免绑扎混凝土保护层垫块的设计与施工质量控制

周苗苗 王丽丽 冯 拴 王一沛

(1.河北建筑工程学院，河北 张家口 075000；2.河北省涿鹿县公共资源交易中心，河北 张家口 075600)

免绑扎混凝土保护层垫块的设计与施工质量控制

周苗苗1王丽丽2冯 拴1王一沛1

(1.河北建筑工程学院，河北 张家口 075000；2.河北省涿鹿县公共资源交易中心，河北 张家口 075600)

钢筋保护层厚度偏大或偏小是影响现浇楼面质量的主要问题.介绍了钢筋保护层在现浇楼板中的偏差及危害、现有现浇楼板保护层控制措施和带弹簧卡的免绑扎式混凝土垫块.重点对带弹簧卡的免绑扎式混凝土垫块的设计和施工质量控制技术进行了论述，对现浇楼板保护层的质量控制具有借鉴意义和推广价值.

混凝土保护层；免绑扎混凝土垫块；设计；施工质量控制

0 引 言

混凝土保护层厚度对钢筋的粘结锚固能力、防止钢筋锈蚀、耐久性能和防火性能均有重要影响.为了保证混凝土保护层厚度，《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)中规定了在不同设计使用年限和环境条件下混凝土保护层厚度的最小值.《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2002)规定必需对重要部位的钢筋保护层厚度进行结构实体检验.

混凝土保护层厚度与环境类别、设计使用年限、构件类型、混凝土强度等级和钢筋公称直径等有关.混凝土保护层厚度的最小值要满足要求，但混凝土保护层厚度也不能太大，当纵向受力钢筋的保护层厚度大于50 mm时，宜对保护层采取有效的保护措施.当在保护层内配置防裂、抗剥落的钢筋网片时，网片钢筋的保护层厚度不应小于25 mm.

1 钢筋保护层在现浇楼板中的偏差及危害

目前现浇板中为双层双向钢筋，对于上层板筋来说，在楼面管线安装及混凝土浇筑时，未铺设施工通道，工人常在板面钢筋上走动，导致钢筋严重变形、偏位和下陷，钢筋保护层厚度偏大，引起板面开裂，使构件截面有效高度降低，从而构件承载力下降，给现浇结构质量造成较大影响.对于下层板筋来说，由于工人的施工质量问题，不按规范施工，极易引起钢筋移位、钢筋保护层厚度偏小，混凝土保护层过薄引起钢筋锈蚀胀裂，从而出现板底纵向裂缝，钢筋混凝土保护层的厚度关系到结构的耐久性、防火性和受力性能等.

2 现有现浇楼板保护层控制措施

2.1 技术措施

(1)垫块.

图1 梅花形混凝土垫块

垫块又叫钢筋保护层垫块，放在钢筋和模板之间，固定钢筋位置，用以防止钢筋外露而被腐蚀，是解决钢筋固定常用的办法.垫块按材料分为塑料垫块、砂浆垫块和混凝土垫块.塑料垫块因与混凝土非相同材料而影响混凝土质量，而砂浆垫块承载力较差，容易被踩碎.垫块按形状分为长方体垫块、圆柱体垫块、圆台形垫块、梅花形垫块(如图1)等.普通混凝土垫块材质为一般水泥砂浆，强度往往低于主体混凝土强度，因其强度低而结构大多制成方形或长方形.预制混凝土垫块时，可利用在浇筑混凝土时散落在混凝土输送泵下面的混凝土和拆卸混凝土输送泵时从输送管里排出的混凝土制作，这样既不需另外拌制垫块混凝土，也不会增大工程成本.

(2)钢筋马镫.

图2 钢筋马镫

上层板钢筋通常采用钢筋马凳或垫块撑起.马凳也称撑筋，用于上下两层板钢筋中间，起固定上层板钢筋的作用.当基础厚度较大时(大于800 mm)不宜用马凳，而是用支架更稳定和牢固.通常马凳的规格比板受力筋小一个级别.钢筋马凳高度难以控制、偏差较大、成本较高.

