混凝土结构中钢筋保护层的厚度控制分析

【摘 要】钢筋保护层作为混凝土结构中的特殊部位，对保证混凝土结构的安全性、适用性和耐久性具有重要意义，它可以有效延缓氯离子等有害物质的侵入，防止钢筋过早锈蚀，从而使结构的寿命得以延长。但是从目前的施工情况来看，保护层质量还经常存在着一些问题，因此，要从根本上解决保护层的控制问题，保证建筑物的安全和使用寿命，已成为工程施工迫切需要解决的问题。

【关键词】混凝土结构；钢筋保护层；控制措施

随着城市建设的步法加快，建筑业得到了飞速的发展，民用和工业建筑多数采用钢筋混凝土结构，钢筋和混凝土在建筑中占绝对地位。在我国的大部分建筑中，特别是在民用建筑中，绝大部分结构都是采用以钢筋混凝土为主的材料结构体系，因此，混凝土中钢筋的保护层厚度对建筑起着至关重要的作用。对于钢筋混凝土构件而言，钢筋保护层起着非常重要的作用。保护层厚度若合适的话，就能充分发挥两者的优越性，不仅可以确保混凝土有良好的粘结性、耐火性以及耐久性，还可以发挥钢筋的力学性能，保证构件的承载能力。但是，大部分工程检查数据表明，我国混凝土结构中钢筋保护层厚度的控制还存在许多问题。本文试图对这些问题作一初步分析，并对提高保护层厚度的控制做出几点建议，以期引起有关方面和重视。

1、混凝土结构中钢筋保护层厚度控制重要性

1.1国家施工验收标准的重要性

我国标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）将结构实体钢筋保护层厚度作为混凝土结构实体检验的重要内容之一，该标准明确规定了对验收程序、方法和结构实体钢筋保护层厚度偏差值及合格率，目前，各地质量监督站也把对钢筋保护层的检测作为工程主体结构质量验收的重要内容，对保证钢筋混凝土结构质量起到了重大推动作用，因此施工企业必须要引起高度重视。

1.2在力学角方面的重要性

通常我们在考虑钢筋混凝土的受力条件时，主要考虑的是钢筋的受拉应力和混凝土的受压应力。但是，在钢筋混凝土结构构件中，钢筋的实际受拉应力是否能与设计计算应力相吻合，主要取决于钢筋在结构中的位置是否正确，从而保证计算截面的有效高度，若过大则会降低单位面积钢筋的承载力，这也正是我们要求控制钢筋保护层厚度的主要原因。

1.3钢筋与混凝土的粘结力的重要性

钢筋的混凝土保护层最小厚度，是保证混凝土与受力钢筋之间可靠和有效粘结锚固的主要因素之一。若钢筋保护层厚度过小，钢筋过分靠近结构构件的边缘，较易造成钢筋露筋或钢筋受力时表面混凝土脱落，直接会使握裹力减小。另外，钢筋保护层过小，表层混凝土将随着时间的推移而逐渐碳化，边缘钢筋将会失去保护作用而致使钢筋锈蚀，钢筋与混凝土之间也会失去粘结力，从而使构件的承载力降低，严重时还会导致整个结构体系的破坏。

1.4混凝土结构的耐久性的重要性

为了确保钢筋在设计规定使用年限内不会造成危及结构安全的锈蚀，《混凝土结构设计规范（GB50010-2002）根据混凝土所处的环境条件、强度等级，对于不同结构构件规定了钢筋保护层的最小厚度。在施工中钢筋保护层偏小及混凝土不密实、裂缝、混凝土碳化以及钢筋的电化学反应等因素就会加速大气的腐蚀，导致钢筋氧化锈蚀，从而对建筑的使用年限就会大大折扣。

2、规范对混凝土结构中钢筋保护层厚度的具体要求

国标 GB50010-2002《混凝土结构设计规范》在强制性条文中明确规定：纵向受力的普通钢筋及预应力钢筋，其混凝土保护层最小厚度（钢筋外边缘至混凝土表面距离）不应小于钢筋的公称直径，且应符合表1 的规定。

《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002 对钢筋保护层厚度的检验，检验的结构部位和构件数量及验收方法，都做了明确的说明，并对检验的允许偏差范围做了明确的规定：钢筋保护层厚度检验时，纵向受力钢筋保护层厚度的允许偏差，对梁一类构件为+10mm，-7mm；对板类构件为+8mm，-5mm。现行规范不仅对钢筋验收时钢筋保护层厚度做出了具体要求，并且对混凝土的钢筋保护层提出了检测的要求。随着检测技术的发展和检测方法的进步，钢筋保护层的无损检测已在工程监督中得到了广泛的应用，质量监督站把对钢筋混凝土保护层的检测作为工程主体质量验收前抽检的一个重要内容，因为它关系到混凝土结构的安全性和耐久性。

3、混凝土结构中钢筋保护层厚度控制存在的问题

3.1 设计不合理

设计不合理，局部钢筋及桥面板中线管累计厚度超过板厚，梁柱节点处主次梁钢筋直径较大，纵横向钢筋之间相互阻碍，从而会使保护层厚度超差。钢筋保护层偏差大的部分常出现在板的负弯矩筋处，此处钢筋在设计中，如果采用直径细、刚度小的Ⅰ级钢筋，则较易被踩弯。

