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摘要：对于结构物的钢筋保护层厚度合格率达到90%以上的要求，本文通过分析群桩承台钢筋保护层厚度的施工影响因素，制定合理有效的控制措施，从而提升桥梁结构的整体施工质量。
关键词：承台；钢筋保护层；控制措施
随着国民经济的持续快速发展，交通工程基础设施建设，特别是高速公路网建设，对地方经济发展的支撑作用日益显现。在工程质量管理标准不断提高的今天，桥梁施工质量受到了越来越广泛的关注。其中，钢筋保护层厚度合格率须达到90%以上，对施工方日常的桥梁施工管理提出了更高的要求。
结构物的钢筋保护层厚度是否满足设计要求，将会直接影响受力钢筋有效锚固、钢筋砼结构的受力体系和结构物的耐久性。
本文以在建的余慈高速项目为研究背景，对主线高架桥群桩承台的钢筋保护层厚度的控制进行探讨，分析影响因素，制定解决措施。
一、施工简介
余慈高速项目为在既有道路（兰曹大道）上利用中分带扎墩全线敷设高架桥建设高速公路。本项目主线桥均采用群桩承台基础，承台结构平面形状为矩形或八边形，采用C30砼浇筑。基坑深度在5m以下的承台厚度分别为2.5m、2.8m和3.0m，一般埋深在1m左右，开挖深度在4m左右。由于施工区域地质属于软土地质，现状兰曹大道中分带土质较好，为了减小基坑开挖后对道路的影响，基坑采用围檩+钢板桩支护。
基坑深度5m以下的承台结构形式如下：
标准断面的八边形承台支护形式如下：
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单位：cm
对于群桩承台这样的大体积结构，保护层厚度的偏差控制在±10mm范围，要求确实不低。
二、钢筋保护层厚度的控制意义
钢筋保护层是指混凝土构件中，起到保护钢筋避免钢筋直接裸露的那一部分混凝土，从混凝土表面到最外层钢筋公称直径外边缘之间的最小距离。
钢筋的主要组成元素为铁，化学性质较为活泼，易受水及酸性物质腐蚀而减小自身受力截面。混凝土的性质相对稳定，不仅可与钢筋粘结牢固，且能为其提供碱性环境，保护其免受外界侵蚀。混凝土与大气中的二氧化碳作用下会发生碳化反应，也会受到二氧化硫的的侵蚀。因此必须保证钢筋保护层有足够的厚度，方可对钢筋起到保护作用。
钢筋与混凝土之间的粘结锚固作用会使钢筋和混凝土在荷载作用下产生劈裂应力，该应力可降低构件的承载能力。因而，在保护层厚度设置时规定了最小值，以免保护层厚度过小导致钢筋过分靠近受拉区一侧，易造成露筋现象，从而导致钢筋与混凝土之间失去足够的粘结力而影响结构的承载力，加快钢筋的锈蚀。
同时，钢筋混凝土构件只有具有足够的截面才能实现按照设计要求承受荷载。钢混结构受力的特点要求钢筋在构件中的位置尽量处于结构的边缘才能充分发挥其受力性能。保护层厚度越大，则有效受力截面越小，继而降低构件的承载力。
三、承台钢筋保护层厚度的影响因素
对于常规的钢筋混凝土构件，钢筋保护层厚度的主要影响因素无外乎钢筋的制作安装和模板的安装。受结构物本身的尺寸、施工现场的环境、主材和周转材料的特性、施工方法的选择和施工人员的专业素养不同，影响钢筋保护层厚度的控制因素又各不相同。
本项目的承台钢筋采用钢筋厂统一加工制作，运送至现场安装；承台混凝土由拌和站统一拌和，罐车运输至现场，采用溜槽浇筑。
经过对首批承台的保护层厚度检测数据进行统计，部分结构合格率偏低，主要原因分析如下：
1、施工人员对钢筋保护层的质量控制意识不强
在施工过程中，施工技术人员和一线工人一般都比较重视混凝土的实体质量，对于钢筋保护层厚度直接影响结构物耐久性、安全及使用功能的重要性认识不够，导致在施工过程中，施工人员对涉及钢筋保护层工序检查不够仔细，特别是隐蔽工程的钢筋保护层厚度检查，未能全过程跟踪检查和控制。
2、钢筋骨架的制作和安装质量影响
钢筋下料尺寸有较大偏差，半成品钢筋加工制作不规范，导致制作的承台钢筋实际尺寸与设计有较大出入。钢筋安装线性不顺直，焊接和机械连接不到位，产生了钢筋骨架的安装误差。在半成品钢筋的运输和吊装过程中不注意，引起了钢筋变形。承台钢筋骨架的定位不准确，导致承台钢筋保护层产生偏差。
3、模板制作及安装质量的影响
本项目的承台模板均为钢模，模板尺寸和止浆条的设置都会对承台的结构尺寸带来影响。模板的平面位置安装不准确及由于垫层不平带来的模板倾斜，都会影响钢筋骨架与模板的相对位置，从而影响钢筋保护层厚度。模板的固定和限位措施不到位，导致模板在混凝土浇筑过程中出现移位现象，使得承台构件的保护层出现偏差。
4、垫块设置不到位
购买的钢筋保护层垫块不标准，垫块厚度与保护层厚度设计值不一致。垫块的强度不足，设置密度和数量不足，在施工过程中经常出现垫块移位和脱落，对混凝土保护层厚度产生较大影响。
