桥梁墩柱钢筋保护层控制技术

1 概述

1.1 钢筋保护层的重要性 当前，我国桥梁工程中的墩柱普遍

设计采用钢筋混凝土结 构，在设计钢筋混凝土结构构件时， 利用钢筋与混凝土有相近的 线膨胀系数这一客观特性， 设计出混凝土同钢筋达到协同承受荷 载的钢筋混凝土构件， 同时， 混凝土又被设计成起到很好保护钢 筋免受外界侵蚀的“保护神”。 但由于混凝土本身具有渐渐风化 的不利特性， 混凝土表面将随着时间的推移慢慢丧失混凝土本身 具有的致密的水泥石构造， 其表面不断风化成松散粉状， 更严重 还会呈现裂隙状态。 因此，钢筋混凝土中的钢筋的保护层出现不 足势必会影响钢筋混凝土构件的持续耐久性， 当钢筋保护层不足 很严重的话， 将会导致钢筋混凝土构件过早破坏， 不在具备使用 条件，故钢筋保护层对钢筋混凝土构件的重要性是不言而喻的。

1.2 钢筋保护层的现状总体情况 桥梁工程中的墩柱作为钢

筋混凝土构件混凝土， 是暴露在大 气和水中等容易腐蚀环境下面积最大的构件， 因此对桥梁工程中 的墩柱而言， 其钢筋保护层厚度符合设计及现行规范的要求显得 尤其重要。 当桥梁墩柱的钢筋保护层厚度偏薄， 这将有极大的概 率证明， 位于偏薄部位的钢筋在设计年限的服役期内， 将会过早 的被从混凝土表面渗透进来的空气、 水气和氯离子等腐蚀性介质 所腐蚀， 当出现

加快的腐蚀情况时候， 这将极大的威胁桥梁墩柱 安全和桥梁本身的安全。 当桥梁工程中的墩柱钢筋保护层厚度偏 厚时，这分可能的两类情形， 第一类可能的情形是墩柱直径未变， 而钢筋骨架主要可能是加强圈直径缩小了， 那么， 位于钢筋加强 圈外侧的一圈竖向主要钢筋位置发生变化， 在桥梁墩柱处于可能 的受力不利的情况下， 钢筋的抗弯能力将较设计时明显减少， 将 会极大增大发生安全隐患施工的概率 ; 第二类可能的情形是桥梁 墩柱的主要钢筋及加强箍筋尺寸未变，但安装的模板尺寸偏大， 造成结构构件外形尺寸变大， 超过设计直径， 这将造成一定的浪 费，同时，保护层偏厚将可能导致立柱表面出现裂纹。笔者有幸 参加国内东南沿海省份的高等级公路桥梁工程墩柱施工， 发现桥 梁工程的墩柱的钢筋保护层合格率平均只有 50%左右。

2 钢筋保护层控制技术 2.1 原因分析

当前，桥梁墩柱的施工方法相对较为简便， 普遍情况为先进 行墩柱钢筋的下料制作和安装， 随后使用钢结构加工厂生产的定 型钢模板作为浇筑模板， 经过钢筋隐蔽工程向监理工程报检合格 后，及时进行墩柱混凝土浇筑并按要求进行规范振捣， 待具备拆 除模板条件后，及时对墩柱进行包裹并采取滴水养生法进行养 生。由以上几大主要施工步骤可知。 影响墩柱钢筋保护层厚度的 因素主要有钢筋制作及安装、钢模板以及混凝土浇捣施工

