浅议如何控制墩柱钢筋混凝土保护层厚度

浅议如何控制墩柱钢筋混凝土保护层厚度

闵芬芬

中铁十六局集团第一工程有限公司 北京市 101300  

摘要:在混凝土结构中，钢筋保护部位作为混凝土结构中不可缺少的部位，决定了混凝土的坚韧程度，如果钢筋的保护作用不强，将直接影响到混凝土本身的质量。通过运用钢筋定位卡具，可以有效降低墩柱钢筋安装的施工难度、提升工作效率、加快进度、节约施工成本、保证墩柱钢筋骨架外形美观、钢筋间距均匀标准、明显提升墩柱钢筋保护层合格率。使用卡具能更好地提高墩柱钢筋安装的精准度、垂直度，使墩柱钢筋的各个面平整且与水平面垂直，更加方便地控制了钢筋保护层厚度，为墩柱钢筋保护层厚度合格率稳定在 90%以上提供了更好保证。

关键词：桥梁墩柱; 钢筋混凝土保护层厚度; 加强筋

引言

钢筋混凝土构件是桥梁工程中的核心构件。在进行桥梁工程施工时，钢筋混凝土保护层发挥着极为重要的作用。要使钢筋混凝土构件满足设计的要求，就要对保护层的施工质量进行严格控制。

1 保护层的作用

混凝土在凝结的时候会有水化反应存在，会生成碱性水化物、氢氧化钾和氢氧化钠等，这就使得混凝土结构的外部环境显现出碱性特征。在碱性环境中，钢筋表面会形成一层氧化膜，使钢筋的表面不会出现锈迹。在混凝土与外部环境的不断接触中，空气中酸性物质与混凝土发生中和反应，这就导致钢筋表面的氧化膜被腐蚀，最终导致钢筋表面出现大量的锈迹，所以在增加保护层厚度以后，可以延长钢筋的寿命。混凝土保护层可对钢筋起到保护作用，使混凝土结构的耐久性得到提升。

2 影响桥梁墩柱钢筋混凝土保护层厚度质量的因素

在钢筋混凝土构件中，为了防止钢筋裸露在空气中，施工单位会使用混凝土对其进行保护，该部分混凝土的即为钢筋保护层。钢筋保护层厚度通常是最外层钢筋（主要为分布钢筋、箍紧、纵向钢筋）直径最外缘到混凝土表面的最小距离，如果为后张法预应力筋，其厚度则为孔道或套管外缘到混凝土表面的最小距离。如果钢筋保护层的厚度较小，钢筋结构在使用过程中会遭到破坏，从而使钢筋裸露在外，造成钢筋的氧化和腐蚀。这主要是因为当钢筋保护层过小时（钢筋与受拉区距离过近），一方面，随着时间的变化，钢筋表面的混凝土会发生碳化，另一方面，钢筋在受力过程中，表面的混凝土被剥落。这些都会使混凝土失去对钢筋的保护作用，导致钢筋被腐蚀，横截面变小，从而使其强度降低，使钢筋的整体结构受到影响，严重的还会对整个结构物造成破坏。

3 桥梁墩柱钢筋混凝土保护层厚度质量控制要点

本文对某工程项目的圆形墩柱施工情况进行深入分析，该项目全长为7km，共有1300多根圆形墩柱和130多个方形墩柱，设计的最高时速为100km/h。对未使用和使用保护层厚度控制装备的圆形墩柱的具体情况进行比较，从而使保护层厚度控制装备的使用效果得到明显的体现。

3.1 优化设计构造

由设计规范规定知，最小保护层厚度未包括施工允许偏差，设计图纸中的标志尺寸是钢筋混凝土结构及构件的施工依据，但在施工过程中，因钢筋不平直、模板不平整、焊接及搭接施工操作不当、施工构造措施等不利因素影响，和设计图纸中的标志尺寸相比，钢筋混凝土结构实际几何尺寸与其存在一定偏差，这会影响保护层厚度。设计图纸中钢筋至混凝土外表面标注仅为“数字”，钢筋保护层厚度按对应钢筋中心至混凝土表面的距离进行设计，此种标注方法下的圆柱墩净保护层厚度采用以下公式计算的得出：圆柱墩净保护层厚度＝标注距离－钢筋半径（钢筋实际外径的1/2）。统计表明，柱、梁、现浇板混凝土保护层厚度平均值要比设计值低，其均值系数加权平均值为0.3011。与混凝土保护层最小厚度限值相比，混凝土保护层的平均值较小，而保护层的实际作用不明显。近年来由于对混凝土工程质量监督进一步加强，混凝土保护层厚度离散性有一定程度的减小，但负偏差对混凝土构件粘结锚固、耐久性均须重视。

