控制钢筋保护层的原理及措施
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钢筋混凝土构件保护层厚度的重要性及控制摘要:目前,随着社会科学技术的飞速发展,无论是各类现代化的建筑结构,还是各类交通基础结构,均需要使用到钢筋混凝土,其中,在钢筋混凝土构件的设计与施工过程中,加强钢筋混凝土构件保护层是确保其结构耐久性的一个关键因素。
在实际工程中,由于没有按照规范的规定来设计钢筋保护层的厚度,特别是在施工环节,存在着有大有小的现象,从而造成很多混凝土构件和结构的质量问题,所以,在施工中需要严格控制钢筋混凝土构件保护层的厚度。
基于此,本文首先简要分析钢筋混凝土构件的工作原理,随后分析钢筋混凝土构件保护层厚度的重要性,最后从多个方面阐述钢筋混凝土构件保护层厚度的控制措施,以此来供相关人士交流参考。
关键词:钢筋混凝土;构件保护层;厚度;重要性;控制措施引言:钢筋混凝土构件在建筑和市政工程中得到广泛的应用,在日常的施工监理工作中,对钢筋混凝土建筑施工的实体质量进行监理检验,是施工监理工作的一个重要方面。
因钢筋混凝土工程量大、工程面广,在现场验收时,常会遇到施工单位对钢筋混凝土构件保护层厚度没有严格把握,导致钢筋安装不准确。
此外,在混凝土浇筑完毕之后,无法直接观察到其内部结构,给工程质量埋下隐患。
钢筋混凝土构件保护层厚度偏差,除原材料质量之外,还会对其受力性能和耐久性产生直接影响,与建筑的安全和使用寿命密切相关,所以,钢筋混凝土构件保护层需要引起参与施工的各方的高度重视并加以控制。
一、钢筋混凝土构件的工作原理钢筋混凝土构件是指钢筋和混凝土的组合。
从原料的力学性质来看,钢筋的抗拉强度和抗压强度都比较高,而混凝土的抗拉强度则比较低,但二者的弹性模量较为相近,具有较好的化学粘合力、机械咬合力和销栓力,从而在充分发挥其受力特性的同时,能够有效地协同工作,共同承担结构部件所受的外载[1]。
在进行结构分析时,将钢筋混凝土构件视为一个整体,另外,因为混凝土的拉伸强度比较小,为了简化计算,通常只考虑其承受的压应力,而拉应力将完全由钢筋承担。
钢筋保护层厚度控制措施为了响应谷竹高速公路标准化建设的要求,进一步加强对桥涵、隧道结构物钢筋安装质量的控制,结合本项目工程实际特制定以下钢筋保护层控制措施:一、桥梁工程1、桩基础钢筋笼绑扎制作好以后,应按设计要求将保护层钢筋均匀安装在钢筋笼外侧,并点焊牢固;钢筋笼顶部应临时增设一个内箍,内箍与外露主筋焊死,在钢筋笼安放到位后通过顶部内箍和护筒进行固定,确保桩基砼浇筑过程中钢筋笼不发生偏移;2、墩柱2.1、影响墩柱保护层厚度的因素分析目前墩柱的施工工艺比较简单,多为先行加工安装钢筋,采用定型钢模板控制墩柱的几何尺寸,浇筑混凝土并振捣密实,根据环境采用合适的养生措施.影响墩柱保护层厚度的因素有很多,笔者从工序上分为以下几方面主要原因:⑴钢筋加工安装原因保护层厚度在施工过程中反映为钢筋与模板的距离,因此,墩柱钢筋的骨架几何尺寸直接影响成型后墩柱的保护层厚度.在模板几何尺寸一定的情况下,墩柱骨架钢筋尺寸愈大,则相应的保护层厚度愈小,反之亦然.其次,由于墩柱的平面位置要求比较严格,《公路工程质量验收评定标准》规定墩柱的轴线偏位为10mm,而墩柱保护层厚度的要求为±5mm,这就意味着墩柱钢筋的安装位置必须控制在设计位置±5mm内,否则墩柱的平面位置与保护层无法同时满足标准要求,出现这种情况时一般以牺牲墩柱保护层厚度来保证平面位置的准确,这也是目前的通病.另外墩柱钢筋的骨架刚度也是很重要的方面,钢筋的精确定位目前一般只控制顶与底,如果骨架自身刚度不足,势必导致钢筋中部位置失去控制,进而影响到保护层的控制.⑵定型钢模板原因定型模板的几何尺寸直接决定成型后墩柱的几何尺寸,墩柱的几何尺寸与钢筋骨架的几何尺寸及平面位置共同决定了保护层.