2.2 管理措施

钢筋保护层垫块设置采取专人负责和专人检查验收制度.避免垫块设置的数量不够，导致钢筋下沉或垫块被压碎.根据施工方案，合理布置垫块，混凝土浇筑前全面检查垫块是否缺少或损坏.浇筑混凝土时要减少对钢筋的冲击，施工人员不得在钢筋上踩踏.发现钢筋踩踏移位时要对钢筋进行修整.加强管理，制定相应保护层控制措施，明确奖罚规则，调动积极性.

2.3 存在的问题

钢筋保护层垫块目前常使用人造石材碎片进行支垫，但是这种方式容易出现移位、不牢固的现象.现行梁板混凝土垫块，在混凝土浇筑时较容易扰动，使垫块发生移位，导致混凝土钢筋保护层不稳定，带来安全隐患.

施工中通常在钢筋和模板之间放置垫块，并与钢筋固定在一起，用来保证钢筋保护层的厚度，同时避免在浇筑或振捣混凝土时钢筋的移位.目前大多数垫块为混凝土垫块，分绑扎式垫块和不绑扎式垫块.不绑扎式垫块直接将垫块放置在板底钢筋的下部，不与钢筋固定，这种垫块虽然施工快捷，但是在混凝土浇筑或受到其他扰动时，钢筋容易移位，不能发挥垫块应有的作用.绑扎式垫块需要人工穿扎丝并与钢筋绑扎固定，虽然这种方法能确保钢筋保护层的厚度，但是工序繁琐，工人劳动强度大，浪费时间，施工效率低，施工现场扎丝随意堆放，浪费现象严重等.

3 免绑扎混凝土垫块垫块的设计与质量控制技术

3.1 免绑扎混凝土垫块的设计理念

混凝土垫块与钢筋绑扎可有效避免钢筋移位，确保混凝土保护层厚度，但是绑扎铅丝需要工人的大量劳动，而且费时费工，针对此问题，提出一种免绑扎的混凝土垫块设计理念.这种免绑扎的混凝土垫块需要达到的要求如下，第一，保证垫块与钢筋可靠固定，不移位，确保混凝土保护层厚度.第二，安装方便，施工快捷.第三，混凝土垫块具有一定的强度和刚度，不被压碎.第四，实现混凝土垫块与钢筋的快速固定，提高施工效率.第五，降低施工成本.

3.2 免绑扎混凝土垫块设计

现浇楼板施工质量问题与混凝土垫块有密切的联系，从源头上控制现浇楼板的质量问题，不仅需要工人的规范施工，还需要垫块的精细设计.本文提出并设计一种带弹簧卡的免绑扎式混凝土垫块，解决现有混凝土垫块存在与钢筋绑扎时，工序繁琐，浪费时间，施工效率低，工人劳动强度大的技术问题，应用于现浇混凝土楼板.

该带弹簧卡的免绑扎式混凝土垫块，包括垫块本体，所述垫块本体的上端面开有钢筋托槽，钢筋托槽的底面至混凝土垫块下端面的竖向距离为钢筋保护层厚度.垫块本体内部预埋有弹簧卡，所述弹簧卡是由一薄钢件弯折而成，包括埋入钢筋托槽正下方的腹部、伸出上端面容纳限位钢筋的肩部、向内缩口的颈部和向外敞开的头部，颈部处依靠薄钢件的弹性，使钢筋由头部经过颈部进入肩部.如图3、4所示.图示标记:1垫块本体、2上端面、3钢筋托槽、5腹部、6头部、7颈部、8肩部、9槽口.其中垫块本体长宽高分别为a,b,c；钢筋保护层厚度为H；钢筋托槽的弦长为d.图3中，5、6、7、8是一个整体，为弹簧卡.

