薛思滔 金堅強

【摘 要】在房屋建筑中工程中，混凝土保護層厚度至關(guān)重要，對混凝土構(gòu)件的耐久性，耐火性都有重要的影響。為控制保護層的厚度，本課題提出一種（鋼筋加工）柱保護層定位件，通過結(jié)合國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀，經(jīng)過原材料分析，施工工藝，施工中容易產(chǎn)生的問題及解決措施，與其他定位件的對比以及驗算等方法來得出這種（鋼筋加工）柱保護層定位件研制的可行性和研究的價值。這種定位件的研制說明了混凝土保護層研究的意義重大，并且體現(xiàn)了很強的創(chuàng)新精神。

【關(guān)鍵字】混凝土保護層；耐久性；鋼筋加工定位件

鋼筋混凝土保護層是指混凝土構(gòu)件中，起到保護鋼筋、避免鋼筋直接裸露的一部分混凝土。人們逐漸認識到鋼筋混凝土保護層的重要性，對混凝土保護層的厚度及施工的精準(zhǔn)度就有了更加嚴(yán)格的要求。從傳統(tǒng)的保護層墊塊到主筋上焊接短鋼筋確定混凝土保護層，再到聚乙烯等高分子材料擠壓成型的定位件。在建設(shè)工地的實地考察中我們發(fā)現(xiàn)鋼筋混凝土保護層的做法不同于之前的做法，結(jié)合這些有啟發(fā)性的做法，通過自己的思考，提出了一種（鋼筋加工）柱保護層定位件的做法。

1現(xiàn)狀分析

鋼筋混凝土保護層做法經(jīng)歷了多年的發(fā)展，從意識到鋼筋混凝土保護層的重要性到傳統(tǒng)的保護層墊塊，實現(xiàn)了混凝土保護層發(fā)展的第一次飛躍。人們逐漸地認識到鋼筋混凝土保護層的重要性，在施工過程中對混凝土保護層厚度的精確性有了更加嚴(yán)格的要求。緊接著，從傳統(tǒng)的保護層墊塊到砂漿墊塊，可以說這次的變革說明了人們對鋼筋混凝土保護層引起了高度的重視。在此期間的也出現(xiàn)了許多新的嘗試及鋼筋混凝土保護層的做法，其中在主筋上焊接短鋼筋的做法較為合理，但是其本身就存在著缺陷。研究專家及學(xué)者都紛紛提出自己的意見及想法，發(fā)表了諸多的論文，從這些文獻中可以大致地概括出材料的發(fā)展對鋼筋混凝土保護層的做法具有舉足輕重的作用。他們結(jié)合歐美等發(fā)達國家的鋼筋混凝土保護層的做法，提出聚乙烯等高分子材料擠壓成型的定位件，這種鋼筋混凝土保護層定位件具有強度高，定位準(zhǔn)，剛度好，施工方便等特點。這一理論的提出，促使申請鋼筋混凝土保護層定位件的專利大大增加，比如一些較為成功的專利，“馬蹬”定位件、C形定位件、Y形定位件等。而在我們施工工地的調(diào)研考察中驚奇地發(fā)現(xiàn)工地上的鋼筋混凝土保護層的做法略有不同，樓板的保護層是運用形似馬蹬的定位件，而不是前些年使用的砂漿墊塊，從工地上的技術(shù)人員得知，目前的浙江省在建工地都限制使用砂漿墊塊定位件，是其砂漿強度不夠，細鋼絲與鋼筋結(jié)合地不牢固，容易脫落等因素造成的。梁的保護層是采用形似立方體定位件，是高分子材料擠壓成型，其中部是空心的，尺寸為2.5cm，剛好是鋼筋混凝土保護層的厚度。施工十分方便，只要將其墊在梁的箍筋下端即可。柱子的保護層的做法的方法較多。對于定位準(zhǔn)確的柱子，在柱子的底部四個角或四個角加各邊的中點位置鉆孔，在孔洞中放入短鋼筋，用以固定模板，在柱子的中部和上部使用砌塊，砌塊的長度是按照柱子的模數(shù)要求制作而成，將砌塊放入柱子中，使其左右都支撐著模板，當(dāng)柱箍箍緊時系統(tǒng)就穩(wěn)定了。但時常在建工地上的柱子都會有所偏差，這個時候柱子的底部需要用短鋼筋焊接在主筋上以達到滿足柱子標(biāo)準(zhǔn)尺寸的要求，中部和上部的做法和前者相同。

