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摘 要通过叙述钢筋和混凝土协同工作机理,分析钢筋保护层的重要性及在施工中的质量控制措施。
关键词钢筋保护层;作用;质量控制
中图分类号TU5文献标识码A文章编号1673-9671-(2010)041-0066-01
钢筋混凝土构件由于充分利用了钢筋的高抗拉强度和混凝土的高抗压强度,在现代建筑中广泛使用。保护层担负着保护钢筋,使其充分发挥性能的作用,其质量成为了施工单位和监理单位重点关注的问题。
1建筑材料的应用现状
我国的钢铁工业尽管起步较早,但真正应用于工程施工时间并不长,尤其是高质量高强度的钢筋应用于建筑工程的时候更短。混凝土在建筑工程中的应用是100年时间左右的事,自从人们发现了水泥这种建筑材料,工程施工技术得到突飞猛进。特别是近几十年,由于普通钢筋混凝土结构和预应力钢筋混凝土结构在工程中的应用,使得建筑领域发生了天翻地覆的变化,摩天大楼拔地而起,几百米跨度桥梁的建造也由过去的神话变成了现实,这都是因为钢筋和混凝土这两种建筑材料的应用。
2钢筋混凝土构件的工作机理
2.1钢筋和混凝土的共同作用机理
钢筋混凝土构件由钢筋和混凝土组成。从材料的物理力学角度分析,钢筋具有较强的抗拉、抗压强度,而混凝土只具有较高的抗压强度,抗拉强度却很低,但是两者的弹性模量比较接近,还有比较好的化学胶合力、机械咬合力和销栓力,这样既充分发挥了各自的受力性能,又能有很好地协调工作,共同承担结构构件所受的外部荷载。在结构计算时,钢筋混凝土构件时作为一个整体来承受外力的;又由于混凝土的抗拉强度很低,为了简化计算,一般混凝土只考虑承受压应力,而拉应力则全部由钢筋来承担。
2.2钢筋和混凝土的位置关系
对于受力钢筋混凝土构件截面设计而言,受拉钢筋离混凝土受压区越远,其钢筋承受的拉应力越大,这样钢筋发挥力学效能就越高。所以一般钢筋混凝土构件受拉钢筋总是尽量靠近受拉一侧混凝土构件的边缘。然而当钢筋混凝土构件的受拉钢筋越靠近钢筋混凝土构件的边缘时,会出现一些问题:
1)钢筋混凝土构件中钢筋的主要成分Fe在常温下很容易被氧化,尤其在高温、潮湿的环境中,导致钢筋锈蚀,从而降低其受力性能。2)钢筋混凝土构件的保护层厚度过小容易在施工时造成钢筋露筋,或着钢筋混凝土构件工作时表面混凝土易剥落。从而造成钢筋外露,破坏钢筋混凝土共同作用体系,严重降低受拉强度。3)不同受力构件的受力特点不同,受力情况不同,导致不同构件中钢筋的工作情况也不相同,应变状态也有不同,所以需要不同厚度的保护层来保证钢筋的正常工作。
3钢筋保护层的作用
钢筋保护层的最主要作用就是确保钢筋正常工作。钢筋正常工作包括以下几个方面:
1)保证受拉钢筋和受压混凝土之间有充分的粘结力,这就需要受拉钢筋周围一定区域内包裹这足够的混凝土,使钢筋和混凝土能真正实现共同作用,共同承受荷载,使钢筋混凝土构件有整体性。2)钢材由于本身特点决定其易受周围环境影响。空气中的水、氧气和一些其他物质会使钢筋被氧化,产生锈蚀,从而减小其有效受力截面,降低其力学效能,导致其承载能力降低,钢筋保护层的另一个作用就是隔绝钢筋和外界环境接触,防治钢筋被氧化锈蚀。由于建筑所处地域位置不同,外界环境也不相同,高温、潮湿的环境对钢材强度的影响更大,所以需要更厚的保护层,沿海地区由于考虑到海风海水中含有的有害物质影响,也需要更厚的保护层。
钢筋在结构设计中起到承受结构全部拉应力的作用,如果钢筋工作中出现了什么问题,对于结构的影响很可能是致命的,所以保护层作为钢筋的保护构件,其作用必须加以重视。
4钢筋保护层的质量控制措施
4.1施工前技术交底
在施工之前,应对应不同的工程部位,根据设计图纸及施工验收规范,确定正确的钢筋保护层厚度。保护层的厚度并非一成不变的,一般来说现浇楼板的保护层厚度不小于15mm,梁内钢筋的混凝土保护层最小厚度不得小于25mm,而基础的保护层厚度通常为60mm,有时甚至达到100mm。因此,在对施工者的技术交底中必须明确保护层厚度。
