国道107改线官渡黄河大桥墩柱钢筋保护层控制

李林

【摘要】本文分析了合理的钢筋保护层厚度在桥梁结构中的重要性，探讨了混凝土保护层施工工艺，并提出了施工过程控制保护层厚度的可行方法。

【关键词】项目工程；概况；墩柱钢筋笼；运输、存放；安装；墩柱模板

Control of Reinforcement Protection for Pier Column of Guodian Yellow River Bridge

Li Lin

（Henan Guandu Yellow River Bridge Development Co.， LtdYuanyangHenan453500）

【Abstract】This paper analyzes the importance of the thickness of the protective layer in the bridge structure， discusses the construction technology of the concrete protective layer， and puts forward the feasible method to control the thickness of the protective layer.

【Key words】Project construction；Profile；Pier column steel cage；Transport，Storage；Installation；Pier column template

1. 前言

鋼筋保护层厚度是指最外层纵向钢筋、分布钢筋或箍筋公称直径外边缘到混凝土外表面之间的最小距离；保护层的作用主要在于：（1）提供足够的钢筋粘结力，保证钢筋与混凝土共同工作；（2）对钢筋与外部环境进行物理隔离，防止或延缓钢筋锈蚀，延缓氯离子进入速度，保证结构有足够的耐久性；（3）增加结构在火灾及冻融环境下耐火能力及抗冻性。对于桥梁工程而言，结构受力复杂、技术标准高、设计年限长，这就对桥梁结构的耐久性提出了更高的要求。而混凝土保护层是影响结构耐久性的主要因素，统计显示：混凝土结构因保护层厚度的破坏引起钢筋锈蚀导致的结构安全事故严重程度已远过于因结构构件承载力安全水准设置偏低所带来的危害。因此有必要对保护层的重要性、结构耐久性影响规律及其施工质量控制方法进行探讨。

2. 项目工程概况

国道107官渡黄河大桥项目位于原阳县阳阿乡东，在黄河南岸九堡村进入郑州市中牟县境内，全线采用一级公路技术标准，设计时速100公里/小时，全长31.775公里，其中新乡市境内17公里，郑州市境内14.775公里。项目共有特大桥7377米/1座，大桥127米/1座 ，中小桥390.36米/7座。

3. 墩柱钢筋笼加工场

项目设置钢筋加工场，各标段钢筋加工集中进行，半成品再分别运至各工点组装。钢筋场整齐划一、布局合理，采用封闭式管理，均采用钢筋笼滚焊机、数控弯曲中心、数控弯箍机等数控加工设备，电线均采用地埋设置，见图1。

（1）钢筋加工场地内应按原材料堆放区、钢筋下料区、加工制作区、半成品堆放区、废料处理区等科学合理设置，功能明确，标识清晰。

（2）场地全部硬化；钢筋场主路车行位置为20cm厚混凝土硬化；其他钢筋加工及存放区域采用15cm混凝土硬化，并设置横坡排水，见图2。

（3）场内主电线全部地下埋设；每台设备设置专用空开，以“一机、一闸、一漏”为标准，配电箱专人负责管理；在厂区内外设置足够的消防设施。

（4）钢筋场顶部设桁吊或底部设龙门吊轨道，由持证人员经过培训后上岗操作。

（5）钢筋笼检验。使用通止规检测钢筋车丝成品，确保钢筋笼施工质量。

4. 墩柱钢筋笼运输、存放

（1）钢筋笼运输。

钢筋笼运输用板车运输至施工点。为防止钢筋笼骨架产生变形，运输过程中选用性能稳定的拖车进行牵引，拖车上方固定方木，方木形成两端对称布置，并适当增加方木数量。拖车头、中、尾设置固定缆绳，防止钢筋笼摆动造成冲击影响钢筋笼骨架。拖车运输速度尽量保持匀速、低速。

（2）钢筋笼现场临时存放。

现场采用50t汽车吊进行吊装并采用下垫上盖方式存放在规划区内，见图3。

5. 安装墩柱钢筋笼

（1）在桩基检测合格后，安装墩柱钢筋笼。墩柱钢筋笼与桩钢筋笼之间的焊接采用焊接。

（2）墩柱钢筋笼的起吊方法同桩基钢筋笼起吊方法。在焊接时，下部根据调整好的钢筋对准直接焊接。

（3）在钢筋笼上安放同等强度的混凝土垫块，呈梅花状排列以保证混凝土保护层厚度。布设的数量为不少于4个/㎡。垫块与钢筋绑扎牢固，且保证绑丝的丝头不进入混凝土保护层内。

