与箍筋形状相似，但箍筋可能会根
据情况分段下料，不能形成闭合整体而获得较好的整体效果。

为防止在施工过程
中因定位钢筋层受力产生变形，可增大该定位钢筋层的钢筋型号以获得更佳的刚
性效果。

定位钢筋层安装应准确、固定应牢固，各个角点位置需通过测量进行准
确放样，严格控制偏差在允许范围之内，固定时应采用焊接固定。

3、定位钢筋层固定的方法
定位钢筋层的固定大致可分为外架固定和内架固定。

外架固定一般适用于高度较低或未
在结构体内设计劲性骨架的墩柱。

在结构墩身外部与脚手架之间的空隙处，墩身的四角设置
竖向钢管，并用钢管、十字扣件进行横向连接，形成一个简单的架体。

再通过必要的角铁型
钢或钢筋用于固定该定位钢筋层。

内架固定一般适用于高度较高的墩柱，该类墩柱设计时往
往会在墩柱内部增设型钢劲性骨架。

对于此类墩柱，定位钢筋层可以通过必要的角铁型钢或
钢筋与该劲性骨架进行连接固定。

定位钢筋层安装固定好后，即可在定位钢筋层上刻画主筋
位置，用于确定主筋的间距及固定点。

安装主筋时为防止定位钢筋层因受力不均而产生偏移、变形，主筋安装需对称进行，并在钢筋安装施工过程中安排人员随时观察，发现定位钢筋层
变形或其他问题应及时反映，及时采取处理措施，以防止产生不良后果。

4、定位钢筋层的意义
通过定位钢筋层，我们可以及时发现加工好的主筋长度及弧线位置是否准确，对于不满
足要求的主筋可以及时更换，以确保花瓶墩弧线段钢筋骨架尺寸的准确。

此外还可以及时发
现安装的箍筋是否向外凸出、伸入保护层内而及时调整，以此达到控制钢筋保护层的目的。

并能通过在上、下层定位钢筋层标记的主筋位置，可以准确确定主筋的间距，达到上下垂直、左右间距均匀，从而获得较好的外观效果。

5、模板安装时定位钢筋层的处理
钢筋安装完成后，定位钢筋层即与主筋、箍筋等形成了一个具有一定刚度的整体，在安
装模板时，即可将外架固定时的辅助角铁或钢筋切除，以免其影响模板的安装。

内架固定体
系则不影响模板安装，可以完全保留。

在模板安装时，通常仍按要求捆绑混凝土垫块，避免
因模板安装位置不准确而影响保护层厚度。

四、结束语
在桥梁施工过程中，保护层的控制是一项重要的工作，因施工单位的管理水平、班组人
员素质的不同而存在较大差异。

为了能提高保护层控制的精度，我们应从组织管理、技术交底、技术措施等多方面进行协调配合，通过对钢筋放样下料、设置定位钢筋层、安装混凝土
垫块等多项措施严加控制、协调配合，从而达到提高混凝土保护层控制精度的目的。

参考文献：
【1】 GB50010-2010 《混凝土结构设计规范》北京中国建筑工业出版社 2010.
【2】 JTGTF-2011 《公路桥涵施工技术规范》北京人民交通出版社 2011.
【3】 CJJ2-2008《城市桥梁工程施工与质量验收规范》北京中国建筑工业出版社 2008.。