常州市恒正交通工程试验检测中心有限公司 江苏常州 213024
摘要：某跨线桥上部结构形式为现浇箱梁，该工程为重点交通工程，业主极为重视实体质量，保护层合格率为业主强制性指标之一。为达到工程项目创优质量目标，项目部组织人员对提高预制箱梁钢筋保护层厚度合格率进行专项研究。 通过对现场预制箱梁的施工工艺、钢筋的制作安装、现场施工人员的配备、模板的质量及安装等情况进行调查，对可能影响钢筋保护层合格率的问题项目进行详细的分析、统计，提出合理化控制措施，达到业主提出的创优质量目标。
关键词：箱梁；钢筋保护层；合格率
一、工程概况
该跨线桥桥梁跨径布置为4×30+4×30+4×33.9+6×30，左右幅各4联，其中第一、二、四联为30m预制箱梁，合计112片，第3联为33.9m预制箱梁，合计32片。预制箱梁单孔由4片箱梁组成，中梁顶宽2.4m（边梁2.85m），底宽1.0m，梁高1.6m，顶板厚度为18cm，腹板、底板厚度为25cm（跨中为18cm），跨中设置1道横隔板。
图1 预制箱梁钢筋构造图
二、钢筋保护层在预制箱梁质量控制中的重要性
混凝土结构中，钢筋混凝土是由钢筋和混凝土两种不同材料组成的复合材料，两种材料之间良好的粘结性能是它们共同工作的基础，凝土保护层是为了保证钢筋与其周围混凝土能够正常共同工作，并使钢筋充分发挥计算所需强度。如果保护层厚度偏小，钢筋容易受蚀生锈，使得钢筋的有效截面减少，影响结构受力及耐久性。如果保护层偏大，除了容易在构件表面出现收缩裂缝外，还将导致构件截面有效受力面积减小，进而降低截面的承载力。因此钢筋保护层质量控制的好坏，直接影响混凝土构件的耐久性和承载力，关系到桥梁的使用寿命，是工程质量控制的重点。
根据该跨线桥业主创优目标的要求，保护层厚度在0.9～1.3倍设计净保护层厚度范围内为合格，且创优工程的保护层合格率应不低于85%。
二、目前交通建设工程钢筋保护层合格率情况调查
（1）根据现状调查，目前的钢筋保护层平均合格率在65%至80%之间，达不到该项目工程创优要求。
（2）通过保护层合格率调查分析，影响预制箱梁钢筋保护层合格率的几个方面主要有保护层偏小或偏大及混凝土表面裂纹等因素，其中钢筋保护层厚度偏小的不合格占比达到73.2%，是影响预制箱梁钢筋保护层合格率的关键问题。
三、钢筋保护层厚度合格率偏低成因分析及措施
通过对预制箱梁混凝土施工过程施工工艺、质量控制、检查验收等多方面多角度进行调查分析，总结出造成钢筋保护层厚度合格率偏低的原因主要有以下几种情况：
1、钢筋绑扎过程中放置垫块试样尺寸与设计保护层厚度参数不匹配；
2、绑扎钢筋用扎丝侵入混凝土保护层；
3、施工人员技术水平、责任心不足，钢筋加工、安装误差较大；
4、混凝土浇筑过程振捣棒触碰到钢筋骨架；
5、检查验收过程不严谨，“三检”制度落实不到位。
该项目针对提高钢筋保护层厚度合格率问题组织相关技术人员召开了专题会议，进行了充分讨论，整理出切实可行、操作性强的对策、目标及措施，并落实实施：
四、提高钢筋保护层厚度合格率措施实施过程
实施1 针对 “三检”制度落实不到位，实施以下措施：
（1）进一步加强施工质量管理，预制梁场各班组专门设置质检员，对每道工序严格指导监控，对梁场工人进行施工工艺及质量教育；组织施工经验丰富的工人对现场施工进行指导、示范，提高人员施工水平。
（2）加强对施工班组的质量考核，落实项目部质量责任奖罚细则。
（3）落实工序质量责任制，加大钢筋半成品加工、安装和垫块绑扎过程的检查力度，入模前严格检查绑扎质量，发现问题立即整改，避免事后大量返工。
（4）严格落实“三检”制度，由班组及质量员进行自检，合格后进行交接检查，在相互检查中做比较、寻找原因，限期整改。
