鋼筋保護層控制的特點及研究意義-陳洋.doc

1、畢業(yè)綜合訓練（實習形式用）課題名稱 論鋼筋保護層的控制 學 院 土木工程 專 業(yè) 建筑工程技術 班 級 10建技4班 姓 名 陳洋 學號 110106010330指導老師 李和志 一、引 言(一） 鋼筋保護層控制的特點及研究意義鋼鐵工業(yè)盡管起步較早，但真正應用于工程施工時間并不長,混凝土在建筑工程中的應用更是近100年左右時間的事。自從人們找到水泥這種新興建筑原材料，工程施工技術得到了突飛猛進的進步。特別是近50年，由于普通鋼筋混凝土結(jié)構及預應力鋼筋混凝土結(jié)構在工程中的應用,更使得建筑領域發(fā)生了翻天覆地的革命.摩天大樓拔地而起,幾百米跨度的橋梁建造也由過去的神話變成了現(xiàn)實。這中間都少不了鋼筋和

2、混凝土這兩種材料的功勞。個人收集整理，勿做商業(yè)用途文檔為個人收集整理，來源于網(wǎng)絡那么，鋼筋與混凝土到底是如何工作的呢?它們究竟是什么樣的關系呢？從材料的物理力學性能來講，鋼筋具有較強的抗拉、抗壓強度，而混凝土只具有較高的抗壓強度，抗拉強度卻很低，但是兩者的彈性模量較接近，還有較好的粘結(jié)力，這樣既發(fā)揮了各自的受力性能，又能很好地協(xié)調(diào)工作，共同承擔結(jié)構構件所承受的外部荷載。因為鋼筋與混凝土之間存在足夠的粘結(jié)力，在結(jié)構計算時,鋼筋混凝土構件是作為一個整體來承受外力的；又由于混凝土的抗拉強度很低，為簡化計算，一般混凝土只考慮承受壓應力，而拉應力則全部由鋼筋來承擔。對于受力構件截面設計來講，受拉的鋼筋離

3、受壓區(qū)越遠,其單位面積的鋼筋所能承受的外部彎矩也越大，這樣鋼筋發(fā)揮的效率也就越高.所以一般來講，無論是梁還是板，受拉鋼筋總是應盡量靠近受拉一側(cè)混凝土構件的邊緣。如挑梁的受力筋應設在構件上部受拉區(qū)。如果放置錯誤或者鋼筋保護層過大，輕則降低了梁的承載能力，重則會發(fā)生重大事故。個人收集整理,勿做商業(yè)用途本文為互聯(lián)網(wǎng)收集，請勿用作商業(yè)用途那么,受拉的鋼筋是否越靠邊越好呢?答案當然是否定的。這是因為鋼筋的主要成分是鐵，鐵在常溫下就很容易氧化，更別說在高溫或潮濕的環(huán)境中。鋼筋被包裹在混凝土構件中形成鈍化保護膜，不與外界接觸相對還比較安全,但如果鋼筋保護層厚度過小,也就是鋼筋過分靠近受拉區(qū)一側(cè)，一方面容易造

4、成鋼筋露筋或鋼筋受力時表面混凝土剝落,另一方面隨著時間的推移，表面的混凝土將逐漸碳化，用不了多久,鋼筋外混凝土就失去了保護作用,從而導致鋼筋銹蝕，斷面減小，強度降低，鋼筋與混凝土之間失去粘結(jié)力,構件整體性受到破壞，嚴重時還會導致整個結(jié)構體系的破壞。通常除基礎外梁的保護層厚度一般為2.5cm。在工程實際中,由于鋼筋保護層厚度未按規(guī)范要求所導致的質(zhì)量問題不勝枚舉。比較突出的如現(xiàn)在商品住宅樓工程建設中樓板負彎矩鋼筋保護層偏大及現(xiàn)澆框架結(jié)構中主次梁交界處主梁的上部負彎矩鋼筋保護層偏大的問題。以住宅樓為例,如今的住宅面積越來越大,樓板跨度也越來越大，尤其是客廳樓板。筆者曾見到過某單位建設的跨度達5.7米