5、混凝土浇筑过程控制不严
混凝土浇筑过程中，浇筑工人不注意对混凝土垫块的保护，振捣棒触碰到钢筋和模板，导致垫块和模板发生移位和变形。
四、承台钢筋保护层厚度的控制措施
1、认真学习图纸，做好图纸交底
（1）施工前，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，选择合适的保护层垫块，垫块强度C30，与承台构件同标号。
（2）在作业前，对操作人员进行详细的技术交底，并进行现场操作讲解和示范。对钢筋班组和混凝土、模板班组提出控制要求，强调钢筋保护层的重要性，提高施工人员的思想意识，化被动作业为主动作业。
2、加强各工序的施工质量控制
（1）钢筋制作及安装质量控制
①钢筋加工、制作必须严格按照设计和规范要求。
②为了保证钢筋骨架的稳固性，在制作安装过程中，要确保钢筋焊接及机械连接的质量。
③承台钢筋骨架安装工艺要合理、科学，骨架安装完成后，要对骨架位置尺寸进行认真检查，确保位置准确。对预埋的直线段墩柱钢筋，合理安排安插的位置，先安装承台顶层钢筋，后安插墩柱预埋筋，避免出现钢筋挤占保护层的情况。
钢筋骨架的固定措施必须得当，固定必须牢固，防止在混凝土浇筑过程中发生移动。
⑤半成品钢筋在运输过程中要防止变形，现场的堆放和吊装也需要考虑相应的防变形措施。
（2）模板制作及安装质量控制
①模板制作要规范，尺寸要准确，考虑止浆条对结构外形的影响；确保模板平整度、强度和刚度符合要求，避免成型构件局部保护层存在偏差。②模板安装位置准确。由于群桩承台模板为数块拼装而成，一块模板的小偏差会累计至整个模板体系的大偏差，因此需严格控制模板的吊装，确保模板面与测设的结构外边线重合，并与钢筋骨架对应。
③控制垫层的平整度。重视垫层的标高和浇筑平整度控制，若垫层表面倾斜，则模板无法确保竖直，保护层厚度控制将无法实现。特别要注意多雨季节的地下水对垫层的影响，水压力较大时应适当加大垫层的厚度，以确保垫层的平整和稳定。
④模板固定和限位措施到位，加强模板的外侧具有足够的支撑，避免承台混凝土浇筑过程中，模板发生移位现象。
（3）钢筋保护层的垫块设置
钢筋保护层垫块由专人负责和检查验收。安放、绑扎固定钢筋保护层垫块应作为钢筋工程施工中的一个重要环节。
①要避免垫块设置的数量不够，导致钢筋下沉或垫块被压碎、变形的情况，应根据施工方案合理布置垫块，根据现场情况还应适当加密垫块的间距。
②垫块应合理、准确地绑扎在受力钢筋上，固定要牢固，防止在浇筑过程中发生移位和滑落。混凝土浇筑前全面检查垫块是否缺少或损坏。
（4）混凝土浇筑过程控制
①在浇筑混凝土前，必须由质检员对钢筋保护层、垫块厚度及设置进行检查验收，验收合格并办理隐蔽记录后，方可开始浇筑砼。
②承台混凝土采用溜槽浇筑，浇筑混凝土时应两侧同步对称浇筑，尽量减少对钢筋骨架的冲击。
③在混凝土浇筑时，注意对垫块的保护，避免振动棒触碰钢筋、模板和垫块。
④在浇筑过程中，随时检查模板的外部支撑情况和螺栓连接情况，防止发生移位。
3、实行分级检查验收制度
各道工序完工后，首先由工班自检，合格后报项目部质检工程师，由质检部联合工程部抽检合格后方可报监理工程师验收。
4、执行首件工程认可制度
每项单个构件施工前上报施工方案，经批复后在首件工程施工中实施，首件工程完成后应进行总结，对需完善的工艺、注意事项等进行讨论、交底、明确，确保后续施工的工程质量不低于首件。
5、严格检测程序
项目部自检、监理中心试验室抽检按质监站检测程序进行，所有外露钢筋混凝土的保护层厚度合格率不低于90%。
五、结束语
要求施工技术人员和施工班组提高保护层厚度的质量意识，严格按照施工规范和设计图纸的规定，从施工组织、钢筋骨架的加工制作与安装、模板的选用与安装、保护层垫块的选用和设置、混凝土的浇筑和振捣等环节入手，实行严格的分级检查制度和检测程序，保护层厚度可以得到有效控制，混凝土的耐久性和安全性得到保证。
参考文献：
[1]《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）；中国建筑工业出版社
[2]《公路工程质量检验评定标准》（JGJF80/1-2012）；中国建筑工业出版社
[3]《公路桥涵施工技术规范》（JTG/F50-2011）；人民交通出版社
[4]《公路工程混凝土结构防腐蚀技术规范》；（JTG/T B07-01-2006）中国建筑工业出版社
论文作者:沈炜
论文发表刊物:《基层建设》2016年15期
论文发表时间:2016/11/16
标签：钢筋论文; 保护层论文; 垫块论文; 厚度论文; 混凝土论文; 模板论文; 骨架论文; 《基层建设》2016年15期论文;