实施2：针对垫块试样不匹配，实施以下几方面措施：
（1）小组成员决定改进目前使用的垫块施工工艺，将箱梁腹板处使用的梅花形垫块更换为圆形垫块，施工更为方便，更易固定。
（2）采用穿束工艺代替绑扎工艺，按照4个/㎡的密度，把垫块穿入横向水平筋内，垫块就会牢固地扣在钢筋上不会脱落下来，在安装模板、混凝土浇筑振捣过程中垫块随之滚动，不发生歪斜现象。
实施圆形穿束垫块后，垫块因安装模板、混凝土浇筑振捣过程中偏位导致钢筋保护层偏小的情况得以解决。
实施3：针对扎丝侵入保护层，主要实施以下措施：
（1）要求钢筋班组在钢筋及顶、底板保护层垫块（顶底板垫块仍采用梅花形垫块）绑扎完成后，把扎丝头按进钢筋骨架内，避免扎丝侵入保护层。
（2）加强施工过程的检查。
实施4：针对钢筋加工、安装误差较大原因，采取措施有：
（1）选用合格的钢筋弯曲机，弯制角度加工有偏差的要及时更换，平时加强对弯曲机的保养及维护工作。
（2）严格按照设计图纸及技术交底进行施工，包括钢筋的下料长度、弯起位置、弯制角度必须与图纸相符。在弯曲模具上标出箍筋的加工长度及弯曲角度，严格按照模具施工。
（3）加强对钢筋半成品的检查力度，严禁不合格的产品进入施工现场。
（4）根据梁体钢筋骨架设计尺寸制作钢筋定型模架，模架在梁体钢筋对应位置处焊接定位钢筋头，工人在钢筋施工时对照定型模架进行绑扎，保证钢筋纵向间距、纵向线型与设计保持一致，同时定型模架对钢筋骨架进行临时支撑，避免绑扎过程中钢筋骨架变形，确保钢筋保护层合格。
措施实施后，钢筋半成品的加工质量有了明显的改观，有效提高箱梁钢筋加工质量。采用钢筋定型模架安装钢筋后，钢筋骨架合格率明显提高，加快了钢筋骨架施工速度，钢筋骨架的整体性更好。
实施5：针对振捣棒触碰到钢筋骨架问题，采取措施有：
1、选用合适的振捣器，现场箱梁腹板厚度只有180mm，减去内外保护层2*20=40mm，减去波纹管的直径55mm，减去箱梁钢筋厚度2*（12+8）=40mm，剩余的空间只有45 mm，因此，选用D30插入式振捣棒振捣。
2、对现场作业员进行岗前培训，正确使用振捣棒。
3、施工员加强现场过程的监督。
五、提高预制箱梁钢筋保护层合格率成果
针对专题会议提出的影响钢筋保护层厚度合格率五个主要方面原因分析，制定合理有效的整改措施并落实实施，钢筋保护层厚度偏小问题得到解决，保护层厚度偏小的问题比例由73.2％变为39.2%，保护层厚度偏小的主要问题得到有效控制。同时对后续施工完成的预制箱梁的钢筋保护层情况进行调查，共计900个点，不合格点79个，合格率91.2%，达到该项目工程质量创优目标中钢筋保护层厚度合格率要求。
箱梁钢筋保护层合格率柱状图
六、结语
钢筋保护层质量控制的好坏，直接影响混凝土构件的耐久性和承载力，关系到桥梁的使用寿命，是工程质量控制的重点。在预制箱梁施工前，应认真做好施工技术方案的编制，以消除施工过程中钢筋保护层厚度合格率影响因素，尤其是钢筋绑扎过程中放置垫块试样尺寸与设计保护层厚度参数不匹配、绑扎钢筋用扎丝侵入混凝土保护层、施工人员技术水平、责任心不足，钢筋加工、安装误差较大、混凝土浇筑过程振捣棒触碰到钢筋骨架、检查验收过程不严谨，“三检”制度落实不到位等五个方面，应认真分析原因，然后进行处理，以确保结构安全。本桥通过关措施制定并落实，预制箱梁钢筋保护层厚度合格率明显提高，说明处理方法是正确的。
论文作者:黄海燕
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第36期
论文发表时间:2018/6/4
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