钢筋保护层质量通病产生与防治措(A4)

南平宁武高速公路（南平段）A4合同段

混凝土工程钢筋保护层的质量通病

专项整治实施方案

拟制：日期：年月日

复核：日期：年月日

审批：日期：年月日

中铁隧道集团有限公司宁武高速公路（南平段）A4合同段项目经理部

二○一○年八月二十五日

随着我国社会经济的蓬勃发展，高速公路的建设进入高速发展阶段，但高速公路混凝土工程施工过程中，经常发生一些质量通病，例如：钢筋保护层及钢筋间距，这些质量通病如不能及时根除，将会影响结构的安全质量。如何最大限度的消除质量通病，保证工程结构安全，是工程技术管理人员义不容辞的责任。

一、工程概况

本项目为宁德至武夷山高速公路（南平段）路基土建工程A4合同段。工程地点位于福建省政和县杨源乡，起于杨源乡下畲村YK116+000，终于杨源乡禾洋村附近仙岩隧道洞内YK122+500。

本合同段主线土建工程包含路基填挖方、防护及排水工程、桥梁工程、涵洞及通道工程、隧道工程、改路工程等。宁武高速公路政和县长际至禾洋主施工便道工程包括路基填挖方、涵洞工程、防护及排水工程、路面工程等。主要工程量有路基挖方27.04万方，填方7.45万方，圬工1.96万方。涵洞及通道16座，分离式隧道5577m/1.5座，大桥510.8m/2座。

二、钢筋保护层的重要性

钢筋混凝土保护层是指从受力纵筋的外边缘到构件混凝土的外边缘之间的距离，对钢筋起保护作用，使钢筋不被锈蚀。它是根据能同时满足耐久性和钢筋粘结锚固这两方面的要求规定的。它直接影响到混凝土构件的结构承载力、耐久性和防火性。现行《混凝土结构设计规范》(GB50010－2002)对钢筋保护层厚度按环境类别、构件类型、混凝土强度等级分别做出了规定。一般来说受力钢筋的混凝土保护层最小厚度应符合钢筋混凝土结构设计要求的规定，且不应小于受力钢筋的直径d(d为受力钢筋中最大的钢筋直径)。

现行《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204－2002)对结构实体钢筋保护层厚度检验也专门做出规定，这充分说明保护层在混凝土结构中占极其重要的地位。

三、主要成因

施工中钢筋混凝土保护层常见质量通病为钢筋保护层厚度过厚、过薄或密实性不够，这几种情况都将会导致钢筋混凝土结构强度降低。下面就结合以前工作经验对宁武高速A4标钢筋保护层通病分析其成因：

1、保护层过厚

由于钢筋与混凝土之间存在足够的粘结力，在结构计算时，钢筋混凝土构件是作为一个整体来承受外力的；又由于混凝土的抗拉强度很低，为简化计算，一般混凝土只考虑承受压应力，而拉应力则全部由钢筋来承担。对于受力构件强度设计来讲，钢筋保护层越厚，则钢筋混凝土构件受压区的有效高度就越小，导致钢筋混凝土构件达不到设计强度；而且钢筋保护层过厚会使结构下部离受力筋远的混凝土因粘结锚固作用的降低及其抗拉强度下降导致易开裂，其结构强度也就必然降低，从而引发结构安全隐患。

2、保护层过薄

钢筋保护层过薄，是施工中更为常见的一种质量通病。它对结构的影响主要表现在以下三个方面：

2.1影响到混凝土与受力纵筋共同作用所产生的粘结力进而降低其承载力。从理论上讲保护层过薄增大了有效高度值，片面地说有利于结构承载力，实际上是削弱了承载能力。因为承载能力是靠混凝土与钢筋共同作用来保证的，这与钢筋和混凝土之间的粘结力有关，而粘结力主要由钢筋和混凝土的接触