在其它影响因素不变的情况下,模板几何尺寸愈大将导致保护层厚度愈大,反之亦然.在假设钢筋平面位置与几何尺寸严格与设计一致的情况下,模板的最大几何尺寸误差也不能超过5mm,如果考虑到钢筋平面位置与几何尺寸的合理误差,模板加工要求的精度就更高.⑶混凝土浇筑混凝土浇筑工艺直接影响到已经调整并加固完毕的钢筋及模板,如下料方式不当容易造成钢筋与模板间垫块脱离位置,振捣人员上下方式不当容易引起钢筋整体晃动并导致位置偏移,振捣棒插入位置不当容易导致钢筋移位.2.2、针对性措施研究控制保护层的总体工作思路在严格控制钢筋及模板平面位置、几何尺寸的基础上控制钢筋与模板的距离,并使钢筋、模板及相应的固定设施<垫块、模板固定支架及拉索>形成一个整体,在浇筑混凝土过程中避免破坏钢筋、模板的整体性,从而保证钢筋保护层厚度在控制范围内.遵照这一思路,结合前面的原因分析,针对性的进行措施研究.⑴墩柱钢筋加工安装墩柱钢筋一般设计为竖向受力主筋按照一定间距焊接固定到环向骨架钢筋上,在主筋外侧按照一定间距盘绕螺旋形箍筋.因此,控制墩柱钢筋笼的几何尺寸关键在于控制环向骨架钢筋的几何尺寸.笔者经多个工地观察发现现场加工工人很难准确把握环形骨架钢筋的半径,图纸一般只提供环形骨架钢筋中心轴线半径,无法直接用于生产控制.经过多次数据测算调整,发现加工环形骨架筋的圆柱形构件半径=环形骨架半径-环形骨架筋钢筋半径-4mm~6mm时效果最好.环形骨架钢筋直径16mm~20mm时取用4mm,22mm~25mm时取用5mm,大于25mm时取用6mm.钢筋骨架整体刚度通过加强主筋与环形骨架筋焊接及主筋与外部螺旋形箍筋固定来实现.在钢筋加工、安装现场发现,对于钢筋笼整体的刚度而言,主筋与螺旋形箍筋的固结尤为重要,建议在主筋与螺旋形箍筋交叉点采用点焊或铁丝梅花形固定,即间隔一个交叉点固定.另外螺旋形箍筋使用前先调直,在半径相近的圆形构件上弯曲成相近环形半径备用,保证螺旋形箍筋与主筋密贴.钢筋安装定位先确定中心点,按照图纸设计半径±5mm在现场用墨线标出,钢筋安装时只有全部主筋都落在墨线形成的环内才可固定,完成钢筋的安装工作.⑵墩柱模板加工墩柱定型钢模板从模板设计、模板加工制作控制模板的几何尺寸.模板设计一方面保证构件的几何尺寸,同时考虑模板的周转次数,进行相应的刚度设计;定型钢模板在起吊、运输、使用时需要考虑模板的承载情况,确保使用过程中模板不变形.模板加工需要设计相应的胎模,在胎模上进行预拼装,检查各项数据指标,合格后电焊固定.电焊焊接过程中一定要考虑电焊温度变化在模板内部形成的内应力,防止模板从胎模上落架后由于自身内应力过大逐步变形,根据模板刚度决定一次施焊长度,一般控制在2cm左右,并且实施跳焊,分散模板内部的温度应力,避免应力集中.⑶墩柱混凝土浇筑为减轻混凝土入模冲击力对钢筋与模板间垫块的影响,混凝土自由落体高度大于2m时采用串筒,必要时设置减速板.另外人员上下通过专用软梯,禁止通过攀爬固定完毕的钢筋.振捣时严格控制振捣棒的落点位置在距离钢筋10cm~15cm 处,禁止振捣棒碰触钢筋.3、承台、系梁、盖梁、结构钢筋首先应保证钢筋加工时尺寸控制在允许偏差范围以内,同时骨架绑扎成型后要求线形直顺、整齐、稳固,必要时需搭设钢筋固定架,以保证钢筋整体性.骨架安装时工人尽量不站在钢筋上进行施工,可搭设简易操作平台.实际施工中因为施工队素质不高,责任心不强使得钢筋安装质量很难保证,主要从以下几点进行控制:3.1、钢筋下料尺寸不准确,绑扎成型效果差现象:在进行绑扎时,尺寸时大时小,过大放进去无法与主筋密贴,过小放不进骨架中;危害:无法真正让骨架形成一个有机整体,影响构配件结构受力防治方法:设计钢筋下料卡具、模具和定位器,提前计算和规划好下料尺寸,确保下料批次钢筋几何尺寸一致,消除人为误差.3.2、钢筋骨架外形尺寸不准现象:在模板外绑扎的钢筋骨架,往模内安放时发现放不进去,或钢筋划刮模板.