桥梁墩柱钢筋保护层厚度控制措施

桥梁墩柱钢筋保护层厚度控制措施

李杰

江苏省交通工程集团有限公司 江苏 镇江 212100

摘要：桥梁墩柱的钢筋混凝土保护层的施工质量对于桥梁墩柱的稳定性与承载能力影响极大，而保护层的厚度控制则是其中的重点施工管理内容。在桥梁工程的实际施工过程中可以发现，钢筋保护层的施工厚度难以控制的主要原因，在于钢筋骨架的变形问题对其造成了很大的影响，因此采用科学的来克服技术阻碍、降低钢筋保护层厚度的控制难度。本文结合工程实例重点探讨了桥梁墩柱钢筋保护层厚度的有效控制措施。

关键词：桥梁墩柱；混凝土保护层；钢筋保护层；厚度控制

引言：钢筋混凝土结构在现代化桥梁工程中应用非常广泛，而该结构的质量水平与耐用性则很大程度上取决于钢筋保护层混凝土的性能及厚度。合适的混凝土保护层厚度，不但能够为内部钢筋创造良好的密闭环境，有效减少钢筋锈蚀现象、保持钢筋材料强度性能，同时还能够进一步延长钢筋的安全使用寿命。尤其在桥梁桥墩结构的施工过程中，有效控制钢筋外混凝土保护层的厚度才能够提高桥墩的基础承载能力，确保桥梁上行车通行的安全交通环境。

1  工程概况

某桥梁工程项目全长3000m，桥梁下部结构采用的是等截面方形柱式桥墩，方形截面边长为1.5m，采用整体式钢模板的形式进行施工。为保证桥梁墩柱的结构稳定性与承载能力水平达到桥梁通车的安全标准要求，本工程设置钢筋的混凝土净保护层厚度为4.8cm，厚度施工误差不应超过5mm。在实际施工过程中要对钢筋外混凝土保护层的厚度进行严格控制和精准测量，以此来确保桥梁工程的下部承载结构体系的综合性能可以达到更高的标准水平。

2  影响混凝土保护层厚度的因素分析

钢筋的混凝土保护层是保障钢筋材料的耐用性和长久安全使用的关键所在，一定厚度的混凝土保护层所形成的外层防护作用，能够有效减少在恶劣的自然气候影响下，以及常见的风蚀、雨水侵蚀作用下，对钢筋材料自身结构稳定性与强度的不良影响[1]。但是通过对大量桥梁工程钢筋混凝土施工项目的深入研究可以发现，混凝土保护层厚度并不容易控制，其主要原因在于有以下几方面因素对该施工过程造成了不同程度的影响。

（1）钢筋笼误差。钢筋笼的误差问题主要体现在钢筋笼移位以及变形等方面，由于钢筋笼在整个施工过程中起到了重要的支撑和定位作用，而一旦钢筋笼的制备与固定操作时出现了焊接质量不佳、钢筋捆扎不牢固以及固定位置不精确等问题，那么便很容易导致钢筋笼在运输或者安装的过程中由于自身结构稳定性不足而发生一定程度的形变[2]。这种结构变形便会进一步引发外层混凝土保护层的厚度在不同方位出现偏差，从而造成厚度均匀性难以实现统一的问题。

（2）模板误差。模板的定位不准确以及模板结构出现变形或者移位，同样也会导致混凝土保护层厚度的控制难度大大提高。通常情况下模板的各项性能参数都具有明确的设计标准规定，但是由于实际生产制造过程中不规范和不严格的质量控制问题，导致部分模板出现刚度与强度不达标的现象，在施工期间便很可能引起涨模、移位等问题，进而影响到了施工技术人员对混凝土保护层的厚度参数的精度控制。

（3）垫块误差。保护层垫块的自身性能问题和安装固定问题，也是在实际施工过程中对混凝土厚度控制造成影响的一个重要因素。由于生产加工精度以及原材料实际性能的监管不达标，导致实际生产出来的保护层垫块强度、密度以及厚度等参数，与设计参数要求标准不一致，这种问题的产生就会严重影响到施工人员对混凝土保护层厚度的判断，以及影响到对厚度均一性的有效控制[3]。同时部分保护层垫块还会由于安装固定质量较差，而相继出现变形、脱落等问题，这更会给混凝土保护层的厚度控制带来一定程度的技术难题与不良干扰。

