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【摘 要】钢筋混凝土构件保护层施工技术的选择直接关系到施工质量,也决定着整个工程的耐久性和承载力。因此,在工程施工中我们必须要采用科学、严谨的设计与施工方法,确保保护层施工的准确性与科学性。本文从钢筋混凝土构件的工作原理入手,针对传统保护层施工中常见问题探讨了有关应对策略。
【关键词】钢筋混凝土构件;建筑工程;保护层;厚度;施工技术
当今建筑工程领域,各类建筑施工都已经离不开混凝土施工技术,钢筋混凝土构件是建筑领域应用最多、范围最广的结构体系。在工程项目中,钢筋混凝土构件的质量、承载力以及整体性直接关系到建筑物功能的发挥,决定着建筑结构耐久性。在工程项目中,要想保证钢筋混凝土构件质量、承载力以及整体性,就必须要从结构力学性质和寿命入手,而决定钢筋混凝土结构力学性质以及寿命的主要因素包含材料、施工技术以及工作原理。因此在施工中我们必须要注重这几方面的要求。
一、钢筋混凝土构件的工作原理
钢筋混凝土构件是当今建筑领域施工重点,它主要是由钢筋以及混凝土两部分组成的,是通过这两种不同材料构成的复合整体。在钢筋混凝土构件中,钢筋的主要性能在于保证结构整体性,这是因为钢筋本身存在较强抗拉、抗弯、抗压强度,而混凝土只有抗压强度,整个结构的抗弯、抗拉强度很低。因此,在应用中通过两种不同结构的组合,能够有效的提高混凝土结构的整体性和耐久性,同时这两种材料的相互配合应用在发挥各自受力性质的同时,科学、协调的进行工作,从而增加钢筋混凝土构件的胶合力、机械力以及销栓力。但是就传统的混凝土工程施工技术而言,在进行结构整体性、耐久性计算的时候,往往都是针对混凝土结构进行的,而忽略了钢筋所发挥的重要作用。这就要求在结构计算的时候要将钢筋混凝土构件作为一个整体,即便是简化计算也需要从结构承受压力、弯矩力以及拉应力入手,从而保证计算的科学性。
二、钢筋混凝土构件保护层厚度的确定
在钢筋混凝土构件施工中,影响构件质量、整体性和耐久性的主要因素在于钢筋腐蚀。而保护层被完全碳化则是产生钢筋锈蚀问题的重要前提,而碳化在生成之中与钢筋混凝土构件本身的厚度有着密切关系,构件的厚度决定着保护层碳化时间,也可说它决定着钢筋混凝土的质量与耐久性。从这个角度进行分析,在钢筋混凝土构件施工中,我们需要从厚度方面入手研究,以增加厚度的方式来提高钢筋混凝土构件的整体性和耐久性。但是经过大量的实践证明,并不是一味的提高厚度就能够保证钢筋混凝土结构的耐久性,还需要我们在工作中深入思考和探究,在施工中对于受力钢筋混凝土构件截面设计来讲,受拉的钢筋离受压区越远,其单位面积的钢筋所能承受的外部弯矩也越大,这样钢筋发挥的力学效能也就越高。所以一般来讲钢筋混凝土构件受拉钢筋总是应尽量靠近受拉一侧混凝土构件的边缘。如果钢筋混凝土构件的钢筋位置放置错误或者钢筋的保护层过大,轻则降低了钢筋混凝土构件的承载能力,重则会发生重大事故。然而当钢筋混凝土构件的受拉钢筋越靠近钢筋混凝土构件的边缘时:
1、钢筋混凝土构件中钢筋的主要成分铁在常温下很容易被氧化,尤其在高温或潮湿的环境中。
2、钢筋混凝土构件的保护层过小容易在施工时造成钢筋露筋或钢筋混凝土构件受力时表面混凝土剥落。
