马坤
四川川交路桥有限责任公司 618300
摘要：随着“一带一路”战略的逐步落实，全国各省市的基建工作如火如荼，桥梁建设正是大型工程中占比非常重的项目。然而，在相关的桥梁质量检测过程中，发现使用的钢筋混凝土保护层厚度的合格率普遍不高，导致混凝土开裂、钢筋暴露等质量问题，严重影响了桥梁安全，给广大人民群众的生产生活埋下了隐患。如何合理控制桥梁结构中钢筋混凝土保护层的厚度，从细节上提升建筑质量，是摆在建筑从业者面前亟待解决的问题。本文试图从钢筋混凝土保护层厚度的角度，分析出现质量问题的原因，并针对问题发生的原因提出一些解决方案。
关键词：钢筋混凝土；保护层厚度；控制方法
1.引言
中国是个桥梁古国，绚丽多姿的中国古桥历时一千多年，很多仍在各地的江河湖海、高山深谷中熠熠生辉，昭示着我国桥梁建筑的悠久历时和灿烂文化。进入现代社会之后，桥梁有了更广意义上的外延定义，公路桥、铁路桥、高架桥等等，极大改变着现代人类的生存场景。桥梁建造的水平，也体现着中国桥梁走向世界强国的重要标志。在桥梁建设中，离不开钢筋与混凝土的完美结构，钢筋混凝土结构构件的钢筋保护层偏差直接影响到钢筋混凝土构件的力学性能和耐久性，关系到建筑物的使用安全和使用寿命。在国内外诸多文献及相关报道中，许多触目惊心的桥梁垮塌事件，多少都与保护层厚度质量失控原因分不开。因此，新的质量验收标准把钢筋保护层厚度质量验收作为上下部混凝土结构物质量验收的必查指标。然而从河南省质监站每年质量安全大检查结果来看，统计数据显示保护层厚度合格率存在不升反降的现象，个别桥梁结构物保护层厚度合格率普遍偏低。因此，郑西高速尧栾段加大广大基建人员对保护层厚度重要性的认识，找出问题的原因，并提出合理的控制方法，是以下要阐述的内容。
2.重要性分析
2.1 标准规范对钢筋混凝土保护层厚度的要求
保护层指的是混凝土上面那层小部分垫层，起到保护钢筋，避免钢筋直接裸露的作用。根据《混凝土结构设计规范》（GB50010-2015）,保护层厚度不再定义为：纵向钢筋（非箍筋）外缘到混凝土表面的最小距离。而是定义为：“以最外层钢筋（包括箍筋、构造筋、分布筋等）的外缘计算混凝土的保护层厚度”[1]。《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1-2004）明确规定了结构物钢筋保护层厚度验收指标。并且新的《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011）及《公路工程混凝土结构防腐蚀技术规范》（JTG/T B07-01—2006）有关保护层厚度对不同环境作用下混凝土结构耐久性提出了更为严格的要求。[2]
2.2 钢筋混凝土性能指标分析
从力学性能上分析，钢筋具有较强额抗拉强度；而混凝土则具有较高的抗压强度，而且抗拉强度却很低。因此在考虑受力条件时，需要着重考虑混凝土的受压应力和钢筋的受拉应力。如果钢筋的保护层厚度过大，轻则由于钢筋不能有效发挥其应有的抗拉作用，从而使混凝土的受拉应力超标，产生裂缝；重则由于悬挑结构上部钢筋所受拉力的力距高度变小，而使钢筋受拉应力超标发生结构断裂，这样的事故在建筑史上曾发生多次。而如果钢筋保护层厚度过小，一方面容易造成钢筋露筋或钢筋受力时表面混凝土剥落，另一方面随着时间的推移，表面的混凝土将逐渐碳化，用不了很长时间，钢筋外层混凝土就失去了保护作用，从而导致钢筋锈蚀，断面减小，强度降低，钢筋与混凝土之间失去粘结力，构件整体性遭到破坏，严重时导致整个结构体系的破坏。
3.钢筋混凝土保护层厚度控制出现的问题分析
3.1 设计考虑不周
目前桥梁设计人员主要使用电脑进行设计计算并出图，图纸的表达方式趋于简化，较少地考虑钢筋位置的布置形式及保护层厚度等，而这对于现场施工人员来说，保证钢筋位置和钢筋保护层是非常困难的。
3.2 采用的垫块形式繁多
目前实际施工流程中，板筋的重点放在水泥砂浆垫块和钢筋上，对墙柱基本上都是利用砂浆垫块或者塑料垫块，或者在主钢筋当中进行焊接短钢筋；而对于梁的重点则是利用砂浆垫块，与此同时，对于这些垫块和短钢筋，一般都需要在工程现场进行制作。很多时候，往往利用废钢筋进行制作。在具体操作流程中，需要施工人员自动自主控制，随意性极大，导致制作的垫块种类繁多，差异性也很大。
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3.3 对钢筋混凝土保护层认识不足
