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摘要：本文描述了钢筋保護层厚度控制在混凝土结构中的重要性，并提出了一系列控制措施。同时，进一步描述了钢筋保护层厚度的检测技术及对规范的认识。通过工程实践经验，对工程中相关问题做出分析与探讨
关键词：保护层 厚度 措施 控制
1 前言
混凝土结构中钢筋保护层厚度是指混凝土表面至最外层钢筋的最小距离。钢筋保护层厚度的控制是施工过程中重要的环节。控制的好与坏直接关系建筑结构的使用寿命和安全性。实际施工中，这并非易事，过厚过薄均不利于结构稳定、安全。也正因为如此，对实体结构中钢筋保护层厚度检测显得尤为重要。合理的检测技术，对规范的正确认识，都直接关乎结构实体的质量优劣及事后控制措施等。
2 钢筋保护层厚度控制的必要性
2.1 耐久性能
钢筋混凝土耐久性能好坏只要体现之一即钢筋锈蚀与否。钢筋在碱性的混凝土环境中会形成一层钝化膜，一般不易腐蚀。钢筋外露不但没有钝化膜的保护，而且在潮湿的空气或其他介质下，易发生电化学或氧化反应，使得钢筋体积发生膨胀，进而混凝土开裂。混凝土长期处于外界环境中，混凝土表面会逐渐碳化，随着碳化深入至与钢筋接触，钢筋开始发生锈蚀。若钢筋保护层过小，碳化很容易就达到钢筋面，即发生锈蚀，从而减少建筑物的使用寿命。
2.2 力学性能
钢筋混凝土是钢筋和混凝土的组合体。硬化后的钢筋混凝土有良好的相互粘结作用，即握裹力。因此，钢筋在混凝土中必须具有一定的保护层厚度，既要维持两者之间的握裹作用，也要保护钢筋不至于腐蚀。钢筋保护层厚度过小，混凝土表面一旦破损或受力钢筋受力时迫使混凝土破裂，进而钢筋外露导致钢筋锈蚀及失去握裹作用，构件的承载力也降低，最后导致结构失稳的危险。钢筋保护层厚度过大，构件易横向开裂。工程实践证明，当混凝土构件纵向主筋保护层厚度大于40mm时，其表面极易出现垂直主筋方向的多处规则性横向裂纹，大大削弱了保护层的作用，加速主筋的锈蚀，最终导致构件提前破坏。
2.3 防火性能
钢筋是良好的导热体，当环境温度升高时，钢筋温度会在短时间内急剧上升，钢筋内部结构会发生变化，屈服台阶逐渐减小，屈服强度随即减小，钢筋易发生变形。当建筑物失火时，一旦使钢筋升至一定温度时，钢筋发生膨胀和变形，钢筋与混凝土之间握裹力丧失。同时由于钢筋的变形，钢筋受力情况发生变化，承载力下降，对构件的稳定性来说是非常危险的。因此，在钢筋表面设置一定混凝土厚度是非常有必要的。而且保护层厚度设置过小，钢筋易受热膨胀。所以保护层厚度设置还应有一定的要求。
3 钢筋保护层厚度控制措施
3.1 事前控制
钢筋保护层施工是一项隐蔽工程，即混凝土浇筑完后随即隐蔽。因此，必须做好前期控制，前期控制的要点主要包括人为因素和施工过程，重点控制施工过程。
（1）人为因素 严格执行规范、设计要求、施工方案。做好图纸会审工作，设计资料中对钢筋保护层厚度设计值一般都有明确的要求，不同建筑物，不同环境类别，不同混凝土强度对应厚度设计值不同。因此，施工前仔细研究设计意图。
（2）施工过程 模板的尺寸和刚度符合设计要求，不至于承重后发生变形。钢筋绑扎应规范且牢固，梁、板、柱交节点处钢筋的排放，双层钢筋的排放，尤其主筋位置的定位，不至于因浇筑混凝土而发生位移导致偏差。保护层垫块应该有足够的强度，尺寸、间距控制合理，垫块的数量足够，且要合理的绑扎在受力钢筋上，防止在浇筑过程中发生移位或滑落现象。原材料及配合比符合要求，最大粒径骨料不得挤压钢筋。捣振方式正确，避免晃动导致钢筋偏移。施工过程中，一旦发现问题，及时纠正、及时解决，防止下一道工序出现类似问题等。
3.2 事后控制
随着混凝土浇筑完成，钢筋骨架随即隐蔽。钢筋保护层厚度控制如何，是否满足设计规范要求等。为防止未知问题发生，必须做好事后控制措施，主要包括加强监测与检测、不合格构件的后处理等。
（1）监测与检测 施工方应对完工后的建筑物进行自检。发现不合格构件应予以记录、标识，以便后序处理。工程完工后，施工方还应委托有资质的第三方检测机构对本工程进行质量验收工作。检测机构应按规范要求对钢筋保护层厚度进行检测和批量评定（满足批量检测）。所检梁、板类构件合格率为90%及以上时，检验结果判为合格。合格率小于90%但不小于80%时，应加倍检验。当两次抽检总和合格率90%及以上时，检验结果判为合格。其他情况为不合格。