（4）已安装好的墩柱钢筋笼骨架，在安装模板前，应有临时稳定措施，防止骨架倾斜。墩身钢筋笼总高度超过9m时，安装风揽使其保持稳定。

（5）墩柱钢筋笼中心复测。

安装完墩柱钢筋笼后，在系梁或承台施工前，在系梁或承台钢筋上放样出墩柱中心点，并预埋墩柱钢筋。并检验系梁及承台偏位，以确保系梁或承台浇筑后墩柱轴线偏位满足规范要求。

待系梁或承台浇筑完成后，测量班组放样出墩柱模板位置线，按模板位置线在模板内边缘用电钻打孔插入定位钢筋，以保证墩柱模板平面位置的准确。

测量班组在放样完成后，沿墩柱模板位置线测量高程，确保高程准备无误，并保证立模时钢模板底部平整，不会产生倾斜，保证墩柱竖直度及偏位。

（6）墩柱钢筋笼安装完成后采用4根缆风绳进行固定，见图4。

6. 安装墩柱模板

6.1模板设计。

模板宜进行专门设计，并具有足够的剛度、强度，满足接缝严密、不漏浆、构件的形状尺寸和相互位置正确、模板构造简单，支装方便、在实施过程中不变形、不破坏、不倒塌。模板表面光洁、平整。对于圆柱墩高度在10m以内的，宜采用一模到顶进行配备。旨在减少模板接缝数及保证模板拼缝质量。

6.2模板进场、拼装。

建立模板进场审查制度确保模板的施工质量。墩柱模板安装前必须试拼模板，检查其平整度，如有误差，必须进行校偏。模板安装前在桩基上标出模板边线位置，并抹一层砂浆找平层，模板采用吊车组装。安装好后，对模板的平面位置、倾斜度、顶部标高、螺栓联结及纵横向固定进行检查，横缝都在同一水平面上，竖缝对齐，上下左右多块模板搭接不应错台，同时联接处钢板或角钢要加强，以免多次重复使用后发生变形。

6.3模板安装。

（1）模板-钢筋安装工作应配合进行，妨碍绑扎钢筋的模板应待钢筋安装完毕后安设。模板不应与脚手架联接（模板与脚手架整体设计时除外），避免引起模板变形。

（2）安装侧模板时，应防止模板位移和凸出。模板设拉杆固定。浇筑在混凝土中的拉杆，应按拉杆拨出或不拨出的要求，采取相应的措施。

（3）模板安装完毕后，应对其平面位置、顶部标高、节点联系及纵横向稳定性进行检查，符合要求后方浇筑混凝土。浇筑混凝土前，模板应涂刷脱模剂，外露面混凝土模板的脱模剂应采用同一品种，不得使用废机油等油料，且不得污染钢筋及混凝土的施工缝处。重复使用的模板、支架、拱架应经常检查、维修。

（4）浇筑混凝土时，发现模板有超过允许偏差变形值的可能时，应及时纠正。

6.4模板施工要点。

（1）放好模板边线，标高控制线。

（2）检查各种机械设备运转是否正常。

（3）模板底口抹平砂浆、或打发泡剂，防止漏浆事故放生。

（4）检查柱支撑时所用的地锚是否满足要求，该墩每根立柱采用4个一立方素混凝土块作地锚。

（5）模板使用前必须清理模板表面，表面涂刷脱模剂（严禁使用废机油）反复打磨三次。

7. 墩柱施工安全平台

墩柱施工平台采用“之”字型安全爬梯，底设置一道扫地杆与墩柱采用“井”字形钢管进行固定，每升高3米设置一道。墩柱安全爬梯的拼装利用汽车吊进行拼装、安装。墩顶采用圆形操作平台，栏杆高度不少于1.2m。

8. 浇筑混凝土

混凝土采用拌合站集中拌合、吊车提料斗吊送、串筒入模、插入式振捣器振捣的施工方法。灌注混凝土前检查模板、钢筋及预埋件的位置、尺寸和保护层厚度，确保其位置准确、保护层足够。

