钢筋保护层厚度控制措施

钢筋保护层厚度控制措施为了响应谷竹高速公路标准化建设的要求，进一步加强对桥涵、隧道结构物钢筋安装质量的控制，结合本项目工程实际特制定以下钢筋保护层控制措施：一、桥梁工程1、桩基础钢筋笼绑扎制作好以后，应按设计要求将保护层钢筋均匀安装在钢筋笼外侧，并点焊牢固；钢筋笼顶部应临时增设一个内箍，内箍与外露主筋焊死，在钢筋笼安放到位后通过顶部内箍和护筒进行固定，确保桩基砼浇筑过程中钢筋笼不发生偏移；2、墩柱2.1、影响墩柱保护层厚度的因素分析目前墩柱的施工工艺比较简单，多为先行加工安装钢筋，采用定型钢模板控制墩柱的几何尺寸，浇筑混凝土并振捣密实，根据环境采用合适的养生措施。影响墩柱保护层厚度的因素有很多，笔者从工序上分为以下几方面主要原因：⑴钢筋加工安装原因保护层厚度在施工过程中反映为钢筋与模板的距离，因此，墩柱钢筋的骨架几何尺寸直接影响成型后墩柱的保护层厚度。在模板几何尺寸一定的情况下，墩柱骨架钢筋尺寸愈大，则相应的保护层厚度愈小，反之亦然。其次，由于墩柱的平面位置要求比较严格，《公路工程质量验收评定标准》规定墩柱的轴线偏位为10mm，而墩柱保护层厚度的要求为±5mm，这就意味着墩柱钢筋的安装位置必须控制在设计位置±5mm内，否则墩柱的平面位置与保护层无法同时满足标准要求，出现这种情况时一般以牺牲墩柱保护层厚度来保证平面位置的准确，这也是目前的通病。另外墩柱钢筋的骨架刚度也是很重要的方面，钢筋的精确定位目前一般只控制顶与底，如果骨架自身刚度不足，势必导致钢筋中部位置失去控制，进而影响到保护层的控制。⑵定型钢模板原因定型模板的几何尺寸直接决定成型后墩柱的几何尺寸，墩柱的几何尺寸与钢筋骨架的几何尺寸及平面位置共同决定了保护层。在其它影响因素不变的情况第2页共6页下，模板几何尺寸愈大将导致保护层厚度愈大，反之亦然。在假设钢筋平面位置与几何尺寸严格与设计一致的情况下，模板的最大几何尺寸误差也不能超过5mm，如果考虑到钢筋平面位置与几何尺寸的合理误差，模板加工要求的精度就更高。⑶混凝土浇筑混凝土浇筑工艺直接影响到已经调整并加固完毕的钢筋及模板，如下料方式不当容易造成钢筋与模板间垫块脱离位置，振捣人员上下方式不当容易引起钢筋整体晃动并导致位置偏移，振捣棒插入位置不当容易导致钢筋移位。2.2、针对性措施研究控制保护层的总体工作思路在严格控制钢筋及模板平面位置、几何尺寸的基础上控制钢筋与模板的距离，并使钢筋、模板及相应的固定设施（垫块、模板固定支架及拉索）形成一个整体，在浇筑混凝土过程中避免破坏钢筋、模板的整体性，从而保证钢筋保护层厚度在控制范围内。遵照这一思路，结合前面的原因分析，针对性的进行措施研究。⑴墩柱钢筋加工安装墩柱钢筋一般设计为竖向受力主筋按照一定间距焊接固定到环向骨架钢筋上，在主筋外侧按照一定间距盘绕螺旋形箍筋。因此，控制墩柱钢筋笼的几何尺寸关键在于控制环向骨架钢筋的几何尺寸。笔者经多个工地观察发现现场加工工人很难准确把握环形骨架钢筋的半径，图纸一般只提供环形骨架钢筋中心轴线半径，无法直接用于生产控制。经过多次数据测算调整，发现加工环形骨架筋的圆柱形构件半径＝环形骨架半径-环形骨架筋钢筋半径-4mm～6mm时效果最好。环形骨架钢筋直径16mm～20mm时取用4mm，22mm～25mm时取用5mm，大于25mm时取用6mm。钢筋骨架整体刚度通过加强主筋与环形骨架筋焊接及主筋与外部螺旋形箍筋固定来实现。在钢筋加工、安装现场发现，对于钢筋笼整体的刚度而言，主筋与螺旋形箍筋的固结尤为重要，建议在主筋与螺旋形箍筋交叉点采用点焊或铁丝梅花形固定，即间隔一个交叉点固定。