工艺

2.1.1 钢筋及垫块制安

钢筋保护层厚度主要是指墩柱钢筋竖直主筋外边缘到墩柱 混凝土表面的距离。在施工过程中反映为墩柱箍筋与模板的距 离。所以墩柱主要纵向钢筋以及加强圈的骨架几何尺寸直接决定 浇筑完毕后的桥梁墩柱的钢筋保护层厚度数值。 在墩柱钢模板主 要尺寸确定的前提下， 墩柱钢筋骨架中加强圈直径越大， 那么墩 柱混凝土钢筋保护层测试出来结果将会变薄， 墩柱钢筋骨架中加 强圈直径越小， 那么墩柱混凝土钢筋保护层测试出来结果将会变 厚。因此，加强钢筋下料及钢筋安装控制， 从源头抓起控制技术， 下料前，认真核对施工图纸及细部构造图， 确保下料尺寸无疑义。 同时，加强钢筋安装质量控制，确保钢筋安装符合设计要求。选 择强度合格以及尺寸合格的垫块。 垫块大小不合适， 强度不合格 亦会造成钢筋局部偏向一边， 可能造成钢筋保护层一部分大， 另 一部分小的情况，直接影响墩柱施工质量控制。

2.1.2 钢模板

桥梁墩柱一般使用厂家订制的钢模板， 其直径大小即为墩柱 的混凝土外轮廓尺寸。 钢筋主筋及加强圈形成的骨架与墩柱钢模 板两者直接决定钢筋保护层的客观情况。 当不考虑其他可能会影 响钢筋保护层的情况下， 墩柱钢模板的加工精度和钢筋加工及安 装的精度共同决定钢筋保护层合格率。 同时， 钢模板

的自身固定 情况亦是影响墩柱钢筋保护层厚度的原因之一。

2.1.3 混凝土浇捣

浇捣混凝土时， 由于使用插入式振动棒将可能造成钢筋保护 层垫块松脱、移位甚至直接掉落，导致钢筋将出现移位，混凝土 下料过程中，由于墩柱高度较高，需使用串筒，但产生的势能这 可能影响到钢筋正常设计位置及墩柱模板的位置。 同时， 在混凝 土浇捣过程中， 密切关注模板状态， 不定时进行模板平面高程及 竖直度的检测， 确保模板在浇筑混凝土的情况下， 不会出现异常。

2.2 控制技术

2.2.1 钢筋及垫块制安 钢筋制安严格按照设计及现行规范

要求进行施工， 尤其重点 控制加强圈钢筋的尺寸控制， 其大小直接决定钢筋保护层是否合 格。同时，做好纵向主筋与加强筋焊接工作，做到“不咬肉”， 否则墩柱钢筋笼纵向纵筋内移，将直接影响钢筋保护层厚度变 厚。钢筋笼运输、起吊及安装过程中，严格控制钢筋笼骨架的刚 性，避免出现骨架明显变形情况。在骨架安装前，再次对骨架进 行测量。 确定其尺寸符合设计要求。 垫块制作采用专业厂家精致 模具加工，填物采用高强砂浆，保证了其强度。安装过程中，按 规范要求应绑扎牢靠。

2.2.2 模板制作、安装精度

墩柱模板采用大块定型模板， 由专业厂家生产， 进场后及时 进行预拼装，检查模板制作精度，同时，复核其强度、刚度及稳 定性。如有异常，及时处理，确保模板安装质量。模板安装前， 先测量放样，及时对墩柱底部进行清理、找平，然后安装各个节 段钢模板，通过测量放样，对模板安装精度进行全程控制，确保 安装精度。

2.2.3 墩柱混凝土浇筑

在浇筑墩柱混凝土前， 及时安装串筒， 通过串筒降低混凝土 入模对钢筋笼、模板及垫块的冲击力，以免影响模板居中、钢筋 笼移位以及垫块脱落等所造成的钢筋保护层偏大或偏小。 人员上 下必须通过上下专业通道， 不得通过攀爬模板及钢筋进行上下通 行作业。混凝土振捣过程中，严禁将振捣棒碰触钢筋，以免造成 钢筋及模板移位。 混凝土浇筑过程中， 严格按照要求不定时对墩 柱模板平面位置及竖直度进行测量， 确保墩柱模板不变形， 始终 居中，同时也对钢筋进行按设计严格定位。确保钢筋位置不变。

3 结语

通过分析可能影响桥梁墩柱钢筋保护层厚度的因素， 按上述 控制技术措施实施后， 通过钢筋保护层检测仪器对新浇筑的墩柱 钢筋保护层进行再次检测，发现合格率均在 80%以上。墩

柱钢筋

保护层得到明显控制。