鋼筋保護層厚度超標的危害和預(yù)防

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按照GB-50204-2002《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》的要求，在混凝土結(jié)構(gòu)子分部工程驗收前，須進行結(jié)構(gòu)實體檢驗，其中一項就是構(gòu)件受力主筋保護層厚度的檢驗。這項檢驗有別于鋼筋分項工程中鋼筋安裝檢驗批的允許偏差檢驗，屬于真實反映重要項目質(zhì)量指標的驗證性檢查。
結(jié)構(gòu)實體鋼筋保護層厚度檢驗要求
    按照規(guī)范的有關(guān)要求，應(yīng)注意以下幾個方面。
    1、鋼筋保護層厚度檢驗的誤差要求不大于1mm。這就要求所使用的鋼筋保護層測定儀其精確度必須不低于此數(shù)值，并應(yīng)在每一工程檢驗中選擇適宜部位進行局部開槽或鉆孔，以進行必要的比對校準。
    2、鋼筋保護層厚度檢驗的構(gòu)件主要是梁、板類，特別是懸臂構(gòu)件。其控制點是主要的受力鋼筋，因其位置的移動將顯著影響構(gòu)件的承載力及耐久性。
    3、檢驗梁、板類鋼筋保護層厚度時，要選擇有代表性的部位，即梁、板構(gòu)件下部跨中段其正彎距最大處及上部根端負彎距最大處。
    4、鋼筋保護層檢驗中對梁、板類構(gòu)件應(yīng)分別予以檢驗評定，不能混在一起綜合評定。其合格判定均應(yīng)為所檢驗結(jié)果的合格率應(yīng)大于或等于90%。當?shù)谝淮螜z驗結(jié)果合格率小于90%，但大于或等于80%時，可再次抽取相同點數(shù)檢驗，并將再次檢驗結(jié)果合并計算進行評定。
    5、在檢驗評定中，還要注意一點，即檢驗不合格點中的最大偏差值不應(yīng)大于允許偏差值的1.5倍。否則，凡超差大于1.5倍點處，必須予以必要的結(jié)構(gòu)措施處理，而不得判為“異常數(shù)據(jù)”予以舍棄。
    二、結(jié)構(gòu)實體鋼筋保護層厚度超標危害
    1、保護層過薄的危害:鋼筋保護層是保證鋼筋與混凝土之間能夠共同工作，使構(gòu)件形成一定的承載能力，并在其后幾十年的混凝土碳化過程中，不致使主筋在所設(shè)定的年限內(nèi)受其碳化影響，從而能有效地延緩保護層內(nèi)主筋的銹蝕進程。我們單位所在地區(qū)，有些室內(nèi)及露天構(gòu)件，由于保護層厚度太薄，加之混凝土密實性較差，在工程投人使用后短短十余年，便出現(xiàn)構(gòu)件受力主筋處保護層縱向開裂、脫落，導(dǎo)致主筋外露及嚴重銹蝕的現(xiàn)象，大大縮短了構(gòu)件的使用年限。
    2、保護層過厚的危害
    (1)構(gòu)件易橫向開裂。工程實踐證明，當混凝土構(gòu)件縱向主筋保護層厚度大于40mm時，其表面極易出現(xiàn)垂直主筋方向的多處規(guī)則性橫向裂縫，大大削弱了保護層的作用，影響主筋與混凝土之間的共同作用，加速主筋的銹蝕，最終導(dǎo)致構(gòu)件提前破壞。
    (2)降低構(gòu)件承載能力。根據(jù)GB50010— 2002《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》第7.2.1條中工程常用的單筋矩形截面受彎構(gòu)件正截面受彎承載力計算公式M≤α1fcbx(ho-x/2)來計算分析得知：同樣的配筋率，構(gòu)件的承載能力與截面的有效高度ho成線性比例。即ho越大，承載能力值越高，反之越低。而構(gòu)件截面的有效高度ho 又源于截面高度減去保護層厚度及主筋的半徑。這樣，在截面高度不變的情形下，保護層厚度每增大一個值，ho即減去相應(yīng)值，也即構(gòu)件承載能力降低相應(yīng)比例。
