工程质量与管理 浅谈混凝土钢筋保护层的重要性及施工控制措施 摘要：钢筋和混凝土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。筋保护层厚度过小，一方面容易造成钢筋露筋或钢筋受力时表面混凝土剥落，另一方面随 着时间的推移，表面的混凝土将逐渐碳化，从而导致钢筋锈蚀，断面减小，强度降低，钢筋与混凝土之间失去粘结力，构件整体 性受到破坏，严重时还会导致整个结构体系的破坏。重点应从两方面着手，一是结合质量体系中的作业指导书抓施工前技术交 底；二是抓我们质量体系中提到的施工过程要素控制。 关键词：钢筋混凝土；保护层重要性；控制措施 一、钢筋混凝土概论 我们搞工程的人都知道钢筋保护层在钢筋混凝土构件中的重要性。 但钢筋保护层究竟有什么作用？保护层多大才合适？钢筋怎样才能发挥出 它固有的力学特性呢？现在从钢筋与混凝土共同作用的受力机理，结合多 年的工程施工实践和处理此类质量事故的经验，谈谈钢筋保护层的重要 性及其在施工中的控制措施。 众所周知，现代建筑已离不开钢筋混凝土构件，无论是单层工业厂房 还是高达数百米的摩天大楼，要是没有钢筋与混凝土，很难想象将会是一 个什么样的后果。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，混凝土在建筑工程中的应用更是近１００年左右时间的事。自从我们 的前辈发明水泥这种新兴建筑原材料，工程施工技术得到了突飞猛进的 进步。特别是近５０年，由于普通钢筋混凝土结构及预应力钢筋混凝土结构 在工程中的应用，更使得建筑领域发生了翻天覆地的革命。摩天大楼拔地 而起，几百米跨度的桥梁建造也由过去的神话变成了现实。这中间都少不 了钢筋和混凝土这两种材料的功劳。 那么，钢筋与混凝土到底是如何工作的呢？它们究竟是什么样的关系 呢？从材料的物理力学性能来讲，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，根据前辈们不断实验和在实 践中的应用得知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。 二、钢筋和混凝土共同工作的状况和原理 学过钢筋混凝土结构的人都知道，因为钢筋与混凝土之间存在足够 的粘结力，在结构计算时，钢筋混凝土构件是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。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， 这样钢筋发挥的效率也就越高。 三、钢筋保护层的作用和重要性 根据钢筋混凝土中的钢筋工作状况，一般无论是梁还是板，受拉钢筋 总是应尽量靠近受拉一侧混凝土构件的边缘。如挑梁的受力筋应设在构 件上部受拉区。如果放置错误或者钢筋保护层过大，轻则降低了梁的承载 能力，重则会发生重大事故。这就涉及到钢筋放在什么位置最好呢？受拉 的钢筋是否越靠边越好呢？答案当然是否定的。这是因为钢筋的主要成分 是铁，铁在常温下就很容易氧化锈蚀，更别说在高温或潮湿的环境中。钢 筋被包裹在混凝土构件中形成钝化保护膜，不与外界接触相对还比较安 全，但如果钢筋保护层厚度过小，也就是钢筋过分靠近受拉区一侧，一方 面容易造成钢筋露筋或钢筋受力时表面混凝土剥落，另一方面随着时间 的推移，表面的混凝土将逐渐碳化，用不了多久，钢筋外混凝土就失去了 保护作用，从而导致钢筋锈蚀，断面减小，强度降低，钢筋与混凝土之间失 去粘结力，构件整体性受到破坏，严重时还会导致整个结构体系的破坏。 在工程实际中，由于钢筋保护层厚度未按规范要求所导致的质量问 题不胜枚举。在我单位住宅楼工程中就出现过这样的问题，现举两个比较 突出的例子。（１）目前建设工程中的楼板基本上采用的都是现浇板，模板 采用的都是胶合板，大多数施工单位在现浇楼板的天棚部位基本上都不 采用粉刷处理，施工中由于钢筋保护层薄，导致住户装潢后天棚出现钢筋 锈迹，这种现象较为普遍存在；（２）目前房屋楼板跨度也越来越大，比如住 宅的客厅楼板跨度均在４．０米左右；楼板采用现浇楼板，设计是双层双向钢 筋网。