【簡介】鋼筋混凝土保護層是關系到鋼筋混凝土結構構件力學性能和建筑物使用壽命的重要因素，根據(jù)筆者的工作經(jīng)驗的體會，提出幾點見解供大家探討。

　　【關鍵字】鋼筋 保護層 控制

　　鋼筋混凝土結構是房屋建筑、市政工程中被廣泛采用的結構形式。在我們的建設工程質(zhì)量監(jiān)督的日常工作中，對鋼筋混凝土結構工程實體質(zhì)量的檢查監(jiān)督無疑是一個重點。由于鋼筋混凝土工程量大面廣，在檢查中我們經(jīng)常發(fā)現(xiàn)一些施工單位在施工過程中對混凝土結構中的鋼筋保護層厚度控制不嚴，造成鋼筋位置不準。再加上模板尺寸偏差較大等因素造成鋼筋保護層超標，并且在混凝土澆筑后，又不能直觀的看到其內(nèi)部結構，因而給工程質(zhì)量帶來隱患。

　　除了原材料質(zhì)量因素以外，鋼筋混凝土結構構件的鋼筋保護層偏差直接影響到鋼筋混凝土構件的力學性能及耐久性，關系到建筑物的使用安全及使用壽命，。因此，參與建設、施工的各方均應足夠重視并關注鋼筋混凝土結構的保護層問題。下面就筆者參與建設工程質(zhì)量監(jiān)督工作以來所積累的經(jīng)驗和體會，對鋼筋混凝土結構保護層厚度的控制提出幾點見解供大家探討。

　　一、對鋼筋混凝土結構保護層厚度控制的重要性分析

　　1、從力學角度分析

　　鋼筋混凝土結構構件是由鋼筋和混凝土組成。從原材料的力學性能而言，鋼筋具有較強的抗拉強度；混凝土則具有較高的抗壓強度，而其抗拉強度卻很低。這種組合發(fā)揮了它們各自的優(yōu)勢性能，共同承擔結構構件所承受的外部荷載。因此，一般我們在考慮鋼筋混凝土的受力條件時，著重考慮的是混凝土的受壓應力和鋼筋的受拉應力。而鋼筋混凝土結構構件中鋼筋的實際受拉應力是否能與設計計算應力相吻合，主要取決于鋼筋在結構中的位置是否正確。這也正是我們要求控制鋼筋保護層厚度的主要原因。

　　一般來講，無論是梁還是板，受拉鋼筋總是應盡量靠近受拉一側混凝土構件的邊緣。如挑梁的受力筋應設在構件上部受拉區(qū)，如果鋼筋保護層厚度過大，輕則由于鋼筋不能有效發(fā)揮其應有的抗拉作用，而使混凝土受拉應力超標產(chǎn)生裂縫，重則由于懸挑結構上部鋼筋所受拉力的力矩高度（h0）變小，而使鋼筋受拉應力超標發(fā)生結構斷裂。此類事故在建設史上并不少見。再比如，大面積的現(xiàn)澆樓板，下排鋼筋如果墊得過高，保護層過大，在外加荷載作用下，混凝土下部受拉應力超標，也會產(chǎn)生板底裂縫。

　　2、從鋼筋與混凝土的粘結力分析

　　鋼筋與混凝土之所以能共同工作，是因混凝土硬化并達到一定強度后，兩者之間建立了足夠的粘結強度，這種相互作用力稱為握裹力。鋼筋在混凝土中的保護層必須具有一定的厚度，才能保證混凝土與鋼筋之間的握裹力。如果鋼筋保護層厚度過小，鋼筋過分靠近結構構件的邊緣，容易造成鋼筋露筋或鋼筋受力時表面混凝土剝落，直接導致握裹力的減小。另外，鋼筋保護層過小，表層混凝土將隨著時間的推移而逐漸碳化，邊緣鋼筋失去保護作用而導致鋼筋銹蝕，鋼筋與混凝土之間也會失去粘結力，從而使構件的承載力降低，嚴重時還會導致整個結構體系的破壞。

　　3、從構件的耐久性分析

　　保護層的作用除上所述之外，顧名思義還起著保護鋼筋不被銹蝕的作用，以確保鋼筋混凝土結構的耐久性。影響鋼筋混凝土結構耐久性的因素很多，除了特殊的外界因素以外，在一般使用條件下，主要考慮大氣的侵蝕而使鋼筋氧化生銹。而混凝土不密實、裂縫、鋼筋保護層偏小，再加上混凝土碳化以及鋼筋的電化學反應等因素就會因此加速這種侵蝕過程。鋼筋氧化銹蝕又會導致體積膨脹，致使混凝土保護層開裂造成惡性循環(huán)，更加加快鋼筋銹蝕進程，從而大大縮短建筑物的使用壽命。因此，保證保護層厚度在設計及規(guī)范規(guī)定范圍之內(nèi)，就能最大程度的保護鋼筋免受銹蝕，延緩混凝土碳化深度到達鋼筋表面的時間，確保結構的使用年限。

