钢筋混凝土保护层在建筑工程施工中的运用

发表时间:2021/8/4   来源:《建筑实践》2021年3月第9期   作者:柳翠
[导读] 钢筋混凝土作为在建筑业中一种广泛应用的建筑材料,以其优良的性能和低廉的成本在材料市场中占据一席之地
        柳翠
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        摘要:钢筋混凝土作为在建筑业中一种广泛应用的建筑材料,以其优良的性能和低廉的成本在材料市场中占据一席之地。钢筋混凝土保护层是建筑工程中的重要环节,但在实际施工过程中,存在作业团队施工不规范等诸多问题,阻碍了建筑工程高质量发展。本文介绍了钢筋混凝土保护层的特点,结合结合建筑工程实际,对钢筋混凝土保护层在施工中的运用和存在的问题提出几点措施。
        关键词:钢筋混凝土保护层;建筑工程;运用
        引言
        钢筋混凝土(Reinforced Concrete), 即在混凝上中组合以钢筋网、钢板或纤维,以改变其力学性质的组合材料。自1872年首次运用于建筑以来,钢筋混凝土便开启了建筑行业革命的序章。钢筋混凝土保护层是受力主筋外表面到混凝土构件外表面的混凝土部分,起到保护钢筋的作用。为保证钢筋混凝土结构的施工质量,住建部最新出台的《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2015)明确对钢筋作出相应要求。
        钢筋混凝土保护层厚度是重要的验收指标,其厚度通常要求为5cm,但根据施工要求不同,厚度标准从1. 5cm- 10cm不等。在实际施工中,施工人员常常忽视保护层的重要作用,不能严格遵守混凝土保护层的施工要求。
        1钢筋混凝土保护层的作用
        1.1保证钢筋化学稳定性,提高耐久度
        钢筋生锈腐蚀会大大缩短建筑结构寿命,成为建筑结构中严重的安全隐患。常温下,钢筋表面的钝化膜极易与空气中的Cl等有害离子发生反应引起锈蚀,反复冻融也会加速这种侵蚀。生锈的钢筋会发生面积削弱、应力降低和严重的体积膨胀等问题。保护层的存在能够一定程度 上阻绝腐蚀因子,避免锈蚀的发生,增强建筑材料的耐久度,提高建筑安全性。但这种作用不能绝对地阻止锈蚀的发生,一旦膨胀现象发展起来,钢筋体积增大至2-4倍,保护层不可避免地开裂甚至脱离,引发锈蚀扩大化。
        通常来说,保护层质地越密实,有害介质渗透速率越小:保护层越厚,有害介质到达钢筋开始侵蚀的过程就越长。但是,在一定的钢筋混凝土构件截面下,其有效高度与保护层厚度呈负相关,保护层越厚,受到拉力的钢筋与到压力的混凝土区域的距离越大,承重钢筋形成的弯矩极限越小,承载能力反而下降,同时混凝土裂宽增加。所以,在建筑结构允许,表面裂宽可控的范围内,适当增加钢筋混凝土保护层厚度有利于提高建筑结构耐久度,增强安全性。
        1.2提供粘结力和摩擦力,锚固两种材料
        粘结力来源于钢筋混凝土之间的化学键键能,摩擦力则是混凝土收缩紧紧裹住钢筋而产生的作用力。钢筋和混凝土这两种材料具有不同的力学属性,前者抗压、抗拉强度高,属于延性材料,后者抗折强度高,属于脆性材料,两者既需要各自充分发挥力学性能,又要作为一个不可分割的整体协调工作,才能提高建筑承载能力。两种材料之间保一个有效的粘合力和可靠的锚固作用,要求钢筋混凝土保护层厚度适中,过薄的保护层在混凝土受力后易造成混凝土表面脱落、碳化,丧失其防锈功能,导致进一步的结构性隐患。不同的受力阶段,不同的构件部位和不同的钢筋截面,保护层提供的粘结力各有差异。所以钢筋混凝土保护层最小厚度是保证混凝土能够高度裹握住钢筋的重要标准。
        1.3增强建筑结构的高温稳定性
        有研究表明,以二氧化硅构成的砂或岩石为骨料,混凝土的高温阅值约300C,而火灾温度远高于此,由于高温逆境导致钢筋性能(抗拉强度、屈服点)急剧下降,结构抗性可以在高温瞬间降至0,故钢筋混凝土不能与火源直接接触。足够厚的钢筋混凝土保护层能够温度的传导速率,减缓建筑结构性损坏的过程,为抢险救灾提供缓冲时间,从而提高建筑的安全性能。
        2钢筋混凝土保护层的施工问题和对策
        据笔者多年从业经验,建筑工程实际施工过程中或多或少会出现设计失误和施工不规范的问题,其结果将导致钢筋混凝土保护层出现厚度不均,即局部过薄或局部过厚,以及密实性欠缺的问题。


