梁板构件钢筋保护层厚度的控制措施

梁板构件钢筋保护层厚度的控制措施

钢筋保护层厚度的主要作用有两点，一是保证钢筋与砼的粘结力。钢筋与砼之间在荷载作用下产生劈裂应力，保护层厚度较薄时，钢筋与砼之间很快产生劈裂破坏，直接影响砼构件的承载力；而当保护层厚度与钢筋直径之比超过某个临界值之后，不会再产生劈裂破坏，因此，砼结构设计规范根据大量的试验结果，规定了钢筋保护层厚度的最小值。二是保证砼结构的耐久性。砼在大气中会产生碳化，当碳化深度达到钢筋表面时，钢筋产生锈蚀，直接影响砼构件的耐久性；当保护层砼具有足够的厚度，能保证砼的碳化深度在相当长的时间不会达到钢筋表面，而且能保证与钢筋垂直的裂缝宽度不致过大，砼保护层就可以长期保护钢筋免遭锈蚀。因此，现行的砼结构施工质量验收规范和砼结构设计规范，为确保砼构件的承载力和耐久性，把保护层厚度提到一个很高的位置，要求在结构验收时必须提供保护层厚度实体检测结果，作为结构验收的依据之一。

在实际的施工中，钢筋保护层厚度受施工现场众多因素的影响，如操作人员技术水平、施工环境、机械设备、施工工艺等的影响，使钢筋保护层厚度出现较大的偏差。对现行规范实施前的砼构件进行钢筋保护层厚度实体检测，检测结果与现行规范要求有较大的差距，实体检测的合格率只有70％～80％。为了提高钢筋保护层厚度的控制质量，满足现行规范的要求，又要把增加的成本控制在最小的范围内，经过多年来的实践探索，总结了以下控制措施：

一、充分理解规范各条款的要求和相互关系

《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2002)有关保护层厚度的规定(略)和根据《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB 50204—2002)有关保护层厚度的规定(略)

二、从设计方面控制

在梁与柱相交的节点处重叠的梁钢筋层数量至少2层，钢筋直径比较大，节点部位的所有梁钢筋保护层厚度均要达到要求是比较困难的。因此，在图纸会审前要认真熟悉施工图情况，能否通过优化设计，从施工角度向设计单位提出意见，在设计单位同意下实施变更。

从设计方面主要从两个方面考虑，一是根据钢筋代换原则，在满足强度和裂度的要求下，调整钢筋配筋规格来减少钢筋层数，如下例：梁柱节点变更前梁钢筋共4层(图1)，变更后梁钢筋共2层(图2)，经过梁钢筋的规格变更后，层数减少了，保护层厚度得到有效的保障。二是在不影响砼结构的安全和使用功能的前提下，调整梁的标高；如某跨连梁上都是砌体，梁宽与砌体宽度相差在l0mm内，把连梁的标高提高30-50mm，调整后主梁和连梁的梁钢筋保护层厚度均能得到满足。

三、从钢筋安装方面控制：

1．梁钢筋保护层厚度的措施：

①梁底面和侧面采用支撑件来控制保护层厚度。

支撑件的形状如图3，由短钢筋1、短钢筋2和短钢筋3组成，短钢筋之间采用点焊。短钢筋1和短钢筋2的直径不得小于中12mm，短钢筋3的直径不得小于10mm。梁底面钢筋保护层厚度由短钢筋1和短钢筋2的直径来调节，如梁底面保护层厚度为25mm时，均可采用直径为12mm的短钢筋；梁侧面保护层厚度由短钢筋3的位置来控制；支撑件的间距根据梁的大小来确定厂一般控制在80~100cm。当梁宽大于40cm时，支撑件中间增设短钢筋2，间距控制在30cm左右。

②梁底面钢筋有二排及以上时，它们之间采用直径25mm的短钢筋，间距按

80~100cm设置。

③梁上部钢筋保护层厚度控制措施：

当梁的高度小于等于550mm时，可直接利用梁的箍筋高度来控制。

当梁的高度大于等于600mm时，上部钢筋增设支撑件来确保钢筋的保护层厚度(支撑件形状如图4a)。支撑件均采用直径20mm的钢筋。钢筋保护层厚度由支撑件的横档的位置来控制。横档的位置根据梁的高度、钢筋直径、保护层厚度来确定。一个支撑件设2~4个档位，使其有较大的适用范围；每处支撑件数量根据梁的断面尺寸来确定，但每处的支撑件不少于2支；支撑件的间距控制在2m内；横向短钢筋根据梁高设置在相应的档位上。靠近节点的支撑件与梁箍筋点焊，不取出；其他的支撑件，当砼浇筑到一定程度，能满足梁上部钢筋不下沉时，可取出相应位置的支撑件(如图4b)。

④在梁跨中主次梁交接处，一般主梁的尺寸比次梁的尺寸大，次梁的上部钢筋放在主梁的上部钢筋之上，次梁的钢筋保护层厚度按最大允许偏差控制，主梁的钢筋保护层尽量满足要求。

