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摘 要：通过叙述钢筋混凝土构件的工作原理等，强调应重视和严格控制混凝土的保护层，并分析其控制措施。
关键词：钢筋混凝土构件；保护层；保护层厚度；控制措施
中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：1006-4117（2011）09-0321-02
引言：在当今世界的建筑业中，钢筋混凝土构件已得到极其广泛的应用。一个建筑物的使用年限与钢筋混凝土构件的力学性能及使用寿命直接有关，而钢筋混凝土保护层在保证结构受力性能、结构安全和持久性、结构耐火性能等方面起着十分重要的作用，所以，钢筋混凝土保护层在施工过程中必须高度重视并加强质量控制，那又该如何控制呢?本文从钢筋与混凝土共同作用的受力原理，结合多年的施工实践，来谈谈钢筋保护层的重要性及其在施工中的控制。
一、钢筋保护层概述及钢筋混凝土构件的工作原理
（一）钢筋保护层概述。钢筋的混凝土保护层厚度，是指受力钢筋的外边缘到混凝土外边缘的距离。其作用表现在两个方面：一是物理保护，混凝土紧紧包裹在钢筋表面，保护钢筋免受外力和有害物质的直接侵害，二是化学保护，水泥水化时析出大量Ca(OH)2,使混凝土保持较强的碱性，在这样的高碱环境中钢筋表面就会生成一层钝化膜，不会腐蚀生锈。
（二）钢筋混凝土构件的工作原理。钢筋和混凝土在建筑结构中是一个不可分割的整体，从材料的力学性能来分析，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，抗拉强度则很低。但两者的弹性模量较接近，还有较好的粘结力，这样既发挥了各自的受力性能，又能很好地协调工作，共同承担结构构件所承受的外部荷载。钢筋混凝土构件是作为一个整体承受着外力。同时，由于混凝土的抗拉强度很低，故只考虑混凝土所承受的受压应力，而拉应力则全部由钢筋来承担。对于受力构件截面设计来讲，受拉的钢筋离受压区越远，其单位面积的钢筋所能承受的外部弯矩也越大，这样钢筋发挥效率也就越高。
二、钢筋混凝土构件保护层厚度的确定
对于受力钢筋混凝土构件截面设计来讲，在钢筋所能承受的弯矩范围内，受拉的钢筋离受压区越远，其单位面积的钢筋所能承受的外部弯矩也越大，这样钢筋发挥的力学效能也就越高。所以一般来讲，钢筋混凝土构件受拉钢筋总是应尽量靠近受拉一侧混凝土构件的边缘。如果钢筋混凝土构件的钢筋位置放置错误或者钢筋的保护层过大，轻则降低了钢筋混凝土构件的承载能力，重则会发生重大事故。
（一）钢筋保护层最小厚度规定
1、纵向受力的普通钢筋及预应力钢筋，其混凝土保护层(钢筋外边缘至混凝土表面的距离)不应小于钢筋的公称直径，且应符合表1的规定。
表1纵向受力钢筋的混凝土保护层最小厚度(mm)
注：基础中纵向受力钢筋的混凝土保护层厚度不应小于40mm；当无垫层时不应小于70mm。
2、辅助钢筋的保护层厚度梁、柱中的箍筋、构造筋的保护层不应小于15mm。板、墙、壳中分布钢筋保护层不应小于表1中相应保护层数值减10mm，且不应小于10mm。3、预制钢筋混凝土受弯构件，钢筋端头保护层厚度应不小于10mm，预制的肋形板主筋保护层应按梁的数值采用。4、要求使用年限较长的重要建筑物和受沿海环境侵蚀的建筑物的承重结构。当处于露天或室内高湿度环境时，其保护层应适当增加。5、有防火要求的建筑物，其保护层厚度尚应遵守防火规范有关规定。处于四、五类环境中的建筑物，其混凝土保护层厚度尚应符合国家现行有关标准的要求。6、当梁、柱中纵向受力钢筋的混凝土保护层厚度大于40mm，应对保护层采取有效的防裂構造措施。
（二）环境类别的分类
表2
（三）确定钢筋混凝土保护层的方法及步骤：1、构件所处的环境查表2确定环境类别；2、依据构件种类、混凝土强度、环境类别查表1并结合纵向受力钢筋、辅助钢筋的直径及辅助钢筋保护层的要求确定保护层最小厚度。