（2）不合格构件处理
工程上对钢筋保护层厚度偏厚的构件，一般通过打磨处理至规定要求。若过厚严重超标，应提请设计单位验算承载力，再另行处理。对于过薄构件，应采取修补加固措施。通常的做法是采用水泥砂浆抹灰处理或混凝土补喷措施，水泥砂浆或混凝土的标号应比原混凝土高一标号。原混凝土表面应凿毛清洗，以便与修补层很好的融合等。
4 钢筋保护层的检测技术
4.1 检测仪器
钢筋探测仪每年校准一次，并经计量机构校准后方能使用。
4.2 检测方法
钢筋探测仪运用电磁感应原理探测钢筋，所以检测时应避开钢筋预埋件，防止产生干扰信号。检测前应核对设计图纸，了解钢筋规格，钢筋布置，尤其多排钢筋设置。开始检测时仪器应预热调零，混凝土表面应光滑平整，先将检测钢筋逐一标出。钢筋位置确定后，探头在混凝土面移动时应匀速慢行，记录显示仪每次数值最小值，即钢筋保护层厚度实际值，同一位置应复测一次。检测过程中，随时复位调零。实际经验表明，探头探测速度控制非常重要，由于 “滞后效应”，非匀速探测时，所测结果与实际结果往往偏差很大。另外，《混凝土中钢筋检测技术规程》JGJ T152-2008中注明钢筋探测仪应根据钢筋公称直径进行设置，然而现场往往会遇到同排多种规格钢筋布置，尤其事先并不知钢筋布置情况而言，探测仪如何设置，检验结果是否正确等值得商榷。 4.3 檢测部位
对选定的梁类（主梁）、板类构件，依据钢筋受力情况，宜取梁、板底中部附近检测。而对悬挑构件而言，由于梁、板根部起支撑作用，且主要靠面筋受力支撑，因此悬挑构件宜取梁顶面根部附近检测。
4.4 检测结果
由于混凝土表面平整情况并不是十分理想，以及施工工艺等多种因素的影响，检测结果往往波动很大。同一构件在不同部位的检测结果甚至大相径庭。实际检测中，由于施工工艺以及面部浮浆难以清理，悬挑构件检测值普遍偏大。
5 规范及见解
（1）《混凝土结构设计规范》GB50010-2010中规定混凝土保护层厚度应满足下列要求：①构件中受力钢筋的保护层厚度不应小于钢筋的公称直径；②设计使用年限为50年的混凝土结构，最外层钢筋保护层厚度符合表8.2.1的规定；使用年限为100年的混凝土结构，最外层钢筋的保护层厚度不应小于表8.2.1中数值的1.4倍。上述规定可以理解为：对梁、板构件纵向受力钢筋，最外层钢筋即箍筋只要满足最小厚度要求即可，并无上限允许偏差。显然与实际施工过程有出入，过厚的保护层不但不经济，也影响结构承载力。
（2）《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002（2011版）附录E中规定当有悬挑构件时，抽取的构件中悬挑梁、板应占抽检构件总量的50%及以上。规范应对纳入统计的悬挑构件有明确的规定，如使用功能（阳台板或空调板）、承重情况、重要与否等。同时是否应考虑一个建筑物中悬挑构件占总构件的比例，最终确定所检悬挑构件的数量。规范要求不合格点的最大偏差均不应大于允许偏差的1.5倍，而实际检验结果却很难达到这样的要求。
（3）设计规范与验收规范很难相互衔接。设计规范对保护层厚度提供了一个最小值，是个不定值。验收规范却给出了允许偏差，是个定值的概念。若要同时满足要求，显然有点理想化。
6 总结
建筑结构施工过程中，钢筋保护层厚度控制是施工重点，直接影响结构的使用寿命和公共安全。由于保护层施工属于隐蔽工程，后序对不合格构件难以有效处理。因此应充分认识到其重要性，应从设计，到施工，再到后处理层层把关，真正做到全过程动态控制。
参考文献
[1]《混凝土结构设计规范》GB50010-2010.
[2]《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002（2011）.
[3]曹艳峰.钢筋保护层厚度[J].《建设科技》，2010年07期.
[4]翁哲.浅谈钢筋混凝土保护层厚度控制.苏州市建设工程质量监督站，2008.