危害:使钢筋在混凝土中无足够的保护层厚度.甚至造成结构承载力降低.预防措施:制作钢筋骨架加工模架,对每种规格的钢筋实行间距定位,模架的外形必须满足设计的钢筋外形尺寸,防止钢筋绑扎偏斜或骨架扭曲,绑扎过程中必须绑扎牢固,进行整体吊装,适当可将钢筋模架设计的比钢筋骨架外形小1cm 左右.3.3、钢筋混凝土结构<构件>保护层厚不足现象:<1>预制板及箱梁底板、顶板、腹板保护层厚度没有达到规范要求.<2>预制板制成后,板底出现裂缝,凿开混凝土检查,发现保护层厚度不足.危害:保护层厚度过小,易事受力筋过早锈蚀,危及结构安全.防治方法:<1>检查砂浆或者塑胶垫块厚度是否准确,并根据模板面积大小适当垫够;<2>钢筋网片有可能随混凝土浇捣而沉落时,应采取措施防止保护偏差.<3>建议采用工厂生产的专业垫块用于施工控制,同时要人为对已合模板的钢筋保护层厚度进行检查,及时发现需要加垫块的地方,主要检查仔细即可.3.4、露筋现象:结构或构件拆模时,发现混凝土表面有钢筋露出.危害:钢筋露出,使受力筋没有了保护层,危及结构.预防措施:<1>砂浆垫块应垫得适量可靠,竖直筋可采用埋有铁丝的垫块,绑在钢筋骨架外侧;同时,为使保护层厚度准确,应用铁丝将钢筋骨架拉向模板,将垫块挤牢.<2>严格检查钢筋的成型尺寸:模外绑扎钢筋骨架时,要控制好它的外形尺寸,不得超过允许偏差.治理方法:范围不大的轻微露筋可用水泥砂浆堵抹.为保证修复砂浆与原混凝土可靠结合,原混凝土用水冲洗、铁刷刷净,表面湿润,水泥砂浆中掺适量的环氧树脂加以修补;重要部位露筋经技术鉴定后采取专门补强方案处理,不合格的应进行报废处理.3.5主筋、分布筋间距不符合设计要求,绑扎不顺直现象:主筋分布筋因间距掌握不好,有大有小,且纵横不成直线.危害:使结构混凝土因受力钢筋不直,分布不均而不能有效抵抗主拉应力,而发生裂缝.预防措施:在模具上成型,配合卡具等定位器进行安装,然后逐点进行绑扎.4、梁板钢筋施工相关措施:一是钢筋加工从下料抓起,严抓钢筋起弯平顺度、角度.尽量减少对后续工作的影响;二是钢筋绑扎、安装准确定位,采用钢筋定位架与钢尺配合标记施工,确保符合设计要求,无漏筋现象;三是钢筋的保护层垫块使用梅花形高强度砂浆垫块,绑扎牢固可靠,并加强马蹄处钢筋保护层控制;五是自检控制,查漏补缺;六是将可行性和实用性不断完善和改进,不断提高工程质量.5、桥面铺装钢筋5.1、桥面铺装钢筋网片由于面积大,所以不容易固定,建议梁板预制时在梁顶预埋门形筋<高度、大小根据实际情况确定>,预埋钢筋可经设计增加;5.2、铺装钢筋网片安装时与预埋门形筋焊接固定,以保证上部净保护层为准,最后整个桥面钢筋形成一个整体平面,无论是站人还是施工中都很难被扰动,因此可以有效控制保护层厚度.6、防撞墙钢筋6.1、防撞墙钢筋在应边梁预制时预埋连接筋,在实际施工过程中往往扰动教大,位置偏移后使得防撞墙钢筋保护层无法保证,造成防撞墙砼表面裂纹较多.6.2、建议在边梁预制时将防撞墙钢筋绑扎成形,取消连接筋后直接与大梁翼板钢筋焊接固定,顶端用固定架进行固定,确保线形顺直,尺寸准确,梁板浇筑砼后钢筋自然稳固直顺,且可以免掉防撞墙钢筋焊接工序,使防撞墙质量更有保障.二、涵洞工程1、整体式涵洞基础上部钢筋网片的固定措施在模板顶部用钢管单独搭设网格状钢筋固定架,要求与模板体系脱离,在模板外两侧及仓内分别设2-3根钢管柱,以维持钢管架子的稳定,仓内钢管柱直接套PVC管在施工后拔出,并用砼灌满;将制作好的钢筋网片用8#铁丝吊在固定架上,吊点均匀布置,要求满足保护层要求,并使钢筋网片保持水平、不下沉;2、涵洞台帽钢筋的固定措施待砼浇至台帽底部时,暂停砼施工,立即在仓内绑扎安装钢筋骨架,并在准确定位后用铁丝吊在上部钢管或拉杆上,防止钢筋因砼振捣发生下沉;台帽前沿侧向钢筋保护层厚度可采用焊接钢筋头来控制,钢筋头与模板的接触面应切成斜面,按一个沉降缝左、中、右不少于三点设置;靠背墙一侧同样用钢筋焊住与背墙模板顶死,控制钢筋骨架偏移.3、预制盖板盖板钢筋绑扎成型后,在底板及两侧安放符合要求的塑料垫块<或合格的砂浆垫块,必须与钢筋绑死>,骨架上部采取固定措施,防止钢筋骨架上浮.