扣盖式钢筋保护层塑料垫块设计研究

李雪娜 陈 硕 蔡焕琴 麻建锁

(河北建筑工程学院,河北 张家口 075000)

扣盖式钢筋保护层塑料垫块设计研究

李雪娜 陈 硕 蔡焕琴 麻建锁

(河北建筑工程学院,河北 张家口 075000)

钢筋的保护层厚度一直是影响施工技术的一个重要问题，钢筋保护层厚度的偏差关系着结构的承载力、耐久性、防火等性能.现阶段实际工程应用过程中，针对垫块自身原因导致混凝土浇筑过程中，钢筋移位，保护层厚度不达标造成的钢筋外漏，防火性能降低等现象，提出一种新型的扣盖式钢筋保护层塑料垫块，对其设计、构造、适用范围及技术特点进行论述，保证了钢筋的保护层厚度，简化了施工工艺，对现浇结构保护层的质量控制具有积极作用.

扣盖式；钢筋保护层厚度；优化设计

0 前 言

保护层厚度的控制成为当前质量验收工作中的重要组成部分，当前的新规范规定在验收过程中要进行实体检测.钢筋保护层垫块放置在混凝土结构里，用来扩大承压面积，钢筋的保护层厚度关系着结构的承载力、耐久性、防火等性能.因此，钢筋保护层应符合符合中华人民共和国国家标准GB50204-2015《混凝土结构工程施工质量验收规范》与GB50010-2010《混凝土结构设计规范》.

目前工程应用中常用的钢筋保护层垫块的材料一般是由塑料、大理石、砂浆、细石混凝土等制作而成.这些垫块均具有以下缺点：大理石垫块和混凝土垫块的自身较重；砂浆垫块则在使用过程中容易破碎强度较低，在浇筑混凝土时偏移较大；同时传统的钢筋保护层垫块还需要通过钢丝对其进行绑扎，施工过程中工人工作量较大，工序繁琐.其中塑料垫块的优点体现在造价低廉、构造简单并且可以批量生产，但目前用于现浇构件的塑料垫块同样存在着需要钢丝绑扎导致工作人员绑扎繁琐的现象，同时绑扎不牢固时，施工时易移位造成保护层厚度得不到保障.

针对现阶段钢筋保护层垫块存在的系列问题，本研究在符合GB50204-2015《混凝土结构工程施工质量验收规范》与GB50010-2010《混凝土结构设计规范》的基础上，设计出一种造价低廉、操作简单及节能环保的轻质扣盖式混凝土保护层塑料垫块.

1 扣盖式钢筋保护层塑料垫块的设计

1.1 设计原则

针对现阶段钢筋保护层厚度垫块所出现的系列问题，在提出一种新的钢筋保护层厚度垫块时，要遵循以下设计原则：

(1)所设计的钢筋保护层厚度垫块应符合GB50204-2015《混凝土结构工程施工质量验收规范》与GB50010-2010《混凝土结构设计规范》；

(2)保证塑料垫块具有所要求的强度，防止工人施工过程中踩碎，难以控制保护层厚度；

(3)垫块构造简单，造价低廉，达到易于推广的效果；

(4)工人施工过程中，垫块使用工序简单，可操作性强，免去传统的钢丝绑扎过程；

(5)能够减少资源垃圾，提高社会效益；

2 扣盖式钢筋保护层塑料垫块的特点

经过调研施工现场的垫块使用种类和垫块使用情况，依据上述的设计原则，提出一种扣盖式钢筋保护层塑料垫块，以解决现有垫块施工过程中需要绑扎钢丝、工序繁琐、施工过程中垫块容易移位等技术问题，使其应用于梁和柱的单向钢筋的保护层塑料垫块.