        原因如下:
        2.1不合理使用垫块
        在施工现场,工人团队往往不重视垫块的重要作用,或用其他材料如石子替代,或不安置足够数量的垫块,或塑料垫块强度不够,或垫块与钢筋绑扎不到位,或垫块过高,或垫块位置摆放随意。因反复踩踏在实际施工中是难以避免的问题,垫块强度不够数量过少的情况容易导致破损露筋,或者导致负筋变形,下 沉和翘曲;绑扎问题使垫块失去效用:垫块过高导致钢筋截面有效高度降低;垫块位置不合理则无法保证保护层实际厚度。如在预制过梁的操作过程中,过梁钢筋骨架的垫块问题将直接导致保护层过薄,过梁表面出现裂縫。
        2.2设计不合理,交底不够落实
        现浇板筋设计或计算出现失误,不符合规范,下料制 作时尺寸不准,钢筋网状结构相对位置不合理,弯折角度不符合标准,导致部位的钢筋贴模、移位,或者保护层过薄。比如工程要求井字梁梁底,主次梁和纵横框架梁三者交接处的钢筋相互协调,如果保护层厚度一样,形成钢筋交叉叠合的结构,极易导致该位置搭在次梁横向框架上的负筋保护层厚度偏小甚至钢筋外露。或者因施工团队技术能力不足,失误普遍,交底工作落实不到位,建筑工程容易出现各种各样的质量问题。据权威部门统计,住宅楼体开裂的原因中,钢筋混凝土保护层位置错误设置占总体开裂质量问题原因的七成。
        2.3浇筑冲击破坏垫板
        浇筑阶段使用固定泵在实际的钢筋混凝土结构施工中冲击力比较大,尽管可以设置轮胎来缓解现浇板筋与泵管间的落差冲击力,垫板和保护层仍然很容易被压散压塌,导致保护层厚度变大。
        3钢筋混凝土保护层的运用对策
        3.1重抓施工前技术交底建筑工程项目不同,具体要求和实际情况也存在差异,例如承重梁的保护层强度要求与其他部位明显不同,应当根据实际情况具体分析。因此在正式动工前要做好充分准备,明确施工要求,与施工单位和各个施工队伍进行充分核对与沟通,召开图纸会审研讨会,重点部分专门讨论,认真做好技术交底,谨防经验主义。对于施工中的细节问题,各部门要达成统一施工意见。
        3.2确保翻样质量
        施工翻样应仔细遵循图纸,按照梁板柱墙的顺序处理,注意轴线、箍筋尺寸,针对复杂的施工部分,梁柱交界部位以及主-次梁交接处需要放实样,幅筋与主筋的相对位置要仔细处理合理安排。严格控制另外,钢筋尺寸进行,以便为后续的安装以及绑扎等工作奠定良好基础。
        3.3合理绑扎,妥善设置垫块
        要想达到优良的钢筋骨架绑扎效果并保证合理的主筋位置,应当先划线再绑扎。按照施工地实际要求科学放置钢筋混凝土保护层垫块,一般依据通用的垫块标准间隔0. 5m,垫块间距大小随钢筋直径大小而适当调整。为防止施工人员消极怠工导致施工不规范,效果不佳的情况,工程质检人员和监理人员应当严格管理,定期进行现场巡查,检查垫块是否保持正确的规格和合理的位置。
        3.4杜绝反复踩踏钢筋骨架
        在混凝土浇筑阶段,工作人员应避免在钢筋骨架上走动,负责指导和监督的工程质检人员靠边站。严禁将设备放置在钢筋网上避免钢筋形变或位移。建议在现浇板上方设置临时布料平台,以防止上方钢筋被反复踩踏。同样,局部过振易诱发钢筋骨架变形、错位,造成局部胀模使保护层厚度不均。混凝土浇捣工序应当科学设计。
        4结语
        实际施工过程中不能忽视钢筋混凝土保护层的处理,加强力学原理的普及,重视细节问题的处置,规范作业,合理安排,将建筑工程质量落到实处。
        参考文献:
        [1]赵阿峰.浅谈钢筋保护层在钢筋混凝土工程施工中的质量控制[J].四川水泥,2021(05):37-38.
        [2]宗晓秀.钢筋混凝土保护层在交通工程施工中的运用分析[J].科学技术创新,2018(26):141-142.
        [3]龚焜宇.钢筋混凝土保护层在交通工程施工中的运用分析[J].商业故事,2018(14):65.
        [4]俞俊冬.浅谈建筑工程施工钢筋混凝土保护层厚度如何控制[J].现代物业(上旬刊),2013,12(03):70-71.
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