5、的樓板，厚度為15cm,設計是雙層雙向鋼筋網(wǎng)。從結(jié)構的力學計算來講，支座處的負彎矩不比跨中板底正彎矩小多少,但由于施工時施工單位對支座負彎矩鋼筋未引起足夠重視，結(jié)果工程剛竣工還未使用就發(fā)現(xiàn)樓板上表面四周墻根處出現(xiàn)了許多裂縫.后經(jīng)權威檢測部門檢查測試后發(fā)現(xiàn)，支座處負筋的保護層普遍超過規(guī)范2-4cm，最大的甚至超過了7cm，使樓板上部的負彎矩鋼筋的作用大大降低，有些甚至完全失去作用，最后在迫不得已的情況下經(jīng)設計同意采取局部加固補強措施，盡管這樣還是給施工單位本身造成了很大的經(jīng)濟損失.據(jù)有關資料統(tǒng)計，目前住宅樓板開裂原因中70左右是由鋼筋保護層位置不正確引起的。文檔為個人收集整理，來源于網(wǎng)絡個人收集

6、整理，勿做商業(yè)用途誠然，鋼筋保護層厚度對單項工程質(zhì)量并不是起決定作用的，但如果不重視它，所產(chǎn)生的危害也是不容忽視的。我們要在正確了解鋼筋及混凝土的受力機理的前提下，充分認識到合理的鋼筋保護層厚度對工程結(jié)構的重要性。只有防微杜漸，才能使我們的工程施工技術水平更上一個檔次。（二） 鋼筋保護層控制及其質(zhì)量的研究現(xiàn)狀鋼筋和混凝土在建筑工程中已經(jīng)成了不可分割的孿生兄弟，從材料的物理力學性能來分析，鋼筋具有較強的抗拉、抗壓強度，而混凝土只具有較高的抗壓強度，抗拉強度很低。但兩者的彈性模量較接近，還有較好的粘結(jié)力，這樣既發(fā)揮了各自的受力性能，又能很好地協(xié)調(diào)工作,共同承擔結(jié)構構件所承受的外部荷載。那么，鋼筋保

7、護層又該如何控制呢？我認為重點應從兩方面著手，一是抓施工前技術交底;二是抓過程中要素控制。在施工前，應針對不同的工程部位，根據(jù)設計圖紙及施工驗收規(guī)范，確定正確的鋼筋保護層。保護層的厚度并非千篇一律,一般來說現(xiàn)澆樓板的保護層厚度1.5cm，而基礎的保護層厚度通常為5cm，有時甚至達到10cm.因此，在對操作者的技術交底中必須明確此厚度，否則很容易造成返工。在施工過程中，則重點要做到規(guī)范操作，特別是在混凝土現(xiàn)澆板澆搗過程中，尤其需要重視。往往是鋼筋綁扎時位置都很正確,但一到澆搗時情況就變了樣，不是人踩就是工器具壓在上面，由此造成的結(jié)果是支撐鋼筋的馬墩被踩倒，混凝土上層鋼筋彎曲變形,保護層的厚度也就

8、得不到保證.所以在施工過程中,應做到規(guī)范操作,嚴禁操作人員在鋼筋上隨意行走；對上層鋼筋應作有效的固定；澆搗中還應經(jīng)常檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時解決。個人收集整理，勿做商業(yè)用途本文為互聯(lián)網(wǎng)收集,請勿用作商業(yè)用途（三)現(xiàn)有研究的不足及本文的研究內(nèi)容本文從施工的各個方面進行全面分析鋼筋混凝土保護層,從而使施工人員更好的認識保護層的重要領。二、對鋼筋混凝土結(jié)構保護層厚度控制的重要性分析（一） 從力學角度分析鋼筋混凝土結(jié)構構件是由鋼筋和混凝土組成。從原材料的力學性能而言，鋼筋具有較強的抗拉強度；混凝土則具有較高的抗壓強度，而其抗拉強度卻很低。這種組合發(fā)揮了它們各自的優(yōu)勢性能,共同承擔結(jié)構構件所承受的外部荷載.因