面经化学作用而产生胶着力、混凝土硬化收缩时对钢筋产生的摩擦力、握裹力和钢筋表面粗糙度在接触面引起的咬合力组成。从粘结力的组成可以看出，保护层过薄可能使钢筋外围混凝土因产生径向劈裂而导致粘结力降低，从而削弱承载力。但因粘结破坏机理复杂，影响因素诸多，受力情况多样，至今尚未建立较完整的计算理论，只能通过试验得出基本粘结力。试验证明：保护层厚度影响到结构的内在质量，对结构承载力有着明显的影响。

2.2容易使钢筋发生锈蚀，影响结构工程的合理使用寿命。包裹在钢筋外面的混凝土由于其所具有的碱性性质而起着保护钢筋不生锈的作用。实验观测发现，当空气中的碳酸根离子侵入混凝土内部时，混凝土将从表面开始向内逐步失去碱性，这种现象称为混凝土的“碳化”。一旦碳化深度达到钢筋表面，混凝土保护层就不再对钢筋起保护作用，所以保护层厚度影响到混凝土的碳化时间和结构的耐久性。

2.3从建筑防火角度说，高温影响下可使构件迅速破坏。众所周知，混凝土是良好的防火材料，而钢筋遇高温会急剧膨胀加大，屈服点和极限强度急剧下降，而导致混凝土构件破坏。从防火角度来看，也需要保证保护层的厚度，并且满足现行《建筑设计防火规范》(GBJ16-1987)的规定，所以保护层厚度影响到构件中的耐火极限。

3、混凝土密实性不够

混凝土是由水泥、普通碎(卵)石、砂和水经合理混合后硬化而成的人造石材。它的强度不仅取决于它的原材料质量，还与其结构密实度有关。结构松散的混凝土无法与钢筋结合紧密而形成必要的粘结锚固力，结构容易产生蜂窝麻面而引起混凝土开裂、剥落进而致使结构钢筋锈蚀，最终导致结构破

坏。由于钢筋保护层的上部是密集的钢筋网，要想达到密实就更不容易。因此，如果能保证混凝土保护层具有足够的厚度和密实性，就保证了混凝土的碳化深度，在相当长的时间内不会达到钢筋表面，而且能保证与钢筋垂直的裂缝宽度不致过大，这样混凝土保护层就可以长期保护钢筋免遭锈蚀。

四、钢筋保护层质量通病原因分析

1、施工技术交底不明确，人员素质不高。

施工现场工作人员对图纸理解错误，把钢筋位置布错或把保护层厚度设错。此外钢筋制作时，由于对图纸和施工验收规范的掌握不够，对纵向受力钢筋保护层的概念较为模糊，导致计算箍筋尺寸有较大误差。

2、施工操作不规范

钢筋工安装时，钢筋骨架绑扎不牢固，在浇筑混凝土时，振动使钢筋偏位；模板安装时，考虑到现浇梁、板自重的影响会过度起拱，以及模板在混凝土重力、侧压力、施工荷载等作用下，从而导致安装不牢靠产生位移跑模现象，而造成保护层成型尺寸不标准；钢筋保护层上部受力筋布置较密，浇筑时混凝土和易性不好且振捣不充分，或是粘模、跑浆就易出现蜂窝、麻面甚至漏筋，造成钢筋保护层密实性不好。

3、砂浆垫块强度偏低

制作砂浆垫块时，砂浆强度偏低，根本承受不起钢筋自重，而且砂浆垫块规格、摆放、固定、数量均不能有效控制钢筋的位置。

4、施工组织设计不合理

各工种交叉作业，施工人员行走频繁，无处落脚大量踩踏而护筋又不到位，车压人踩，使受力钢筋移位、变形。不能切实保证受力钢筋位置的准确。

五、施工中钢筋保护层的质量专项整治措施。

针对以上问题所产生的原因，重点应从施工前技术交底和施工过程中的控制要素这两方面着手来确保保护层的厚度。施工技术交底记录必须齐全，交底交到每位操作人员手中，并进行集中培训。此项工作落实由现场专工落实，落实不到位的将对相关责任人处以200元/次的罚款。施工过程控制是指现场旁站对现场的全过程监督指导。确保施工过程中可控，有问题及时上报，对隐瞒不报的处以200元/次的罚款。