2材料及加工

2.1原材料分析

一種（鋼筋加工）柱保護層定位件的研制，很顯然原材料為鋼筋，采用HPB235鋼筋，以鋼筋為原材料具有剛度好，強度高，定位準(zhǔn)確，施工方便、取材方便等優(yōu)點。相比于砂漿墊塊，首先砂漿墊塊的強度不夠，很容易導(dǎo)致保護層厚度的不均勻，影響鋼筋的耐久性、耐火性、抗腐蝕性等。再者，砂漿墊塊在施工安裝和混凝土澆筑過程中容易偏移或脫落，造成保護層厚度的不規(guī)范性，從而影響鋼筋混凝土構(gòu)件的性能。相比于聚乙烯等高分子材料擠壓成型的定位件，雖然這類定位件的強度夠，剛度也好，定位也很精確，但制作的價格較為昂貴，且取材較為困難，原材料也比較貴，制作過程也十分復(fù)雜。聚乙烯等高分子材料擠壓成型工藝在現(xiàn)場不可能實現(xiàn)，需要在工廠中批量生產(chǎn)，還需要良好的社會效應(yīng)和反映，如此一道復(fù)雜的程序，費時費力。而鋼筋加工就有很大的優(yōu)勢，它可以適應(yīng)工地現(xiàn)場保護層做法的多樣性，多變性。

2.2加工工藝

原材料選用HPB235鋼筋，首先是鋼筋表面清潔，使其表面的油漬、漆皮、銹跡等清除干凈，再在其表面涂上防銹劑，以免使鋼筋在環(huán)境介質(zhì)的作用下而銹蝕，鋼筋生銹膨脹所產(chǎn)生的壓力會加速保護層混凝土的開裂損壞，使箍筋筋的銹蝕提前開始并加快發(fā)展。鋼筋應(yīng)平直，沒有局部彎曲，成盤的鋼筋和彎曲的部分需要調(diào)整成平直。鋼筋下料長度的計算，鋼筋下料長度=外包尺寸+彎鉤增長值-量度差值?；炷帘Ｗo層定位件的鋼筋下料長度是根據(jù)柱子的最小尺寸和柱子的模數(shù)來確定的，按照下料長度截斷鋼筋，在箍筋操作臺上彎折鋼筋，在135°彎折處的彎鉤長度為25mm，即鋼筋混凝土保護層的厚度，在90°彎折處的彎鉤長度應(yīng)設(shè)置適宜長度，為了增加定位件與模板的接觸面積，從而更好的受力，使得整個系統(tǒng)更加的穩(wěn)定，確保鋼筋混凝土保護層厚度的均勻、準(zhǔn)確性。整個定位件135°彎折處與箍筋的連接用焊接來實現(xiàn)，兩種鋼筋的連接焊接是比較常見的方式，焊接設(shè)備簡單，操作靈活方便，焊件和被連接件連接牢固。

3施工工藝

3.1施工流程

定位放線——校驗復(fù)核（包括軸線及方向）——主筋的電渣壓力焊——箍筋的綁扎——定位件的固定——模板、鋼筋的驗收——封模板、箍緊柱箍——混凝土的澆筑——養(yǎng)護——紅外線抽檢

