浅谈钢筋保护层的作用和质量控制

当前建筑工程的主要承重结构构件，均不同程度地存在着钢筋保护层厚度严重超标或露筋的现象，已形成结构质量通病。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及耐久性，关系到建筑物的使用安全及使用寿命。为提高工程质量，现就钢筋保护层的作用和质量控制谈点个人意见。

1.钢筋保护层

（1）混凝土保护层是指混凝土构件中，起到保护钢筋避免钢筋直接的那一部分混凝土，从混凝土表面到最外层钢筋 (受力钢筋) 公称直径外边缘之间的最小距离：对后张法预应力筋，为套管或孔道外边缘到混凝土表面的距离。保护层最小厚度的规定是为了使混凝土结构构件满足的耐久性要求和对受力钢筋有效锚固的要求。

（2）保护层的厚度，应按设计图纸要求确定。一般设计中是采用最小值的。

混凝土保护层最小厚度(mm)

注：（1）混凝土强度等级不大于C25时，表中保护层厚度数值应增加5mm；（2）钢筋混凝土基础宜设置混凝土垫层，基础中钢筋的混凝土保护层厚度应从垫层顶面算起，且不应小于40mm.

《混凝土结构设计规范》GB50010-2010中8.2.1条，还规定当有充分依据并采取下列措施时，可适当减小混凝土保护层的厚度。 新的《混凝土结构施工及验收规范》对钢筋的混凝土保护层厚度的要求更具体了，是按照结构构件类别，使用环境条件和混凝土强度等级分别作出规定。不仅对受力主筋保护层有规定对箍筋和构造筋的保护层的厚度也作出相应规定。这也说明保护层在砼结构中的重要性。

新规范对保护层的规定，相应地对施工单位的审图和钢筋下料、成型、绑扎（焊接）对模板及混凝土浇注过程控制要求更严格了。

2.保护层的主要作用

（1）有人认为：保护层过大，影响结构构件承载力，保护层小了更有利结构构件承受力。的确，保护层过大，必然减小构件设计计算的有效高度H值，降低了结构承载能力；但是如果保护层过小，虽然增大了有效高度H，有利于结构承载力，却后患严重。仅从钢筋砼结构构件的承载能力来说，在设计计算值已确定的条件下，其承载能力是靠混凝土与钢筋共同工作，实际承载能力的大小，与混凝土和钢筋之间的握裹力有关，这里所讲的握裹力包含混凝土与钢筋之间的粘着力，混凝土收缩与钢表面的摩擦力和钢筋表面凹凸不平与混凝土之间的咬合力三部分。根据螺纹钢筋握裹力试验资料证明，保证钢筋与混凝同工作，钢筋必须有一定厚度的混凝土保护层，如果钢筋的保护层过小或没有保护层，会使钢筋与混凝土之间失去握裹力，就会丧失共同工作的基础。通过试验证明，混凝土保护层的最小尺寸应该大于或等于受力主筋的直径。保护层的质量关系到结构内在质量。所以，在重视结构质量中，不要忽视保护层在结构承载能力中的作用。

（2）保护钢筋不受腐蚀，具有保护结构耐久性的作用：混凝土保护层主要是保护钢筋在自然环境因素和使用环境条件下，不受有害介质侵蚀，防止锈蚀危害。钢筋表面锈蚀以后，由于铁锈体积膨胀使混凝土保护层开裂，加快钢筋在锈蚀，随着时间的延续；使钢筋截面不断减弱，最后严重影响结构承载能力。

混凝土属碱性材料，钢筋在其保护下与空气隔离防止锈蚀。但是，混凝土的弱点是在长期与空气接触中，会发生化学变化而碳化。其碳化导致碱性逐渐削弱或消失，致使空气中的潮气，水分和腐蚀性的气体，通过混凝土的毛细管、小孔、缝隙渗透到混凝土保护层中去，丧失保护层的作用，造成钢筋锈蚀，适当加厚保护层，可以有效地延缓碳化层达到钢筋表面的时间，保护层的厚度大于握裹力需要厚度是有根据的。

