文/張勇兵、雷軼
在公路建設(shè)各類鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)物的施工中,都涉及鋼筋保護(hù)層厚度合格率單項(xiàng)指標(biāo),而它可以直接影響鋼筋混凝土粘接錨固性能、耐久性和耐火性等性能指標(biāo)。
1.1 鋼筋混凝土保護(hù)層的概念
根據(jù)最新的《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》2010版,鋼筋混凝土保護(hù)層是指混凝土構(gòu)件中起到保護(hù)鋼筋避免直接裸露的那部分混凝土;其中,從混凝土表面到最外層鋼筋(包括箍筋、構(gòu)造筋、分布筋等)公稱直徑外邊緣之間的最小距離,不再是混凝土表面到受力縱筋表面的距離。
1.2 鋼筋混凝土保護(hù)層的作用
1.2.1 維護(hù)結(jié)構(gòu)耐久性。保護(hù)層厚度在規(guī)定范圍內(nèi)能最大限度地保護(hù)鋼筋避免氧化生銹,延長混凝土碳化到鋼筋的時(shí)間,確保構(gòu)件的使用年限。
1.2.2 建立有效的握裹力,共同參與受力。當(dāng)混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后,鋼筋與混凝土間建立起極大粘結(jié)強(qiáng)度,對(duì)彼此產(chǎn)生一種相互作用力-握裹力?;炷两Y(jié)構(gòu)中的鋼筋保護(hù)層具備一定厚度,才能保證鋼筋與混凝土間的握裹力。
1.2.3 增強(qiáng)結(jié)構(gòu)耐火性。鋼筋保護(hù)層對(duì)其內(nèi)鋼筋具有一定的防火作用?;炷翆儆诓涣紝?dǎo)熱體,一定的保護(hù)層厚度能贏得救援時(shí)間,從而起到保護(hù)結(jié)構(gòu)整體耐火性的作用[1]。
云南普宣高速公路項(xiàng)目是云南省交通運(yùn)輸廳推行標(biāo)準(zhǔn)化工地建設(shè)的試點(diǎn)項(xiàng)目,推行標(biāo)準(zhǔn)化工地建設(shè)的最終目的是為了實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化。下面以土建七合同段施工的格宜大橋墩柱施工為工程實(shí)例,分析和總結(jié)鋼筋保護(hù)層厚度合格率控制措施。
普宣高速公路項(xiàng)目格宜大橋是一座左右分幅五聯(lián)預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋,下部結(jié)構(gòu)墩柱設(shè)計(jì)為圓柱式墩,柱高大于等于15m,設(shè)計(jì)柱徑1.6m,柱高小于15m,設(shè)計(jì)柱徑為1.4m。該橋下部結(jié)構(gòu)實(shí)施過程中以左9-1 墩柱為提高鋼筋保護(hù)層厚度合格率首件工程,首件工程施工中,從鋼筋加工→鋼筋安裝→墊塊安裝→模板安裝→混凝土澆筑進(jìn)行工序分解和準(zhǔn)備,并從人、料、法和環(huán)四個(gè)方面細(xì)致把關(guān),澆筑完畢7 天后實(shí)測(cè)保護(hù)層厚度合格率為76.9%,尚未達(dá)到90%以上的標(biāo)準(zhǔn)。
如下面保護(hù)層厚度合格率原因魚翅分析圖所示,按人、料、法、環(huán)四個(gè)方面歸結(jié),主要有以下的影響因素。
3.1 人的因素
3.1.1 參建人員,特別是現(xiàn)場一線管理人員及操作人員對(duì)鋼筋保護(hù)層的概念、作用理解和掌握不透徹,對(duì)保護(hù)層厚度規(guī)定范圍的重要性認(rèn)識(shí)不足。
3.1.2 施工項(xiàng)目部現(xiàn)行管理水平和方法不能滿足高合格率要求。表現(xiàn)在管理辦法或制度建立健全但落實(shí)力度不夠;獎(jiǎng)罰制度建立但不落實(shí);其質(zhì)檢體系僅留在紙張上,而不留在現(xiàn)場上。