三、钢筋混凝土构件保护层厚度偏差原因分析
（一）梁、柱在钢筋下料、制作的尺寸不准或对钢筋的相互间位置关系考虑不周，导致在梁、柱节点等部位的钢筋出现贴模、移位等情况。且垫块未绑扎在梁、柱受力钢筋上，造成保护层偏大，构件有效截面偏小。
（二）模板支撑体系不够牢固，使模板体系的刚度和稳定性不够，从而导致胀模、下沉的现在发生，造成保护层偏大。
（三）钢筋保护层厚度偏差最难控制的部位在板的负弯矩筋处，目前工地上常用的支设方法是加设马凳来固定钢筋位置，但这种用单根圆钢制作的马凳，结构简单，当有侧向力时，很容易倾倒，造成负弯矩筋下沉。
（四）目前多数工程采用泵送混凝土，施工时泵管端部导管不易控制，操作时，导管由于受混凝土冲击及泵管移动等惯性的影响，方向难以把握，导致工人站立不稳而踩踏钢筋使其变位，造成钢筋保护层厚度偏大。
（五）混凝土施工时楼板标高控制不准，楼板混凝土厚度超厚，造成钢筋保护层厚度偏大。
（六）由于使用砂浆保护层垫块，没有按照规范要求的密度加够，并且砂浆垫块强度不够，造成楼板底部保护层厚度不够。
（七）设计不合量，局部钢筋及楼板的线管累计厚度超过板厚。梁柱节点及主次梁钢筋直径较大，纵横向钢筋相互交叉，造成钢筋保护层厚度超厚。
四、钢筋混凝土构件保护层厚度保证措施
（一）板钢筋的保证措施。控制板钢筋的混凝土保护层，分两方面采取措施，一个是板底筋，另一个是负弯矩筋。板筋的垫块厚度一般为15㎜或20mm，要具有足够的强度，以免在钢筋绑扎和浇筑混凝土过程中被压碎而导致钢筋移位，不可与其他部位的垫块混用，板类构件的垫块安装1㎡面积内不少于2个。在放置垫块时，必须绑扎牢固,避免在混凝土浇筑过程中受到人或振动器碰动而位移。对于板的负弯矩筋的保护层，在施工现场中是比较难控制的。可采取如下措施：1、做好技术交底、班前教育，加强质量管理，使全体操作人员重视保护板面上层负筋的正确位置；操作人员行走时应自觉沿钢筋支撑点通行，不得随意踩踏中间架空部位钢筋。2、尽可能合理和科学地安排好各工种交叉作业，在板底钢筋绑扎后，线管预埋和模板收头应减少作业人员数量。3、砼工在浇筑时应搭设跑道，避免人员直接踩踏钢筋。对易发生裂缝的部位和负弯矩筋受力最大区域，应铺设临时性活动挑板，扩大接触面，分散应力，尽力避免上层钢筋受到重新踩踏变形。4、在砼浇筑前及浇筑中安排足够数量的钢筋工跟班，及时将被人踩过或被器具压变形的负筋或被振捣棒振松的钢筋迅速调正。5、对传统马凳进行改进，有效控制现浇板厚度和保护层厚度，即：用20mm×40mm的方管或DN15的圆管进行焊接，高度略高于混凝土楼板面，用来控制混凝土的厚度。然后制作专用挂钩，采用的直径10㎜圆钢制作，上部挂在马凳上，下部勾住负弯矩筋，用来控制负弯矩筋的位置。待浇筑完一工作面混凝土后，随即将其水平向摘钩、垂直提起，置于下一处混凝土浇筑面周转使用。
（二）梁墙柱保护层控制措施：梁墙柱保护层虽然比较容易控制，但也是最容易出现跑模、胀模的部位。在施工过程中所见最多的也是梁、墙、柱的跑模、胀模。建议从以下几个方面加强控制措施：1、梁墙柱保护层纵横向间距一般控制在l米左右(且不少于2列)，切忌数量太少。2、保证主筋位置，对主筋位移过大的，要及时修整到位，避免造成保护层过大或过小。3、保证梁、墙、柱拉钩的加工尺寸准确，水平筋或箍筋的加工尺寸准确。4、及时进行混凝土养护工作，保证混凝土的早期强度；拆除模板施工时做好技术交底，在强度达标的前提下，小心拆除，切忌破坏墙柱保护层。5、保证模板支撑系统的刚度和稳定性，保证穿墙螺杆的强度，防止由于跑模胀模引起的保护层过大。
（三）认真执行“三检”制度，加强过程控制，并及早铺设好必要的通道，以防钢筋绑扎成型检验合格后，又被其他班组人员踏踩造成变形不合格，同时也为各类管理人员在监督、抽检、复检工作中的通行提供方便。