施工单位为了避免内部钢筋结构裸露出混凝土保护层，不断的将混凝土层的保护层厚度增加，内径尺寸减小，导致钢筋混凝土构件的有效断面面积减小。在钢筋混凝土保护层的浇筑工作当中，对保护层的作用存在错误认识，有些施工人员错误的认为钢筋混凝土的保护对象是箍筋，而非主筋，造成对主筋保护力度不够。这些错误认识将直接影响了施工质量。而且在施工现场，有些工作人员，对刚刚敷设的保护层，没有干透就随意踩踏，严重影响了保护层的质量。
3.4 现行的检测方法不够完善
现行的测量仪器存在着一定的缺陷，测量的精准程度随着实际钢筋保护层厚度的增长而不断的下降。0-60毫米范围当中的钢筋的平均保护层厚度测量误差一般都在2毫米上下，可是，当钢筋保护层厚度达到60-100毫米范围中，平均误差将达到5毫米上下。目前校准标准就是在测点数量做了规定但是并未充分考量到测点机器扫描方法、位置灯因素，所以导致校准精准度不足。这些限制导致检测获得的结果容易受到更多认为因素的影响。
4.钢筋混凝土保护层厚度控制方法
4.1 加强事前控制
组织相关单位认真仔细的做好图纸会审、技术交底、施工班组的交底工作。在有的设计图纸中，对保护层的厚度会根据情况有不同的要求。比如基础的迎水面保护层厚度通常为5厘米，有时甚至达到10厘米；而现浇梁板和梁的保护层厚度，当混凝土强度不同时，其要求的厚度也是不一样的。这些都需要根据图纸的要求来绑扎钢筋。在实际工作中经常发现，钢筋操作工不看图纸而仅凭经验操作；不使用标准垫块，有时图省事乱用垫块或少用垫块导致保护层产生偏差。这些现象都与施工单位不重视技术交底，施工管理不严有关。这些都是人为因素，完全可以杜绝。
4.2 严格施工垫块并不断改进工艺制造
对于板底、梁底、梁侧保护层垫块，可选用市场上现成的保护层垫块或工地现成加工的砂浆垫块，砂浆垫块的强度和密实度应满足使用要求，并且保证与钢筋固定牢固，数量适当，间距均匀。加强对板负弯矩筋的固定，保证不落地，马凳筋固定牢，不倾倒。加强钢筋下料，制作管理，对于形状复杂的钢筋应预先放出实样，准确控制钢筋成型尺寸。混凝土在浇筑前，应在柱钢筋上标出50厘米控制线，拉线控制混凝土上表面标高，防治混凝土过厚。
4.3 加强工序验收工作，做好政府监督工作
技术部门及监管部门要重视钢筋的绑扎成型工序的验收工作，加强旁站，绑扎时要按图纸，规范操作。确保主筋位置的准确安放，避免出现钢筋保护层偏差。对于一些更复杂的梁板结构，以及纵横交错的梁柱交接点，应当在坦诚交底的基础上，合理安插主梁、次梁结构中主钢筋的位置，并留意施工顺序，从而避免出现钢筋挤占保护层的情况。
4.4 文明施工
施工单位严格按规范操作，除了对易于偏位的钢筋应做有效的固定外，要有专人指挥监督，严禁人员在钢筋上随意行走，振捣要按操作规范要求认真有序操作，不得振动，随意触及钢筋骨架。
结束语
混凝土保护层是钢筋与混凝土共同工作的基本前提，是防治钢筋受环境侵蚀、提高结构耐久性的重要措施，对结构耐水性也有重要影响。但在实际中，钢筋保护层也是一个极易被忽视的问题。在桥梁施工中乃至桥梁事故中，发现的很多质量问题都与保护层厚度有关。因此我们要不断加强对保护层厚度的质量控制，相关的施工单要结合质量管理理论以及相关的实践工作，开展具体的实例分析，从而制定出相应的应对策略，促使各方面的施工细节能够得到有效的强化控制，钢筋混凝土保护层的厚度能够得到更为优异的控制，从而为桥梁的整体的安全性能打下良好的基础。
参考文献：
[1]张怀秀.如何有效控制桥梁结构钢筋混凝土保护层厚度[J].安徽建筑,2014,21(1):53-54.
[2]马亚丽,于庆展,赵卓等.海湾钢筋混凝土桥梁结构的腐蚀及腐蚀控制研究[J].河南科学,2001,19(3):253-257.
[3]顾杨圣.浅谈钢筋保护层厚度对桥梁结构的影响[J].世界华商经济年鉴·城乡建设,2013,(4):29.
[4]杨和平.浅谈钢筋保护层厚度对桥梁结构的影响[J].公路工程,2011,36(6):120-122,133.
个人简介
马坤 ，单位：四川川交路桥有限责任公司，邮编：618300，籍贯：陕西咸阳，现有职称：助理工程师，主要从事方向：道桥
论文作者:马坤
论文发表刊物:《防护工程》2018年第10期
论文发表时间:2018/9/20
标签：保护层论文; 钢筋论文; 厚度论文; 垫块论文; 钢筋混凝土论文; 混凝土论文; 桥梁论文; 《防护工程》2018年第10期论文;