4.2施工过程中具体控制
在具体的施工过程控制中,首先应该抓住一些要点,也就是保护层控制的薄弱环节,尤其要注意一些重要结构构件的保护层厚度的保证。在施工过程中,必须做到规范操作,规范其实是施工经验施工技术的总结,做到规范操作就能避免很多可能会发生的错误。
4.2.1楼板保护层控制措施
在楼板的实际施工中,底筋的保护层比较容易正确控制。但应适当控制楼板底筋的保护层间距,以保证局部楼板底筋的保护层厚度得到保障,所以纵横向的保护层间距控制在合适范围。
楼板面层钢筋的保护层控制是施工中的一大难点,主要原因有两个方面:1)上层钢筋网的钢筋支撑之间设置间距过大,有些甚至不设,仅靠楼面梁上部钢筋搁置和分离式配筋的拐角支撑。对于这个原因,建议楼面上下层钢筋之间必须设置卡槽式混凝土垫块,并控制纵横向间距,间距不易过大,特别是对于一些细小钢筋。2)由于楼板施工中需要各种工种协同工作,导致施工人员行动频繁,无处落脚,难免会踩踏钢筋。对应这种现象,建议尽量科学合理地安排好各种工种交叉作业时间。当采用龙门架、小车倒运混凝土时,为确保避免倒运过程中使钢筋移位,应在楼梯、通道等频繁通行处搭设临时通道。加强对工人行走时的管理,应自觉沿钢筋支撑点通行,不得踩踏架空部位的钢筋。安排足够多的钢筋工跟班作业,及时对钢筋进行整修。
4.2.2墙柱保护层控制措施
墙柱保护层控制虽相对容易,仍应尤其关注各项质量指标,因为柱是结构最重要的受力构件,丝毫都不能有闪失,施工中应该关注一些重点,如如何避免墙柱的跑模、胀模,应从以下几方面加强控制:
1)墙柱保护层纵横向间距应控制在合适范围,不易过大。2)拆模时做好技术交底,在强度达到标准的前提下,小心拆除,切勿碰撞保护层导致其脱落。3)使用塑料卡撑式定位件时,应该把好质量关,切勿使用不合格的产品。4)在安装模板时,应保证模板支持的刚度和稳定性,防止由于跑模胀模引起的保护层过大。
钢筋保护层厚度控制是一项细节的控制,只有施工单位、监理单位各方重视它,才能真正做好合格的工程,使我们的工程施工技术水平更上一个档次。
关键词钢筋保护层;作用;质量控制
中图分类号TU5文献标识码A文章编号1673-9671-(2010)041-0066-01
钢筋混凝土构件由于充分利用了钢筋的高抗拉强度和混凝土的高抗压强度,在现代建筑中广泛使用。保护层担负着保护钢筋,使其充分发挥性能的作用,其质量成为了施工单位和监理单位重点关注的问题。
1建筑材料的应用现状
我国的钢铁工业尽管起步较早,但真正应用于工程施工时间并不长,尤其是高质量高强度的钢筋应用于建筑工程的时候更短。混凝土在建筑工程中的应用是100年时间左右的事,自从人们发现了水泥这种建筑材料,工程施工技术得到突飞猛进。特别是近几十年,由于普通钢筋混凝土结构和预应力钢筋混凝土结构在工程中的应用,使得建筑领域发生了天翻地覆的变化,摩天大楼拔地而起,几百米跨度桥梁的建造也由过去的神话变成了现实,这都是因为钢筋和混凝土这两种建筑材料的应用。
2钢筋混凝土构件的工作机理
2.1钢筋和混凝土的共同作用机理
钢筋混凝土构件由钢筋和混凝土组成。从材料的物理力学角度分析,钢筋具有较强的抗拉、抗压强度,而混凝土只具有较高的抗压强度,抗拉强度却很低,但是两者的弹性模量比较接近,还有比较好的化学胶合力、机械咬合力和销栓力,这样既充分发挥了各自的受力性能,又能有很好地协调工作,共同承担结构构件所受的外部荷载。在结构计算时,钢筋混凝土构件时作为一个整体来承受外力的;又由于混凝土的抗拉强度很低,为了简化计算,一般混凝土只考虑承受压应力,而拉应力则全部由钢筋来承担。
2.2钢筋和混凝土的位置关系
对于受力钢筋混凝土构件截面设计而言,受拉钢筋离混凝土受压区越远,其钢筋承受的拉应力越大,这样钢筋发挥力学效能就越高。所以一般钢筋混凝土构件受拉钢筋总是尽量靠近受拉一侧混凝土构件的边缘。然而当钢筋混凝土构件的受拉钢筋越靠近钢筋混凝土构件的边缘时,会出现一些问题:
1)钢筋混凝土构件中钢筋的主要成分Fe在常温下很容易被氧化,尤其在高温、潮湿的环境中,导致钢筋锈蚀,从而降低其受力性能。2)钢筋混凝土构件的保护层厚度过小容易在施工时造成钢筋露筋,或着钢筋混凝土构件工作时表面混凝土易剥落。从而造成钢筋外露,破坏钢筋混凝土共同作用体系,严重降低受拉强度。3)不同受力构件的受力特点不同,受力情况不同,导致不同构件中钢筋的工作情况也不相同,应变状态也有不同,所以需要不同厚度的保护层来保证钢筋的正常工作。
3钢筋保护层的作用
钢筋保护层的最主要作用就是确保钢筋正常工作。钢筋正常工作包括以下几个方面:
1)保证受拉钢筋和受压混凝土之间有充分的粘结力,这就需要受拉钢筋周围一定区域内包裹这足够的混凝土,使钢筋和混凝土能真正实现共同作用,共同承受荷载,使钢筋混凝土构件有整体性。2)钢材由于本身特点决定其易受周围环境影响。空气中的水、氧气和一些其他物质会使钢筋被氧化,产生锈蚀,从而减小其有效受力截面,降低其力学效能,导致其承载能力降低,钢筋保护层的另一个作用就是隔绝钢筋和外界环境接触,防治钢筋被氧化锈蚀。由于建筑所处地域位置不同,外界环境也不相同,高温、潮湿的环境对钢材强度的影响更大,所以需要更厚的保护层,沿海地区由于考虑到海风海水中含有的有害物质影响,也需要更厚的保护层。
钢筋在结构设计中起到承受结构全部拉应力的作用,如果钢筋工作中出现了什么问题,对于结构的影响很可能是致命的,所以保护层作为钢筋的保护构件,其作用必须加以重视。
4钢筋保护层的质量控制措施
4.1施工前技术交底
在施工之前,应对应不同的工程部位,根据设计图纸及施工验收规范,确定正确的钢筋保护层厚度。保护层的厚度并非一成不变的,一般来说现浇楼板的保护层厚度不小于15mm,梁内钢筋的混凝土保护层最小厚度不得小于25mm,而基础的保护层厚度通常为60mm,有时甚至达到100mm。因此,在对施工者的技术交底中必须明确保护层厚度。
4.2施工过程中具体控制
在具体的施工过程控制中,首先应该抓住一些要点,也就是保护层控制的薄弱环节,尤其要注意一些重要结构构件的保护层厚度的保证。在施工过程中,必须做到规范操作,规范其实是施工经验施工技术的总结,做到规范操作就能避免很多可能会发生的错误。
4.2.1楼板保护层控制措施
在楼板的实际施工中,底筋的保护层比较容易正确控制。但应适当控制楼板底筋的保护层间距,以保证局部楼板底筋的保护层厚度得到保障,所以纵横向的保护层间距控制在合适范围。
楼板面层钢筋的保护层控制是施工中的一大难点,主要原因有两个方面:1)上层钢筋网的钢筋支撑之间设置间距过大,有些甚至不设,仅靠楼面梁上部钢筋搁置和分离式配筋的拐角支撑。对于这个原因,建议楼面上下层钢筋之间必须设置卡槽式混凝土垫块,并控制纵横向间距,间距不易过大,特别是对于一些细小钢筋。2)由于楼板施工中需要各种工种协同工作,导致施工人员行动频繁,无处落脚,难免会踩踏钢筋。对应这种现象,建议尽量科学合理地安排好各种工种交叉作业时间。当采用龙门架、小车倒运混凝土时,为确保避免倒运过程中使钢筋移位,应在楼梯、通道等频繁通行处搭设临时通道。加强对工人行走时的管理,应自觉沿钢筋支撑点通行,不得踩踏架空部位的钢筋。安排足够多的钢筋工跟班作业,及时对钢筋进行整修。
4.2.2墙柱保护层控制措施
墙柱保护层控制虽相对容易,仍应尤其关注各项质量指标,因为柱是结构最重要的受力构件,丝毫都不能有闪失,施工中应该关注一些重点,如如何避免墙柱的跑模、胀模,应从以下几方面加强控制:
1)墙柱保护层纵横向间距应控制在合适范围,不易过大。2)拆模时做好技术交底,在强度达到标准的前提下,小心拆除,切勿碰撞保护层导致其脱落。3)使用塑料卡撑式定位件时,应该把好质量关,切勿使用不合格的产品。4)在安装模板时,应保证模板支持的刚度和稳定性,防止由于跑模胀模引起的保护层过大。
钢筋保护层厚度控制是一项细节的控制,只有施工单位、监理单位各方重视它,才能真正做好合格的工程,使我们的工程施工技术水平更上一个档次。