文章首先阐述了《混凝土结构工程施工质量验收规范》要求,然后对保护层的作用加以阐述,提出在现在的建筑中保护层存在的问题,并提出对保护层质量控制的方法。
1.前言
随着经济的发展,以及城市化进程的加快,我国的建筑行业也得到了蓬勃的发展。现今的建筑主要是钢筋混凝土的结构,保护层在这样的结构中是比不可少的。下文将对保护层在建筑工程中的作用及质量控制问题进行阐述。
2.《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204―2002)要求自 2002 年 4 月 1 日《混凝土结构工程施工质量验收规范》实施以来,其附录 E 就钢筋保护层厚度的抽样检验部分、检验数量、检验结果的允许偏差以及验收合格的标准做了详细规定。钢筋混凝土结构中的钢筋保护层厚度是指:受力主筋外边缘到混凝土表面距离。依据《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2002)附录 E,钢筋保护层厚度检验时,纵向受力钢筋保护层厚度的允许偏差,对梁类构件为 +10mm,-7mm;对板类构件为 +8mm,-5mm。依据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)第 9.2.1 条,纵向受力的普通钢筋及预应力钢筋,其混凝土保护层厚度不应小于钢筋的公称直径。
3.保护层的作用
3.1保证结构的受力性能
钢筋混凝土结构主要是依靠钢筋与混凝土的粘结而共同受力,混凝土与钢筋间的这种粘结力称之为握裹力。而握裹力则是由三部分组成:一是黏结力,它是由混凝土颗粒钢筋间的胶合力;二是机械咬合力,也就是混凝土与凹凸钢筋表面接触而产生的咬合力;三是摩擦力,由于混凝土从流塑状态凝结硬化为固体状态,产生收缩变形挤压钢筋,当结构处于受力状态时,便产生巨大的摩擦力。正是这种强大的握裹力的存在,钢筋混凝土结构才能具有很强的承载能力。而钢筋外必须具有一定厚度的保护层,才能确保钢筋与混凝土间的握裹力达到一定的强度。但是钢筋的保护层也不宜过大,因为在进行截面计算时,受力钢筋越靠外截面的有效面积就越大,截面的承载能力也越大。所以一般来说,不管是梁结构还是板结构,受拉钢筋应该尽量的靠近结构边缘。
3.2 保护钢筋不被腐蚀
钢筋若长时间暴露与空气中则很容易产生锈蚀,从而影响到建筑结构物的耐久性,因此为保护好钢筋混凝土结构中粗细相间的桩柱体,其将与压密的基土形成复合地基而相互共同作用来控制沉降、提高承载力。
4.存在的问题
4.1规范准则中关于钢筋保护层厚度的检测要求不够明确
(1)检测要求同建筑物的结构特点结合不够紧密。在我们的意识中,结构组成不同的建筑物,混凝土构件所扮演的角色与重要性也不一样。在通常情况下,不同结构类型的建筑物,其中各混凝土构件的重要性也不相同。对于结构的主体来说,就上部结构主体而言,在砖混的结构当中,构造圈梁的重要性不如阳台挑梁的,在其他的结构,譬如砖混结构中,梁的重要性要低于柱。就基础部分而言,条形基础底板、独立柱基础底板的重要性要优于地圈梁、联系梁等构件。在较为繁琐的时候,如果只划分一类构件的地位,那么这种支护技术的作用就会大打折扣,但就目前监理工作的实际情况看,尽管这种要求的初衷是将因地制宜的灵活性留给了参建各方,但在实际执行过程中确实存在一定的主观弹性空间。
(2)需要检测的构件划分结构不丰富。混凝土的构件有复杂的形势,在规范中提出,梁和板的构件应当有相应的要求,来保证工程顺利进行。可是,当前的规定是远远不能满足工程需要的。这并非构件种类确定在进行制作的时候遇到相应技术障碍,而是在进行这种规范是会,如此划分结构给后期检测和判定除了一个大的难题,阻碍工程进行。