（4）施工误差。施工误差是指包含上述误差问题在内的，由于施工操作不规范或者施工质量控制水平不达标，而造成在安装、固定等环节中出现的移位和变形等问题，这些问题的出现都会引发对混凝土保护层厚度控制精确度的不良影响。因此，综合上述分析过程可以发现，想要有效控制施工过程中对混凝土保护层厚度参数精度的把握，就要通过加强对施工误差以及不规范施工操作行为的严格管控来实现，确保钢筋笼的变形及移位问题得到有效的控制。桥梁墩柱施工流程图如图1所示。

图1  桥梁墩柱施工流程图

3  卡夹设计要点分析

3.1  卡夹制作

用于控制混凝土保护层施工厚度的卡夹，主要是由具有一定良好刚度和强度性能水平的钢板制作而成，经过加工形成半圆形缺口的外形结构，再借助螺栓进行固定而形成指定形状。通常情况下，桥梁工程施工过程中所应用的卡夹大多都是由四块长条状的钢板组合而成，钢板的半圆形缺口的加工尺寸和位置，需要结合桥梁墩柱的几何形状、结构形式以及钢筋混凝土保护层的厚度参数进行确定。由于在施工过程中需要应用多组卡夹，同时也要考虑到卡夹的更换、损坏以及制作加工成本，因此在选用卡夹的制作原材料钢板时，不仅仅要保证刚度与强度达到使用要求，同时也不能忽略对钢材性价比以及采购加工成本的有效控制。要根据实际施工中混凝土保护层厚度精度控制的需求，科学选择卡夹原材料并合理设计卡夹制作方案，提高卡夹制作的质量、性价比和实用性水平。

3.2  卡夹的作用分析

想要科学合理的设计与制造卡夹，就要深入全面的了解卡夹在混凝土保护层厚度施工过程中发挥的主要作用。通常情况下对卡夹的应用，主要目的是在于定位与控制间距，在桥梁墩柱的具体施工位置确定后，可以通过钢筋将卡夹固定在相应位置来实现定位效果，之后再根据卡夹所提供的定位信息和间距尺寸来进行钢筋的绑扎。这样便可以有效提高钢筋笼的绑扎制作精度、降低钢筋笼结构缺陷问题，从而有效避免钢筋笼在运输和安装过程中发生变形的可能性。而运用卡夹的最终目的，则是要通过控制和减少钢筋笼的变形问题，来进一步提高混凝土保护层厚度控制的精确度与可靠性，这样便间接加强了桥梁墩柱施工的质量管理效果。卡夹的实际应用效果在桥梁建设工程中体现的非常显著，借助卡夹的固定与标尺的作用，有效避免了由于施工人员的拖拽或者振捣等操作行为，而导致桥梁墩柱钢筋发生移位或者变形的不良现象发生的可能性。

4  桥梁墩柱施工过程中混凝土保护层控制技术要点

4.1  浇筑承台混凝土时的控制技术

浇筑承台混凝土是桥梁墩柱施工项目中必不可少的一个重要环节，同时也是容易出现钢筋移位等问题的关键阶段，因此为保证承台混凝土的浇筑过程中对钢筋的有效控制，通常应提前借助卡夹对钢筋的绑扎固定进行一定程度而加强和优化。具体施工流程为先根据桥梁墩柱的设计位置进行放线测量，按照标注的设计尺寸对桥梁墩柱的钢筋进行定位，接在此过程中借助卡夹来精准控制钢筋绑扎的位置，之后在卡夹的辅助作用下进行桥梁墩柱钢筋的安插。由于卡夹自身具有固定的形状和尺寸，同时卡夹材料本身的强度与刚度也使得其不容易发生变形，因此能够对钢筋的变形与移位问题进行有效的遏制，从而保证了桥梁墩柱钢筋控制的效果达到更好的水平，进而减少了对钢筋混凝土保护层厚度控制问题的不良影响。

