交通工程施工中的混凝土保护层研究范文

摘要：

首先对钢筋混凝土保护层的定义及其重要作用进行了简单阐述，然后分析了在施工中钢筋混凝土保护层出现的各种问题，如设计不合理、施工不规范、结构不妥当等，之后基于这些问题进行了相应的研究，最后得出了一些行之有效的解决方法。

关键词：

钢筋混凝土；交通工程；施工质量；保护层

在实际的工程实践中，不是所有钢筋的保护层都符合国家制定的标准与项目的设计要求。勉强使用未达标的钢筋保护层，会导致整个交通工程的施工质量都受到不利影响，甚至钢筋的负弯矩性能也会因为混凝土保护层厚度不均匀而出现结构性问题。而造成这种情况的原因主要是各部门对施工过程的忽视。因此混凝土保护层在交通工程的施工中必须要满足相关规范的要求。

1钢筋混凝土保护层的定义

所谓钢筋混凝土保护层，钢筋为芯，混凝土为表，保护层就是指钢筋构件外缘到构建外表面之间的混凝土，因其对钢筋有保护作用。因此，被形象地称为保护层。保护层的厚度为混凝土表面与钢筋之间的最小直径长度，这里的钢筋，既包括箍筋、分布钢筋，也包括纵向钢筋等其他钢筋。

2钢筋混凝土保护层的作用

2.1增强交通设施锚固性能有了保护层，钢筋和混凝土将会一同受力，发挥出更强的抗拉强度。为了保证在受力后，钢筋和混凝土之间的黏结强度能够承受设计方案所要求的强度，混凝土保护层必须具有一定的厚度。也就是说，在进行锚固性能设计时，钢筋和混凝土之间的黏结强度、锚固部分的长度都要与保护层密切相关，并且，保护层厚度必须超过受力钢筋的直径长度。除了钢筋的直径长度，保护层的厚度也与混凝土构件所存在的环境类别有关，甚至钢筋的规格、构件的使用部位、构建的组成形式以及混凝土的强度也会在一定程度上对保护层的厚度起到决定作用。比如：某一混凝土结构的使用年限在设计要求中是100年，那么保护层的厚度就应该是50年结构的1.4倍以上。也就是说，如果在二a类环境下50年使用年限的板墙壳保护层的最小厚度为20mm，那么100年使用年限的保护层最小厚度应为28mm。其他环境类别和保护层最小厚度的详细数值可见。表1中数值为一般情况适用的参数要求，若混凝土强度≤C25，则应在表1中数值的基础上再加5mm；若钢筋设置了混凝土垫层，则要从垫层的顶面开始算40mm。

2.2提高交通设施的耐久性为了提高交通设施的耐久性，国内针对工程进行了大量的调查与试验，从调查结果和试验结果可以发现，保护层厚度与构件的耐久性能具有非常密切的联系。假设保护层的一般厚度为1cm，若将厚度变为原来的3/4，那么钢筋构件的抗碳化性能就会大打折扣，其抗碳化年限将会降至原先的50%。也就是说，为了保证在设计年限内钢筋不会出现安全问题，无严重锈蚀，就必须保证保护层的厚度达到安全标准，以此来抵抗特殊环境中高碱物质对钢筋的侵蚀。

3实践中存在的问题

混凝土厚度除了与钢筋构件的耐久性能有密切关系，与构件的抗风化性能、抗腐蚀性能以及耐火性能之间也存在着非常直接的联系。交通工程施工中发生质量问题的原因多是保护层厚度不当。

3.1施工操作不规范保护层厚度与钢筋之间距离的定位非常容易受到操作人员实际操作的影响，其精度决定于工人实际技术水平的高低及工作时态度的认真与否。在制作水泥砂浆垫块时，一些工人会出于偷懒的心理而不去认真制作垫块，仅在钢筋下垫上厚度合适的石头，或用废弃的混凝土碎块来代替水泥砂浆垫块。这样会导致保护层达不到相关规范的要求，或是保护层厚度不均匀，影响到钢筋混凝土设置的性能。