三、隧道工程二次衬砌1、一般用垫块,有成品塑料垫块,还有自己做的高标号砂浆垫块,前者有眼,可以穿扎丝绑在钢筋上,后者在制作的时候就把扎丝预埋在垫块里,在无拱架的地段,围岩表面坑洼不平,只要保证模板一侧的保护层厚度就可以了,可以用架立筋加长抵在围岩表面的办法来定位,架立筋与防水板接触的一段做成弯钩,防止顶破防水板.2、山岭隧道如果围岩在Ⅳ级或以上,光面爆破的质量一定要控制好,这样就不会出现过大的欠挖和超挖,初期支护喷混凝土的厚度也在一定程度上制约了二衬混凝土的厚度. 超挖的一班结果是:为了达到隧道轮廓尺寸的要求,二衬时钢筋保护层会偏厚,多则10cm,甚至更多.欠挖比超挖更难处理,直接导致二衬厚度满足不了要求,基本上要返工!3、此外、监控量测很重要,在二衬钢筋保护层厚度的控制中起着很重要的作用,所以必须加强监控量测.以上控制措施在条件具备时,应严格执行,切实保证桥涵、隧道结构物的钢筋间距和保护层质量,使得本项目结构物质量上一个新的台阶.。
预制叠合板是一种常用于建筑结构中的材料,它具有轻质、高强度、耐久性好的特点,是建筑工程中不可或缺的重要材料。
在预制叠合板的制作过程中,钢筋的保护层控制措施显得尤为重要,它不仅关乎到预制叠合板的质量和安全性,还与建筑结构的使用寿命密切相关。
1. 钢筋保护层的作用钢筋是加固预制叠合板的关键材料,它的质量直接关系到整个结构的稳定性和安全性。
而钢筋的保护层则是为了防止钢筋因外界环境的侵蚀而受到损坏,同时也有利于钢筋与混凝土的粘结,提高整体的承载能力和使用寿命。
2. 控制措施(1)加强材料选择:在预制叠合板的制作过程中,应该选择质量可靠、符合规范标准的混凝土原材料,同时对钢筋的选材也要严格把关,确保其符合国家标准和工程要求。
(2)控制浇筑质量:在混凝土浇筑过程中,应该控制浇筑的混凝土质量和浇筑速度,确保钢筋的充分包裹,避免因浇筑不均匀而导致的保护层不足或者过厚的问题。
(3)施工条件的控制:在预制叠合板的生产施工过程中,应该控制好施工环境,在潮湿、高温、多风等条件下,加强对保护层的控制,避免因环境因素而导致保护层质量不达标。
(4)质量检测和验收:在预制叠合板的制作过程中,应该加强质量检测和验收工作,及时发现和处理保护层质量不达标的情况,确保预制叠合板的质量和安全。
3. 监督管理在预制叠合板的生产和施工过程中,相关部门应该加强监督管理,制定严格的标准和规范,对制作工艺和质量进行监督和把关,确保预制叠合板的质量和安全性。
4. 结语预制叠合板的钢筋保护层控制措施是建筑工程中非常重要的一环,它不仅关系到预制叠合板的质量和安全性,还与建筑结构的使用寿命密切相关。
只有加强材料选择、控制浇筑质量、施工条件的控制、质量检测和验收以及监督管理,才能确保预制叠合板的钢筋保护层质量达标,保障建筑工程的质量和安全。
5. 技术先进的材料和施工工艺在当前建筑行业,随着科技的不断发展,很多新型材料和施工工艺已被引入到预制叠合板的生产和施工中。
钢筋保护层控制措施一、灌注桩保护层控制措施1、准确定位桩基位置,防止桩基偏位。
2、严格控制钻头大小,防止出现孔径偏小现象,而造成保护层过小;经常长时间使用的钻头应及时修补。
3、防止缩孔现象发生,土质差的情况,采用失水率小的优质泥浆护壁并且快转慢进。
4、保证钻孔竖直度,钻机支平垫稳,钻杆必须竖直,钻进过程中勤观察勤测量,发现偏移及时校正。
5、成孔后,检测钻孔竖直度,如果出现偏位,应重新扫孔。