3.1.3 技術(shù)交底工作縱向不到頭、橫向不到邊。由于目前我國公路市場勞務(wù)工人的整體理論知識(shí)水平仍舊偏低,他們看不懂圖紙、對(duì)工序理解模糊;并且在實(shí)際工作中,項(xiàng)目部各層技術(shù)交底中往往只注重怎樣寫得好,卻不核實(shí)操作人員是否掌握[2]。
3.1.4 管理人員意識(shí)和責(zé)任心不滿足高合格率要求。首先,管理領(lǐng)導(dǎo)者對(duì)保護(hù)層厚度合格率指標(biāo)不重視;其次,現(xiàn)場技術(shù)和質(zhì)檢人員工作主動(dòng)性差;最后,操作工人被動(dòng)操作、模糊操作,操作工人操作中針對(duì)提高合格率未被告知做些什么、怎樣做。
3.2 料的因素
3.2.1 鋼筋加工不規(guī)范。鋼筋加工制作人員馬虎,對(duì)于鋼筋加工過程控制不嚴(yán)格,加工完成的半成品的順直度、彎曲角度等指標(biāo)與設(shè)計(jì)有偏差。
3.2.2 保護(hù)層墊塊制作不規(guī)范。在實(shí)際施工過程中,各項(xiàng)目部自制墊塊規(guī)格誤差偏差大,其強(qiáng)度未送檢驗(yàn)證實(shí),外購廠家來源多,五花八門,難以控制墊塊質(zhì)量。
3.2.3 模板制作強(qiáng)度和剛度不滿足保護(hù)層高合格率要求。現(xiàn)場施工過程中常常存在為了節(jié)省成本使用老舊的變形嚴(yán)重的大塊組裝模板,組裝完成后平整差;新進(jìn)模板廠家混亂,其加工的拼縫、連接精度低。
3.2.4 對(duì)于鋼筋骨架盛密的構(gòu)件,混凝土配比最大粒徑和塌落度會(huì)對(duì)保護(hù)層墊塊造成一定影響。
3.3 施工方法因素
3.3.1 鋼筋加工與安裝。加工未采用精度滿足進(jìn)度要求的數(shù)控加工設(shè)備,而是采用簡易的手工操作方法加工。鋼筋安裝,定位箍筋位置不準(zhǔn)確,鋼筋綁扎或焊接穩(wěn)定性弱。對(duì)于柱子而言,樁柱結(jié)合部骨架主筋調(diào)整與定位不到位;對(duì)于梁板而言,架立筋定位不準(zhǔn)確、水平縱筋不順直等均影響到保護(hù)層厚度的控制。
3.3.2 墊塊安裝影響因素。墊塊安裝位置不準(zhǔn)確、綁扎不牢固、使用數(shù)量不足等。
3.3.3 模板因素。主要體現(xiàn)在模板安裝定位、連接加固不到位,在混凝土澆筑過程中出現(xiàn)移位現(xiàn)象。
3.3.4 混凝土澆筑因素。對(duì)于墩柱而言,溜管低落高度控制不嚴(yán),下料不從柱中心往四周下,振搗順序和振搗操作粗糙,從而對(duì)鋼筋骨架、墊塊、模板造成震動(dòng)移位影響;對(duì)梁板而言,下料順序、下料層厚對(duì)鋼筋骨架和模板移位影響控制不嚴(yán),上述原因均會(huì)對(duì)保護(hù)層厚度造成影響。
3.4 環(huán)境因素
環(huán)境對(duì)保護(hù)層厚度合格率的影響主要是指施工現(xiàn)場的天氣、照明、空間等客觀因素,表現(xiàn)在操作空間狹窄、夜間施工照明不足、雨季天氣施工保證措施不到位、不能及時(shí)澆筑混凝土致使鋼筋銹蝕等[3]。
根據(jù)規(guī)范要求,結(jié)合目前市場施工水平及偏低原因分析,提出以下控制措施作為參考。
4.1 加強(qiáng)規(guī)范學(xué)習(xí),提高參建人員對(duì)鋼筋混凝土構(gòu)件混凝土保護(hù)層概念與作用的認(rèn)識(shí),熟悉圖紙,復(fù)核圖紙,充分理解和掌握施工圖紙對(duì)保護(hù)層厚度的尺寸規(guī)定,以規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ),明確施工構(gòu)件應(yīng)具備的保護(hù)層厚度標(biāo)準(zhǔn)。
4.2 抓住人為因素是影響鋼筋混凝土構(gòu)件保護(hù)層厚度的主要因素。因此,相關(guān)人員應(yīng)以施工準(zhǔn)備和技術(shù)交底為龍頭,以QC 小組總結(jié)活動(dòng)、施工競賽活動(dòng)為載體,加強(qiáng)構(gòu)件的各道工序管理,以形成提高和實(shí)現(xiàn)保護(hù)層厚度合格率指標(biāo)的施工氛圍。
