提高大橋墩柱鋼筋保護(hù)層厚度合格率的措施

提高大橋墩柱鋼筋保護(hù)層厚度合格率的措施摘要：本文分析了大橋墩柱鋼筋保護(hù)層不合格的原因、影響因素以及控制措施，希望能夠?qū)ψx者提供一些借鑒和參考。關(guān)鍵詞：大橋墩柱；鋼筋保護(hù)層；不合格；原因；措施刖言當(dāng)前，我國(guó)的鋼筋保護(hù)層厚度合格率這一指標(biāo)一直較低，為提高鋼筋混凝土構(gòu)件耐久性和使用壽命，我們要重視保護(hù)層厚度合格率的有效控制。鋼筋保護(hù)層厚度不合格原因?qū)τ阡摻罨炷翗?gòu)件而言，鋼筋保護(hù)層厚度具有十分重要作用，若其厚度過于小，將可可能會(huì)造成在使用壽命周期之內(nèi)鋼筋出現(xiàn)嚴(yán)重腐蝕，從而失去其功能，而保護(hù)層厚度若過大，則有兩種情況：其中一種是不改變構(gòu)件尺寸，通過使鋼筋尺寸縮小而達(dá)到目的，這樣所造成結(jié)果就是鋼筋位置出現(xiàn)偏移，使鋼筋承載作用減弱，則有可能會(huì)導(dǎo)致安全生產(chǎn)事故；另外一種情況是不改變鋼筋尺寸，增加構(gòu)件尺寸，這將導(dǎo)致在很大程度上浪費(fèi)資源，并且有些構(gòu)件由于周邊介質(zhì)局限而導(dǎo)致無(wú)法增加尺寸。在實(shí)際施工中發(fā)現(xiàn)大橋墩柱中鋼筋保護(hù)層合格率有偏低現(xiàn)象存在，通常情況下其合格率為40%，尤其是8—15m高度墩柱的中部，其保護(hù)層厚度的合格率更加低。對(duì)于所存在的這些情況，一般通過將施工工藝改進(jìn)，最終能夠使保護(hù)層的合格率由40%提高到大約70%，從而能夠整體工程施工質(zhì)量得到較大提高，使橋梁工程能夠更好運(yùn)用。墩柱保護(hù)層厚度影響因素3.1加工安裝鋼筋保護(hù)層厚度所指的就是在實(shí)際施工過程中模板及鋼筋之間距離，所以，墩柱鋼筋骨架的幾何尺寸對(duì)成型之后墩柱保護(hù)層厚度有直接影響。當(dāng)模板幾何尺寸一定時(shí)，對(duì)于墩柱骨架而言，其鋼筋尺寸越大，則與之相應(yīng)保護(hù)層厚度也就越小，反之同樣成立。其次，在實(shí)際施工過程中對(duì)于墩柱平面位置有著比較嚴(yán)格要求，有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，對(duì)于墩柱結(jié)構(gòu)而言，其軸線偏位是10mm，而對(duì)于墩柱保護(hù)層，其厚度為±5mm，所以在對(duì)墩柱鋼筋進(jìn)行安裝時(shí)，應(yīng)當(dāng)控制其位置在設(shè)計(jì)位置的±5mm之內(nèi)，不然墩柱平面位置及保護(hù)層兩者無(wú)法同時(shí)與標(biāo)準(zhǔn)要求滿足。當(dāng)有這種情況出現(xiàn)時(shí)，通常情況下通過犧牲保護(hù)層厚度而使平面準(zhǔn)確位置得到保證，這在當(dāng)前施工過程中也屬于一種通病。另外一個(gè)十分重要的方面就是墩柱鋼筋骨架剛度，當(dāng)前在鋼筋精確定位方面通過只對(duì)頂和底進(jìn)行控制，若骨架自身剛度比較差，必然會(huì)造成無(wú)法控制鋼筋中部位置，進(jìn)而對(duì)保護(hù)層厚度控制產(chǎn)生影響。3.2鋼模板定型對(duì)模板幾何尺寸進(jìn)行定型對(duì)成型之后墩柱幾何尺寸有著直接決定作用，鋼筋保護(hù)層是由墩柱幾何尺寸、平面位置以及鋼筋骨架幾何尺寸共同決定的。若其它影響因素不產(chǎn)生變化，模板的幾何尺寸越大將造成保護(hù)層的厚度越大，反之同樣成立。