6、防止钢筋笼加工、制作必须严格按照设计图纸和规范要求;确保钢筋绑扎及焊机的质量,保证钢筋骨架的稳固性。
7、钢筋笼位置尺寸进行严格验收,确保位置准确,固定牢固,合乎要求。
8、控制钢筋笼下发的位置,保证钢筋笼位于孔中心。
二、承台、系梁、盖梁保护层控制措施1、钢筋下料人员应熟悉图纸及规范的要求。
钢筋加工时要放样尺寸要正确,特别是对一些钢筋布置密集,复杂的图纸,钢筋须经计算后根据实际进行放样,避免由于交接点处钢筋密集无法安装。
2、加强模板质量控制,模板制作的尺寸偏差也会导致保护层的超标,所以还要注意模板工程的制作和安装。
制作要规范、尺寸要精确,特别是缩模、扩模现象很容易导致钢筋保护层超限。
3、加强模板拉杆及支撑系统控制,根据结构部位的大小,通过计算对拉杆、钢管大小及数量,防止出现拉杆拉断及钢管无法承受现象。
4、重视钢筋的绑扎成型工序,绑扎时要按图纸、规范操作,保证钢筋骨架各部分尺寸及精度。
合理安排各方向的主筋与副筋位置,确保主筋位置的安放准确,是避免出现钢筋保护层偏差的前提。
5、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。
我合同段统一采用细石混凝土垫块,垫块的数量应满足要求,垫块每平方米不少于4块;当钢筋直径较小时,容易发生保护层变形的地方,应适当加密垫块。
6、注意成品保护,加强监管力度,禁止施工人员在已绑扎成型并经验收的钢筋上随意的乱踏,且不得将较重的机械设备器具放在钢筋骨架上,造成垫块被倾倒或脱位,使保护层厚度得不到保证。
梁板构件钢筋保护层厚度的控制措施钢筋保护层厚度的主要作用有两点,一是保证钢筋与心的粘结力。
钢筋与心之间在荷载作用下产生劈裂应力,保护层厚度较薄时,钢筋与心之间很快产生劈裂破坏,直接影响碎构件的承载力;而当保护层厚度与钢筋直径之比超过某个临界值之后,不会再产生劈裂破坏,因此,碎结构设计规范根据大量的试验结果,规定了钢筋保护层厚度的最小值。
二是保证心结构的耐久性。
碎在大气中会产生碳化,当碳化深度达到钢筋表面时,钢筋产生锈蚀,直接影响碎构件的耐久性;当保护层碎具有足够的厚度,能保证砂的碳化深度在相当长的时间不会达到钢筋表面,而且能保证与钢筋垂直的裂缝宽度不致过大,碎保护层就可以长期保护钢筋免遭锈蚀。
因此,现行的心结构施工质量验收规范和心结构设计规范,为确保碎构件的承载力和耐久性,把保护层厚度提到一个很高的位置,要求在结构验收时必须提供保护层厚度实体检测结果,作为结构验收的依据之一。
在实际的施工中,钢筋保护层厚度受施工现场众多因素的影响,如操作人员技术水平、施工环境、机械设备、施工工艺等的影响,使钢筋保护层厚度出现较大的偏差。
对现行规范实施前的碎构件进行钢筋保护层厚度实体检测,检测结果与现行规范要求有较大的差距,实体检测的合格率只有70%〜80%。
为了提高钢筋保护层厚度的控制质量,满足现行规范的要求,又要把增加的成本控制在最小的范围内,经过多年来的实践探索,总结了以下控制措施:一、充分理解规范各条款的要求和相互关系《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)有关保护层厚度的规定(略)和根据《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204—2002)有关保护层厚度的规定(略)二、从设计方面控制在梁与柱相交的节点处重叠的梁钢筋层数量至少2层,钢筋直径比较大,节点部位的所有梁钢筋保护层厚度均要达到要求是比较困难的。
因此,在图纸会审前要认真熟悉施工图情况,能否通过优化设计,从施工角度向设计单位提出意见,在设计单位同意下实施变更。
保证钢筋保护层的技术措施钢筋保护层是混凝土结构中起着重要作用的一部分。