4.2  墩柱钢筋的定位控制

由于承台混凝土浇筑及振捣施工过程中，可能对相应结构的钢筋造成移位或者变形等影响，因此在振捣结束后通常需要再次对桥梁墩柱钢筋位置的精确度进行校验，同时配合卡夹的作用充分发挥出对墩柱钢筋的精准定位和有效的变形控制。在对墩柱钢筋进行绑扎之前要先对相应的位置进行标注，这样有助于后续安装卡夹的时候，施工人员能够非常快速准确的按照标注信息确定卡夹的安装位置，从而减少卡夹安装偏离设计位置而造成墩柱钢筋捆扎间接控制效果不佳的问题。在钢筋绑扎结束后要根据桥梁墩柱结构所采用的混凝土强度参数，选用具有相同强度的混凝土材料制备并安装保护层垫块，之后将墩柱的模板安装到相应位置并处理好模板拼装缝隙的密实度后，便可以进行桥梁墩柱的浇筑施工内容。

4.3  保护层垫块的绑扎与固定

保护层垫块的存在是用于对混凝土保护层厚度进行有效控制的辅助工具，其自身的绑扎与固定施工质量与定位效果，对于后续混凝土的浇筑及厚度控制都会发挥不可忽视的重要影响。保护层垫块的尺寸及规格需要按照桥梁墩柱的几何形状以及墩柱的主筋直径来制作，其外形通常设计为半圆形并组合成梅花状，在施工过程中需要借助铁丝来将保护层垫块固定在钢筋上的相应位置处，以便在墩柱混凝土浇筑时更好的控制混凝土厚度。施工人员要充分重视保护层垫块的绑扎与固定过程中的规范操作，确保保护层垫块的固定效果达到能够有效抵抗后续施工人工振捣或拉扯等操作的影响，并且始终保持在固定的位置处来充当保护层厚度控制的标尺，这样才能够更有效的减少桥梁工程实际施工过程中，对保护层厚度控制工作可能造成不良影响的外部因素。

4.4  墩柱钢模板施工控制

在墩柱钢模板的制备与试拼装环节中，要有效利用试拼装过程对模板的拼装缝隙大小以及拼装完成后的移位、变形风险进行科学评估，以便能够尽早对钢模板存在的质量问题提前进行优化与解决。在模板实际拼装过程中要按照规范操作做好模板的固定工作，并严格校验模板的平整度与垂直度，努力减少模板偏移问题的产生。

4.5  墩柱混凝土浇筑控制

在对桥梁墩柱进行混凝土浇筑施工时，要有效控制混凝土浇筑时的下落速度并减少对钢筋和模板等部位的冲击，这样才能更好的限制钢筋和模板发生移位的可能性，从而实现对保护层厚度的有效控制。通常在超过2m的高度进行浇筑时需采用串筒等减速装置来降低混凝土对钢筋笼的冲击力，同时要在振捣的过程中减少对钢筋结构的碰撞来避免造成移位和变形现象的产生。

5  保护层厚度检测

为了能够更加精准化的控制钢筋混凝土保护层的厚度，可以采用专业的混凝土钢筋检测仪来精准测量保护层厚度误差，施工人员通过学习该专业检测设备的规范操作流程和调试方法，配合上述卡夹控制方法的相关技术要点，便能够有效的实现对钢筋混凝土保护层厚度的精准控制。

结束语：综上所述，桥梁墩柱的钢筋混凝土保护层厚度控制是具有一定的专业施工技术难度的，但是只要施工技术人员掌握了控制钢筋、模板以及保护层垫块发生移位和变形等不良问题的技术要点，同时科学引进更加先进的保护层厚度检测仪器，那么混凝土保护层厚度控制问题便能够迎刃而解了。因此有关工作人员和施工单位要更加注重对相关专业理论和技术工艺的深度学习，共同促进我国桥梁工程的建设技术达到更高的水平和层次。

参考文献：

[1]王广伦.控制混凝土钢筋保护层厚度偏差[J].建筑工人,2022,43(07):11-15.

[2]赵炯.桥梁混凝土中钢筋保护层厚度检测准确性分析[J].运输经理世界,2021(27):140-142.

[3]周建春. 混凝土结构中钢筋保护层厚度的作用及检验措施[A]. 《施工技术》杂志社、亚太建设科技信息研究院有限公司.2020年全国土木工程施工技术交流会论文集（上册）[C].《施工技术》杂志社、亚太建设科技信息研究院有限公司:施工技术编辑部,2020:4.DOI:10.26914/c.cnkihy.2020.058394.