从结构实体检验浅析钢筋保护层的作用及控制

建筑与发展　・４６・　ＪｉａｎＺｈｕＹｕ　Ｆａ　Ｚｈａｎ　评论・规划・鉴赏　Ｐｉｎｇｌｕｎ　ｇｕｉｈｕａ　ｉｉｏｎｓｈａｎｇ　从结构实体检验浅析钢筋保护层的作用及控制　陕新艳　固原市建设工程质量监督站　宁夏　固原【摘７５６０００　要】结合现行《混凝土结构工程施工质量验收规范》（ＧＢ　５０２０４—２００２）中对结构实体检测要求，通过对钢筋混凝土　中钢筋与混凝土共同作用受力原理的分析简要介绍了钢筋保护层的重要性及其在施工中的控制。　【关键词】结构实体检验钢筋保护层厚度控制　在民用建筑中，大多数结构均采用以钢筋混凝土为主材的　结构体系，那么钢筋保护层究竟有什么作用？保护层多大才合　适？钢筋怎样才能发挥出它固有的力学特性？混凝土中钢筋的保　护层厚度成为了不容忽视的问题，现就依据《混凝土结构工程　施工质量验收规范》（ＧＢ　５　０　２　０　４　２　０　０　２）（以下简称‘规　范’）规范中的要求、钢筋与混凝土共同作用的受力原理以及　设计施工中得到的经验谈谈钢筋保护层的重要性及其在施工中的　控制。　１、从材料的物理力学性能来分析，钢筋具有较强的抗　拉、抗压强度，而混凝土只具有较高的抗压强度，抗拉强度　很低，但两者的弹性模量较接近，还有较好的粘结力，这样　既发挥了各自的受力性能，又能很好地协调工作，共同承担结　构构件所承受的外部荷载。　２、在计算时，钢筋混凝土构件是作为一个整体承受着外　力。同时，由于混凝土的抗拉强度很低，故只考虑混凝土所　承受的受压应力，而拉应力则全部由钢筋来承担。对于受力构　件截面设计来讲，受拉的钢筋离受压区越远，其单位面积的钢　筋所能承受的外部弯矩也越大，这样钢筋发挥效率也就越高，　一般来说。无论是梁或板的受拉钢筋，都应尽量靠近受拉一侧　混凝土构件的边缘，这样如何控制混凝土构件的保护层厚度就　显得尤为重要，那么，受拉的钢筋是否越靠边越好呢？答案是　否定的。这是因为钢筋的主要成份是铁，铁在常温下很容易氧　化，更别说在高温或潮湿的环境中。钢筋被包裹在混凝土构件　中形成钝化保护膜，不与外界接触相对还比较安全，但如果钢　筋保护层厚度过小，也就是钢筋过分靠近受拉区一侧，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。用不了多久，钢　筋外混凝土就失去保护作用，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，构件整体性受到破　坏，严重时还会导致整个结构体系破坏。　３、在设计中，钢筋保护层厚度控制还应考虑施工工艺特　点。如在框架结构负弯矩钢筋设计中，虽然框架粱按照土、次　地位，己对框架节点处纵横向交叉的负弯矩钢筋的具体位置进　行了分配，但纵横向不同钢筋的保护层厚度值仅在设计计算过　程中使用，从未在设计说明、节点详图等特定位置，进行面　向施工、监理单位的具体阐述。其它如井字梁节点处，比如　井字梁节点处粱的纵横交叉钢筋产生的“叠合”现象，部分　钢筋的保护层厚度值会超过设计规范的要求，这种情况只能是　保证满足主要受力构件的保护层要求：通常情况下砖混结构中　阳台挑梁较构造圈梁优先考虑，框架结构中框架柱优于框架　梁。剪力墙结构中剪力墙及其连粱、暗柱要优于楼板等等，钢　筋保护层厚度的定位、控制都存在不明确性。　４、在工程实例中，由于钢筋保护层厚度未按规范要求引　起的质量问题可谓数不胜数。例如现在的楼板跨度越来越大，　由计算结果可以看出，支座处的负弯矩比跨中的正弯矩要大得　多，但是施工时施工单位对支座负弯矩钢筋又不是很重视，结　果在新建楼盘还未投入使用或刚投入使用时就发现楼板上支座部　分出现裂缝，而引起这种问题的大多数原因都是保护层厚度过　大，导致楼板的负弯矩钢筋发挥不出自身的作用。据相关资料　统计，目前住宅楼开裂原因７０％左右是由钢筋保护层位置不正　确引起的。　保护层厚度过大主要原因是施工时支撑钢筋的马墩间距太　大。更有些施工单位根本就不设置，再加上各工种交叉作业，　施工人员行走频繁，这样上层钢筋就会弯曲变形，而在混凝土　浇捣时又没有及时更正，所以钢筋的保护层厚度就远达不到刚　绑扎好时的位置了。为达到规范提出的控制结果、评定要求，　部分施工企业会采用一些缺乏论证的工艺技术作为企业技术标　准。如，部分施工企业采用Ｐｖｃ塑料卡进行构件的钢筋保护层　厚度控制。虽然减少、避免了普通垫块在振捣过程中的易位，　但由于ＰｖＣ材料的线性膨胀系数与混凝土、钢材线性膨胀系数　的差异，对于裂缝控制要求较严的构件来说，大量使用ＰＶＣ塑　料不仅会影响钢材、混凝土的协同工作原理，也会促使构件在　类使用环境外的其它环境里使用时较早形成裂缝，影响构件　的耐久性。　那么对钢筋保护层厚度该如何控制提出以下建议；一是抓　施工前技术交底；二是抓过程中要素控制。在施工前，应针　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。对墙柱等竖向构件的钢筋保护层一般比较容易控　制，如控制钢筋的加工尺寸要准确：模板施工时切忌破坏墙柱　保护层；多采用一些新工艺、新产品，如采用垫块或使用卡　撑式定位件等。对楼板的钢筋保护层在施工中就比较难控制　了，所以建议采用卡槽式混凝土垫块，要求其纵横向间距不要　太大，特别是对于比较细的钢筋，间距应更小一些，因此，　扛ｌ对操作者的技术交底中必须明确此厚度，否则很容易造成返　工。施　Ｊ　过程中，重点要做到规范操作，特别是在混凝土现　浇板浇捣过程中，尤其需要重视。往往钢筋绑扎时位置很正　确，但一到浇捣时情况就变了样，不是人踩就是工器具压在上　面，由此造成的结果是支撑钢筋的马墩被踩倒，混凝土上层钢　筋弯曲变型，保护层的厚度也就得不到保证。所以在施工过程　中，应做到规范操作，　禁操作人员在钢筋上随意行走；对　上层钢筋应作有效的固定；而楼板的板底受力钢筋的保护层厚　度可以采用不低于混凝土构件强度等级的素混凝土垫块来控制，　浇捣中还应经常检查，发现问题及时解决。　综上所述，如果对钢筋保护层厚度不够重视，所产生的危　害也是不容忽视的。我们要在正确了解钢筋及混凝土的受力机　理的前提下，充分认识到合理的钢筋保护层对工程结构的重要　性并进行有效的控制，才能使我们的工程施工技术水平进入自　我改良的良性循环中。