提高大桥墩柱钢筋保护层厚度合格率的措施

提高大桥墩柱钢筋保护层厚度合格率的措施

姜军谢伟恒孙文强任鑫

中国建筑第八工程局有限公司天津分公司天津300000

摘要：本文分析了大桥墩柱钢筋保护层不合格的原因、影响因素以及控制措施，希望能够对读者提供一些借鉴和参考。

关键词：大桥墩柱；钢筋保护层；不合格；原因；措施

1.前言

当前，我国的钢筋保护层厚度合格率这一指标一直较低，为提高钢筋混凝土构件耐久性和使用寿命，我们要重视保护层厚度合格率的有效控制。

2.钢筋保护层厚度不合格原因

对于钢筋混凝土构件而言，钢筋保护层厚度具有十分重要作用，若其厚度过于小，将可可能会造成在使用寿命周期之内钢筋出现严重腐蚀，从而失去其功能，而保护层厚度若过大，则有两种情况：其中一种是不改变构件尺寸，通过使钢筋尺寸缩小而达到目的，这样所造成结果就是钢筋位置出现偏移，使钢筋承载作用减弱，则有可能会导致安全生产事故；另外一种情况是不改变钢筋尺寸，增加构件尺寸，这将导致在很大程度上浪费资源，并且有些构件由于周边介质局限而导致无法增加尺寸。在实际施工中发现大桥墩柱中钢筋保护层合格率有偏低现象存在，通常情况下其合格率为40%，尤其是8—15m高度墩柱的中部，其保护层厚度的合格率更加低。对于所存在的这些情况，一般通过将施工工艺改进，最终能够使保护层的合格率由40%提高到大约70%，从而能够整体工程施工质量得到较大提高，使桥梁工程能够更好运用。

3.墩柱保护层厚度影响因素

3.1加工安装钢筋

保护层厚度所指的就是在实际施工过程中模板及钢筋之间距离，所以，墩柱钢筋骨架的几何尺寸对成型之后墩柱保护层厚度有直接影响。当模板几何尺寸一定时，对于墩柱骨架而言，其钢筋尺寸越大，则与之相应保护层厚度也就越小，反之同样成立。其次，在实际施工过程中对于墩柱平面位置有着比较严格要求，有关标准规定，对于墩柱结构而言，其轴线偏位是10mm，而对于墩柱保护层，其厚度为±5mm，所以在对墩柱钢筋进行安装时，应当控制其位置在设计位置的±5mm之内，不然墩柱平面位置及保护层两者无法同时与标准要求满足。当有这种情况出现时，通常情况下通过牺牲保护层厚度而使平面准确位置得到保证，这在当前施工过程中也属于一种通病。另外一个十分重要的方面就是墩柱钢筋骨架刚度，当前在钢筋精确定位方面通过只对顶和底进行控制，若骨架自身刚度比较差，必然会造成无法控制钢筋中部位置，进而对保护层厚度控制产生影响。

3.2钢模板定型

对模板几何尺寸进行定型对成型之后墩柱几何尺寸有着直接决定作用，钢筋保护层是由墩柱几何尺寸、平面位置以及钢筋骨架几何尺寸共同决定的。若其它影响因素不产生变化，模板的几何尺寸越大将造成保护层的厚度越大，反之同样成立。若钢筋的几何尺寸以及平面位置与设计情况严格一致，对于模板几何尺寸最大误差而言，应当控制在5mm之内，若对钢筋几何尺寸及平面位置所存在合理误差进行考虑，对于模板加工精度，将会有更高要求。

3.3浇筑混凝土

浇筑混凝土工艺对已调整并完成加固钢筋以及模板有着直接影响，比如下料方式失当将会很容易导致钢筋及模板之间所存在垫块由原位置脱离，在振捣过程中操作人员方式失当将容易造成整体钢筋出现晃动，并且导致位置出现偏移，在振捣时未将振捣棒插入失当位置同样容易造成钢筋出现移位。

4.提高保护层厚度合格率的有效措施

4.1墩柱钢筋加工安装

（1）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在环向骨架钢筋上，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人员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为46ｍｍ时效果最好。环形骨架钢筋直径16～20ｍｍ时取用４ｍｍ，22～25ｍｍ时取用5ｍｍ，大于25ｍｍ时取用6ｍｍ。

（2）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。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。

（3）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，进而完成钢筋的安装工作。

4.2墩柱模板加工

（1）墩柱定型钢模板从模板设计、模板加工制作方面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，使用过程中要确保模板不变形。

（2）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。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而逐步变形，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。

4.3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时一定要使用串筒，必要时设置减速板。另外人员上下通过专用软梯，不允许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１0～15ｃｍ处，禁止振捣棒碰触钢筋。

5.检测误差及检测要求

5.1检测误差分析

钢筋保护层厚度通过钢保仪器来检测，在实际检测过程中，我们发现检测数据和实际数据会存在一定的偏差，为了更好的通过检测数据来指导施工，我们进行了大量数据分析和对比试验，认为在检测过程中造成误差原因主要有以下几点：

（1）在对立柱进行钢筋保护层检测时，所有仪器感应的对箍筋与主筋的保护层位置都容易产生混淆。当仪器提前设定好主筋的直径，在检测时会出现：仪器不只对主筋产生感应，同时对箍筋也产生感应，在检测出的数值有可能是离主筋的距离，也有可能是离箍筋的距离。

（2）在对立柱的试柱进行验证试验校核时，仪器在测定试柱顶端时与量测的数据还较为接近，但越往下移动测定数据偏差越大，所以推测混凝土对保护层检查数据也会产生一些影响。

（3）在检测预制箱梁的保护层时，仪器同样对水平筋和主筋感应而产生混淆，因预制箱梁水平筋较小，如箱梁的保护层本身偏大时，就很容易把水平筋的测值当作主筋的保护层。

5.2检测要求

（1）在进行钢筋保护层厚度检前，应通过试柱校核钢保仪，找出偏差数据，以便得到真实检测数据。

（2）试验人员须具有丰富的操作经验，能够正确识别箍筋与主筋的测值。在测定之前需要提前确定出箍筋的位置。如当仪器从立柱自上而下检测寻找箍筋位置时，仪器上的测值就会显示出从小变大再变小或从大变小再变大的不规则数据，这时就可以判定测值小的为箍筋位置，测值大的为主筋位置，所以测定主筋保护层就按照大的测值位置平行移动来测定，测定出的数据就较为真实、可靠；测定箱梁时，同样先要找出水平筋的位置再来测定主筋的保护层，这样测定出的数据就能真实地反映出箱梁的实际保护层厚度。

6.结束语

综上所述，通过对钢筋保护层厚度合格率的有效控制，有效保证了厚度的合格率，也提高了桥梁的安全性能。

参考文献

[1]辛斌科，雷喜朝，钱海峰，马喜才．提高公路桥梁构造物钢筋保护层厚度合格率的质量监理措施［J］公路交通科技（应用技术版），2015