图3 带弹簧卡免绑扎式混凝土垫块主视图 图4 带弹簧卡免绑扎式混凝土垫块俯视图

该带弹簧卡的免绑扎式混凝土垫块构造巧妙，弹簧卡与混凝土垫块一体化，使用操作方便，钢筋轻松压入弹簧卡内，实现混凝土垫块与钢筋的快速连接，无需绑扎即可完成钢筋的固定，施工快捷.钢筋在垫块上被弹簧卡限位，有效保证了混凝土保护层厚度，同时避免了混凝土垫块与钢筋之间的移位，提高了施工质量.

3.3 免绑扎混凝土垫块使用方法与质量控制技术

按规范和图纸要求安装模板和绑扎板钢筋，然后从板的一边向另一边排布免绑扎混凝土垫块，呈梅花形排布，每平米布置不少于4个，距楼板边缘的距离为500 mm左右，将免绑扎混凝土垫块安装在底层钢筋的交叉点上.

免绑扎混凝土垫块的具体使用方法为：工人只需将板底部钢筋对准颈部的上端，稍用力将钢筋压入颈部.当钢筋被压入颈部时，薄钢件具有一定刚度，肩部对钢筋有侧向约束作用，钢筋底部与钢筋托槽接触，本身钢筋受重力作用，不会有向上的力冲破颈部，钢筋不会脱离垫块从颈部冲出，相当于该垫块对钢筋有环向约束作用，可以有效保证钢筋保护层厚度和钢筋定位.

4 工程应用

该免绑扎混凝土垫块已应用于某住宅小区，第一层的现浇楼板垫块采用免绑扎垫块，作为对比，第二层现浇楼板的垫块采用绑扎式垫块，而且两层的垫块布置完全相同.测试结果如下：在时间上，免绑扎垫块的安装时间是普通垫块的20%，工人操作十分方便，提高了生产效率.在施工效果上，该免绑扎垫块可有效控制钢筋移位，经得起混凝土浇筑时引起的扰动，完全达到了绑扎式垫块的效果，测试混凝土保护层厚度符合要求.在制作上，该免绑扎垫块制作简单、方便、快捷，既可在工厂批量预制，也可在施工现场制作，弹簧卡可定制.在造价上，它仅比普通垫块贵10%左右.在现场管理上，免绑扎垫块的施工环境中无杂乱扎丝，现场整洁.由工程实践得出，免绑扎混凝土垫块极具工程应用推广价值.

5 结 语

(1)现浇楼板保护层控制措施要从技术措施和管理措施上着手，双管齐下，确保现浇楼板钢筋保护层厚度.

(2)免绑扎混凝土垫块构造巧妙，弹簧卡与混凝土垫块一体化，使用操作方便，实现混凝土垫块与钢筋的快速连接，无需绑扎即可完成钢筋的固定，施工快捷方便，极具工程应用推广价值.

[1]GB50010-2010,混凝土结构设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2010

[2]GB50204-2002.混凝土结构工程施工质量验收规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2002

[3]麻建锁.一种带弹簧卡的免绑扎式混凝土垫块:中国,201520112753.1[P].2015～10～12

Design and Construction Quality Control of Free Lashing Concrete Protective Layer Pads

ZHOUMiao-miao1,WANGLi-li2,FENGShuan1,WANGYi-pei1

(1.Hebei Institute of Architecture and Civil Engineering,Zhangjiakou,075000,Hebei,China;
2.Hebei Zhuolu Public Resource Exchange Center of County,Zhangjiakou,Hebei,China 075600

The major problem affecting the quality of the cast floor is the thickness of concrete protective layer.The bias and harms of the concrete protective layer in the floor slab,concrete protective layer control measures of the existing floor slab and free lashing concrete pad with spring card are introduced,focusing on the design and construction quality control technology of free lashing concrete pad with spring card,which would be of reference and promotional value for quality control of concrete protective layer.

concrete protective layer;free lashing concrete pad;design;construction quality control

2014-12-25

周苗苗(1990-)，女，在读研究生，从事新型结构体系及新型材料研究.

TU 3

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