钢筋混凝土保护层塑料垫块的推广应用

钢筋混凝土保护层塑料垫块的推广应用

一、保护层在商品混凝土工程中的重要性

钢筋保护层厚度的控制是钢筋商品混凝土工程质量中很重要的一环。

《商品混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2002)指出：钢筋的商品混凝土保护层厚度关系到结构的承载力、耐久性、防火等性能。故除在施工过程中应进行尺寸偏差检查外，还应对结构实体中钢筋的保护层厚度进行检验(第10．1．5条)并规定了钢筋保护层厚度检验的结构部位、构件数量和检验方法(附录E)，可见它的重要性。

另外，从最新的《商品混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)我们可以看到，相比99年版的旧规范，这方面的要求也提高了。主要表现在保护层厚度的数值比旧规范严了，相应的商品混凝土强度等级范围有所扩大。

归纳起来，钢筋商品混凝土保护层具有以下几个作用和影响：

1、维护结构耐久性商品混凝土中保护层太薄容易渗入潮湿气体和水，过厚则易产生裂缝，这些都可能使钢筋锈蚀并膨胀，从而使商品混凝土遭受破坏，影响使用和结构安全。

2、承受外力作用保护层对钢筋有锚固力，利用商品混凝土与钢筋间的锚固力，两者紧密结合，共同参与工作。保护层过薄或缺失时，减低了它的锚固力从而降低了结构抵抗轴力和弯矩的作用。

3、从正截面受弯承载力计算公式

M≤a l fcbx(h0一x／2)+fy＇AS＇(ho--a s＇)一(σpO＇一fpy＇)A p＇(ho--a p＇)可以看出，当面筋保护层过厚导致截面有效高度h0减小时，将降低截面受弯承载力。可见保护层厚度是影响结构承载力多么重要的因素。

4、防火保护层商品混凝土具有一定的隔热作用，遇到火灾时能对较易软化的钢筋进行保护，如果保护层厚度过薄，在高温环境下容易开裂，致使钢筋因过热而降低强度从而破坏整体结构。2003年湖南衡阳某工程就因大火燃烧产生的高温高热使钢筋软化导致坍塌并造成重大伤亡事故。

因此，在当前的质量验收工作中保护层厚度的控制越来越受到重视，新规范规定在验收过程中要进行实体检测。

二、与垫块有关的质量通病

传统的工艺是梁板底筋和柱筋使用砂浆垫块，板面筋下安放Q型钢筋支架(俗称凳仔)，来确保钢筋商品混凝土中钢筋就位的准确性和商品混凝土保护层的厚度。但这种工艺在实际操作中往往存在很多问题，如底筋砂浆垫块容易位移、破损，使保护层厚度失控(主要是负偏差)导致钢筋露筋、商品混凝土裂缝等现象。而面筋采用钢筋支架则往往因施工人员踩踏或支架不稳而使面钢筋下垂，造成面保护层过厚(正偏差)，致使板的有效高度(h0)不能达到设计要求，留下隐患；特别是阳台、雨蓬等悬挑构件，若出现这种现象后果更是不堪设想。

就其自身质量而言，砂浆垫块和钢筋支架由于是手工制作，常常出现垫块厚薄不均、支架高低尺寸不一的现象；而场地狭窄、时间紧迫、配比随意等问题也常常导致砂浆垫块的强度差强人意，一受力就破损。还有，砂浆垫块绑扎不牢，封模板和振捣时往往造成大部分的垫块松脱。这些问题对于建筑结构的质量或多或少都会有不良影响。

2001年5月上海市建设工程质量监督总站对812个在建住宅的楼板受力钢筋保护层厚度进行检查，不符合要求的就有55个，占6.77%；不符合要求的工程正偏差超标严重，如虹口区现代公寓2。高层住宅经查50个点合格率为零，保护层厚度平均为39．96mm，平均超标达24．96mm。正是因为这些原因使我们认识到推广这一技术的迫切性。<<首页123末页>>

三、推厂认识过程

大学城广州中医药大学校区在建项目共12个单体，18万多平方米；2003

年10月开工，计划2004年6月全面完工。具有规模大、工期紧、施工质量要求高的特点。开工初期，各单体均使用传统的砂浆和石子垫块，虽然施工单位加大了管理力度，但钢筋移位和露筋的现象仍时有发生。这种情况下，我们在学生公寓项目开始推广应用塑料垫块。

刚开始，施工单位惧怕成本过高，有畏难情绪。经过我们的宣传和解释，并在监理公司和总包方的配合下，终于开始试用。

推广使用过程中遇到如下几个问题：

1、楼板方面

①由于担心费用高，开始施工单位只使用塑料底筋垫块(图一)，面筋仍然使用钢筋支架。某教学楼楼面已绑扎好钢筋，准备浇筑商品混凝土，笔者到现场抽查发现该层楼板设计厚度为120mm,部分板面筋从模板面量起竞高达125mm，超过了设计厚度；而部分支架因滑落模板面，则造成面筋过低。经过我们了解，面筋保护层垫块(图二)每个约0．40元，费用其实并不高，与使用钢筋支架的费用相差不大，但却强度高、不易位移、质量保证且施工方便。通过分析对比，施工单位领悟到面筋保护层垫块的好处，乐意地接受塑料面筋垫块。

②个别厂家生产的底筋垫块宽度尺寸过窄，用料太光滑，因而稳定性差，工人在上边走一压很容易就弹开移位。

2、梁方面，刚开始施工单位向我们反映梁垫块质量有问题，经常出现断裂现象。笔者到现场了解到主要是①个别垫块生产厂家没有通过产品检验，没有合格证，质量低劣；建议选取技术参数(见附表二)达标的浙江某厂的产品(图三)。

②施工人员并未根据梁的跨度和钢筋自重考虑安放垫块的数量。一条四米跨大梁只是安装两个垫块，间距达两米多(一般要求每800mm左右安装一只)，这样一来，垫块受到的压力比正常情况下高出数倍，而且即使垫块不碎，钢筋的自重也会使中间下垂而影响施工效果：对这类问题，我们立即进行了纠正。并提醒沉梁时要多加注意，减小冲击力。

3、墙、柱筋方面，刚开始垫圈(图四)一般固定在主筋上，但现场发现如果主筋与箍筋绑扎不牢，震捣商品混凝土时会使主筋和箍筋松开，从而导致箍筋的

保护层厚度不满足。针对这种情况，我们建议另加小规格塑料垫圈直接卡在箍筋上，这样取得了良好的效果。

通过这样的推广并与施工单位相互间的交流，使大家开始认识并接受了塑料垫块，并逐渐在整个校区的其他工程中推广开来。

四、小结

通过大量的调研和对比，我们认为塑料垫块相比传统的垫块具有以下的一些特点：<<首页123末页>>

1、使用方便，塑料垫块改变了过去砂浆垫块和钢筋支架的使用模式，采取卡、套等方式直接固定在钢筋上，不须绑扎，提高了工作效率。

2、塑料垫块通过卡口与钢筋连接，不容易发生位移，且支撑稳定，不容易脱落。

3、能有效的提高工程质量，塑料垫块规格统一，在使用中通过垫块的高度来控制保护层的厚度，克服了商品混凝土工程存在露筋、开裂和钢筋骨架歪斜、移位、保护层不均的缺陷通病。

4、塑料垫块通常采用高分子聚合技术，个别厂家还采用先进的纳米改性技术：垫块质量轻，体积小，强度高，一般其抗拉和抗压强度高于4．OMpa，能承受施工人员行走和一般的施工荷载而不断裂。同时与商品混凝土的相容性很好，不会影响结构。