它的主要功能是保护钢筋免受外界环境的腐蚀和损坏,从而确保混凝土结构的持久性和安全性。
为了保证钢筋保护层的质量和有效性,采取一系列的技术措施非常重要。
首先,施工人员应严格按照设计要求和相关标准进行操作。
这包括正确选择和放置钢筋,确保其与混凝土之间有足够的保护层,并避免出现钢筋暴露的情况。
同时,在混凝土搅拌和浇筑过程中,应注意均匀分布和浇筑的密实性,以确保混凝土与钢筋之间的粘结力。
其次,控制混凝土的质量是保证钢筋保护层的重要措施之一。
混凝土的稳定性和耐久性直接影响到钢筋保护层的质量。
因此,在施工过程中,应严格控制混凝土的配合比、水灰比、砂浆的粒径分布等。
避免出现过度流动或干燥的混凝土,在浇筑过程中采取适当的振捣措施,确保混凝土的均匀性和密实性。
此外,采用防护措施也是保证钢筋保护层质量的重要手段。
对于容易暴露在外部环境中的钢筋,可以采用防腐涂层或环氧涂层进行保护。
这些涂层具有良好的防腐性能和耐候性,能够有效延长钢筋的使用寿命。
同时,在施工过程中,应注意避免腐蚀物质对钢筋的直接接触,如盐水、酸碱等。
此外,定期检查和维护也是确保钢筋保护层质量的重要措施之一。
在混凝土结构的使用寿命中,不可避免地会出现一些损坏或磨损的情况。
因此,建议进行定期的检查和维护工作,及时发现和修复钢筋保护层的问题。
检查时应注意观察钢筋暴露的情况、保护层厚度和涂层质量等。
综上所述,保证钢筋保护层的技术措施是确保混凝土结构持久性和安全性的关键。
施工人员应严格按照设计要求进行操作,控制混凝土质量,采用防护措施,并定期检查和维护。
只有通过这些综合措施的有效配合,才能保证钢筋保护层的质量和有效性。
浅谈钢筋保护层的重要性及控制措施【摘要】改革开放以来,随着我国经济的迅猛发展,建筑行业也日益发达。
各地的建筑物如雨后春笋般矗立起来。
而现代的建筑物,不管是单层的工业厂房还是随处可见的摩天大厦亦或是民用的普通建筑,都是以钢筋混凝土作基本构件的。
所以你根本无法想象如果没有钢筋混凝土,这些建筑物将会是什么样子。
钢筋又必须要有保护层。
本文将简单分析钢筋保护层对于现代建筑的重要性以及施工过程中的控制措施。
【关键词】现代建筑;钢筋保护层;重要性;控制措施1.钢筋保护层的重要性1.1 从钢筋与混凝土共同工作的条件分析钢筋与混凝土作为两种不同性质的材料,要确保两者有效共同工作必须要具备以下几个条件:(1)钢筋与混凝土之间存在着一定的粘结力,能够确保牢固结合成整体,在受力之后产生的变形一致,不会出现相对滑移的现象;(2)钢筋与混凝土这两者温度线的膨胀系数很接近,因此,温度发生变化时,不会产生很大的温度应力来造成两者间的粘结损坏;(3)混凝土对于钢筋不存在腐蚀作用,钢筋外面的保护层可以避免钢筋被锈蚀,最终达到确保钢筋混凝土这一构件持久耐用的目的。
以上几点告诉我们,只有确保钢筋拥有一定的保护层,才能与混凝土更好地共同协调工作,一起承担结构的构件承受来自外部的荷载。
1.2 从钢筋构件的工作状态来分析钢筋与混凝土是两种完全不同的力学性能材料,混凝土自身特点就是具有很强的抗挤压能力,而钢筋的特点是抗拉能力很强,把这两类材料结合在一起,就是充分运用这两者的力学性能,进行分工,让混凝土来承受压力,由钢筋来承受拉力。
如果就受力构件的截面计算来看,如果被拉伸的钢筋距离受压区越是远,那么单位面积钢筋可以承受外部的弯矩也就越大,如此钢筋所发挥的作用就越高了。
通常情况下,不管是梁或是板,承受拉力的钢筋应该尽量贴近被拉的混凝土构件边缘,最明显的受力方式是挑梁,一旦将上面受力的钢筋放向下或者钢筋保护层偏大,也会大幅度降低了挑梁承载力,严重的话可能会导致重大事故。
控制钢筋保护层的原理及措施摘要:通过对钢筋混凝土中钢筋与混凝土共同作用受力原理的分析,结合施工中常见的问题而提出控制混凝土中钢筋保护层厚度的措施,以便在设计与施工中能够正确使用。