    以一個100mm厚、配筋為φ8＠160mm的現(xiàn)澆板為例:如其保護層厚度從標準15mm增大至25mm時，其承載能力將降低1３%左右;而一個60mm厚、配筋也為φ8＠160mm的現(xiàn)澆板，如果保護層厚度從標準15mm增大至25mm時，其承載能力將會降低26%左右。
    相比之下，梁、柱、墻板類構(gòu)件保護層厚度如果超值不大，則其對本身承載能力的影響比例較小一些。
    三、結(jié)構(gòu)實體鋼筋保護層厚度超標預(yù)防措施
1.梁類水平構(gòu)件及柱、墻板類豎向構(gòu)件
    一是要保證保護層墊塊具有足夠的強度，不致在鋼筋綁扎及澆筑混凝土過程中被壓碎而導(dǎo)致鋼筋移位;二是在傳統(tǒng)做法的墊塊間距尺寸上再適當縮短。據(jù)我們多年工程實踐掌握的資料，對于一般民用建筑構(gòu)件來說，墊塊間距為800mm較為適宜。而其他類建筑物、構(gòu)筑物構(gòu)件，須靈活掌握，視構(gòu)件的含筋量而定。
2.板類構(gòu)件正彎矩筋
    一般情況下，按傳統(tǒng)做法墊塊間距尺寸以縮短至600mm左右為宜。另外，同樣要考慮墊塊的強度問題，不致因墊塊被壓碎而致使鋼筋下移。
    3.板類構(gòu)件負彎矩筋
    經(jīng)近幾年工程實踐掌握及綜合一些施工企業(yè)比較穩(wěn)妥的施工做法，有如下幾項措施。
    (1)圖紙會審時，施工人員應(yīng)與設(shè)計單位洽商并經(jīng)同意，盡可能將負彎矩筋統(tǒng)一變更為帶肋鋼筋，且盡可能直徑粗一些。這樣，即使經(jīng)受一些踩踏之后，因其整體剛度較大，相比之下，較之光圓及細鋼筋的變形值要小一些，也易于變形后的復(fù)驗調(diào)整。
    (2)認真搞好專業(yè)班組之間的交接檢驗，并及早鋪設(shè)好必要的通道，以防鋼筋綁扎成型檢驗合格后，又被其他專業(yè)班組人員踏踩造成變形不合格，同時也為各類管理人員在監(jiān)督、監(jiān)理、抽檢、復(fù)檢工作中的通行提供方便。
    (3)變傳統(tǒng)的點狀“鐵馬”撐筋為2-3m長條狀“板凳”吊筋，將其垂直置于負彎矩筋之上，用φ12＠500mm90。直吊鉤懸吊住負彎矩筋，吊鉤上涂有板厚度標記。待澆筑完一工作面混凝土后，隨即將其水平向搞鉤、垂直提起，置于下一處混凝土澆筑面周轉(zhuǎn)使用。這種“板凳”吊筋使用效果較好，一般情形下，一個混凝土澆筑面用4套吊筋即可滿足周轉(zhuǎn)要求。
    (4)采用細石混凝土“復(fù)合”墊塊。這種墊塊頂面呈十字凹形，集板的厚度標記及負彎矩筋固定于一體，其間距掌握在1m左右即可。雖然墊塊制作量大些，但其效果較好。
    (5)使用旋提式撐具支撐法。這種撐具用直徑32mm鋼管制作，上焊有轉(zhuǎn)動手柄。根據(jù)板及其主筋保護層厚度尺寸，在相應(yīng)的管身部位鋸成兩個缺口。上部缺口下沿為板厚標志，下部缺口為負彎矩筋放人位置。管身底部套有絲扣，根據(jù)板的厚度不同，用短鋼筋旋入予以調(diào)整。混凝土澆筑前將負彎矩筋置入下缺口處。待澆筑混凝土至上缺口標記處即行停止，隨即旋轉(zhuǎn)手柄90。后提起撐具，將其置于下一處混凝土澆筑面。這種撐具對保證板的澆筑厚度及主筋保護層厚度效果很好。每一澆筑面需要6-8套撐具，即可滿足周轉(zhuǎn)使用要求。