3.对钢筋混凝土保护层的施工质量控制措施

3.1必须做好图纸会审，技术交底工作

施工单位对施工班组的交底一定要明确不同部位的厚度，现浇楼板和梁的保护层厚度，当混凝土强度不同时，其要求的厚度是不一样的。而基础的迎水面保护层厚度通常为5cm，有时甚至要求达到10cm，这都要根据图纸的要求来绑扎钢筋。在施工中，钢筋操作工不看结构图纸总说明而仅凭经验操作；严格控制垫块厚度，保证厚度均匀；控制绑扎密度；切实保证垫块扎牢。改变传统的施工工艺，推广和使用塑料垫块和塑料卡子，有效地保证混凝土保护层厚度和钢筋的位置。混凝土浇筑时对裂缝易发生部位和负弯矩筋受力最大区域，应铺设临时性施工活动跳板，尽量避免上层钢筋受到重新踩踏变形。混凝土浇筑时安排足够数量的钢筋工进行护筋，确保钢筋位置正确。楼面双层双向钢筋必须设置钢筋小马凳，其纵横向间距不应大于700mm(即每平方米不得少于2只)，特别是对于Ф8一类细小钢筋，马凳的纵横向间距不应大于600mm(即每平方米不得少于3只)，以确定钢筋位置的正确。 在楼梯、通道等频繁和必须的通行处应搭设(或铺设)临时的简易通道，以供必要的施工人员通行

3.2注重钢筋的翻样工作，必须保证钢筋尺寸准确

施工单位的翻样人员应熟悉图纸及规范的要求。翻样时箍筋的翻样尺寸要正确。对一些钢筋密集，复杂的梁、柱交接处，主梁与次梁的交接处必须放实样，合理安排各方向的主筋与副筋位置。同时确保钢筋在制作时的尺寸正确，给施工现场钢筋安装、绑扎节点创造条件。避免由于交接点处钢筋密集无法安装而造成钢筋挤占保护层位置，从而发生露筋的情况。

3.3控制模板尺寸偏差

现场模板制作的尺寸偏差也会导致保护层的超标，所以还要注意模板工程的制作和安装。制作要规范、尺寸必须要精确，特别是缩模现象很容易导致钢筋保护层偏小甚至发生露筋现象。

3.4重视钢筋的绑扎成型工序

绑扎时要按图纸、规范操作。保证钢筋骨架各部分尺寸及精度，确保主筋位置的安放准确，是避免出现钢筋保护层偏差的前提。对一些复杂的梁板结构，以及纵横交错的梁柱交接点应在认真交底的基础上，合理安插主、次梁结构主钢筋的位置，并注意施工顺序，避免出现钢筋挤占保护层的情况。

3.5安放、绑扎固定钢筋保护层垫块应作为钢筋工程施工中的一个重要环节

一个是垫块设置的数量不够，导致钢筋下沉或垫块被压碎、变形的情况屡有发生。我们一般要求是间距0.8~1m应设置一只垫块，如果钢筋直径较小，则还应适当加密垫块的间距。再一个比较普遍的问题就是垫块的混用、乱用，梁、板混凝土的钢筋保护层，即使是相同标号的，其保护层要求也不相同，但在施工现场，有的工人将梁的垫块用作板筋的垫块，而将板筋的垫块用作梁的垫块。在我们一般检测中常发现的问题就是楼板负弯矩钢筋或双层双向钢筋的上排筋保护层偏大，以及悬挑梁上部负弯矩钢筋保护层偏大等问题，应作为钢筋绑扎成型中关注的重点。钢筋工程属于隐蔽工程，是混凝土结构工程施工质量监控的重点。施工单位和监理单位都要认真做好钢筋工程的隐蔽验收。

3.6在混凝土浇捣过程中提倡文明施工，注意成品保护

有一些施工单位往往在浇捣混凝土时，无人统一指挥与监督。已绑扎成型并经验收的钢筋网上施工人员毫无禁忌地乱踩乱踏，甚至将设备器具压在上面，造成支撑马墩和垫块被压扁或踩倒，以及混凝土内钢筋弯曲变型或位移。这样就会使钢筋位置及保护层厚度得不到保证。还有在混凝土浇捣过程中振捣无序，局部振捣过分或振动棒触及钢筋骨架，也会使钢筋骨架变形、错位，使保护层厚度不均科学地安排好各工种交叉作业时间，板底钢筋绑扎后，线管预埋和模板封镶、收头应及时穿行，以减少板面钢筋绑扎后的作业人员数量；同时对施工人员加强教育和管理，使他们重视保护板面上层负筋的正确位置，尽量沿钢筋小马撑支撑点通行。因此，在混凝土浇捣施工中，应做到规范操作，除了对易于偏位的钢筋应作有效的固定外，应有专人指挥监督，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，振动捧不得随意触及钢筋骨架。

钢筋保护层是一个容易被忽视，然而却非常重要的问题。因为它关系到钢筋混凝土结构构件力学性能和建筑物使用寿命的重要因素。因此，在施工过程中保证钢筋保护层的厚度，对保证结构安全性、适用性和耐久性均具有重要意义。