关键词:混凝土;钢筋;保护层在国内的诸多建筑中。
尤其是在民用建筑中,大多数结构均采用以钢筋混凝土为主材的结构体系,那么混凝土中钢筋的保护层厚度成为了不容忽视的问题,现就依据规范中的要求、钢筋与混凝土共同作用的受力原理以及设计施工中得到的经验谈一些自己的看法。
从材料的力学性能分析,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,钢筋与混凝土之所以能够共同工作,是因为混凝土结硬并达到一定的强度以后,两者之间建立了足够的黏结强度,能够承受由于钢筋与混凝土的相对变形在两者界面上所产生的相互作用力。
对于受力构件截面设计来讲,钢筋几乎承担着所有的拉应力,所以受拉钢筋离受压区越远就越能发挥较高的效率,所以一般来说。
无论是梁或板的受拉钢筋,都应尽量靠近受拉一侧混凝土构件的边缘,这样如何控制混凝土构件的保护层厚度就显得尤为重要。
如悬挑构件的受力钢筋应设在构件上部的受拉区,如果保护层过大,那么实际是减小了构件的有效截面高度或厚度,从而很大程度上降低了构件的承载能力,但如果钢筋保护层厚度过小,则容易造成钢筋外露,或钢筋受力时表面混凝土剥落,从而使钢筋失去了混凝土的保护,也影响了钢筋与混凝土的相对变形而产生的作用力,这样构件整体性受到破坏。
在设计中,要求按照《混凝土结构设计规范》(GB 50010--2002)第9.2节的规定执行,另外,还有几个地方的钢筋混凝土构件保护层厚度要求特殊注意:①防水混凝土的迎水面保护层厚度为50mm(保护层厚度大于40时可在混凝土保护层中离构件表面一定距离(一般可设置在保护层厚度的中部)加设钢筋网片,一般可采用由4@150的双向钢筋网);②对有覆土的地下结构,其顶板上部钢筋的保护层为25mm(梁为35mm);③与土壤接触的非防水混凝土墙的保护层为25mm④梁板中预埋管的混凝土保护层厚度不应小于30mm;⑤处于露天环境中的悬挑板,由于受力钢筋因混凝土开裂更容易受到腐蚀,因此,在结构设计中应提出明确的保护措施,有条件时应增大受力钢筋的混凝土保护层厚度。
控制钢筋保护层的原理及措施
【摘要】通过对钢筋混凝土中钢筋与混凝土共同作用受力原理的分析,结合施工中常见的问题而提出控制混凝土中钢筋保护层厚度的措施,以便在设计与施工中能够正确使用。
【关键词】混凝土;钢筋;保护层
在国内的诸多建筑中。
尤其是在民用建筑中,大多数结构均采用以钢筋混凝土为主材的结构体系,那么混凝土中钢筋的保护层厚度成为了不容忽视的问题,现就依据规范中的要求、钢筋与混凝土共同作用的受力原理以及设计施工中得到的经验谈一些自己的看法。
从材料的力学性能分析,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,钢筋与混凝土之所以能够共同工作,是因为混凝土结硬并达到一定的强度以后,两者之间建立了足够的黏结强度,能够承受由于钢筋与混凝土的相对变形在两者界面上所产生的相互作用力。
对于受力构件截面设计来讲,钢筋几乎承担着所有的拉应力,所以受拉钢筋离受压区越远就越能发挥较高的效率,所以一般来说。
无论是梁或板的受拉钢筋,都应尽量靠近受拉一侧混凝土构件的边缘,这样如何控制混凝土构件的保护层厚度就显得尤为重要。
如悬挑构件的受力钢筋应设在构件上部的受拉区,如果保护层过大,那么实际是减小了构件的有效截面高度或厚度,从而很大程度上降低了构件的承载能力,但如果钢筋保护层厚度过小,则容易造成钢筋外露,或钢筋受力时表面混凝土剥落,从而使钢筋失去了混凝土的保护,也影响了钢筋与混凝土的相对变形而产
生的作用力,这样构件整体性受到破坏。