　　對一些特殊環(huán)境下的建筑物，如處于腐蝕氣體環(huán)境下的建筑結構，設計上對混凝土結構的鋼筋保護層還要作一些專門的規(guī)定，以確保建筑結構的耐久性。

　　4、從混凝土的防火要求分析

　　保護層對混凝土內(nèi)部的鋼筋還具有一定的防火功能。

　　當建筑結構發(fā)生火災時，環(huán)境溫度急劇升高，鋼筋與混凝土的熱膨脹系數(shù)是不同的。當鋼筋的膨脹值逐漸大于混凝土的膨脹值時，就會損傷和破壞混凝土與鋼筋之間的握裹力；此外，當鋼筋溫度上升到 700℃時，鋼筋屈服強度大幅度降低，就會失去與混凝土共同工作的條件，而導致結構破壞。然而，混凝土是不良導熱體，它能保護鋼筋不會立即受到高溫影響，從而延緩結構喪失承載能力的時間，為消防救援贏得時間。對一些特殊建筑或構筑物為提高其耐火等級，設計上還對有些結構構件增加混凝土保護層厚度的具體要求。

　　二、 國家規(guī)范對鋼筋混凝土保護層厚度的要求

　　國標 GB50010－2002《混凝土結構設計規(guī)范》在強制性條文中明確規(guī)定：縱向受力的普通鋼筋及預應力鋼筋，其混凝土保護層最小厚度（鋼筋外邊緣至混凝土表面距離）不應小于鋼筋的公稱直徑，且應符合 9.2.1 的規(guī)定。[Page]

　　9.2.1 縱向受力鋼筋的混凝土保護層最小厚度（mm）

　　環(huán)境

　　類別    板、墻 梁 柱

　　≤C20     C20~C45 ≥C50     ≤C20     C25~C45 ≥C50     ≤C20     C25~C45 ≥C50

　　一類    20 15 15 30 25 25 30 30 30

　　二類a     － 20 20 － 30 30 － 30 30

　　二類b     － 25 20 － 35 30 － 35 30

　　三類    － 30 25 － 40 35 － 40 35

　　注：基礎中縱向受力鋼筋的混凝土保護層厚度不應小于40mm；當無墊層時不應小于70mm。

　　國標GB50204-2002《混凝土結構工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》特別提出了對鋼筋保護層厚度的檢驗，對檢驗的結構部位和構件數(shù)量及驗收方法，都做了明確的說明，并對檢驗的允許偏差范圍做了規(guī)定：鋼筋保護層厚度檢驗時，縱向受力鋼筋保護層厚度的允許偏差，對梁類構件為＋10mm，－7mm；對板類構件為＋8mm，－5mm。

　　現(xiàn)行規(guī)范不僅對鋼筋驗收時鋼筋保護層厚度做出了具體要求，并且對混凝土的鋼筋保護層提出了檢測的要求。通過這些年的技術發(fā)展和檢測方法的進步，鋼筋保護層的無損檢測已在工程中廣泛應用并成為常規(guī)檢測方法之一，各地質(zhì)量監(jiān)督站也把對鋼筋保護層的檢測作為工程主體質(zhì)量驗收前實體抽檢的一個重要內(nèi)容。

　　三、對鋼筋混凝土保護層的施工質(zhì)量控制措施

　　1、認真做好圖紙會審，技術交底，特別是施工單位對施工班組的交底。在有的設計圖紙中，對保護層的厚度會根據(jù)情況有不同的要求。比如現(xiàn)澆樓板和梁的保護層厚度，當混凝土強度不同時，其要求的厚度是不一樣的。而基礎的迎水面保護層厚度通常為5cm，有時甚至要求達到10cm，這都要根據(jù)圖紙的要求來綁扎鋼筋。但我們在實際工作中，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)鋼筋操作工不看結構圖紙總說明而僅憑經(jīng)驗操作。不使用相應的標準墊塊，有時為圖省事亂用墊塊或少用墊塊而導致保護層偏差。這些現(xiàn)象都與施工單位不重視技術交底、施工管理不嚴有關。這些都是人為因素，應該可以完全堵絕的。