3.2设计考虑不全面除了施工时精度不够造成的钢筋定位不准，设计时未对实际情况进行全面考虑也是导致保护层厚度不当的主要原因之一。科技发展使得电脑绘图逐渐代替了人工绘图，人们为了图方便而将设计交由计算机进行计算，图纸表达起来也愈加简化，很多图纸直接用列表形式来表达，部分图纸仅展示出几个控制截面，没有综合表达出钢筋的具体布置，更不必说向施工方提供详细的节点信息。节点和大样（请把话说清楚，不要过于口语化）对于简单的部位，现场工人还能依靠经验进行钢筋布置。若是遇到了复杂部位，没有图纸的详细指导，工人将很难做到钢筋的精确布置，使得保护层的合理厚度不能得到保证。

3.3构造措施不妥当在进行施工时，一般向模板与钢筋直接放置水泥砂浆垫块来固定钢筋混凝土结构，或者以主钢筋为主体，为其焊接短钢筋来固定钢筋的位置。这两种方法可谓是比较传统的构件固定方法。这些方法有一定的缺陷，会影响到保护层的厚度。第一种方法，垫块厚度在一般情况下等同于保护层厚度。而垫块一般在工程现场直接制作，因此垫块在强度与密度等参数上很难进行直接的质量控制。在施工过程中，垫块很可能因为不当操作而导致碎裂或发生移位，垫块的变化将会导致钢筋定位不精确，致使保护层的厚度也会发生一定的变化，最终导致建筑构件性能降低。第二种方法，为主钢筋焊接短钢筋再敷以混凝土形成保护层，这种做法可谓是费时、费力、费料。短钢筋的焊接结果是无法保证的，若将钢筋绑扎好后无法与模板呈正对状态，就会导致受力钢筋外部的保护层厚度不断变小。而短钢筋作为与垫块作用相同的存在，拆除模板后会直接暴露在外，会与环境中的水、空气、光线等介质长时间密切接触，在这些介质的作用下，短钢筋将会锈蚀，使保护层因不断膨胀的压力而开裂损坏。被保护在内的钢筋也会因此发生同样的锈蚀，最终导致交通设施的崩毁。

4解决对策

4.1全面设计在强制性条文《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（2002、2004、2011）》中对保护层厚度的设计提出了明确要求：①预应力直线型钢筋与一般钢筋之间的保护层最低厚度必须大于等于钢筋公称直径，而后张法构件中的预应力直线型钢筋不得超过其管道直径的50%；②位于受拉区的保护层厚度不得超过50mm，由于混凝土保护层的最大厚度也是有一定限度的，超过50mm将会增加保护层发生剥落或断裂的几率，则需要为保护层添加一定的结构，如直径在6mm以上、间距在10cm以下的钢筋网，以此增加其耐久性。

4.2严格检验交通设施需要按照《公路工程质量检验评定标准》和《公路桥涵施工技术规范》的要求进行质量检验评定。以桥梁为例，其混凝土保护层厚度不得出现较大的误差。拱肋与梁柱的保护层，其厚度偏差不得超过5mm；墩台、锚碇的保护层厚度偏差稍宽松，在10mm之内；模板的保护层厚度偏差最小，只有3mm。在内陆江河中，上述偏差可为正值也可为负值。若设施处于海水之中或者所处环境具有高腐蚀性，则偏差必须为正值。为混凝土结构进行实体检验时，保护层厚度的检测合格率必须超过90%。表2为纵向受力的保护层在厚度上的偏差值范围。

5结语

钢筋混凝土保护层与交通设施的各项性能密切相关，直接决定工程的最终质量。保护层厚度是一个难以控制的参数，施工人员、设计人员的任何不当行为都会导致保护层厚度不合理。对此，必须进行科学设计，加强质量管理，提高保护层精度，以此来延长交通设施的使用年限。

参考文献：

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作者：韩志霄 单位：河北省石家庄市平山县交通运输局