桥梁下部结构混凝土钢筋保护层控制措施研究

党 彦，祁清宝，董鹏达

（内蒙古路桥集团有限责任公司，内蒙古 呼和浩特 010051）

1 引言

钢筋保护层作为钢筋混凝土工程实体质量检验评定的关键项目[1]，较好的控制其质量是保证结构耐久性的关键[2]，但保护层合格率的离散性较大，实际的可操作性不强。对于保护层的控制措施的研究有很多，如王秋莹等[3]在其研究中指出，通过合理布设钢筋及垫块、精确控制模板制作及安装精度、减少混凝土浇筑过程中对模板的冲击和振动等措施来控制混凝土钢筋保护层；邓长忠等[4]的研究指出，采用胎膜架工艺和混凝土垫块布置的方法对钢筋保护层厚度进行相应控制。研究表明，结构保护层的控制方法有很多，为寻求一种较为可靠的控制方法，提高工程实体质量水平，本文主要阐述了钢筋保护层施工作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准，通过对桥梁工程桩基础、墩柱、承台、系梁、盖梁混凝土钢筋保护层控制措施分析研究，可较好的指导实际施工，为今后得到一套规范的控制方法提供参考与思路。

2 策划与准备

项目开工前相关管理及技术人员认真研习设计文件、技术标准及相关规范，熟悉设计文件及相关规范对施工过程及质量控制的要求[5-7]，对设计文件中不明确或有疑问的部分应及时询问相关设计人员澄清易出问题的地方并提出处理方案。对施工人员进行岗前培训，使施工工人知道操作要点及技术验收要求和标准，并经考核合格后上岗，对于特殊工种，应要求持证上岗，上岗前还应进行实操考核。测量仪器、试验仪器及相关模板模具应提前校核，以满足施工要求，项目实施前期对各控制点位进行精准放样，严格按照相关规范标准进行控制。

3 控制措施

3.1 桩基础

桩基础钢筋保护层作为桥涵工程钢筋保护层的一种特殊存在，由于其没有外露侧面，无法在成型后用仪器测量其全部的保护层，而只能在桩顶外露钢筋部位用尺量外露部分的保护层，所以桩基础的钢筋保护层控制可从以下几方面入手：

①用测量仪器准确定位桩基础中心位置。

②钻孔时应采取定位桩等措施，钻孔中勤量测，保证孔口不偏移、孔径不缩孔。

③安放钢筋笼时，应采用挂十字线等手段保证钢筋笼位置正确（图1）。

图1 校核护筒中心

④混凝土浇筑过程中，注意保护枕木、导管等不要被罐车撞击，防止钢筋笼发生偏移，同时注意观察钢筋笼上浮情况，发生上浮应及时采取措施重新调整好钢筋笼位置。

3.2 墩柱

3.2.1 墩柱钢筋加工安装

①精确量测及合理计算加强筋的加工尺寸，并做到准确加工，能大大提高墩柱钢筋保护层合格率[8]。

②钢筋骨架的整体刚度及垫块的设置密度对保护层的均匀性和合格率也有较大影响。骨架整体刚度越好，垫块密度越大，保护层均匀性及合格率就越高，反之则偏低甚至超出规范要求，但是过密的垫块会随着垫块数量的提升而造成工程成本增加，也可能影响混凝土成品的外观质量，所以这项措施应在多次试验后取合理控制值，既提高保护层合格率，同时成本控制在合理范围内。

③钢筋安装定位时先确定出钢筋笼底端中心点，底端中心点应与设计点位重叠，用锤球校核离底端2m左右高度处钢筋笼中心与设计点位是否重叠，若这两个中心点都与设计点位重叠，在钢筋笼整体刚度有保证的前提下，整个钢筋笼可做到与设计同心，此时即可做好钢筋笼固定工作，完成钢筋笼的安装。

3.2.2 注意事项

①钢筋下料前，应按配料表核对所配钢筋的级别、长度，无误后方可操作。钢筋长度应合理搭配，先切长料，后切短料，切断后的钢筋必须按级别、规格、型号分批挂牌，码放整齐，便于查找。

②钢筋笼加工宜使用先进成套智能化钢筋加工设备（图2），以消除半成品尺寸差异，确保加工的半成品规格统一。唯有半成品尺寸规格统一，才能加工出尺寸统一的成品钢筋笼，适用定制模板，提高保护层合格率。

