桥梁墩柱钢筋保护层控制技术浅析

赵剑鹏

辽宁交通建设集团有限公司 辽宁省丹东市 118000

摘要：目前公路桥梁工程下部结构大量采用钢筋混凝土结构，在钢筋混凝土构件中混凝土与钢筋共同受力，同时保护钢筋免受外界环境的腐蚀。由于外部环境的不同，混凝土表层会由于时间的关系会逐渐变的疏松。如果钢筋保护层不足会影响混凝土构件的耐久性，从而缩短桥梁使用寿命。因此，为保障公路桥梁工程的耐久性，保障公路行车安全，在桥梁施工过程中，工作人员应规范实施桥梁施工控制技术，找出影响钢筋保护层的原因，在源头上进行有效防范。本文从钢筋保护层的定义、合格率低的原因及控制技术措施进行详细分析，具有一定的实践和借鉴意义，旨在促进公路桥梁事业健康稳定发展。

关键词：桥梁墩柱；钢筋保护层；控制技术

1、导言

现阶段工程施工中桥梁建设下部结构大多采用混凝土墩柱，对于钢筋混凝土构件，钢筋保护层的重要性不言而喻。保护层过小，可能随着时间的原因造成钢筋锈蚀，混凝土表面脱落、漏筋，从而失去混凝土构件的作用。保护层过大有两种情况，一种是构件尺寸不变，钢筋结构变小、钢筋的承载力不够，发生安全事故；另一种是钢筋尺寸不变、构件尺寸变大造成浪费。近年来，交通部大力推行品质工程，提倡增加混凝土耐久性，延长混凝土工程的使用寿命，因此认真分析、改进施工工艺，采取有效措施，确保构件尺寸不变、提高钢筋混凝土保护层合格率，使桥梁的耐久性、使用寿命得到有效改善，为人们出行提供便利，行车安全提供保障。

2、钢筋保护层定义及控制意义 

根据2010 年新的《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)保护层厚度不再是纵向钢筋(非箍筋) 外缘至混凝土表面的最小距离，而是“以最外层钢筋(包括箍筋、 构造筋、分布筋等)的外缘计算混凝土的保护层厚度”。

钢筋混凝土保护层是关系到钢筋混凝土结构构件力学性能和使用寿命的重要因素，它直接影响到混凝土构件的结构承载力、耐久性和防火性。

3影响钢筋混凝土保护层厚度的因素

3.1钢筋笼制作加工安装的原因

墩柱的钢筋骨架尺寸直接影响墩柱成型后墩柱的保护层尺寸。主要有以下几方面：

3.1.1由于现场钢筋制作钢筋设备陈旧、制作精度不高。在制作钢筋笼过程中钢筋加强箍筋直径不满足设计及规范要求。整体骨架尺寸过大、造成保护层厚度较小。

3.1.2钢筋笼制作人员技术不过关，在制作墩柱过程中箍筋没有贴紧主筋，造成钢筋保护层厚度不足。

3.1.3钢筋笼制作中，钢筋精确定位目前一般只能保证顶部和底部，如果钢筋笼自身刚度不足，位于中部的钢筋失去控制，影响保护层的控制。

3.1.4钢筋笼制作过程中，加工精度不高，钢筋笼不对称；在钢筋笼运输过程中，保护不到位，造成钢筋笼变形。这些都会造成整体骨架尺寸发生变形，造成保护层一面偏大、一面较小。

3.2墩柱模板的原因

由于墩柱的模板尺寸直接影响墩柱成型后的尺寸，墩柱的几何尺

寸与钢筋笼几何尺寸直接影响了保护层尺寸。如果模板尺寸精度不高，直接影响保护层厚度。

3.3混凝土浇筑的原因

混凝土浇筑工艺直接影响到已经调整并加固完毕的钢筋及模板，如下料方式不当容易造成钢筋与模板间垫块脱离位置，振捣人员上下方式不当容易引起钢筋整体晃动并导致位置偏移，振捣棒插入位置不当容易导致钢筋移位。

4 钢筋笼保护层控制措施

控制钢筋保护层的主要思路是严格控制钢筋笼的制作、模板制作的精度、墩柱平面位置的控制。控制好钢筋笼与模板之间距离，使钢筋笼、模板、固定模板设施形成一个整体，在混凝土浇筑过程中避免破坏钢筋、振捣时钢筋移位，保证混凝土保护层符合设计及规范要求。

4.1 认真做好图纸会审，技术交底。  

在施工前，应针对不同的工程部位，根据设计图纸及施工验收规范，确定正确的钢筋保护层厚度。在作业前，对操作人员进行详细的技术交底，并进行现场操作示范和讲解； 在交底时，不仅对钢筋施工班组提出要求，还要对模板施工班组、混凝土施工班组等相关班组提出要求，强调钢筋保护层的重要性，提高人员的思想意识。 

