桥涵工程钢筋保护层厚度控制方法探讨
发布日期:2014-09-30 浏览:

岳武高速公路中心试验室   何玉柒

摘要:钢筋保护层厚度是指钢筋外边缘至混凝土表面的距离,其主要作用有两个方面:一是保护钢筋不致锈蚀,保证结构的耐久性;二是保护钢筋与混凝土之间的粘结力,使其受到外荷载时能共同发挥作用。保护层的厚度过大,也就降低构件的承载能力。保护层过小,一是导致钢筋锈蚀,二是不能保证混凝土与钢筋的粘接握裹,同样降低构件的承载能力, 因此,合适的钢筋保护层厚度对于结构混凝土工程显得尤为重要。本文从桥涵工程的实际出发,对钢筋保护层厚度的偏差产生原因进行了分析,并提出有针对性的控制措施,对公路桥涵工程施工质量控制具有一定的指导意义。

关键词:桥涵工程  钢筋保护层  质量控制  

一、钢筋保护层的定义及作用

桥涵工程钢筋保护层厚度是指钢筋外边缘至混凝土表面的距离,其主要作用有两个方面:一是保护钢筋不致锈蚀,保证结构的耐久性;二是保护钢筋与混凝土之间的粘结力,使其受到外荷载时能共同发挥作用。在钢筋混凝土中,混凝土主要承受的是压应力,而拉应力主要是由钢筋来承受。保护层的厚度过大,也就降低构件的承载能力。保护层过小,一是导致钢筋锈蚀,二是不能保证混凝土与钢筋的粘接握裹,同样降低构件的承载能力。因此,合适的钢筋保护层厚度对于结构混凝土工程显得尤为重要。

二、钢筋保护层厚度出现偏差的原因分析

在实际的施工过程中,钢筋保护层厚度受施工现场众多因素的影响,使钢筋保护层厚度与设计值出现了较大的偏差,主要表现在以下几个方面:

(一)钢筋加工安装原因

主要是承台、系梁、盖梁等部位。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。

(二)定型钢模板原因

定型模板的几何尺寸直接决定成型后结构物的几何尺寸,结构物的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,模板几何尺寸愈大将导致保护层厚度愈大,反之亦然。在假设钢筋平面位置与几何尺寸严格与设计一致的情况下,模板的最大几何尺寸误差也不能超过5mm,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。

(三)保护层垫块的原因

钢筋保护层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,造成保护层厚度不合格。另外垫块的设计不合理、制作不合格也能产生不合格现象。

(四)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)其他原因

除上述原因外,常见的还有钢筋骨架运输过程中,钢筋施工不规范,野蛮作业破坏钢筋骨架;桩位搭接施工时,规范允许偏差值不等,搭接时因钢筋直径大,板较困难不能很好的调整,加上钢筋及模板垂直度等的原因,常出现保护层厚度不合格。

三、针对性控制措施研究

(一)管理措施

1.认真做好图纸会审和技术交底

施工前,针对不同的工程部位,根据设计图纸及施工验收规范,确定正确的保护层厚度。对钢筋加工、模板安装、砼浇筑等相关班组操作人员都要全员、详细交底到位,开展现场讲解和操作示范,明确施工工艺和合格率控制要求。图纸会审和技术交底留存备查。

2.严格执行检验制度,落实改进措施

强调钢筋保护层的重要性,提高作业人员的质量意识。每道工序完成后,施工单位按照班组自检、上下道工序班组交接检、项目质检员专检的检查程序实施质量检验,合格后报监理工程师检验。每一个构件浇筑结束后,及时进行保护层检查,分析总结,整改完善。施工单位应将保护层厚度控制在规定范围之内:

1)模板安装过程中保护层厚度检验合格率低于95%的应现场调整处理,并组织进行原因分析,提出改进措施。

2)成品构件保护层厚度检验合格率低于85%的应组织进行原因分析,提出改进措施。抽样检测结果中:合格率低于30%的构件或不合格点的最大负偏差大于规定偏差值的1.5倍的构件均应进行返工处理,并由建设单位报质监机构备案。