3.2施工方法

定位放線：

1.在進場之后先按照甲方提供的施工圖進行圖上復(fù)核，保證設(shè)計圖的正確性。然后，進行坐標(biāo)點和水準(zhǔn)點的交接驗收，如若發(fā)現(xiàn)誤差較大的點要與甲方或設(shè)計單位共同協(xié)商處理方法，討論后方可正式定位。2.施工現(xiàn)場建立控制坐標(biāo)點和水準(zhǔn)點。3.現(xiàn)場定位后需要經(jīng)過建設(shè)單位或規(guī)劃部門驗收后才可以開始施工。4.對于大面積的工程，必須測設(shè)場區(qū)平面控制網(wǎng)，它是建筑平面控制的上一級控制，根據(jù)建筑物的平面布置等特點來確定控制網(wǎng)的圖形，可以設(shè)置成十字形、田字形等。

校驗復(fù)核：主要針對工程定位測量進行復(fù)核。工程從開工之日時要針對定位，要求項目技術(shù)負責(zé)人、項目經(jīng)理、項目質(zhì)量工程師、施工員對定位測量進行復(fù)核。沒有錯誤后可以通知監(jiān)理復(fù)線，之后通知勘察院復(fù)線。經(jīng)過這一系列的程序之后方可進行土方的開挖。復(fù)核驗收的內(nèi)容有：1.檢查審核規(guī)劃部門提供的建筑紅線的數(shù)據(jù)及平面控制坐標(biāo)和高程的數(shù)據(jù)。2.核算設(shè)計總圖的坐標(biāo)數(shù)據(jù)的正確性，核對是否有相互矛盾的地方。3.審查測設(shè)施工軸線控制網(wǎng)（或建筑施工方格網(wǎng)）的技術(shù)方案。4.檢查驗收施工軸線控制網(wǎng)（或建筑施工方格網(wǎng)）的測量資料。5.根據(jù)規(guī)劃紅線坐標(biāo)審核檢查測量員測設(shè)的建筑物周邊位置是否符合規(guī)劃部門的要求，協(xié)助規(guī)劃部門驗收建筑紅線，與測繪部門做好文字交接手續(xù)。6.檢查護坡樁和降水井位置是否符合設(shè)計要求。7.檢查高程引測數(shù)據(jù)的正確性，校核高程控制是否符合規(guī)范要求。

定位件的固定：定位件與箍筋的連接方式采用焊接的工藝。將定位件斜搭在箍筋上再調(diào)整到適當(dāng)?shù)奈恢茫附狱c為定位件135°彎折處和箍筋的某個合適的點。

模板、鋼筋的驗收：模板的驗收主要從檢查模板的位置、模板的垂直度、頂模板的平整度、梁上下口的順直程度、模板加固等方面著手。鋼筋的驗收主要從柱截面及變截面方向、鋼筋加密區(qū)及肢數(shù)、柱位移的加強措施、梁柱節(jié)點抗震箍筋、主次梁的吊筋和吊箍、錨固長度、保護層厚度、箍筋間距等方面著手。

紅外線抽檢：采用測量構(gòu)件紅外輻射的辦法，取得其表面溫度或溫度分布，以確定其運動狀態(tài)或是否存在內(nèi)部缺陷的無損檢測技術(shù)。

3.3后期養(yǎng)護及拆除

為了保證混凝土的強度和耐久性，防止產(chǎn)生收縮和溫度裂縫，必須要做好混凝土的后期養(yǎng)護工作。通常采用覆蓋澆水養(yǎng)護，利用平均氣溫高于5℃的自然條件，用一些吸水的材料覆蓋在混凝土的表面并澆水，使混凝土在一定的時間內(nèi)能夠保持水泥水化熱作用所需要的溫度和濕度的條件。但應(yīng)注意以下的要求：1.覆蓋水養(yǎng)護需要在混凝土澆筑后的12h內(nèi)進行。2.對采用硅酸鹽水泥，養(yǎng)護時間不得少于7d，對摻用緩凝劑、礦物摻和料或有抗?jié)B性要求的混凝土，養(yǎng)護時間不得少于14d。3.澆水次數(shù)要按實際情況來確定。4.混凝土的養(yǎng)護用水要和伴制水相同。5.當(dāng)日平均氣溫低于5℃時，不得澆水。當(dāng)混凝土的強度達到一定值時，方可拆除模板。模板拆除日期應(yīng)按照結(jié)構(gòu)特點和混凝土所達到的強度來確定。1.不承重的側(cè)面模板，如果在其表面及棱角不因拆模而損壞，方可拆除。2.承重的模板的拆除時間應(yīng)按照規(guī)范要求進行拆除。3.鋼筋混凝土構(gòu)件應(yīng)經(jīng)過計算，復(fù)核結(jié)構(gòu)在實際荷載作用下的強度。4.已拆除模板及支架的結(jié)構(gòu)，應(yīng)在混凝土達到設(shè)計強度后，才允許承受全部計算荷載。當(dāng)承受的施工荷載大于計算荷載時，必須經(jīng)過核算設(shè)置臨時支架支撐。