3.2 钢筋笼安装过程控制

（1）桩基钢筋笼轴线偏位控制。在桩基施工中，如果桩基钢筋笼入孔后，偏位不能够控制在50mm之内，将严重使钢筋笼安装的轴线偏位（《公路工程质量检验评定标准》规定，立柱的轴线偏位为±10mm），最终导致钢筋保护层无法采取措施校正和保护层达不到规范要求，因此项目管理人员在桩基钢筋笼入孔后，要严格控制中线偏位。（2）钢筋笼吊装控制。在钢筋笼吊装之前，安排测量人员放样桩顶中心点，检查桩基偏位情况，及时调整，确保圆柱墩中心线位置与放样好的桩顶中心点竖直对齐。项目在吊装钢筋笼的过程中，首先要求保证吊车稳定，施工班组先焊好桩基钢筋的加劲圈，并用多根支撑筋固定，保证加劲圈中心与桩中心重合；然后焊接圆柱墩钢筋笼与桩基钢筋笼，确保焊接长度，并错开焊接接头。（3） 保护层垫块安装。保护层垫块是钢筋保护层控制的一个要点，务必重视保护层垫块安装工作。为了确保保护层厚度满足规范要求，定制高强水泥土垫块，较常规垫块尺寸大1cm。垫块安装在墩柱模板内侧，钢筋笼加强筋处布设垫块，规范布设数量应不小于3个/m²，项目要求施工班组不少于5个/m²。项目部技术质量部应组织技术人员对保护层厚度进行全面检验，项目管理人员自检合格后，监理人员应尽职尽责，严控每个截面保护层厚度，对厚度不符合要求的截面采取加密垫块，确保每个截面都符合厚度要求。

3.3 浇筑砼控制

浇筑时，下料应均匀、连续，不要集中猛投而产生砼的阻塞。可短时开动插入式振捣器以辅助下料。下料时辅以串桶，自由倾落高度不得大于2米，防止混凝土离析。在浇筑砼的过程中，砼振捣时振捣棒离模板（5-10）cm左右，避免在振捣的过程，振捣棒与钢筋笼发生碰撞，混凝土施工时严格控制水灰比及坍落度，分层均匀对称浇注，每层浇注厚度不超过30cm，振捣棒按梅花形振捣，插入下层混凝土5-10cm左右，严禁撞击模板，防止出现漏振、过振。浇筑完成拆模后，试验人员第一时间对保护层进行测定，并根据结果及时进行纠偏，避免大量返工。并做好墩柱养护工作，确保养护时间不少于7天，达到设计强度。

3.4 钢筋保护层厚度的检测

（1）检测前，检测人员要注意对测定仪器进行调零，调零时探头尽量远离金属物体。检测过程中，注意随时检查检测仪器的零点状态。（2） 测定钢筋保护层厚度时探头要尽量避开钢筋接头和扎丝，提前根据设计资料了解钢筋直径、安装位置等情况，在仪器中设定钢筋直径等参数，否则检测结果偏差很大。（3） 在根据现场实际工况制作钢筋混凝土标准块上进行检测，找出仪器修正值。（4）检测墩柱钢筋混凝土保护层时，应避开套筒位置，因桥梁钢筋布筋较为复杂，检测时结合设计图纸，需要对每个位置的检测结果进行修正。桥梁墩柱检测时，同一个检测断面会存在三种或以上布筋形式，在检测前，应对相对应布筋的标准块进行检测，找出修正值，在检测时，与设计图纸相结合，对每个部位的检测结果进行修正。

结束语

桥梁墩柱的质量受墩柱钢筋混凝土保护层的直接影响，对墩柱钢筋混凝土保护层进行科学的控制，可以使桥梁墩柱的稳固性和质量得到不断提高，使桥梁墩柱使用寿命得到有效延长。

参考文献

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