3、随着时间的推移,钢筋混凝土构件表面的混凝土将逐渐碳化,在钢筋混凝土构件工作寿命内保护层混凝土失去了保护作用,从而导致钢筋锈蚀,有效截面减小,力学效能降低,钢筋与混凝土之间失去粘结力。这样构件整体性会受到破坏,甚至还会导致整个钢筋混凝土构件的破坏。
三、楼板及墙柱保护层控制措施
1、楼板保护层控制措施
钢筋在楼面混凝土板中主要起抗拉受力作用,用来抵抗荷载所产生的弯矩,防止混凝土板面收缩和温差裂缝的发生,而这一个作用均需钢筋在上下设置合理的保护层前提下才能发挥。在实际施工中,楼板底筋的保护层比较容易正确控制。但当楼板底筋的保护层间距放大到1米以上时,局部楼板底筋的保护层厚度就无法得到保障,所以纵横向的保护层间距控制在1米左右为宜。
楼板面层钢筋的保护层一直是施工中的一大难题。其中各工种交叉作业,施工人员行走频繁,无处落脚后难免被大量踩踏;上层钢筋网的钢筋支撑设置间距过大,甚至不设(仅依靠楼面梁上部钢筋搁置和分离式配筋的拐脚支撑)。在上述原因中,对于第2个原因,建议楼面双层双向钢筋(包括分离式配置的负弯矩短筋)必须设置卡槽式混凝土垫块,其纵横向间距不应大于700毫米(即每平方米不得少于2只),特别是对于Ф8一类细小钢筋,卡槽式混凝土垫块的间距应控制在600毫米以内(即每平方米不得少于3只),才能取得较良好的效果。对于第1个原因,可采取下列措施加以解决:
A、尽可能合理和科学地安排好各工种交叉作业时间,在板底钢筋绑扎后,线管预埋和模板封镶收头应及时穿插并争取全面完成,做到不留或少留尾巴,以减少板面钢筋绑扎后的作业人员数量。
B、在楼梯、通道等频繁和必须的通行处应搭设(或铺设)临时的简易通道,以供必要的施工人员通行。
C、加强教育和管理,使全体操作人员重视保护板面上层负筋的正确位置;必须行走时应自觉沿钢筋支撑点通行,不得随意踩踏中间架空部位钢筋。
D、安排足够数量的钢筋工(一般应不少于3-4人或以上),在砼浇筑前及浇筑中及时进行整修。
E、砼工在浇筑时对裂缝的易发生部位和负弯矩筋受力最大区域,应铺设临时性活动挑板,扩大接触面,分散应力,尽力避免上层钢筋受到重新踩踏变形。
2、墙柱保护层控制措施
墙柱保护层一般比较容易控制,主要措施:
A、墙柱保护层纵横向间距一般控制在1米左右(且不少于2列),切忌数量太少。
B、墙、柱拉钩的加工尺寸准确。
C、墙、柱水平筋或箍筋的加工尺寸准确。
D、尽量采用新工艺、新产品,如采用塑料垫块或使用卡撑式定位件等。
E、模板施工时切忌破坏墙柱保护层
3、成品保护
在混凝土浇捣过程中提倡文明施工,注意成品保护。有一些施工单位往往在浇捣混凝土时,无人统一指挥与监督。已绑扎成型并经验收的钢筋网上施工人员毫无禁忌地乱踩乱踏,甚至将设备器具压在上面,造成支撑马墩和垫块被压扁或踩倒,以及混凝土内钢筋弯曲变型或位移。这样就会使钢筋位置及保护层厚度得不到保证。
四、结束语
总之,虽然保护层在整个建筑结构中占据比例非常小,但是它的作用毋庸置疑,如果在施工中得不到有效的重视,那么其危害必然严重。因此,在工程施工中我们必须高度重视保护层作用,深入了解保护层施工问题,从技术上进行研究,以达到根治保护层耐久问题的目的。■
参考文献
[1] 李娅平. 钢筋混凝土构件中保护层的作用及控制[A]. 第十届中国科协年会中部地区物流产业体系建设论坛专辑[C]. 2008
[2] 孫秀红. 确保钢筋混凝土构件保护层的措施[A]. 首届山东材料大会论文集(土木建筑篇 上)[C]. 2007
[3] 程庆. 钢筋保护层的作用及控制[A]. 浙江省铁道学会2006年学术交流会论文集[C]. 2006