9、此，一般我們在考慮鋼筋混凝土的受力條件時，著重考慮的是混凝土的受壓應力和鋼筋的受拉應力。而鋼筋混凝土結(jié)構構件中鋼筋的實際受拉應力是否能與設計計算應力相吻合，主要取決于鋼筋在結(jié)構中的位置是否正確.這也正是我們要求控制鋼筋保護層厚度的主要原因。一般來講，無論是梁還是板，受拉鋼筋總是應盡量靠近受拉一側(cè)混凝土構件的邊緣.如挑梁的受力筋應設在構件上部受拉區(qū),如果鋼筋保護層厚度過大，輕則由于鋼筋不能有效發(fā)揮其應有的抗拉作用，而使混凝土受拉應力超標產(chǎn)生裂縫，重則由于懸挑結(jié)構上部鋼筋所受拉力的力矩高度（h0)變小，而使鋼筋受拉應力超標發(fā)生結(jié)構斷裂.此類事故在建設史上并不少見。再比如，大面積的現(xiàn)澆樓板,下排鋼筋

10、如果墊得過高，保護層過大，在外加荷載作用下，混凝土下部受拉應力超標，也會產(chǎn)生板底裂縫.(二) 從鋼筋與混凝土的粘結(jié)力分析鋼筋與混凝土之所以能共同工作，是因混凝土硬化并達到一定強度后，兩者之間建立了足夠的粘結(jié)強度，這種相互作用力稱為握裹力。鋼筋在混凝土中的保護層必須具有一定的厚度，才能保證混凝土與鋼筋之間的握裹力.如果鋼筋保護層厚度過小，鋼筋過分靠近結(jié)構構件的邊緣，容易造成鋼筋露筋或鋼筋受力時表面混凝土剝落，直接導致握裹力的減小。另外,鋼筋保護層過小，表層混凝土將隨著時間的推移而逐漸碳化，邊緣鋼筋失去保護作用而導致鋼筋銹蝕，鋼筋與混凝土之間也會失去粘結(jié)力，從而使構件的承載力降低，嚴重時還會導致整

11、個結(jié)構體系的破壞.（三） 從構件的耐久性分析保護層的作用除上所述之外，顧名思義還起著保護鋼筋不被銹蝕的作用，以確保鋼筋混凝土結(jié)構的耐久性.影響鋼筋混凝土結(jié)構耐久性的因素很多，除了特殊的外界因素以外,在一般使用條件下，主要考慮大氣的侵蝕而使鋼筋氧化生銹。而混凝土不密實、裂縫、鋼筋保護層偏小，再加上混凝土碳化以及鋼筋的電化學反應等因素就會因此加速這種侵蝕過程。鋼筋氧化銹蝕又會導致體積膨脹，致使混凝土保護層開裂造成惡性循環(huán)，更加加快鋼筋銹蝕進程，從而大大縮短建筑物的使用壽命。因此，保證保護層厚度在設計及規(guī)范規(guī)定范圍之內(nèi)，就能最大程度的保護鋼筋免受銹蝕，延緩混凝土碳化深度到達鋼筋表面的時間，確保結(jié)構的

12、使用年限。對一些特殊環(huán)境下的建筑物，如處于腐蝕氣體環(huán)境下的建筑結(jié)構，設計上對混凝土結(jié)構的鋼筋保護層還要作一些專門的規(guī)定，以確保建筑結(jié)構的耐久性。（四）從混凝土的防火要求分析保護層對混凝土內(nèi)部的鋼筋還具有一定的防火功能。當建筑結(jié)構發(fā)生火災時，環(huán)境溫度急劇升高，鋼筋與混凝土的熱膨脹系數(shù)是不同的。當鋼筋的膨脹值逐漸大于混凝土的膨脹值時，就會損傷和破壞混凝土與鋼筋之間的握裹力；此外，當鋼筋溫度上升到700時,鋼筋屈服強度大幅度降低，就會失去與混凝土共同工作的條件，而導致結(jié)構破壞。然而，混凝土是不良導熱體，它能保護鋼筋不會立即受到高溫影響，從而延緩結(jié)構喪失承載能力的時間,為消防救援贏得時間.由于以上諸多