（四）对于设计厚度超出规范要求的钢筋保护层厚度的部位，应及时与设计单位联系，出具变更通知或重新核定。
作者单位：广西亨泰建设有限公司
关键词：钢筋混凝土构件；保护层；保护层厚度；控制措施
中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：1006-4117（2011）09-0321-02
引言：在当今世界的建筑业中，钢筋混凝土构件已得到极其广泛的应用。一个建筑物的使用年限与钢筋混凝土构件的力学性能及使用寿命直接有关，而钢筋混凝土保护层在保证结构受力性能、结构安全和持久性、结构耐火性能等方面起着十分重要的作用，所以，钢筋混凝土保护层在施工过程中必须高度重视并加强质量控制，那又该如何控制呢?本文从钢筋与混凝土共同作用的受力原理，结合多年的施工实践，来谈谈钢筋保护层的重要性及其在施工中的控制。
一、钢筋保护层概述及钢筋混凝土构件的工作原理
（一）钢筋保护层概述。钢筋的混凝土保护层厚度，是指受力钢筋的外边缘到混凝土外边缘的距离。其作用表现在两个方面：一是物理保护，混凝土紧紧包裹在钢筋表面，保护钢筋免受外力和有害物质的直接侵害，二是化学保护，水泥水化时析出大量Ca(OH)2,使混凝土保持较强的碱性，在这样的高碱环境中钢筋表面就会生成一层钝化膜，不会腐蚀生锈。
（二）钢筋混凝土构件的工作原理。钢筋和混凝土在建筑结构中是一个不可分割的整体，从材料的力学性能来分析，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，抗拉强度则很低。但两者的弹性模量较接近，还有较好的粘结力，这样既发挥了各自的受力性能，又能很好地协调工作，共同承担结构构件所承受的外部荷载。钢筋混凝土构件是作为一个整体承受着外力。同时，由于混凝土的抗拉强度很低，故只考虑混凝土所承受的受压应力，而拉应力则全部由钢筋来承担。对于受力构件截面设计来讲，受拉的钢筋离受压区越远，其单位面积的钢筋所能承受的外部弯矩也越大，这样钢筋发挥效率也就越高。
二、钢筋混凝土构件保护层厚度的确定
对于受力钢筋混凝土构件截面设计来讲，在钢筋所能承受的弯矩范围内，受拉的钢筋离受压区越远，其单位面积的钢筋所能承受的外部弯矩也越大，这样钢筋发挥的力学效能也就越高。所以一般来讲，钢筋混凝土构件受拉钢筋总是应尽量靠近受拉一侧混凝土构件的边缘。如果钢筋混凝土构件的钢筋位置放置错误或者钢筋的保护层过大，轻则降低了钢筋混凝土构件的承载能力，重则会发生重大事故。
（一）钢筋保护层最小厚度规定
1、纵向受力的普通钢筋及预应力钢筋，其混凝土保护层(钢筋外边缘至混凝土表面的距离)不应小于钢筋的公称直径，且应符合表1的规定。
表1纵向受力钢筋的混凝土保护层最小厚度(mm)
注：基础中纵向受力钢筋的混凝土保护层厚度不应小于40mm；当无垫层时不应小于70mm。
2、辅助钢筋的保护层厚度梁、柱中的箍筋、构造筋的保护层不应小于15mm。板、墙、壳中分布钢筋保护层不应小于表1中相应保护层数值减10mm，且不应小于10mm。3、预制钢筋混凝土受弯构件，钢筋端头保护层厚度应不小于10mm，预制的肋形板主筋保护层应按梁的数值采用。4、要求使用年限较长的重要建筑物和受沿海环境侵蚀的建筑物的承重结构。当处于露天或室内高湿度环境时，其保护层应适当增加。5、有防火要求的建筑物，其保护层厚度尚应遵守防火规范有关规定。处于四、五类环境中的建筑物，其混凝土保护层厚度尚应符合国家现行有关标准的要求。6、当梁、柱中纵向受力钢筋的混凝土保护层厚度大于40mm，应对保护层采取有效的防裂構造措施。
（二）环境类别的分类
表2
（三）确定钢筋混凝土保护层的方法及步骤：1、构件所处的环境查表2确定环境类别；2、依据构件种类、混凝土强度、环境类别查表1并结合纵向受力钢筋、辅助钢筋的直径及辅助钢筋保护层的要求确定保护层最小厚度。
三、钢筋混凝土构件保护层厚度偏差原因分析