从结构的力学计算来讲，支座处的负弯矩不比跨中板底正弯矩小多 少，但由于施工时施工单位对支座负弯矩钢筋未引起足够重视，结果工程 刚竣工还未使用就发现楼板上表面四周墙根处出现了许多裂缝。后经“建 筑工程质量监督检测站”检查测试后发现，楼板支座处负筋的保护层普遍 超过规范２－４ｃｍ，使楼板上部的负弯矩钢筋的作用大大降低，有些甚至完 全失去作用，最后经设计验算同意后采取局部加固补强措施，尽管这样还 是给我们工程管理人员造成了很大的负面影响和损失。根据一些专家援 引有关资料统计，目前住宅楼板开裂原因中７０％左右是由钢筋保护层位 置不正确引起的。 四、钢筋保护层的控制措施 钢筋保护层既然这么重要，那么钢筋保护层又该如何控制呢？本人认 为重点应从两方面着手，一是结合质量体系中的作业指导书抓施工前技 术交底；二是抓我们质量体系中提到的施工过程要素控制。 在施工前，应针对不同的工程部位，根据设计图纸及施工验收规范， 确定正确的钢筋保护层。保护层的厚度并非千篇一律，一般来说现浇楼板 的保护层厚度１５ｒａｍ，而基础的保护层厚度通常为５０ｒａｍ，我单位环境工程 中，在景观水池部位的框架柱保护层达到７０ｍｍ。因此，在对操作者的技术 交底中必须严格按照设计施工图和相关规范明确此厚度，否则很容易造 成返工。 在我们过去浇筑混凝土时经常找几个石子把钢筋垫起来，后来发展 到预制同保护层厚度一样厚的混凝土垫块，目前采用的是成品塑料垫块； 在施工过程中，不但要采用好的保护层材料，重点还要做到规范操作，特 别是在混凝土现浇板浇捣过程中，尤其需要重视。往往是钢筋绑扎时位置 都很正确，但一到浇捣时情况就变了样，不是人踩就是工器具压在上面， 由此造成的结果是支撑钢筋的马凳被踩倒，混凝土上层钢筋弯曲变形，保 护层的厚度也就得不到保证。所以在施工过程中，不但应做到规范操作， 严禁操作人员在钢筋上随意行走；还要对上层钢筋应作有效的固定；浇捣 中钢筋工还应经常检查，发现问题及时解决。 我们对楼板支座处负筋的保护层采用设置钢筋马凳的方法，其纵横 向间距不应大于７００ｒａｍ（即每平方米不得少于２只），特别是对于 ８一类 细小钢筋，马凳的间距应控制在６００ｒａｍ以内（即每平方米不得少于３只）， 才能取得较良好的效果。局部采用废旧的粗螺纹钢筋焊接成通长的钢筋 连体马凳，这样既能解决支撑钢筋的马凳被踩到问题又能承受一定的施 工人员和设备的重量不会导致上层钢筋的弯曲变形，实践证明这种方法 还是能比较有效的解决混凝土浇筑时钢筋移位和被踩踏弯曲的问题。对 于一些比较容易的部位还是采用成品塑料保护层在浇筑混凝土前按照交 底要求固定好、固定牢固，在浇筑的过程中加强检查，如果做到这样也不 会出现露筋现象。 （下转第１１４页） ‘１１１・ 工程质量与管理 管理部门和相关的业务部门要协调好各项工作，在保证水电工程施工质 月），２００９（５） 量的前提下，要不断提高其经济效益。 参考文献： 【１】汪蔚荣，张小芳水电工程建设项目中甲供材料的管理［『】水力发电， ２０１１（１１） ［３】苟代友．浅谈水电工程建设甲供材料的控制与管理Ｕ】＿四川水力发电， ２００９（２） ［４］刘建革，黄克俭．关于“甲供材料”工程监理的一些体会 建设监理 ２００７（２） 【５］许峰，袁效骏．结合案例剖析“甲供材料”的会计处理ｕＪ．经济研究导刊 【２】李梅．水利工程建设过程中“甲供材料”的利与弊Ｕ】．中国水运（下半 ２００９（１６） （上接第１１１页） 五、结束语 诚然，钢筋保护层厚度对单项工程质量并不是起决定作用的，有些结 构裂缝的成因是非常复杂的，但如果不重视它，所产生的危害也是不容忽 视的。我们从事施工管理和工程技术的人员要在正确了解钢筋及混凝土 的受力机理的前提下，充分认识到合理的钢筋保护层厚度对工程结构的 重要性。只有防微杜渐，加大过程控制，才能使我们的工程施工技术水平 ‘１１４’ 得到进一步提高。 参考文献 【１］赵乾域谈混凝土保护层卟建筑工人，２００９（０８） 【２】赵建良．钢筋混凝土构件保护层厚度的重要性及控制Ⅲ．山西建筑， ２００６（２Ｏ） ［３】杜少军、马文昌．浅析钢筋保护层的作用机理及控制措施Ⅱ］中国建设 信息，２００９（１２）