4.2施工工艺中存在的问题
在规范中,钢筋保护层有严格的要求,如果达不到要求,则视为不合格。因此,设计者要对保护层的特殊构件、特殊部位、特定工序等三个方面入手,进行控制工作。特殊构件指的是在选取的部分构件中,有悬挑的构件总量应该占所有构件中的一半以上,特殊部位,值得是对保护层内部作用比较大的部件,而特定工序,指得是必须要通过的一些重要工序。
4.3现有的检测手段未得到各方的充分认知
常用检测设备通常分为声学原理、电磁学原理两大类。如钢筋雷达测定仪、磁性钢筋保护层测定仪等。基于自身设计原理的特点,其各自应用特点也不相同。如法向投影重叠的两根以上钢筋,声学原理设备不宜采用。此外,对于建筑物中的特殊构件,如基础、壳体等,由于受土方挖填、水位、配筋方式、测试角度等因素影响,到达后期工序时,不能完全提供规范要求的测试条件。确定应用设备,还必须对检测时产生的破损、检测所达到的深度、不确定程度等因素进行充分考虑,提出科学、合理的检测方案。
5.保护层厚度控制
5.1设计、施工控制
重点应从两方面着手,一是抓施工前技术交底;二是抓过程中要素控制。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 1.5cm,而基础的保护层厚度通常为 5cm,有时甚至达到 10cm。因此,在对操作者的技术交底中必须明确此厚度,否则很容易造成返工。施工过程中,重点要做到规范操作,特别是在混凝土现浇板浇捣过程中,尤其需要重视。往往钢筋绑扎时位置很正确,但一到浇捣时情况就造成的结果是支撑钢筋的马墩被踩倒,混凝土上层钢筋弯曲变型,保护层的厚度也就得不到保证。所以在施工过程中,应做到规范操作,严禁操作人员在钢筋上随意行走;对上层钢筋应作有效的固定;浇捣中还应经常检查,发现问题及时解决。
5.2全方位的质量控制
由于现有多数工程的钢筋保护层厚度偏差未能达到验收规范的要求,钢筋保护层厚度偏差过大已成为我国混凝土结构施工质量控制中最薄弱的环节之一。这应引起规范制订、设计、施工、监理等各方面的高度重视,各方应共同努力提高钢筋保护层厚度的控制质量,以确保实际工程的安全性与耐久性。
规范制订方面,设计规范按3、2节建议适当提高钢筋最小保护层厚度的要求,同时将箍筋保护层厚度控制也列为强制性条文;验收规范应增加箍筋保护层厚度允许偏差的要求,同时进一步研究纵向受力钢筋与箍筋保护层厚度允许偏差的合理取值,使其既符合保证工程质量的要求,又使多数工程可以达到该要求、不致过于苛刻。
设计方面,图纸说明中应区分纵向受力钢筋和箍筋、分布钢筋,并对其保护层厚度要求分别进行规定;对重要构件及部位,应规定结构实体钢筋保护层厚度检验的范围、方法及数量要求。
施工方面,应重视钢筋保护层厚度的控制,探索纵筋、箍筋、板面钢筋、板底钢筋等不同钢筋保护层厚度的控制方法,确保保护层厚度控制质量达到设计及验收规范要求;应按设计要求,对重要构件及部位委托有相应资质的检测单位进行结构实体钢筋保护层厚度检验。
监理方面,应特别重视钢筋工程中保护层厚度控制的旁站监理,严格检查与把关;做好结构实体钢筋保护层厚度检验的见证工作。
6.结语
在建筑工程中,保护层的施工虽然不能影响到整个工程的质量,但其作用也是不可小觑的。在设计、施工、验收的每一个环节都要严格按照规范执行,出现问题及时解决,以保证整个工程的顺利完工。
参考文献
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