[5]苏晋鹏.钢筋护层厚度检测分析与探讨[J].建筑技术，2006（1）：36—37.
关键词：保护层 厚度 措施 控制
1 前言
混凝土结构中钢筋保护层厚度是指混凝土表面至最外层钢筋的最小距离。钢筋保护层厚度的控制是施工过程中重要的环节。控制的好与坏直接关系建筑结构的使用寿命和安全性。实际施工中，这并非易事，过厚过薄均不利于结构稳定、安全。也正因为如此，对实体结构中钢筋保护层厚度检测显得尤为重要。合理的检测技术，对规范的正确认识，都直接关乎结构实体的质量优劣及事后控制措施等。
2 钢筋保护层厚度控制的必要性
2.1 耐久性能
钢筋混凝土耐久性能好坏只要体现之一即钢筋锈蚀与否。钢筋在碱性的混凝土环境中会形成一层钝化膜，一般不易腐蚀。钢筋外露不但没有钝化膜的保护，而且在潮湿的空气或其他介质下，易发生电化学或氧化反应，使得钢筋体积发生膨胀，进而混凝土开裂。混凝土长期处于外界环境中，混凝土表面会逐渐碳化，随着碳化深入至与钢筋接触，钢筋开始发生锈蚀。若钢筋保护层过小，碳化很容易就达到钢筋面，即发生锈蚀，从而减少建筑物的使用寿命。
2.2 力学性能
钢筋混凝土是钢筋和混凝土的组合体。硬化后的钢筋混凝土有良好的相互粘结作用，即握裹力。因此，钢筋在混凝土中必须具有一定的保护层厚度，既要维持两者之间的握裹作用，也要保护钢筋不至于腐蚀。钢筋保护层厚度过小，混凝土表面一旦破损或受力钢筋受力时迫使混凝土破裂，进而钢筋外露导致钢筋锈蚀及失去握裹作用，构件的承载力也降低，最后导致结构失稳的危险。钢筋保护层厚度过大，构件易横向开裂。工程实践证明，当混凝土构件纵向主筋保护层厚度大于40mm时，其表面极易出现垂直主筋方向的多处规则性横向裂纹，大大削弱了保护层的作用，加速主筋的锈蚀，最终导致构件提前破坏。
2.3 防火性能
钢筋是良好的导热体，当环境温度升高时，钢筋温度会在短时间内急剧上升，钢筋内部结构会发生变化，屈服台阶逐渐减小，屈服强度随即减小，钢筋易发生变形。当建筑物失火时，一旦使钢筋升至一定温度时，钢筋发生膨胀和变形，钢筋与混凝土之间握裹力丧失。同时由于钢筋的变形，钢筋受力情况发生变化，承载力下降，对构件的稳定性来说是非常危险的。因此，在钢筋表面设置一定混凝土厚度是非常有必要的。而且保护层厚度设置过小，钢筋易受热膨胀。所以保护层厚度设置还应有一定的要求。
3 钢筋保护层厚度控制措施
3.1 事前控制
钢筋保护层施工是一项隐蔽工程，即混凝土浇筑完后随即隐蔽。因此，必须做好前期控制，前期控制的要点主要包括人为因素和施工过程，重点控制施工过程。
（1）人为因素 严格执行规范、设计要求、施工方案。做好图纸会审工作，设计资料中对钢筋保护层厚度设计值一般都有明确的要求，不同建筑物，不同环境类别，不同混凝土强度对应厚度设计值不同。因此，施工前仔细研究设计意图。
（2）施工过程 模板的尺寸和刚度符合设计要求，不至于承重后发生变形。钢筋绑扎应规范且牢固，梁、板、柱交节点处钢筋的排放，双层钢筋的排放，尤其主筋位置的定位，不至于因浇筑混凝土而发生位移导致偏差。保护层垫块应该有足够的强度，尺寸、间距控制合理，垫块的数量足够，且要合理的绑扎在受力钢筋上，防止在浇筑过程中发生移位或滑落现象。原材料及配合比符合要求，最大粒径骨料不得挤压钢筋。捣振方式正确，避免晃动导致钢筋偏移。施工过程中，一旦发现问题，及时纠正、及时解决，防止下一道工序出现类似问题等。
3.2 事后控制
随着混凝土浇筑完成，钢筋骨架随即隐蔽。钢筋保护层厚度控制如何，是否满足设计规范要求等。为防止未知问题发生，必须做好事后控制措施，主要包括加强监测与检测、不合格构件的后处理等。
（1）监测与检测 施工方应对完工后的建筑物进行自检。发现不合格构件应予以记录、标识，以便后序处理。工程完工后，施工方还应委托有资质的第三方检测机构对本工程进行质量验收工作。检测机构应按规范要求对钢筋保护层厚度进行检测和批量评定（满足批量检测）。所检梁、板类构件合格率为90%及以上时，检验结果判为合格。合格率小于90%但不小于80%时，应加倍检验。当两次抽检总和合格率90%及以上时，检验结果判为合格。其他情况为不合格。