13、原因，國家規(guī)范對鋼筋混凝土保護層厚度的提出強制性要求：國標GB50010-2002混凝土結(jié)構設計規(guī)范在強制性條文中明確規(guī)定：縱向受力的普通鋼筋及預應力鋼筋，其混凝土保護層最小厚度（鋼筋外邊緣至混凝土表面距離）不應小于鋼筋的公稱直徑,且應符合表2.1的規(guī)定.表2.1 混凝土結(jié)構設計規(guī)范驗收表格環(huán)境類別板、墻梁柱一類C20C20C45C50C20C20C45C50C20C20C45C50二類A201515302525303030B25203530-3530三類-3025-40354035注:基礎中縱向受力鋼筋的混凝土保護層厚度不應小于40mm；當無墊層時不應小于70mm。國標GB502042002

14、混凝土結(jié)構工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范特別提出了對鋼筋保護層厚度的檢驗，對檢驗的結(jié)構部位和構件數(shù)量及驗收方法，都做了明確的說明,并對檢驗的允許偏差范圍做了規(guī)定：鋼筋保護層厚度檢驗時，縱向受力鋼筋保護層厚度的允許偏差，對梁類構件為+10mm，7mm；對板類構件為+8mm，5mm。在我們建筑施工中尤其要注意保證鋼筋保護層的厚度.在日常施工中，主要采取下列措施來保證混凝土保護層的厚度：1、明確各部位混凝土保護層的厚度。認真做好圖紙會審，技術交底，特別是施工單位對施工班組的交底。在有的設計圖紙中,對保護層的厚度會根據(jù)情況有不同的要求.比如現(xiàn)澆樓板和梁的保護層厚度,當混凝土強度不同時，其要求的厚度是不一樣的.而

15、基礎的迎水面保護層厚度通常為5cm，有時甚至要求達到10cm。2、控制鋼筋骨架尺寸.注重鋼筋的翻樣工作。施工單位的翻樣人員應熟悉圖紙及規(guī)范的要求.翻樣時箍筋的翻樣尺寸要正確。對一些鋼筋密集，復雜的梁、柱交接處,主梁與次梁的交接處必須放實樣，合理安排各方向的主筋與副筋位置.同時確保鋼筋在制作時的尺寸正確，給施工現(xiàn)場鋼筋安裝、綁扎節(jié)點創(chuàng)造條件。避免由于交接點處鋼筋密集無法安裝而造成鋼筋擠占保護層位置,從而發(fā)生露筋的情況.重視鋼筋的綁扎成型工序。綁扎時要按圖紙、規(guī)范操作.保證鋼筋骨架各部分尺寸及精度，確保主筋位置的安放準確，是避免出現(xiàn)鋼筋保護層偏差的前提。對一些復雜的梁板結(jié)構,以及縱橫交錯的梁柱交接

16、點應在認真交底的基礎上，合理安插主、次梁結(jié)構主鋼筋的位置,并注意施工順序,避免出現(xiàn)鋼筋擠占保護層的情況。3、模板制作的尺寸偏差也會導致保護層的超標,所以還要注意模板工程的制作和安裝。制作要規(guī)范、尺寸要精確，特別是縮模現(xiàn)象很容易導致鋼筋保護層偏小甚至發(fā)生露筋現(xiàn)象。4、做好鋼筋限位措施在實際施工中，對鋼筋、模板的限位主要做了一下措施：（1）墻柱控制：在放線后，綁扎好鋼筋后,早鋼筋骨架上根據(jù)控制線焊定位鋼筋，并在鋼筋骨架上安放水泥撐棍，間距0。6m并與鋼筋骨架綁扎在一起，防止支設模板和澆注混凝土時造成水泥撐棍滑落。（2）梁板的控制：梁下部和板下層筋下墊同保護層厚度相同的與混凝土強度相等或高于混凝土強

17、度的墊塊，用的為大理石墊塊，密度為0.8-1m間距.梁側(cè)同樣架設墊塊，防止梁鋼筋移位；鋼筋上層筋用鋼筋馬凳墊設，保證上層鋼筋位置,滿足鋼筋骨架要求。板上層筋上綁扎同混凝土保護層厚度相同的PVC管，在澆筑混凝土時澆注到PVC管一平，在二次扎找平時將PVC管取出，找平即可保證保護層厚度。5、在混凝土澆搗過程中提倡文明施工，注意成品保護。施工澆搗混凝土時,統(tǒng)一指揮與監(jiān)督。在已綁扎成型并經(jīng)驗收的鋼筋網(wǎng)上鋪設專門的施工馬道，施工人員不得隨意亂踩亂踏，更不可將設備器具壓在上面，造成支撐馬凳和墊塊被壓扁或踩倒，以及混凝土內(nèi)鋼筋彎曲變型或位移.在混凝土澆搗過程中有序振搗，避免局部振搗過分或振動棒觸及鋼筋骨架。