若鋼筋的幾何尺寸以及平面位置與設(shè)計(jì)情況嚴(yán)格一致，對(duì)于模板幾何尺寸最大誤差而言，應(yīng)當(dāng)控制在5mm之內(nèi)，若對(duì)鋼筋幾何尺寸及平面位置所存在合理誤差進(jìn)行考慮，對(duì)于模板加工精度，將會(huì)有更高要求。3.3澆筑混凝土澆筑混凝土工藝對(duì)已調(diào)整并完成加固鋼筋以及模板有著直接影響，比如下料方式失當(dāng)將會(huì)很容易導(dǎo)致鋼筋及模板之間所存在墊塊由原位置脫離，在振搗過程中操作人員方式失當(dāng)將容易造成整體鋼筋出現(xiàn)晃動(dòng)，并且導(dǎo)致位置出現(xiàn)偏移，在振搗時(shí)未將振搗棒插入失當(dāng)位置同樣容易造成鋼筋出現(xiàn)移位。提高保護(hù)層厚度合格率的有效措施4.1墩柱鋼筋加工安裝（1） 墩柱鋼筋一般設(shè)計(jì)為豎向受力，主筋按照一定間距焊接固定在環(huán)向骨架鋼筋上，在主筋外側(cè)按照一定間距盤繞螺旋形箍筋。因此，控制墩柱鋼筋籠的幾何尺寸關(guān)鍵在于控制環(huán)向骨架鋼筋的幾何尺寸。筆者經(jīng)多個(gè)工地觀察發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)加工人員很難準(zhǔn)確把握環(huán)形骨架鋼筋的半徑，圖紙一般只提供環(huán)形骨架鋼筋中心軸線半徑，無(wú)法直接用于生產(chǎn)控制。經(jīng)多次數(shù)據(jù)測(cè)算調(diào)整，發(fā)現(xiàn)加工環(huán)形骨架筋的圓柱形構(gòu)件半徑=環(huán)形骨架半徑一環(huán)形骨架筋鋼筋半徑為46mm時(shí)效果最好。環(huán)形骨架鋼筋直徑16?20mm時(shí)取用4mm，22?25mm時(shí)取用5mm，大于25mm時(shí)取用6mm。（2） 鋼筋骨架整體剛度通過加強(qiáng)主筋與環(huán)形骨架筋焊接及主筋與外部螺旋形箍筋固定來實(shí)現(xiàn)。鋼筋加工、安裝現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)，對(duì)于鋼筋籠整體的剛度而言，主筋與螺旋形箍筋的固結(jié)尤為重要，建議在主筋與螺旋形箍筋交叉點(diǎn)采用點(diǎn)焊或鐵絲梅花形固定，即間隔一個(gè)交叉點(diǎn)固定。另外螺旋形箍筋使用前先調(diào)直，在半徑相近的圓形構(gòu)件上彎曲成相近環(huán)形半徑備用，保證螺旋形箍筋與主筋密貼。（3） 鋼筋安裝定位先確定中心點(diǎn)，按照?qǐng)D紙?jiān)O(shè)計(jì)半徑±5mm在現(xiàn)場(chǎng)用墨線標(biāo)出，鋼筋安裝時(shí)只有全部主筋都落在墨線形成的環(huán)內(nèi)才可固定，進(jìn)而完成鋼筋的安裝工作。4.2墩柱模板加工（1） 墩柱定型鋼模板從模板設(shè)計(jì)、模板加工制作方面控制模板的幾何尺寸。模板設(shè)計(jì)一方面保證構(gòu)件的幾何尺寸，同時(shí)考慮模板的周轉(zhuǎn)次數(shù)，進(jìn)行相應(yīng)的剛度設(shè)計(jì)；定型鋼模板在起吊、運(yùn)輸、使用時(shí)需要考慮模板的承載情況，使用過程中要確保模板不變形。（2） 模板加工需要設(shè)計(jì)相應(yīng)的胎模，在胎模上進(jìn)行預(yù)拼裝，檢查各項(xiàng)數(shù)據(jù)指標(biāo)，合格后電焊固定。