（2）不合格构件处理
工程上对钢筋保护层厚度偏厚的构件，一般通过打磨处理至规定要求。若过厚严重超标，应提请设计单位验算承载力，再另行处理。对于过薄构件，应采取修补加固措施。通常的做法是采用水泥砂浆抹灰处理或混凝土补喷措施，水泥砂浆或混凝土的标号应比原混凝土高一标号。原混凝土表面应凿毛清洗，以便与修补层很好的融合等。
4 钢筋保护层的检测技术
4.1 检测仪器
钢筋探测仪每年校准一次，并经计量机构校准后方能使用。
4.2 检测方法
钢筋探测仪运用电磁感应原理探测钢筋，所以检测时应避开钢筋预埋件，防止产生干扰信号。检测前应核对设计图纸，了解钢筋规格，钢筋布置，尤其多排钢筋设置。开始检测时仪器应预热调零，混凝土表面应光滑平整，先将检测钢筋逐一标出。钢筋位置确定后，探头在混凝土面移动时应匀速慢行，记录显示仪每次数值最小值，即钢筋保护层厚度实际值，同一位置应复测一次。检测过程中，随时复位调零。实际经验表明，探头探测速度控制非常重要，由于 “滞后效应”，非匀速探测时，所测结果与实际结果往往偏差很大。另外，《混凝土中钢筋检测技术规程》JGJ T152-2008中注明钢筋探测仪应根据钢筋公称直径进行设置，然而现场往往会遇到同排多种规格钢筋布置，尤其事先并不知钢筋布置情况而言，探测仪如何设置，检验结果是否正确等值得商榷。 4.3 檢测部位
对选定的梁类（主梁）、板类构件，依据钢筋受力情况，宜取梁、板底中部附近检测。而对悬挑构件而言，由于梁、板根部起支撑作用，且主要靠面筋受力支撑，因此悬挑构件宜取梁顶面根部附近检测。
4.4 检测结果
由于混凝土表面平整情况并不是十分理想，以及施工工艺等多种因素的影响，检测结果往往波动很大。同一构件在不同部位的检测结果甚至大相径庭。实际检测中，由于施工工艺以及面部浮浆难以清理，悬挑构件检测值普遍偏大。
5 规范及见解
（1）《混凝土结构设计规范》GB50010-2010中规定混凝土保护层厚度应满足下列要求：①构件中受力钢筋的保护层厚度不应小于钢筋的公称直径；②设计使用年限为50年的混凝土结构，最外层钢筋保护层厚度符合表8.2.1的规定；使用年限为100年的混凝土结构，最外层钢筋的保护层厚度不应小于表8.2.1中数值的1.4倍。上述规定可以理解为：对梁、板构件纵向受力钢筋，最外层钢筋即箍筋只要满足最小厚度要求即可，并无上限允许偏差。显然与实际施工过程有出入，过厚的保护层不但不经济，也影响结构承载力。
（2）《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002（2011版）附录E中规定当有悬挑构件时，抽取的构件中悬挑梁、板应占抽检构件总量的50%及以上。规范应对纳入统计的悬挑构件有明确的规定，如使用功能（阳台板或空调板）、承重情况、重要与否等。同时是否应考虑一个建筑物中悬挑构件占总构件的比例，最终确定所检悬挑构件的数量。规范要求不合格点的最大偏差均不应大于允许偏差的1.5倍，而实际检验结果却很难达到这样的要求。
（3）设计规范与验收规范很难相互衔接。设计规范对保护层厚度提供了一个最小值，是个不定值。验收规范却给出了允许偏差，是个定值的概念。若要同时满足要求，显然有点理想化。
6 总结
建筑结构施工过程中，钢筋保护层厚度控制是施工重点，直接影响结构的使用寿命和公共安全。由于保护层施工属于隐蔽工程，后序对不合格构件难以有效处理。因此应充分认识到其重要性，应从设计，到施工，再到后处理层层把关，真正做到全过程动态控制。
参考文献
[1]《混凝土结构设计规范》GB50010-2010.
[2]《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002（2011）.
[3]曹艳峰.钢筋保护层厚度[J].《建设科技》，2010年07期.
[4]翁哲.浅谈钢筋混凝土保护层厚度控制.苏州市建设工程质量监督站，2008.
[5]苏晋鹏.钢筋护层厚度检测分析与探讨[J].建筑技术，2006（1）：36—37.