另外螺旋形箍筋使用前先调直，在半径相近的圆形构件上弯曲成相近环形半径备用，保证螺旋形箍筋与主筋密贴。钢筋安装定位先确定中心点，按照图纸设计半径±5mm在现场用墨线标出，钢筋安装时只有全部主筋都落在墨线形成的环内才可固定，完成钢筋的安装工作。第3页共6页⑵墩柱模板加工墩柱定型钢模板从模板设计、模板加工制作控制模板的几何尺寸。模板设计一方面保证构件的几何尺寸，同时考虑模板的周转次数，进行相应的刚度设计；定型钢模板在起吊、运输、使用时需要考虑模板的承载情况，确保使用过程中模板不变形。模板加工需要设计相应的胎模，在胎模上进行预拼装，检查各项数据指标，合格后电焊固定。电焊焊接过程中一定要考虑电焊温度变化在模板内部形成的内应力，防止模板从胎模上落架后由于自身内应力过大逐步变形，根据模板刚度决定一次施焊长度，一般控制在2cm左右，并且实施跳焊，分散模板内部的温度应力，避免应力集中。⑶墩柱混凝土浇筑为减轻混凝土入模冲击力对钢筋与模板间垫块的影响，混凝土自由落体高度大于2m时采用串筒，必要时设置减速板。另外人员上下通过专用软梯，禁止通过攀爬固定完毕的钢筋。振捣时严格控制振捣棒的落点位置在距离钢筋10cm～15cm处，禁止振捣棒碰触钢筋。3、承台、系梁、盖梁、结构钢筋首先应保证钢筋加工时尺寸控制在允许偏差范围以内，同时骨架绑扎成型后要求线形直顺、整齐、稳固，必要时需搭设钢筋固定架，以保证钢筋整体性。骨架安装时工人尽量不站在钢筋上进行施工，可搭设简易操作平台。实际施工中因为施工队素质不高，责任心不强使得钢筋安装质量很难保证，主要从以下几点进行控制：3.1、钢筋下料尺寸不准确，绑扎成型效果差现象：在进行绑扎时，尺寸时大时小，过大放进去无法与主筋密贴，过小放不进骨架中；危害：无法真正让骨架形成一个有机整体，影响构配件结构受力防治方法：设计钢筋下料卡具、模具和定位器，提前计算和规划好下料尺寸，确保下料批次钢筋几何尺寸一致，消除人为误差。3.2、钢筋骨架外形尺寸不准第4页共6页现象：在模板外绑扎的钢筋骨架，往模内安放时发现放不进去，或钢筋划刮模板。危害：使钢筋在混凝土中无足够的保护层厚度。甚至造成结构承载力降低。预防措施：制作钢筋骨架加工模架，对每种规格的钢筋实行间距定位，模架的外形必须满足设计的钢筋外形尺寸，防止钢筋绑扎偏斜或骨架扭曲，绑扎过程中必须绑扎牢固，进行整体吊装，适当可将钢筋模架设计的比钢筋骨架外形小1cm左右。3.3、钢筋混凝土结构（构件）保护层厚不足现象：（1）预制板及箱梁底板、顶板、腹板保护层厚度没有达到规范要求。（2）预制板制成后，板底出现裂缝，凿开混凝土检查，发现保护层厚度不足。危害：保护层厚度过小，易事受力筋过早锈蚀，危及结构安全。防治方法：（1）检查砂浆或者塑胶垫块厚度是否准确，并根据模板面积大小适当垫够；（2）钢筋网片有可能随混凝土浇捣而沉落时，应采取措施防止保护偏差。（3）建议采用工厂生产的专业垫块用于施工控制，同时要人为对已合模板的钢筋保护层厚度进行检查，及时发现需要加垫块的地方，主要检查仔细即可。3.4、露筋现象：结构或构件拆模时，发现混凝土表面有钢筋露出。危害：钢筋露出，使受力筋没有了保护层，危及结构。预防措施：（1）砂浆垫块应垫得适量可靠，竖直筋可采用埋有铁丝的垫块，绑在钢筋骨架外侧；同时，为使保护层厚度准确，应用铁丝将钢筋骨架拉向模板，将垫块挤牢。（2）严格检查钢筋的成型尺寸：模外绑扎钢筋骨架时，要控制好它的外形尺寸，不得超过允许偏差。治理方法：范围不大的轻微露筋可用水泥砂浆堵抹。为保证修复砂浆与原混凝土可靠结合，原混凝土用水冲洗、铁刷刷净，表面湿润，水泥砂浆中掺适量的环氧树脂加以修补；重要部位露筋经技术鉴定后采取专门补强方案处理，不合格第5页共6页的应进行报废处理。