3.严格执行首件工程认可制度

每项单个构件施工前应上报首件施工方案,经监理工程师批复后实施,首件工程完成后应及时进行总结,对需完善的工艺、注意的事项等进行讨论、交底、明确,确保后续施工的工程质量。

4.严格落实经济奖惩措施

各项目建设单位应制定保护层厚度目标控制奖惩制度:对工程总体保护层厚度达到90%以上的应予以合同奖励,对低于85%的应分情况予以经济处罚,奖罚结果报质监机构备案。

(二)技术措施

1.控制钢筋加工及钢筋笼就位质量。

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。笔者经多个工地观察发现现场加工工人很难准确把握环形骨架钢筋的半径,图纸一般只提供环形骨架钢筋中心轴线半径,无法直接用于生产控制。经过多次数据测算调整,发现加工环形骨架筋的圆柱形构件半径=环形骨架半径-环形骨架筋钢筋半径-4mm6mm时效果最好。环形骨架钢筋直径16mm20mm时取用4mm22mm25mm时取用5mm,大于25mm时取用6mm

 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。笔者在钢筋加工、安装现场发现,对于钢筋笼整体的刚度而言,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,保证螺旋形箍筋与主筋密贴。

钢筋安装定位先确定中心点,按照图纸设计半径±5mm在现场用墨线标出,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,完成钢筋的安装工作。。

2.控制模板制作、安装质量。模板安装位置准确,固定及限位措施到位,确保模板平整度、强度及刚度符合要求。避免在混凝土浇筑过程中出现涨模、移位现象。

3.控制垫块制作、安装质量。垫块宜采用专业厂家生产的标准垫块,强度要求不低于主体混凝土强度,形状要求与模板应成“点接触”。各项目应根据构件情况合理布置垫块,分层、交错布置,纵、横向布置间距一般不大于80cm,现场根据情况垫块的间距还应适当加密。垫块设置采取专人负责和专人检查验收制度:一是要避免垫块设置的数量不够,导致钢筋移位变形或垫块被压坏的情况,二是垫块应合理、准确地绑扎在受力钢筋上,固定要牢固,不得出现垫块倾斜、下垂现象,防止在浇筑过程中发生位移和滑落;垫块绑扎尾丝一律朝钢筋骨架内侧按倒,严禁向外伸入保护层内。三是混凝土浇筑前全面检查垫块,如有缺少或损坏,及时补充更换。垫块用量做如下要求:桥梁立柱每断面不少于6个,上下间距不大于1.5m;预制板梁箱梁、现浇箱梁、桥梁墩帽、桥面调平层、挡墙等构件每平米不少于4个;小型构件、异型构件垫块应适当加密。

4.控制混凝土浇筑质量。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。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。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。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。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。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。

四、结论与建议

(一)在桥涵工程混凝土施工实践中,钢筋保护层厚度的重要性不言而喻,这就需要各类工程技术人员和管理人员按照精细化施工的要求,严格遵守规范和规程,优化施工工艺,从各个环节加强控制。

(二)桥涵工程钢筋保护层厚度产生偏差的原因和控制措施归纳的不尽全面,需要在实践中不断加以完善,仅供工程质量控制部门借鉴和参考使用。

 

参考文献

[1] 中华人民共和国交通部.公路桥涵施工技术规范[S](JTG/T F50-2011).北京:人民交通出版社,2011.

[2] 中华人民共和国交通部.公路工程质量检验评定标准 [S](JTG F80/1-2004).北京:人民交通出版社,2005.

[3] 何光,马中南等.安徽省公路水运重点工程项目建设质量管理指南[M].北京:人民交通出版社,2012.

[4] 中国建设监理协会.建设工程质量控制[M].北京:中国建筑工业出版社,2003.