在设计中,要求按照《混凝土结构设计规范》(gb50010—2002)第9.2节的规定执行,另外,还有几个地方的钢筋混凝土构件保护层厚度要求特殊注意:①防水混凝土的迎水面保护层厚度为50mm (保护层厚度大于40时可在混凝土保护层中离构件表面一定距离(一般可设置在保护层厚度的中部)加设钢筋网片,一般可采用由4@150的双向钢筋网);②对有覆土的地下结构,其顶板上部钢筋的保护层为25mm(梁为35mm);③与土壤接触的非防水混凝土墙的保护层为25mm④梁板中预埋管的混凝土保护层厚度不应小于30mm;
⑤处于露天环境中的悬挑板,由于受力钢筋因混凝土开裂更容易受到腐蚀,因此,在结构设计中应提出明确的保护措施,有条件时应增大受力钢筋的混凝土保护层厚度。
并采用相应的防裂构造措施,当不具备加厚保护层厚度时。
应在结构设计中对建筑的防水层提出明确的要求,并应定期更换确保防水的效果。
而且在设计的过程中还应该考虑施工工艺特点,比如井字梁节点处粱的纵横交叉钢筋产生的“叠合”现象,部分钢筋的保护层厚度值会超过设计规范的要求,这种情况只能是保证满足主要受力构件的保护层要求;通常情况下砖混结构中阳台挑梁较构造圈梁优先考虑,框架结构中框架柱优于框架梁。
剪力墙结构中剪力墙及其连梁、暗柱要优于楼板等等。
在工程实例中,由于钢筋保护层厚度不到位引起的质量问题可谓是数不胜数。
例如现在的楼板跨度越来越大,由计算结果可以看出,支座处的负弯矩比跨中的正弯矩要大得多,但是施工时施工单位对
支座负弯矩钢筋又不是很重视,结果在新建楼盘还未投入使用或刚投入使用时就发现楼板上支座部分出现裂缝,而引起这种问题的大多数原因都是保护层厚度过大,导致楼板的负弯矩钢筋发挥不出自身的作用。
保护层厚度过大主要原因是施工时支撑钢筋的马墩间距太大。
更有些施工单位根本就不设置(仅依靠楼面粱上部钢筋搁置和分离式配筋的拐脚支撑),再加上各工种交叉作业,施工人员行走频繁,这样上层钢筋就会弯曲变形,而在混凝土浇捣时又没有及时更正,所以钢筋的保护层厚度就远达不到刚绑扎好时的位置了。
到最后只能采取局部加固补强措施,这样除了影响工程质量外还增加了工程造价。
在工程中常用来检测钢筋保护层的仪器有钢筋雷达测定仪和磁
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;如含磁性骨料的混凝土,不宜采用无消磁能力的电磁测定设备进行检测。
此外,对于建筑物中的特殊构件,如基础、壳体等,或者是受土方填挖、水位、测试角度等因素影响,到达后期工序不能完全提供规范要求的检测条件,应考虑其他方法对目标实体进行控制,如局部开槽钻孔测定,但应及时修补。
由于该方法对结构本身损坏较大,所以在实际工程中除特殊情况应尽量避免采用。
另外。
在确定应用设备时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。
对钢筋保护层的控制措施提出以下建议:①对墙柱等竖向构件的
钢筋保护层一般比较容易控制,如控制钢筋的加工尺寸要准确;模板施工时切忌破坏墙柱保护层;多采用一些新工艺、新产品,如采用垫块或使用卡撑式定位件等。
②对楼板的钢筋保护层在施工中就比较难控制了,所以建议采用卡槽式混凝土垫块,要求其纵横向间距不要太大,特别是对于比较细的钢筋间距应更小一些。
除此之外,施工时应尽可能合理地安排好各工种交叉作业时间以减少板面钢
筋绑好后作业人员的踩踏;混凝土浇筑前或浇筑中应有钢筋工作人员进行及时的修整;在浇筑时应在裂缝易发生部位或负弯矩筋受力较大的区域铺设临时性活动挑板,扩大接触面、分散应力,避免上层钢筋受到重新踩踏变形;而楼板的板底受力钢筋的保护层厚度可以采用不低于混凝土构件强度等级的素混凝土垫块来控制。
综上所述,如果对钢筋保护层厚度不够重视,其产生的危害是不容忽视的,所以我们要在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对工程结构的重要性并进行有效的
控制,使质量控制工作进入自我改良的良性循环中。