4施工中容易產(chǎn)生的問題及解決途徑

4.1設(shè)計時考慮得不夠周到

鋼筋定位不夠準(zhǔn)確有可能是由于設(shè)計方面造成的。例如梁柱節(jié)點處鋼筋布置得很多較為復(fù)雜，尤其在有抗震要求的結(jié)構(gòu)中。目前在設(shè)計中大多數(shù)是電腦直接出圖，圖紙中的表達方式趨于簡單，或者只給出幾個控制面簡單的做法，甚至粗糙地表達鋼筋的布置形式，更不必說畫出節(jié)點大樣圖了。因此，對于復(fù)雜位置的鋼筋的具體布置形式，在熟悉圖紙與施工時沒有及時發(fā)現(xiàn)問題并且給予糾正，那么會導(dǎo)致在鋼筋綁扎時往往會將錯就錯?，F(xiàn)場作業(yè)的工人無法也無力重新調(diào)整，這樣的話，混凝土保護層厚度也無法保障了。我們只能盡量避免此類現(xiàn)象的發(fā)生，在電腦出圖之前就應(yīng)該在鋼筋布置較為復(fù)雜的節(jié)點認真檢查、審查。盡量使出圖的結(jié)果讓人更容易理解，讀懂圖紙所表達的真正含義。在審圖與施工時認真仔仔細細地檢查下容易犯錯誤的地方，以減少不必要的麻煩。

4.2施工時所引起的誤差

在施工過程中，混凝土保護層的厚度受鋼筋位置和混凝土施工質(zhì)量很大的影響。

1.為了保證鋼筋位置的準(zhǔn)確。采用這種鋼筋加工的混凝土保護層定位件。2.板面負筋處的保護層厚度應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格控制。3.支座處負筋應(yīng)下沉產(chǎn)生裂縫。由于施工工藝的不當(dāng)使支座處負筋下沉，保護層變厚，使固定支座變成塑形鉸支座。4.混凝土構(gòu)件上的裂縫。在惡劣的環(huán)境下，當(dāng)裂縫寬度超過一定的寬度時，會加速鋼筋銹蝕，影響結(jié)構(gòu)耐久性。

結(jié)束語：

經(jīng)過閱讀大量的國內(nèi)外文獻，鋼筋混凝土保護層做法主要是依靠定位件來實現(xiàn)。定位件的發(fā)展趨勢可以簡單地概括如下：（1）從施工現(xiàn)場的廢料到聚乙烯等高分子材料，未來的發(fā)展趨勢還會采用高強度，高剛度，成本低的材料。（2）從單個的定位件到成套的保護層定位系統(tǒng)，成套的保護層定位系統(tǒng)還有待研究，這個系統(tǒng)不需要借助與鋼筋的連接來實現(xiàn)，其本身就可以達到定位的目的。（3）從定位件消耗在建筑物中到定位件可以回收，循環(huán)利用。經(jīng)過以上的論證就某些方面來進行淺顯的研究，在前人的基礎(chǔ)上，創(chuàng)造性地提出一種（鋼筋加工）柱保護層定位件的定位系統(tǒng)，使其成為一種經(jīng)濟合理的，市場更加需求的施工工藝。在此，如有錯誤之處請讀者批評指正，我們會虛心接受，并使其更趨于完善合理，廣泛應(yīng)用于在建工地。