焊接過程中一定要考慮電焊溫度變化在模板內(nèi)部形成的內(nèi)應(yīng)力，防止模板從胎模上落架后由于自身內(nèi)應(yīng)力過大而逐步變形，根據(jù)模板剛度決定一次施焊長(zhǎng)度，一般控制在2cm左右，并且實(shí)施跳焊，分散模板內(nèi)部的溫度應(yīng)力，避免應(yīng)力集中。4.3墩柱混凝土澆筑為減輕混凝土入模沖擊力對(duì)鋼筋與模板間墊塊的影響，混凝土自由落體高度大于2m時(shí)一定要使用串筒，必要時(shí)設(shè)置減速板。另外人員上下通過專用軟梯，不允許攀爬固定完畢的鋼筋。振搗時(shí)嚴(yán)格控制振搗棒的落點(diǎn)位置在距離鋼筋10?15cm處，禁止振搗棒碰觸鋼筋。檢測(cè)誤差及檢測(cè)要求5.1檢測(cè)誤差分析鋼筋保護(hù)層厚度通過鋼保儀器來檢測(cè)，在實(shí)際檢測(cè)過程中，我們發(fā)現(xiàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)和實(shí)際數(shù)據(jù)會(huì)存在一定的偏差，為了更好的通過檢測(cè)數(shù)據(jù)來指導(dǎo)施工，我們進(jìn)行了大量數(shù)據(jù)分析和對(duì)比試驗(yàn)，認(rèn)為在檢測(cè)過程中造成誤差原因主要有以下幾點(diǎn):（1） 在對(duì)立柱進(jìn)行鋼筋保護(hù)層檢測(cè)時(shí)，所有儀器感應(yīng)的對(duì)箍筋與主筋的保護(hù)層位置都容易產(chǎn)生混淆。當(dāng)儀器提前設(shè)定好主筋的直徑，在檢測(cè)時(shí)會(huì)出現(xiàn)：儀器不只對(duì)主筋產(chǎn)生感應(yīng)，同時(shí)對(duì)箍筋也產(chǎn)生感應(yīng)，在檢測(cè)出的數(shù)值有可能是離主筋的距離，也有可能是離箍筋的距離。（2） 在對(duì)立柱的試柱進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)校核時(shí)，儀器在測(cè)定試柱頂端時(shí)與量測(cè)的數(shù)據(jù)還較為接近，但越往下移動(dòng)測(cè)定數(shù)據(jù)偏差越大，所以推測(cè)混凝土對(duì)保護(hù)層檢查數(shù)據(jù)也會(huì)產(chǎn)生一些影響。（3）在檢測(cè)預(yù)制箱梁的保護(hù)層時(shí)，儀器同樣對(duì)水平筋和主筋感應(yīng)而產(chǎn)生混淆，因預(yù)制箱梁水平筋較小，如箱梁的保護(hù)層本身偏大時(shí)，就很容易把水平筋的測(cè)值當(dāng)作主筋的保護(hù)層。5.2檢測(cè)要求（1） 在進(jìn)行鋼筋保護(hù)層厚度檢前，應(yīng)通過試柱校核鋼保儀，找出偏差數(shù)據(jù)，以便得到真實(shí)檢測(cè)數(shù)據(jù)。（2） 試驗(yàn)人員須具有豐富的操作經(jīng)驗(yàn)，能夠正確識(shí)別箍筋與主筋的測(cè)值。在測(cè)定之前需要提前確定出箍筋的位置。如當(dāng)儀器從立柱自上而下檢測(cè)尋找箍筋位置時(shí)，儀器上的測(cè)值就會(huì)顯示出從小變大再變小或從大變小再變大的不規(guī)則數(shù)據(jù)，這時(shí)就可以判定測(cè)值小的為箍筋位置，測(cè)值大的為主筋位置，所以測(cè)定主筋保護(hù)層就按照大的測(cè)值位置平行移動(dòng)來測(cè)定，測(cè)定出的數(shù)據(jù)就較為真實(shí)、可靠；測(cè)定箱梁時(shí)，同樣先要找出水平筋的位置再來測(cè)定主筋的保護(hù)