8.1混凝土浇筑要求。

8.1.1模板支立完毕，经检查无误后，即可浇筑混凝土。浇筑前清除模板内的污物、松动碎石。

8.1.2由于混凝土施工高度大于2m，为使混凝土的灌注时不产生离析，混凝土将通过串筒滑落，每节串筒1m长。

8.1.3插入振捣棒时稍快，提出时略慢，并边提边振，以免在混凝土中留下空洞。

8.1.4振捣棒的移动距离不超过振捣器作用半径的1.5倍，并与模板保持5-10cm的距离。振捣棒插入下层混凝土5-10cm，以保证上下层混凝土之间的结合质量。

8.1.5混凝土浇注后随即进行振捣，振捣时间一般控制在30秒以上，捣固要适度，切不可漏捣和靠模板振捣，有下列情况之一时即表明混凝土已振捣密实：

（1）混凝土表面停止沉落或沉落不明显；

（2）振捣时不再出现显著气泡或振动器周围无气泡冒出；

（3）混凝土表面平坦、无气体排出；

（4）混凝土已将模板边角部位填满充实。

8.1.6系梁分层进行浇筑，每层高度不大于30cm。

8.1.7混凝土的浇筑连续进行，如因故必须间断时，其间断时间应小于混凝土初凝时间。浇注过程中，工人应及时检查保护层垫块是否脱落或布设足够，不足时应及时增设。

8.1.8浇筑混凝土期间，设专人检查模板的垂直度及支架的稳定性。当发现有松动、变形、移位时，应及时复测，调正。

8.2混凝土施工要点。

8.2.1浇筑前严格检查垫块的数量控制好保护层厚度。

8.2.2浇筑混凝土应该连续进行，如必须间歇，间歇时间应尽量缩短，并在前层混凝土初凝之前，将这层混凝土浇筑完毕，防止形成冷缝，一般情况下不得超过2小时。

8.2.3振捣注意问题：

（1）一般是梅花状布置振捣点，距离以振捣器有效范围为准一般直径50-80公分；

（2）快插慢拔的原则；

（3）以混凝土浇筑表面微微泛浆和有气泡时为有效振捣合格标志，不能漏振，也不能过振；

（4）振捣顺序的方向尽量和混凝土流动的方向相反，这样可以使得振捣好的混凝土不再进去游离水和气泡；

（5）在振捣过程中，宜将振动棒上下略微抽动，以使上振下捣密实均匀。

8.3施工缝处理。

由于墩身高度和墩身系梁的限制，混凝土需要进行分段施工，对施工缝进行如下处理：凿除接缝处混凝土表面的水泥砂浆和松弱层，凿除时混凝土强度要达到20Mpa以上。在浇注新混凝土前用水将旧混凝土表面冲洗干净并充分湿润，但不能留有积水，并在水平缝的接面上铺一层l-2cm厚的同级水泥砂浆。在混凝土强度达到要求时即可拆模。进行不少于7天的养护，养护用水与拌合用水相同。

9. 混凝土养护

（1）混凝土浇筑完成在收浆后尽快的覆盖养生，覆盖时不得污染及损坏混凝土表面。

（2）混凝土的养生期不少于7天，在墩柱顶面放置水桶滴淋养生，墩柱施工拆模后，均必须24小时不间断养生。

（3）混凝土的强度达到20Mpa以上时，拆除模板，采用塑料薄膜包裹墩柱表面进行保湿、保温养护。

10. 拆除模板

（1）模板拆模时间不宜过早，尤其是昼夜温差大于15°时，应延迟1d-2d，且尽量在升温阶段拆模，内外温差控制在20°以内。防止混凝土温差过大产生裂缝。混凝土拆模时间最少为混凝土浇筑后24小时左右，墩柱模板拆除时应注意：

先拆掉墩柱手葫芦（风绳）或斜支撑。

（2）拆掉连接螺栓，然后用撬棍轻轻撬动模板，使模板与混凝土脱离，再用吊车吊走。

（3）拆除模板时不得用大锤、撬棍硬砸猛撬，以免混凝土的外形和内部受到损伤。模板拆除后立即清理、打油、保养。

11. 结束语

通过上述对公路桥梁几个部位钢筋混凝土保护层措施的论述，不难看出，确保钢筋混凝土保护层厚度合格率在技术上是不难的，只要方法和措施得力，就完全能够满足规范的要求。因此，在日常的施工过程中，只要加强对施工人员的培训，严格控制工艺流程，达到交通部提出的工前合格率90%，工后合格率85%的目标是完全可能的。

参考文献

[1]黄德强 . 混凝土结构钢筋保护层厚度控制研究 [D]. 青岛理工大学，2012.

[2]张鑫 . 钢筋保护层厚度的控制技术及标准化[D].青岛理工大学，2011.

[3]J7IIG/TF-5O一2011公路桥涵施工技术规范[S].