[4] 张伟平,张誉. 锈后钢筋混凝土粘结滑移性能的试验研究[A]. 工程安全及耐久性——中国土木工程学会第九届年会论文集[C]. 2000
【关键词】钢筋混凝土构件;建筑工程;保护层;厚度;施工技术
当今建筑工程领域,各类建筑施工都已经离不开混凝土施工技术,钢筋混凝土构件是建筑领域应用最多、范围最广的结构体系。在工程项目中,钢筋混凝土构件的质量、承载力以及整体性直接关系到建筑物功能的发挥,决定着建筑结构耐久性。在工程项目中,要想保证钢筋混凝土构件质量、承载力以及整体性,就必须要从结构力学性质和寿命入手,而决定钢筋混凝土结构力学性质以及寿命的主要因素包含材料、施工技术以及工作原理。因此在施工中我们必须要注重这几方面的要求。
一、钢筋混凝土构件的工作原理
钢筋混凝土构件是当今建筑领域施工重点,它主要是由钢筋以及混凝土两部分组成的,是通过这两种不同材料构成的复合整体。在钢筋混凝土构件中,钢筋的主要性能在于保证结构整体性,这是因为钢筋本身存在较强抗拉、抗弯、抗压强度,而混凝土只有抗压强度,整个结构的抗弯、抗拉强度很低。因此,在应用中通过两种不同结构的组合,能够有效的提高混凝土结构的整体性和耐久性,同时这两种材料的相互配合应用在发挥各自受力性质的同时,科学、协调的进行工作,从而增加钢筋混凝土构件的胶合力、机械力以及销栓力。但是就传统的混凝土工程施工技术而言,在进行结构整体性、耐久性计算的时候,往往都是针对混凝土结构进行的,而忽略了钢筋所发挥的重要作用。这就要求在结构计算的时候要将钢筋混凝土构件作为一个整体,即便是简化计算也需要从结构承受压力、弯矩力以及拉应力入手,从而保证计算的科学性。
二、钢筋混凝土构件保护层厚度的确定
在钢筋混凝土构件施工中,影响构件质量、整体性和耐久性的主要因素在于钢筋腐蚀。而保护层被完全碳化则是产生钢筋锈蚀问题的重要前提,而碳化在生成之中与钢筋混凝土构件本身的厚度有着密切关系,构件的厚度决定着保护层碳化时间,也可说它决定着钢筋混凝土的质量与耐久性。从这个角度进行分析,在钢筋混凝土构件施工中,我们需要从厚度方面入手研究,以增加厚度的方式来提高钢筋混凝土构件的整体性和耐久性。但是经过大量的实践证明,并不是一味的提高厚度就能够保证钢筋混凝土结构的耐久性,还需要我们在工作中深入思考和探究,在施工中对于受力钢筋混凝土构件截面设计来讲,受拉的钢筋离受压区越远,其单位面积的钢筋所能承受的外部弯矩也越大,这样钢筋发挥的力学效能也就越高。所以一般来讲钢筋混凝土构件受拉钢筋总是应尽量靠近受拉一侧混凝土构件的边缘。如果钢筋混凝土构件的钢筋位置放置错误或者钢筋的保护层过大,轻则降低了钢筋混凝土构件的承载能力,重则会发生重大事故。然而当钢筋混凝土构件的受拉钢筋越靠近钢筋混凝土构件的边缘时:
1、钢筋混凝土构件中钢筋的主要成分铁在常温下很容易被氧化,尤其在高温或潮湿的环境中。
2、钢筋混凝土构件的保护层过小容易在施工时造成钢筋露筋或钢筋混凝土构件受力时表面混凝土剥落。
3、随着时间的推移,钢筋混凝土构件表面的混凝土将逐渐碳化,在钢筋混凝土构件工作寿命内保护层混凝土失去了保护作用,从而导致钢筋锈蚀,有效截面减小,力学效能降低,钢筋与混凝土之间失去粘结力。这样构件整体性会受到破坏,甚至还会导致整个钢筋混凝土构件的破坏。
三、楼板及墙柱保护层控制措施
1、楼板保护层控制措施