4.2墩柱钢筋笼的制作

4.2.1钢筋表面无锈蚀与焊渣，主筋应顺直，表面不得有裂纹或其他损伤。

4.2.2双层筋或多层钢筋之间应有足够的支撑，骨架不得变形、松焊和开焊等现象，应具有足够的刚度。

4.2.3为了保证钢筋骨架的稳固性，在制作过程中，要确保钢筋绑扎及焊接的质量。墩柱钢筋一般设计为竖向受力主筋按照一定间距焊接固定到环向骨架钢筋上，在主筋外侧按照一定间距盘绕螺旋形箍筋。控制墩柱钢筋笼尺寸主要是控制好环形钢筋的尺寸，控制好环形钢筋的半径，再把竖向钢筋焊接在环形钢筋上。

4.2.4目前数控钢筋加工设备正在普及，高等级公路建设中要求普遍采用数控钢筋滚笼机制作钢筋笼，确定好环形钢筋的半径，在定型磨具上制作好环形加强箍筋。利用数控钢筋滚笼机的精度，可以有效减少机械设备造成钢筋笼尺寸精度不高的问题。

4.2.5选择工作经验丰富、责任心强的技术工人负责钢筋笼制作，在制作过程中、质检人员实时检测，保证制作精度。

4.2.6对于钢筋笼的整体性而言，钢筋骨架整体刚度通过加强主筋与环形骨架筋焊接及主筋与外部螺旋形箍筋固定来实现。在焊接过程中，主筋与螺旋形钢筋采用梅花形点焊固定。特别是环形加强箍筋，采用增加三角形辅助钢筋，保证环形钢筋的半径及刚度。保证钢筋笼在运输、安装定位过程中不变型。

5 模板的制作与安装

5.1定型模板从模板设计、模板加工过程中精确控制几何尺寸，模板制作过程一方面要保证几何尺寸，另一方面要考虑模板的周转次数，要保证模板的刚度，在吊装运输过程中保证不变型。

5.2模板安装位置准确。模板固定及限位措施到位，避免模板在混凝土浇筑过程中出现涨模移位现象。

6 钢筋笼的安装定位

6.1在钢筋笼安装过程中、精确定位钢筋笼位置。钢筋笼骨架安装工艺要合理科学，骨架安装完成后，要对钢筋笼骨架位置、尺寸进行认真检查，确保位置准确，不符合要求，要进行纠正处理；对于结构复杂的构件，合理安插主、次筋的位置，并注意施工顺序，避免出现钢筋挤占保护层位置的情况发生。

6.2钢筋笼骨架固定措施必须得当，固定必须牢固，防止在浇筑混凝土时产生位移。

6.3钢筋笼骨架在运输过程中要防止骨架变形，必要时对加强箍筋进行加密。

6.4环形加强箍筋每1.5—2米位置设置一道，在每个墩身环形加强箍筋位置上安装4个锥形不锈钢定位钢筋。不锈钢定位钢筋与环形加强箍筋焊接顶在模板位置上，安装混凝土垫块，垫块数量必须满足钢筋保护层厚度需要，垫块标号不低于主体混凝土标号，混凝土垫块应合理、准确的绑扎在受力钢筋上，而不是布置在非受力筋上，固定要牢固，防止在混凝土浇筑过程中发生位移或脱落。

以保证墩柱的保护层厚度。

6.5安装模板完毕后，选用经验丰富、施工经验多的工人下到钢筋笼底部，逐一调整钢筋位置。混凝土浇筑前，全面检查混凝土垫块是否在模板安装过程中损坏或变形，并及时更换、补充混凝土垫块。

7 施工前加强保护层检测

在钢筋笼与模板安装就位后、砼浇筑前，采用专用工具对保护层进行全方位检查，对于不合格的地方及时进行调整。

采用“刀型”保护层检测工具——根据设计图纸，计算出准确保护层厚度值，制作成“刀型”保护层检测塞尺，可以方便、快速实现结构保护层厚度快速检测。

8 混凝土浇筑

在墩柱施工过程中为减少混凝土对定位钢筋及保护层垫块的冲击，混凝土自由落体大于2米时采用串筒。另外施工人员上下时采用专用软梯，禁止攀爬固定好的钢筋笼，以防止踩踏钢筋笼导致钢筋笼变形。混凝土振捣时控制好振捣棒的落点，禁止振捣棒碰触钢筋，防止钢筋笼震动导致保护层垫块脱落，影响保护层厚度。

9 结束语

随着我国公路事业的蓬勃发展，桥梁混凝土施工已经从以前片面的追求高强度转向了高耐久性发展，精细化施工，品质工程正在成为主流，因此，提高钢筋保护层合格率，延长混凝土构件使用寿命，就显得十分必要，经过实践，采用以上措施以后，通过保护层探测仪对墩柱保护层检测，保护层合格率达到90%以上。

参考文献：

【1】《公路工程质量检验评定标准》(JTGF80/1-2017) 

《【2】公路桥涵施工技术规范》JTG TF50-2011