⑤在梁柱相交处，梁筋的保护层厚度均要满足规范要求比较难做到。除从设计方面采取措施外，当多根梁端部重叠，无法调整连梁标高时，在不影响受力的前提下，通过钢筋安装调整钢筋位置来调节。连梁的钢筋保护层厚度调整到允许偏差的最小值，主梁钢筋的保护层厚度可能会比较厚，当保护层厚度超过40mm时增加钢丝网。

2．板钢筋保护层厚度的控制措施：

①板底部钢筋采用水泥砂浆预制垫块来控制(垫块的形状如图5a)。垫块的厚度为保护层的厚度，长宽不小于501Bmm，强度不得小于M15，养护时间不小于14d；垫块从梁边第一排钢筋开始设置，中间按每lm2左右设置一个，成梅花状布置，用铁丝与钢筋绑扎牢固(如图5b)。

②板厚度小于180mm时．板上部钢筋的支撑采用工具式马凳(马凳形状如图6a)。马凳的高度为板厚减去保护层厚度和板上部钢筋直径，用中l0mm以卜的圆钢制作。马凳距梁筋100~200mm处和板筋端部各设置一排，并与板的分布筋点焊中间按每lm2左右设置一个，成梅花状布置，用铁丝与板筋绑扎牢固(如图6b)。当砼浇筑到距设置在中间部分的马凳150~200mm时，待砼振捣密实后，把设置在中间部分的马凳取出，供重复使用。

③当板厚大于等于180mm时，上部钢筋的支撑采用钢管支撑和辅助马凳，板筋按间距铺设在钢管上，保护层的厚度通过调节直角扣件的位置来满足。钢管支撑采用Φ48mm的钢管，形状如图7；辅助马凳的形状如图6a。钢管支撑在距梁边和板筋端部200mm处各设一道，中间部分按1m左右设置；辅助马凳设置在梁边和板筋端部，并与板分布筋点焊；将板上部钢筋辅设在架立钢管上，并用铅丝临时固定，使板上部钢筋、架立钢管、辅助马凳、分布筋连成整体，从而构成刚度较大的钢筋网片，能承受一定的冲击力和偶尔的人工踩踏，避免砼浇捣过程造成板上部钢筋的严重偏位、下陷和严重变形情况，可靠地保证板上部钢筋的．正确位置，从而保证钢筋保护层合格率。当距支撑100～200mm的砼振捣密实后，及时把钢管支撑取出。

四、从浇筑砼方面控制

①在浇筑砼前，必须由相关人员对钢筋保护层进行检查验收，验收合格并办理隐蔽记录后，方可开始浇筑砼。

②在砼浇筑前，路桥铺设要到位、牢固，严禁把路桥直接铺在钢筋上。

③倾倒砼时要尽量减少对钢筋的冲击。采用塔吊时，不得把料斗一次全部打开，砼一次性全部倒在梁上或有上部钢筋的板上；采用手推车时，倾倒砼不得撒手，手推车不得压在钢筋上。

④浇筑砼采用“后退法”，严禁采用“前进法”。当浇筑特殊构件或实际确实需要在刚浇筑好的砼上行走时，必须采用胶合板铺设在砼上，所有的操作必须在砼初凝前全部完成。

⑤任何人员不得随意在安装好的钢筋上乱踩；浇筑砼时，操作人员尽量避免踩踏钢筋，特别是板的上部钢筋。

⑥在浇筑砼时，派专职钢筋工进行护筋，发现钢筋被踩踏或支撑件移位时，及时进行修整。特别在采用泵送砼时，砼浇筑软管有较大的震动和冲击力，使控制软管的操作工人难免会踩踏钢筋，砼的冲击力也难免会使钢筋及支撑移位，护筋工作显得尤其重要。

五、从组织管理方面控制

①在作业前，对操作人员进行详细的技术交底，并进行现场操作示范和讲解；在交底时，不仅对钢筋组提出要求，还要对模板组、砼组等相关班组提出要求，强调钢筋保护层的重要性，提高人员的思想意识，化被动作业为主动作业、化被动防护为主动防护。

②合理安排各工种的施工顺序，避免其他工种在安装好的钢筋上踩踏作业。如水电预埋，尽量在板上部钢筋安装前完成预埋。

③钢筋保护层的垫块和支撑的设置采取专人负责制度和专人检查验收制度。

在工程的试点中，采取以上控制措施，钢筋保护层实体检测取得良好的效果。3层梁板实体检测合格率达95％、6层梁板实体检测合格率达96％，不合格点的偏差严格控制在砼施工质量验收舰范的E.0.4条规定允许偏差的1.5倍内。马凳和支撑件尽量利用钢筋下料的剩余部分制作，且马凳和支撑件大部分能重复使用，实际成本增加很少。通过试点工作取得成功，现在我司的所有工：程项目中推广实施，保证丁我司的工程项目顺利通过钢筋保护层实体检测。