钢筋在楼面混凝土板中主要起抗拉受力作用,用来抵抗荷载所产生的弯矩,防止混凝土板面收缩和温差裂缝的发生,而这一个作用均需钢筋在上下设置合理的保护层前提下才能发挥。在实际施工中,楼板底筋的保护层比较容易正确控制。但当楼板底筋的保护层间距放大到1米以上时,局部楼板底筋的保护层厚度就无法得到保障,所以纵横向的保护层间距控制在1米左右为宜。
楼板面层钢筋的保护层一直是施工中的一大难题。其中各工种交叉作业,施工人员行走频繁,无处落脚后难免被大量踩踏;上层钢筋网的钢筋支撑设置间距过大,甚至不设(仅依靠楼面梁上部钢筋搁置和分离式配筋的拐脚支撑)。在上述原因中,对于第2个原因,建议楼面双层双向钢筋(包括分离式配置的负弯矩短筋)必须设置卡槽式混凝土垫块,其纵横向间距不应大于700毫米(即每平方米不得少于2只),特别是对于Ф8一类细小钢筋,卡槽式混凝土垫块的间距应控制在600毫米以内(即每平方米不得少于3只),才能取得较良好的效果。对于第1个原因,可采取下列措施加以解决:
A、尽可能合理和科学地安排好各工种交叉作业时间,在板底钢筋绑扎后,线管预埋和模板封镶收头应及时穿插并争取全面完成,做到不留或少留尾巴,以减少板面钢筋绑扎后的作业人员数量。
B、在楼梯、通道等频繁和必须的通行处应搭设(或铺设)临时的简易通道,以供必要的施工人员通行。
C、加强教育和管理,使全体操作人员重视保护板面上层负筋的正确位置;必须行走时应自觉沿钢筋支撑点通行,不得随意踩踏中间架空部位钢筋。
D、安排足够数量的钢筋工(一般应不少于3-4人或以上),在砼浇筑前及浇筑中及时进行整修。
E、砼工在浇筑时对裂缝的易发生部位和负弯矩筋受力最大区域,应铺设临时性活动挑板,扩大接触面,分散应力,尽力避免上层钢筋受到重新踩踏变形。
2、墙柱保护层控制措施
墙柱保护层一般比较容易控制,主要措施:
A、墙柱保护层纵横向间距一般控制在1米左右(且不少于2列),切忌数量太少。
B、墙、柱拉钩的加工尺寸准确。
C、墙、柱水平筋或箍筋的加工尺寸准确。
D、尽量采用新工艺、新产品,如采用塑料垫块或使用卡撑式定位件等。
E、模板施工时切忌破坏墙柱保护层
3、成品保护
在混凝土浇捣过程中提倡文明施工,注意成品保护。有一些施工单位往往在浇捣混凝土时,无人统一指挥与监督。已绑扎成型并经验收的钢筋网上施工人员毫无禁忌地乱踩乱踏,甚至将设备器具压在上面,造成支撑马墩和垫块被压扁或踩倒,以及混凝土内钢筋弯曲变型或位移。这样就会使钢筋位置及保护层厚度得不到保证。
四、结束语
总之,虽然保护层在整个建筑结构中占据比例非常小,但是它的作用毋庸置疑,如果在施工中得不到有效的重视,那么其危害必然严重。因此,在工程施工中我们必须高度重视保护层作用,深入了解保护层施工问题,从技术上进行研究,以达到根治保护层耐久问题的目的。■
参考文献
[1] 李娅平. 钢筋混凝土构件中保护层的作用及控制[A]. 第十届中国科协年会中部地区物流产业体系建设论坛专辑[C]. 2008
[2] 孫秀红. 确保钢筋混凝土构件保护层的措施[A]. 首届山东材料大会论文集(土木建筑篇 上)[C]. 2007
[3] 程庆. 钢筋保护层的作用及控制[A]. 浙江省铁道学会2006年学术交流会论文集[C]. 2006
[4] 张伟平,张誉. 锈后钢筋混凝土粘结滑移性能的试验研究[A]. 工程安全及耐久性——中国土木工程学会第九届年会论文集[C]. 2000