1、明确施工前技术交底

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。保护层的厚度并非千篇一律，因此在对操作者的技术交底中必须明确其对应部位的厚度，否则很容易造成返工。

2、在施工过程中，一定要做到规范操作，责任明确

钢筋制作、绑扎、支模、浇筑时严格按照施工技术交底操作。现场技术员实行首件跟踪制，确保现场每一位施作人员能按交底意图施工及明白结构物质量通病的重要性，施工中能确保受力筋或箍筋的加工尺寸准确，绑扎牢固，支模尺寸均应符合要求。再者混凝土应确保良好的和易性，选用合适的振捣器和正确的操作方法，以保证钢筋保护层的质量。

3、合理的组织施工设计并合理安排施工进度

进行合理的施工组织设计并合理安排施工进度，尽量减少各工种交叉作业，若必须进行交叉作业的应注意做到以下几点：①尽可能合理和科学地安

排好各工种交叉作业时间，做到不留或少留尾巴。②在交叉作业地段必须的通行处应铺设临时通道，以供必要的施工人员通行。③加强教育和管理，使全体操作人员重视保护层重要性；必须行走时应自觉沿钢筋支撑点通行，不得随意踩踏中间架空部位钢筋。④安排足够数量的钢筋工(一般应不少于3～4人或以上)，在砼浇筑前及浇筑中及时进行整修。⑤混凝土工在浇筑时对裂缝的易发生部位和负弯矩筋受力最大区域，应铺设临时性活动挑板，扩大接触面，分散应力，尽力避免上层钢筋受到重新踩踏而变形。

4、重视砂浆垫块的制作

砂浆垫块的强度应不低于混凝土构件强度，甚至要高一个标号，并在砂浆垫块中预埋钢丝以便固定垫块。

5、加强现场管理

禁止无关人员进入现场，要做到混凝土浇筑随时检查，及时发现问题及时解决以排除隐患。

只有从思想上重视混凝土保护层，从管理上切实保障措施的施行，才能确保将钢筋保护层不符合要求所带来的安全质量隐患被消除。我们要在正确了解钢筋及混凝土的受力机理的前提下，充分认识到合理的钢筋保护层厚度对工程结构的重要性。只有防微杜渐，才能让我们的工程施工技术水平更上一个档次。

五、质量控制计划及目标

1、现根据工程进展及钢筋保护层质量实施整改计划

第一阶段：进行交底和培训2010年8月25日-2010年9月10日，该阶段根据各个结构物的实际施工情况进行专项技术交底，交底必须交到每个施

工人员手中，交底主要负责人：一工区王云刚、张燕青；二工区李亮、吕晓聪。

第二阶段：根据交底现场进行彻查2010年9月10日-2010年9月30日，该阶段根据各个结构物的实际情况进行专项检查，若出现与交底不符且保护层或钢筋间距控制不力的技术人员及现场施工人员进行经济处罚，整改仍不彻底的将把相关责任人清除出场。

第三阶段：2010年10月至2011年3月为整治活动的第三阶段，该阶段过程控制及加强阶段，按照整治办法对现场发现的保护层质量通病进行整治，计划达到基本消除保护层质量通病的目的。

第四阶段：2011年4月至2010年6月为整治活动的第四阶段即总结阶段，该阶段为保护层质量通病整治活动的成果巩固阶段，该阶段各体系运行正常，各级施工管理人员能认真对待质量问题，该阶段内无保护层质量通病的发生。为宁武高速打下良好的质量基础做一份贡献。

2、钢筋保护层质量过程控制的目标

在施工生产过程中对钢筋保护层质量进行过程控制，通过混凝土通病质量整治小组的监控，钢筋保护层的质量将处在可控状态。针对过程中的控制效果和所发现的问题，总结钢筋保护层质量控制的重点，以指导以后的施工；通过对钢筋保护层的专项整治工作的实施，使所有人员对结构物的质量通病有更高的认识，让质量通病不在通，使得以后所有结构物的施工质量可控。

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