18、在混凝土澆注過程中，應有鋼筋工隨時對偏位的鋼筋應作有效的固定,進一步保證澆筑質(zhì)量。三、對鋼筋混凝土保護層的施工質(zhì)量控制措施（一）認真做好圖紙會審，技術交底認真做好圖紙會審，技術交底，特別是施工單位對施工班組的交底。在有的設計圖紙中,對保護層的厚度會根據(jù)情況有不同的要求.比如現(xiàn)澆樓板和梁的保護層厚度，當混凝土強度不同時，其要求的厚度是不一樣的。而基礎的迎水面保護層厚度通常為5cm，有時甚至要求達到10cm，這都要根據(jù)圖紙的要求來綁扎鋼筋。但我們在實際工作中，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)鋼筋操作工不看結(jié)構圖紙總說明而僅憑經(jīng)驗操作。不使用相應的標準墊塊，有時為圖省事亂用墊塊或少用墊塊而導致保護層偏差。這些現(xiàn)象都與施工單

19、位不重視技術交底、施工管理不嚴有關。這些都是人為因素,應該可以完全堵絕的。在施工前，應針對不同的工程部位,根據(jù)設計圖紙及施工驗收規(guī)范，確定正確的鋼筋保護層厚度。對不同的構件可采取不同厚度的保護層墊塊；墊塊的強度要求與構件主體同標號，并采用定型梅花狀產(chǎn)品，可采用模具加工或外購；保證保護層的厚度控制在規(guī)定范圍之內(nèi)(偏差不得超過2mm）。在作業(yè)前，對操作人員進行詳細的技術交底，并進行現(xiàn)場操作示范和講解;在交底時,不僅對鋼筋組提出要求,還要對模板組、混凝土組等相關班組提出要求，強調(diào)鋼筋保護層的重要性，提高人員的思想意識,化被動作業(yè)為主動作業(yè)、化被動管理為主動管理。（二)鋼筋的翻樣工作注重鋼筋的翻樣工作

20、.施工單位的翻樣人員應熟悉圖紙及規(guī)范的要求.翻樣時箍筋的翻樣尺寸要正確。對一些鋼筋密集，復雜的梁、柱交接處，主梁與次梁的交接處必須放實樣，合理安排各方向的主筋與副筋位置。同時確保鋼筋在制作時的尺寸正確,給施工現(xiàn)場鋼筋安裝、綁扎節(jié)點創(chuàng)造條件。避免由于交接點處鋼筋密集無法安裝而造成鋼筋擠占保護層位置,從而發(fā)生露筋的情況。（三）模板工程的制作和安裝1、模板制作要規(guī)范，確保模板平整度、強度及剛度符合要求，避免成型構件局部保護層存在偏差；2、模板安裝位置準確;3、模板固定及限位措施到位，避免模板在混凝土澆筑過程中出現(xiàn)漲模、移位現(xiàn)象；4、模板制作的尺寸偏差也會導致保護層的超標，所以還要注意模板工程的制作和

21、安裝.制作要規(guī)范、尺寸要精確，特別是縮?，F(xiàn)象很容易導致鋼筋保護層偏小甚至發(fā)生露筋現(xiàn)象。（四）重視鋼筋的綁扎成型工序重視鋼筋的綁扎成型工序。綁扎時要按圖紙、規(guī)范操作。保證鋼筋骨架各部分尺寸及精度，確保主筋位置的安放準確，是避免出現(xiàn)鋼筋保護層偏差的前提。對一些復雜的梁板結(jié)構,以及縱橫交錯的梁柱交接點應在認真交底的基礎上，合理安插主、次梁結(jié)構主鋼筋的位置，并注意施工順序，避免出現(xiàn)鋼筋擠占保護層的情況澆筑混凝土時要盡量減少對鋼筋的沖擊.任何人員不得隨意在安裝好的鋼筋上踩踏。澆筑混凝土的操作人員要采取施工措施以避免踩踏鋼筋。在澆筑混凝土時,派專職鋼筋工進行護筋，發(fā)現(xiàn)鋼筋被踩踏移位時，及時進行修整.杜絕在