该扣盖式钢筋保护层塑料垫块包括底座、扣盖和扣盖的锁合机构，所述底座由主体、支腿和连接体组成，支腿共四只，沿垂直钢筋的长度方向、两个一组分别连接于主体的两个侧面，分别为转轴固定支腿和辅助支腿，所述扣盖通过转轴相对主体的顶面可水平翻转并通过锁合机构与底座可开合连接，转轴水平设置在转轴固定支腿之间；其扣盖锁合于辅助支腿之间的连接体上，所述主体的顶面设有钢筋托槽面，扣盖的下表面设有扣合弧面，钢筋托槽面与扣合弧面均与钢筋的尺寸相适应.所述锁合机构是由扣盖边缘的中间设置的定位销以及与定位销的尺寸相适应并对应设置于连接体上的卡口组成.所述定位销为向下凸出扣盖并带有弹性卡齿的销体.该塑料垫块卡口的竖向剖切面为L形孔道，L形由孔道竖向孔道和横向孔道组成，该塑料垫块的卡扣钢筋的工作原理为扣盖通过插入竖向孔道的定位销以及卡入横向孔道内的弹性卡齿关闭.该塑料垫块的横向孔道与连接体的外侧表面相通，所述扣盖通过推入横向孔道内的弹性卡齿开启.扣盖相对主体的顶面的翻转角度范围为0-270度，防止水平扣盖在施工中被踩断.该扣盖式钢筋保护层厚度塑料垫块的结构及构造示意图见图1，俯视图见图2.图示标记为：1.1-钢筋托槽面、2-扣盖、2.1-扣合弧面、3-转轴、4-连接附板、5-连接体、6.1-转轴固定支腿、6.2-辅助支腿、7-卡口、8-定位销.

图1 该塑料垫块结构示意图 图2 该塑料垫块俯视图

3 扣盖式钢筋保护层厚度塑料垫块的使用方法

在施工作业过程中，按照相关规范和图纸要求严格布置塑料垫块，本扣盖式钢筋保护层厚度塑料垫块的使用方法本文通过一个实施案例进行介绍：

在本实施例中，底座的尺寸为长×宽：40 mm×40 mm，底座的高度与钢筋保护层的厚度相适应，底座的高度范围为15 mm～40 mm.支腿是边长为10 mm立方柱.所述扣盖与主体沿垂直钢筋的长度方向的长度相同.本实施例中扣盖为工字形，扣盖近似立方体，其长×宽×高为40 mm×20 mm×10 mm.扣盖相对主体的顶面的翻转角度范围为0-270度，防止水平扣盖在施工中被踩断.放置钢筋的允许直径为16 mm～30 mm之间.施工时只需将钢筋放入钢筋托槽面，然后扣盖旋转270度使扣合弧面贴合钢筋，并且定位销扣在卡口里即可将钢筋箍住，保持扣盖水平，避免钢筋移位.

4 结 语

扣盖式钢筋保护层厚度塑料垫块价格低廉、构造简单、自重轻；所述扣盖为弹性塑料，可以卡固不同直径的钢筋，特别是本实用新型的塑料垫块采可用废旧塑料回收再加工制作，保护环境节约资源.该塑料垫块有效的避免了钢筋保护层厚度的偏大和偏小，提高了结构的承载力、耐久性以及防火的防火性能，大大提高了钢筋保护层厚度的质量，适用范围广，易于推广.

[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]GB50204-2015.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，2015

[3]麻建锁,李雪娜.扣盖式钢筋保护层厚度塑料垫块：中国201620193561.2[P].2016～07～27

Study on the Design of Plastic Cover for the Reinforced Protective Layer

LIXue-na,CHENShuo,CAIHuan-qin,MAJian-suo

(Hebei University of Architecture,Zhangjiakou,Zhangjiakou,Heibei 075000)

The thickness of the protective layer of the reinforcing bar has always been an important factor affecting the construction technology.The deviation of the thickness of the protective layer of the steel is related to the bearing capacity,durability and fire resistance of the structure.At the present stage of practical engineering application,in concrete pouring process,block itself may lead to the displacement of steel,leakage of steel caused by unstandard protective layer thickness,and decreased fire performance,and so on.Directing at these phenomina,a new type of plastic cover for the protective layer of buckle-type steel bar is presented,and its design,structure,application scope and technical characteristics are discussed.It can ensure the thickness of the protective layer of steel,simplifying the construction process,hhich has a positive effect on the quality control of the protective layer of cast-in-place structure.

cover type;steel bar protective layer thickness;optimization design

2016-12-09

李雪娜(1991-)，女，汉族，在校研究生，结构工程专业.

10.3969/j.issn.1008-4185.2017.02.012

TU 2

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