3.2 所采用的垫块形式繁多

目前在施工中，板筋主要采用放置水泥砂浆（混凝土）垫块和钢筋马凳，墙、柱主要使用砂浆垫块和塑料垫块，或在主钢筋上焊接短钢筋的方法，梁主要使用的是砂浆垫块，这些垫块（除塑料垫块）和短钢筋通常都是在工地现场制作或是利用工地上的废钢筋制作。在制作过程中，工人可自行掌握随意性较大，从而导致制作出的垫块，在尺寸、规格、强度以及厚度等方面种类多、差异大。近年来，塑料垫块也较广泛的运用在实际工程项目中，塑料垫块虽然是工厂化生产，尺寸比较统一，然而，由于各地对垫块的形式标准没有统一的标准，致使塑料垫块的普遍性和通用性不强。

各种材料的垫块都有一些自身不利的因素。砂浆（混凝土）垫块在施工过程中较易破碎、移位；采用焊接钢筋来确定保护层厚度，这种方法对确保保护层厚度比较有效，但是却忽视了作为垫块的短钢筋在拆模后直接外露，很容易在外界环境的作用下锈蚀，其生锈膨胀所产生的压力会加速保护层混凝土产生裂缝，使受力钢筋的锈蚀提前开始并加快发展；塑料垫块与混凝土粘结性较差，时间过长会出现脆裂现象。

3.3 施工操作中随意性大

在项目施工过程中，由于没有统一的设置标准，随意旋转垫块的位置，从而造成混凝土构件中有的部位多，有的部位少。垫块的间距小时 400～800mm 放置一个，间距大时 1500～1800mm 才放置一个，不会起到应有的作用。工人对垫块不够的重视，在行走和浇注混凝土时，由于工人操作的不仔细会使垫块受到损坏或移位的现象时常发生，例如，由于振捣器的碰撞或者在整改钢筋时使垫块受到损坏或移位，对损坏的垫块并不及时进行更换。

3.4 质量管理不严格

对垫块的强度和厚度无具体的检验指标，质量责任不明确或者不落实，检查验收时不合格或者相关工种互不检查。如制作工人对垫块质量在意识上不够重视，导致垫块强度难以保证；有些工人不了解垫块的厚度和摆放方法，专业检查和隐蔽工程验收时常忽略垫块及其安装质量，混凝土工人只管浇注，不管垫块是否合格。这些在混凝土浇注后便很难发现，有些己经在浇注过程中已经移位获脱落，但却会直接影响到工程的施工质量。

4、混凝土结构中钢筋保护层的厚度控制措施

4.1 严格执行设计规范

设计上对于保护层厚度的规定，应将使用环境、混凝土的抗碳能力以及构件类型等因素考虑进来，并满足保护层完全碳化所需时间应大于结构的预期耐久年限。设计单位要严格执行混凝土结构设计规范，进行科学计算，认真审核检查，并在施工过程中与施工单位经常沟通，要与施工单位和相关科研单位配合，研制新型的垫块。

4.2 技术管理人员高度重视钢筋保护层控制问题

施工技术交底时，一定要详细、准确，指导施工人员如何控制钢筋的混凝土保护层，包括保护层垫块的放置位置和质量要求等。在浇筑混凝土前，施工人员和监理应对保护层厚度以及模板等进行全面的检测，确保没有问题后才可浇筑混凝土。混凝土拆模后施工人员和监理要依照规范要求对保护层厚度进行检测。对达不到设计和规范要求的要采取补救措施进行处理。

4.3 提高管理人员的素质

监理制度是我国现行普遍采用的质量管理制度。在一定的工程领域、一定地区具有强制性，其采用巡视、平行、旁站的管理方式贯穿于整个工程的全过程，甚至包括工程前期的可行性研究和竣工后的保修，对工程质量起到非常重要的社会管理作用。要求其上岗人员必须具备监理规范规定的资质和相应技术以及管理水平。对于混凝土保护层质量控制等影响结构工程质量的部位，一定制定详尽监理细则并实施，加强工程进度报验制度。

4.4 实行强制性监督管理

政府监督是工程质量监督机构代表政府对工程质质量实行强制性监督管理，主要是对工程参建单位的主体质量行为进行监督。使其符合《建筑法》、《建设工程质量管理条例》等相关法律法规的要求。同时，对于重点工程、重点站位的实体质量进行现场检查，保证国家财产和人民生命的安全。对于混凝土保护层质量控制等影响结构工程质量的部位，则需制定监督计划，进行监督交底，重点检查混凝土保护层控制方式方法及过程控制、施工管理质量。并及时责令相关责任单位进行整改。对于主体结构检测报告中出现的混凝土保护层超过规范规定工程，一律不同意验收，并监督其整改质量，按相应规定对责任单位进行相应的处罚，避免类似质量问题再一次发生，促进地区性工程质量整体提高。

5、结语

钢筋保护层厚度超差，会对钢筋混凝土分项工程质量存在着工程隐患，若不重视它所产生的危害是难以修复的，从始至终的施工质量控制，才能使工程施工技术符合《混凝土结构工程施工质量验收规范》。钢筋保护层的厚度控制是一个非常重要的问题。钢筋混凝土分项工程质量的问题中，楼板的开裂、板底部露筋、泛锈等就是由于钢筋保护层厚度偏小而引起的。因此，我们要加强对施工操作人员的管理，使其认识到钢筋保护层厚度对工程结构的重要性。施工企业也要认真对待钢筋保护层厚度的控制，并特别关注负弯矩钢筋的保护层问题，采取相应的措施，保证构件的正常工作状态，提高混凝土分项工程的质量，确保钢筋保护层的厚度。

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