22、混凝土澆筑過程中振搗無序，局部振搗過分或振動棒觸及鋼筋骨架.對易于偏位的鋼筋應作有效的固定。(五) 安放、綁扎固定鋼筋保護層墊塊安放、綁扎固定鋼筋保護層墊塊應作為鋼筋工程施工中的一個重要環(huán)節(jié)。蘇州地區(qū)幾年前就已經(jīng)推廣使用塑料墊塊或卡撐式定位件等作為確保鋼筋保護層的措施，現(xiàn)在在建筑工程上應用已比較廣泛，但還是發(fā)現(xiàn)不少施工單位不重視這個問題。一個是墊塊設置的數(shù)量不夠，導致鋼筋下沉或墊塊被壓碎、變形的情況屢有發(fā)生。我們一般要求是間距0。81m應設置一只墊塊，如果鋼筋直徑較小，則還應適當加密墊塊的間距。二是墊塊應合理、準確地綁扎在受力鋼筋上（主筋）上，而不應布置在非受力筋上，固定要牢固，防止在澆筑過程

23、中發(fā)生位移和滑落。再一個比較普遍的問題就是墊塊的混用、亂用，梁、板混凝土的鋼筋保護層，即使是相同標號的，其保護層要求也不相同，但在施工現(xiàn)場,有的工人將梁的墊塊用作板筋的墊塊，而將板筋的墊塊用作梁的墊塊，混凝土澆筑前全面檢查墊塊是否缺少或損壞。在一般檢測中常發(fā)現(xiàn)的問題就是樓板負彎矩鋼筋或雙層雙向鋼筋的上排筋保護層偏大,以及懸挑梁上部負彎矩鋼筋保護層偏大等問題，應作為鋼筋綁扎成型中關注的重點墊塊需采用梅花形混凝土專用墊塊，標號不低于主體混凝土標號,墊塊的數(shù)量必須滿足保護層合格率的要求，安放、綁扎固定鋼筋保護層墊塊應作為鋼筋工程施工中的一個重要環(huán)節(jié)。通道、涵洞的墻身混凝土墊塊應分層、交錯布置，上下的

24、間距不大于30cm，水平間距不大于40cm，骨架之間應增加架立筋，固定兩層骨架的間距、位置,確?；炷潦┕r不易變形、移位?？刂其摻罟こ虒儆陔[蔽工程,是混凝土結(jié)構工程施工質(zhì)量監(jiān)控的重點。施工單位和監(jiān)理單位都要認真做好鋼筋工程的隱蔽驗收。（六)提倡文明施工,注意成品保護在混凝土澆搗過程中提倡文明施工，注意成品保護。有一些施工單位往往在澆搗混凝土時，無人統(tǒng)一指揮與監(jiān)督。已綁扎成型并經(jīng)驗收的鋼筋網(wǎng)上施工人員毫無禁忌地亂踩亂踏,甚至將設備器具壓在上面，造成支撐馬墩和墊塊被壓扁或踩倒,以及混凝土內(nèi)鋼筋彎曲變型或位移。這樣就會使鋼筋位置及保護層厚度得不到保證。還有在混凝土澆搗過程中振搗無序,局部振搗過分或振動棒觸及鋼筋骨架，也會使鋼筋骨架變形、錯位,使保護層厚度不均。因此，在混凝土澆搗施工中,應做到規(guī)范操作,除了對易于偏位的鋼筋應作有效的固定外,應有專人指揮監(jiān)督,嚴禁人員在鋼筋上隨意行走，振搗要按操作規(guī)范要求認真有序操作，振動捧不得隨意觸及鋼筋骨架。（七） 鋼筋骨架的安裝要求1、鋼筋表面無銹蝕與焊渣，主筋應順直，表面不得有裂紋及其他損傷;2、雙層或多層鋼筋間應有足夠的支