图2 钢筋笼滚焊机

③钢筋笼主筋连接推荐使用直螺纹套筒或挤压套筒形式连接，可确保组成钢筋笼的每根钢筋轴心在一条直线上。

④加工完成的钢筋笼存放前，应在环向骨架钢筋内焊接十字形或三角形加强钢筋（图3），保证钢筋笼存放时不变形，且钢筋笼堆叠高度不超过2 层，有条件时应采用专用钢筋笼存放架[9]。

图3 钢筋笼内焊接十字形加强筋

⑤钢筋笼现场安装时，应使钢筋笼中心与经测量精确放样并复核的墩柱中心位置精确重合，且钢筋笼垂直度必须经过严格校正后才可作局部固定。

⑥钢筋笼骨架局部固定后，对骨架位置尺寸进行相应检查，确保位置准确及垂直度符合要求后，按规范要求与承台预埋钢筋或桩基钢筋进行单面或双面施焊连接。

⑦定型模板尺寸准确程度也对保护层厚度有较大影响，所以在制作定型模板时应选择有资质且设备及工艺先进的厂家。

3.3 承台、系梁、盖梁

承台、系梁、盖梁混凝土保护层厚度[3]的控制措施及施工要点与墩柱基本相同，钢筋要保证加工尺寸控制在允许偏差范围内，绑扎成品时应采用胎架，以确保尺寸统一。

浇筑混凝土时，应采取措施，禁止工人踩踏钢筋骨架，振捣棒不可剧烈碰撞模板及钢筋骨架，防止垫块掉落，影响混凝土保护层厚度。

承台施工时将墩柱的主筋按设计图纸要求预埋入承台，承台施工完毕后，搭设临时施工脚手架，进行墩柱钢筋绑扎。

3.4 垫块施工要求

①混凝土垫块进场后，物资管理、质检和试验人员对混凝土垫块的出厂资料、外观、外型尺寸和数量及强度[4]进行检查，合格后存放入仓库，并作好检查和入库记录。

②混凝土垫块安装完毕后，对所有混凝土垫块的位置、数量、牢固程度进行全面检查，并作好检查记录。

③钢筋吊装就位后，对混凝土垫块进行检查。对在钢筋吊装过程中移动、损坏和掉落的混凝土垫块进行调整、更换和补充。

④模板安装到位后，对混凝土垫块进行检查。对在模板调整过程中移动、损坏和掉落的混凝土垫块进行调整、更换和补充，对净保护层厚度采用测量工具进行全面检查。

⑤在混凝土浇筑过程中，随时观察混凝土垫块的情况，及时调整。

3.5 质量要求及检验方法

①桩基础保护层厚度按《公路工程质量检验评定标准》[1]要求为+20mm，-10mm，测每段钢筋骨架外侧定位块处；墩柱保护层厚度要求为±10mm，每构件各立模板面每3m2检查一处，且每侧面不少于5处，见表1。

表1 检验工具及方法

②钢筋加工、尺寸间距符合规范要求。

③现浇墩柱钢筋笼安装竖直度，当墩高H≤5m 时，竖直度≤5mm；当5m＜墩高H≤60m 时，竖直度不大于0.31%H且不大于20mm。

④垫块的尺寸应符合设计要求，垫块密度应合理选用，密度过密恐影响混凝土外观质量，提高造价，密度过低，易造成保护层不均匀或起不到保护层控制作用，其形状为圆盘形，不得使用砂浆垫块。

4 结语

结构物钢筋保护层控制是一项系统的工程，各个环节均需精确有序控制[9]，在施工过程中要不断总结并进行优化，本文通过施工过程中的总结分析，提出结构物保护层的控制措施，主要有以下几点：

①精细分解钢筋下料尺寸，从源头控制合格率。

②严格控制钢筋加工工艺过程，确保成品符合规范要求。

③墩柱钢筋笼应严格控制钢筋骨架安装位置及垂直度，采用专用工具量测保护层。该工具前端部分相当于塞尺，塞尺前端尺寸按照比保护层设计厚度小2mm制作，将该塞尺伸入模板与钢筋之间，当塞尺在模板与钢筋之间活动余地很小时，就能确定保护层厚度值在允许偏差内，反之就需要进行调整。

④做好浇筑过程中柱模的位置固定控制，质检人员重点检查保护层垫块数量和柱模固定拉线的工作效果，随时检查钢筋骨架和垫块工作状态，有缺失及时补充。