　　2、注重鋼筋的翻樣工作。施工單位的翻樣人員應熟悉圖紙及規(guī)范的要求。翻樣時箍筋的翻樣尺寸要正確。對一些鋼筋密集，復雜的梁、柱交接處，主梁與次梁的交接處必須放實樣，合理安排各方向的主筋與副筋位置。同時確保鋼筋在制作時的尺寸正確，給施工現(xiàn)場鋼筋安裝、綁扎節(jié)點創(chuàng)造條件。避免由于交接點處鋼筋密集無法安裝而造成鋼筋擠占保護層位置，從而發(fā)生露筋的情況。

　　3、模板制作的尺寸偏差也會導致保護層的超標，所以還要注意模板工程的制作和安裝。制作要規(guī)范、尺寸要精確，特別是縮?，F(xiàn)象很容易導致鋼筋保護層偏小甚至發(fā)生露筋現(xiàn)象。

　　4、重視鋼筋的綁扎成型工序。綁扎時要按圖紙、規(guī)范操作。保證鋼筋骨架各部分尺寸及精度，確保主筋位置的安放準確，是避免出現(xiàn)鋼筋保護層偏差的前提。

　　對一些復雜的梁板結構，以及縱橫交錯的梁柱交接點應在認真交底的基礎上，合理安插主、次梁結構主鋼筋的位置，并注意施工順序，避免出現(xiàn)鋼筋擠占保護層的情況。

　　5、安放、綁扎固定鋼筋保護層墊塊應作為鋼筋工程施工中的一個重要環(huán)節(jié)。蘇州地區(qū)幾年前就已經(jīng)推廣使用塑料墊塊或卡撐式定位件等作為確保鋼筋保護層的措施，現(xiàn)在在建筑工程上應用已比較廣泛，但在我們的工作中還發(fā)現(xiàn)不少施工單位不重視這個問題。一個是墊塊設置的數(shù)量不夠，導致鋼筋下沉或墊塊被壓碎、變形的情況屢有發(fā)生。我們一般要求是間距0.8~1m應設置一只墊塊，如果鋼筋直徑較小，則還應適當加密墊塊的間距。再一個比較普遍的問題就是墊塊的混用、亂用，梁、板混凝土的鋼筋保護層，即使是相同標號的，其保護層要求也不相同，但在施工現(xiàn)場，有的工人將梁的墊塊用作板筋的墊塊，而將板筋的墊塊用作梁的墊塊。在我們一般檢測中常發(fā)現(xiàn)的問題就是樓板負彎矩鋼筋或雙層雙向鋼筋的上排筋保護層偏大，以及懸挑梁上部負彎矩鋼筋保護層偏大等問題，應作為鋼筋綁扎成型中關注的重點。鋼筋工程屬于隱蔽工程，是混凝土結構工程施工質(zhì)量監(jiān)控的重點。施工單位和監(jiān)理單位都要認真做好鋼筋工程的隱蔽驗收。

　　6、在混凝土澆搗過程中提倡文明施工，注意成品保護。有一些施工單位往往在澆搗混凝土時，無人統(tǒng)一指揮與監(jiān)督。已綁扎成型并經(jīng)驗收的鋼筋網(wǎng)上施工人員毫無禁忌地亂踩亂踏，甚至將設備器具壓在上面，造成支撐馬墩和墊塊被壓扁或踩倒，以及混凝土內(nèi)鋼筋彎曲變型或位移。這樣就會使鋼筋位置及保護層厚度得不到保證。還有在混凝土澆搗過程中振搗無序，局部振搗過分或振動棒觸及鋼筋骨架，也會使鋼筋骨架變形、錯位，使保護層厚度不均。因此，在混凝土澆搗施工中，應做到規(guī)范操作，除了對易于偏位的鋼筋應作有效的固定外，應有專人指揮監(jiān)督，嚴禁人員在鋼筋上隨意行走，振搗要按操作規(guī)范要求認真有序操作，振動捧不得隨意觸及鋼筋骨架。

　　四、結束語

　　鋼筋保護層是一個容易被忽視，然而卻非常重要的問題。在我們接觸的用戶投訴中，很多的樓板開裂、板底露筋泛銹等就是由于鋼筋保護層厚度等原因引起的。因此，我們要加強對施工人員的教育和管理，充分認識到鋼筋保護層厚度對工程結構的重要性。從設計、施工的每一個環(huán)節(jié)中，認真對待這個問題，并特別關注負彎矩鋼筋的保護層問題，以確保構件的正常使用，提高工程質(zhì)量，使我們的工程施工技術水平更上一個檔次。

　　 作者:翁哲