（一）梁、柱在钢筋下料、制作的尺寸不准或对钢筋的相互间位置关系考虑不周，导致在梁、柱节点等部位的钢筋出现贴模、移位等情况。且垫块未绑扎在梁、柱受力钢筋上，造成保护层偏大，构件有效截面偏小。
（二）模板支撑体系不够牢固，使模板体系的刚度和稳定性不够，从而导致胀模、下沉的现在发生，造成保护层偏大。
（三）钢筋保护层厚度偏差最难控制的部位在板的负弯矩筋处，目前工地上常用的支设方法是加设马凳来固定钢筋位置，但这种用单根圆钢制作的马凳，结构简单，当有侧向力时，很容易倾倒，造成负弯矩筋下沉。
（四）目前多数工程采用泵送混凝土，施工时泵管端部导管不易控制，操作时，导管由于受混凝土冲击及泵管移动等惯性的影响，方向难以把握，导致工人站立不稳而踩踏钢筋使其变位，造成钢筋保护层厚度偏大。
（五）混凝土施工时楼板标高控制不准，楼板混凝土厚度超厚，造成钢筋保护层厚度偏大。
（六）由于使用砂浆保护层垫块，没有按照规范要求的密度加够，并且砂浆垫块强度不够，造成楼板底部保护层厚度不够。
（七）设计不合量，局部钢筋及楼板的线管累计厚度超过板厚。梁柱节点及主次梁钢筋直径较大，纵横向钢筋相互交叉，造成钢筋保护层厚度超厚。
四、钢筋混凝土构件保护层厚度保证措施
（一）板钢筋的保证措施。控制板钢筋的混凝土保护层，分两方面采取措施，一个是板底筋，另一个是负弯矩筋。板筋的垫块厚度一般为15㎜或20mm，要具有足够的强度，以免在钢筋绑扎和浇筑混凝土过程中被压碎而导致钢筋移位，不可与其他部位的垫块混用，板类构件的垫块安装1㎡面积内不少于2个。在放置垫块时，必须绑扎牢固,避免在混凝土浇筑过程中受到人或振动器碰动而位移。对于板的负弯矩筋的保护层，在施工现场中是比较难控制的。可采取如下措施：1、做好技术交底、班前教育，加强质量管理，使全体操作人员重视保护板面上层负筋的正确位置；操作人员行走时应自觉沿钢筋支撑点通行，不得随意踩踏中间架空部位钢筋。2、尽可能合理和科学地安排好各工种交叉作业，在板底钢筋绑扎后，线管预埋和模板收头应减少作业人员数量。3、砼工在浇筑时应搭设跑道，避免人员直接踩踏钢筋。对易发生裂缝的部位和负弯矩筋受力最大区域，应铺设临时性活动挑板，扩大接触面，分散应力，尽力避免上层钢筋受到重新踩踏变形。4、在砼浇筑前及浇筑中安排足够数量的钢筋工跟班，及时将被人踩过或被器具压变形的负筋或被振捣棒振松的钢筋迅速调正。5、对传统马凳进行改进，有效控制现浇板厚度和保护层厚度，即：用20mm×40mm的方管或DN15的圆管进行焊接，高度略高于混凝土楼板面，用来控制混凝土的厚度。然后制作专用挂钩，采用的直径10㎜圆钢制作，上部挂在马凳上，下部勾住负弯矩筋，用来控制负弯矩筋的位置。待浇筑完一工作面混凝土后，随即将其水平向摘钩、垂直提起，置于下一处混凝土浇筑面周转使用。
（二）梁墙柱保护层控制措施：梁墙柱保护层虽然比较容易控制，但也是最容易出现跑模、胀模的部位。在施工过程中所见最多的也是梁、墙、柱的跑模、胀模。建议从以下几个方面加强控制措施：1、梁墙柱保护层纵横向间距一般控制在l米左右(且不少于2列)，切忌数量太少。2、保证主筋位置，对主筋位移过大的，要及时修整到位，避免造成保护层过大或过小。3、保证梁、墙、柱拉钩的加工尺寸准确，水平筋或箍筋的加工尺寸准确。4、及时进行混凝土养护工作，保证混凝土的早期强度；拆除模板施工时做好技术交底，在强度达标的前提下，小心拆除，切忌破坏墙柱保护层。5、保证模板支撑系统的刚度和稳定性，保证穿墙螺杆的强度，防止由于跑模胀模引起的保护层过大。
（三）认真执行“三检”制度，加强过程控制，并及早铺设好必要的通道，以防钢筋绑扎成型检验合格后，又被其他班组人员踏踩造成变形不合格，同时也为各类管理人员在监督、抽检、复检工作中的通行提供方便。
（四）对于设计厚度超出规范要求的钢筋保护层厚度的部位，应及时与设计单位联系，出具变更通知或重新核定。
作者单位：广西亨泰建设有限公司