3.5主筋、分布筋间距不符合设计要求，绑扎不顺直现象：主筋分布筋因间距掌握不好，有大有小，且纵横不成直线。危害：使结构混凝土因受力钢筋不直，分布不均而不能有效抵抗主拉应力，而发生裂缝。预防措施：在模具上成型，配合卡具等定位器进行安装，然后逐点进行绑扎。4、梁板钢筋施工相关措施：一是钢筋加工从下料抓起，严抓钢筋起弯平顺度、角度。尽量减少对后续工作的影响；二是钢筋绑扎、安装准确定位，采用钢筋定位架与钢尺配合标记施工，确保符合设计要求，无漏筋现象；三是钢筋的保护层垫块使用梅花形高强度砂浆垫块，绑扎牢固可靠，并加强马蹄处钢筋保护层控制；五是自检控制，查漏补缺；六是将可行性和实用性不断完善和改进，不断提高工程质量。5、桥面铺装钢筋5.1、桥面铺装钢筋网片由于面积大，所以不容易固定，建议梁板预制时在梁顶预埋门形筋（高度、大小根据实际情况确定），预埋钢筋可经设计增加；5.2、铺装钢筋网片安装时与预埋门形筋焊接固定，以保证上部净保护层为准，最后整个桥面钢筋形成一个整体平面，无论是站人还是施工中都很难被扰动，因此可以有效控制保护层厚度。6、防撞墙钢筋6.1、防撞墙钢筋在应边梁预制时预埋连接筋，在实际施工过程中往往扰动教大，位置偏移后使得防撞墙钢筋保护层无法保证，造成防撞墙砼表面裂纹较多。6.2、建议在边梁预制时将防撞墙钢筋绑扎成形，取消连接筋后直接与大梁翼板钢筋焊接固定，顶端用固定架进行固定，确保线形顺直，尺寸准确，梁板浇筑砼后钢筋自然稳固直顺，且可以免掉防撞墙钢筋焊接工序，使防撞墙质量更有保障。二、涵洞工程1、整体式涵洞基础上部钢筋网片的固定措施在模板顶部用钢管单独搭设网格状钢筋固定架，要求与模板体系脱离，在模板外两侧及仓内分别设2-3根钢管柱，以维持钢管架子的稳定，仓内钢管柱直接第6页共6页套PVC管在施工后拔出，并用砼灌满；将制作好的钢筋网片用8#铁丝吊在固定架上，吊点均匀布置，要求满足保护层要求，并使钢筋网片保持水平、不下沉；2、涵洞台帽钢筋的固定措施待砼浇至台帽底部时，暂停砼施工，立即在仓内绑扎安装钢筋骨架，并在准确定位后用铁丝吊在上部钢管或拉杆上，防止钢筋因砼振捣发生下沉；台帽前沿侧向钢筋保护层厚度可采用焊接钢筋头来控制，钢筋头与模板的接触面应切成斜面，按一个沉降缝左、中、右不少于三点设置；靠背墙一侧同样用钢筋焊住与背墙模板顶死，控制钢筋骨架偏移。3、预制盖板盖板钢筋绑扎成型后，在底板及两侧安放符合要求的塑料垫块（或合格的砂浆垫块，必须与钢筋绑死），骨架上部采取固定措施，防止钢筋骨架上浮。三、隧道工程二次衬砌1、一般用垫块，有成品塑料垫块，还有自己做的高标号砂浆垫块，前者有眼，可以穿扎丝绑在钢筋上，后者在制作的时候就把扎丝预埋在垫块里，在无拱架的地段，围岩表面坑洼不平，只要保证模板一侧的保护层厚度就可以了，可以用架立筋加长抵在围岩表面的办法来定位，架立筋与防水板接触的一段做成弯钩，防止顶破防水板。2、山岭隧道如果围岩在Ⅳ级或以上，光面爆破的质量一定要控制好，这样就不会出现过大的欠挖和超挖，初期支护喷混凝土的厚度也在一定程度上制约了二衬混凝土的厚度。超挖的一班结果是：为了达到隧道轮廓尺寸的要求，二衬时钢筋保护层会偏厚，多则10cm，甚至更多。欠挖比超挖更难处理，直接导致二衬厚度满足不了要求，基本上要返工！3、此外、监控量测很重要，在二衬钢筋保护层厚度的控制中起着很重要的作用，所以必须加强监控量测。以上控制措施在条件具备时，应严格执行，切实保证桥涵、隧道结构物的钢筋间距和保护层质量，使得本项目结构物质量上一个新的台阶。