4.3 提高鋼筋加工精度,提高鋼筋安裝水平。建立標(biāo)準(zhǔn)化鋼筋加工廠,采用新設(shè)備進(jìn)行鋼筋加工,取締以往的手工操作加工來提高加工精度;在鋼筋定位、綁扎(或焊接)安裝前,技術(shù)人員必須逐根核實(shí)其加工角度、長度是否滿足設(shè)計(jì)要求,杜絕不合格鋼筋半成品使用于結(jié)構(gòu)中。另外,為確保鋼筋籠吊裝過程不變形,還應(yīng)視情況增加環(huán)向定位箍筋的使用頻率。
4.4 正確制作、使用和安裝墊塊。保護(hù)層墊塊使用與否對(duì)構(gòu)件保護(hù)層厚度有著直接的影響。工地現(xiàn)場項(xiàng)目部自制墊塊時(shí),應(yīng)使用定型模具和專用機(jī)械設(shè)備制作施工,同時(shí)模具還應(yīng)具有一定的剛度,制作出的墊塊產(chǎn)品其厚度尺寸應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求,其強(qiáng)度不得低于使用部位構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度,并經(jīng)外送檢驗(yàn)合格;外購墊塊,其厚度尺寸及強(qiáng)度應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求,廠家應(yīng)提供檢測(cè)報(bào)告和質(zhì)量合格證書。在施工過程中,要總結(jié)墊塊使用數(shù)量、布置位置和形式,綁扎位置要正確、要穩(wěn)固。為保證結(jié)構(gòu)的耐久性,不宜采用橡膠墊塊,禁止用鋼筋條點(diǎn)焊代替混凝土墊塊。
4.5 正確使用鋼模板。模板加工精度、拼裝誤差、連接精度和吊裝操作均對(duì)保護(hù)層厚度造成影響。因此,要想保證高合格率保護(hù)層厚度,就必須使用剛度和強(qiáng)度高,且加工精度滿足規(guī)范要求的鋼模板。建議廠家現(xiàn)場調(diào)查考核后實(shí)行準(zhǔn)入制,進(jìn)場時(shí)要認(rèn)真驗(yàn)收以下指標(biāo):與設(shè)計(jì)相比,直徑誤差不大于3mm(T 梁模板平整度誤差不大于1.5mm),高程誤差不大于5mm(T 梁模板長或?qū)捳`差不大于2mm),接縫錯(cuò)牙不大于1mm。模板安裝時(shí),除其本身所帶連接構(gòu)件鎖穩(wěn)外,還應(yīng)增加可靠的限位措施,比如四周增設(shè)支撐方木。對(duì)于墩柱,吊裝安裝節(jié)長應(yīng)控制在2m 內(nèi);對(duì)于T 梁模板,吊裝安裝節(jié)長應(yīng)控制在3 節(jié)片內(nèi)。模板吊裝禁止碰撞已安裝固定的鋼筋骨架;同時(shí),使用過程中每一循環(huán)都應(yīng)檢查上述驗(yàn)收精度指標(biāo),不滿足要求時(shí)應(yīng)及時(shí)校正。
4.6 正確澆筑混凝土。澆筑過程中應(yīng)注意以下幾點(diǎn):控制下料位置(T 梁澆筑時(shí)控制下料順序和層厚);嚴(yán)格控制混凝土低落高度,墩柱要采用串筒,T 梁要調(diào)整料斗、提升高度;振搗要規(guī)范要求有序進(jìn)行,禁止振搗棒隨意碰撞鋼筋骨架、模板和墊塊;技術(shù)人員全過程旁站,發(fā)現(xiàn)鋼筋移位、混凝土墊塊破碎或脫落時(shí),及時(shí)改正;采取措施避免操作人員踩踏鋼筋骨架、攀爬鋼筋骨架。
鋼筋保護(hù)層厚度是一個(gè)易于被忽視,且對(duì)工程結(jié)構(gòu)耐久性和使用壽命影響十分關(guān)鍵的指標(biāo)?;炷灵_裂、結(jié)構(gòu)鋼筋出露銹蝕等質(zhì)量問題均與混凝土保護(hù)層厚度不合格有關(guān)系,因此參建人員都應(yīng)引起足夠的重視,要從設(shè)計(jì)到施工所有環(huán)節(jié)中,認(rèn)真關(guān)注鋼筋保護(hù)層厚度問題,確保橋梁等鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)滿足規(guī)范和設(shè)計(jì)要求的耐久性。