商品住宅楼建筑施工中,钢筋混凝土保护层的质量控制分析

【摘要】由于一些施工单位在施工过程中对混凝土结构中的钢筋保护层厚度控制不严，造成钢筋位置不准。再加上模板尺寸偏差较大等因素造成钢筋保护层超标，并且在混凝土浇筑后，又不能直观的看到其内部结构，因而给工程质量带来隐患。笔者结合实际，对钢筋混凝土结构保护层的施工质量控制做了分析

关键词：住宅建设 钢筋混凝土 保护层 质量控制

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，抗拉强度却很低，但是两者的弹性模量较接近，还有较好的粘结力，这样结合在一起，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。因而钢筋混凝土结构在商品楼住宅、市政工程中被广泛应用。一般来讲，无论是梁还是板，受拉钢筋总是应尽量靠近受拉一侧混凝土构件的边缘。如果放置错误或者钢筋保护层过大，轻则降低了梁的承载能力，重则会发生重大事故。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，构件整体性受到破坏，严重时还会导致整个结构体系的破坏。下面，笔者就对钢筋混凝土保护层的质量控制，做简要探讨。

一、钢筋混凝土结构保护层厚度控制的重要性

1、从力学角度分析。钢筋混凝土结构构件是由钢筋和混凝土组成。从原材料的力学性能而言，钢筋具有较强的抗拉强度；混凝土则具有较高的抗压强度，而其抗拉强度却很低。钢筋混凝土组合发挥了它们各自的优势性能，共同承担结构构件所承受的外部荷载。因此，一般我们在考虑钢筋混凝土的受力条件时，着重考虑的是混凝土的受压应力和钢筋的受拉应力。而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。这也正是我们要求控制钢筋保护层厚度的主要原因。一般来讲，无论是梁还是板，受拉钢筋总是应尽量靠近受拉一侧混凝土构件的边缘。如挑梁的受力筋应设在构件上部受拉区，如果钢筋保护层厚度过大，轻则由于钢筋不能有效发挥其应有的抗拉作用，而使混凝土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矩高度（h0）变小，而使钢筋受拉应力超标发生结构断裂。此类事故在建设史上并不少见。再比如，大面积的现浇楼板，下排钢筋如果垫得过高，保护层过大，在外加荷载作用下，混凝土下部受拉应力超标，也会产生板底裂缝。

2 、从钢筋与混凝土的粘结力分析。钢筋与混凝土之所以能共同工作，是因混凝土硬化并达到一定强度后，两者之间建立了足够的粘结强度，这种相互作用力称为握裹力。钢筋在混凝土中的保护层必须具有一定的厚度，才能保证混凝土与钢筋之间的握裹力。如果钢筋保护层厚度过小，钢筋过分靠近结构构件的边缘，容易造成钢筋露筋或钢筋受力时表面混凝土剥落，直接导致握裹力的减小。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，边缘钢筋失去保护作用而导致钢筋锈蚀，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。

3、从构件的耐久性分析。保护层的作用除上所述之外，顾名思义还起着保护钢筋不被锈蚀的作用，以确保钢筋混凝土结构的耐久性。影响钢筋混凝土结构耐久性的因素很多，除了特殊的外界因素以外，在一般使用条件下，主要考虑大气的侵蚀而使钢筋氧化生锈。而混凝土不密实、裂缝、钢筋保护层偏小，再加上混凝土碳化以及钢筋的电化学反应等因素就会因此加速这种侵蚀过程。钢筋氧化锈蚀又会导致体积膨胀，致使混凝土保护层开裂造成恶性循环，更加加快钢筋锈蚀进程，从而大大缩短建筑物的使用寿命。

4、从混凝土的防火要求分析。保护层对混凝土内部的钢筋还具有一定的防火功能。当建筑结构发生火灾时，环境温度急剧升高，钢筋与混凝土的热膨胀系数是不同的。当钢筋的膨胀值逐渐大于混凝土的膨胀值时，就会损伤和破坏混凝土与钢筋之间的握裹力；此外，当钢筋温度上升到700℃时，钢筋屈服强度大幅度降低，就会失去与混凝同工作的条件，而导致结构破坏。

由于以上诸多原因，国家规范对钢筋混凝土保护层厚度的提出强制性要求（国标GB50010-2002《混凝土结构设计规范》，）详见下表：

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2.1的规定。

二、钢筋保护层施工的质量控制

1、明确各部位混凝土保护层的厚度。认真做好图纸会审，技术交底，特别是施工单位对施工班组的交底。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。

2、控制钢筋骨架尺寸。注重钢筋的翻样工作。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、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。

4、做好钢筋限位措施。在实际施工中，对钢筋、模板的限位主要做了一下措施：（1）墙柱控制。①在放线后，绑扎好钢筋后，早钢筋骨架上根据控制线焊定位钢筋，并在钢筋骨架上安放水泥撑棍，间距0.6m并与钢筋骨架绑扎在一起，防止支设模板和浇注混凝土时造成水泥撑棍滑落。（2）梁板的控制。①梁下部和板下层筋下垫同保护层厚度相同的与混凝土强度相等或高于混凝土强度的垫块，用的为大理石垫块，密度为0.8-1m间距。②梁侧同样架设垫块，防止梁钢筋移位。③钢筋上层筋用钢筋马凳垫设，保证上层钢筋位置，满足钢筋骨架要求。④板上层筋上绑扎同混凝土保护层厚度相同的PVC管，在浇筑混凝土时浇注到PVC管一平，在二次扎找平时将PVC管取出，找平即可保证保护层厚度。

5、在混凝土浇捣过程中提倡文明施工，注意成品保护。施工浇捣混凝土时，统一指挥与监督。在已绑扎成型并经验收的钢筋网上铺设专门的施工马道，施工人员不得随意乱踩乱踏，更不可将设备器具压在上面，造成支撑马凳和垫块被压扁或踩倒，以及混凝土内钢筋弯曲变型或位移。在混凝土浇捣过程中有序振捣，避免局部振捣过分或振动棒触及钢筋骨架。在混凝土浇注过程中，应有钢筋工随时对偏位的钢筋应作有效的固定，进一步保证浇筑质量。