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1、毕 业 论 文题 目： 钢筋混凝土保护层在施工中的控制专 业： 建筑工程技术 班 级： 建筑施工技术 姓 名： 学 号： 指导教师：2013年 11月 15 日 目 录摘 要II1 前 言11.1 钢筋保护层控制的特点及研究意义11.2 钢筋保护层控制及其质量的研究现状21.3 现有研究的不足及本文的研究内容22 对钢筋混凝土结构保护层厚度控制的重要性分析32.1 从力学角度分析32.2 从钢筋与混凝土的粘结力分析32.3 从构件的耐久性分析32.4 从混凝土的防火要求分析43 对钢筋混凝土保护层的施工质量控制措施63.1 认真做好图纸会审，技术交底63.2 钢筋的翻样工作63.3 模板工程的
2、制作和安装73.4 重视钢筋的绑扎成型工序73.5 安放、绑扎固定钢筋保护层垫块73.6 提倡文明施工，注意成品保护83.7 钢筋骨架的安装要求83.8 实行四级检查验收制度93.8.1 严格执行首件工程认可制度93.8.2 加强管理，制订相应的奖罚措施93.8.3 严格检测程序94 结 论9谢 辞10参考文献10摘 要钢筋混凝土结构是房屋建筑工程中被广泛采用的结构形式。在我们的建设工程施工的日常工作中，对钢筋混凝土结构工程实体质量的控制是一个重点。由于钢筋混凝土工程量大面广，在施工中我们经常发现由于施工人员对混凝土结构中的钢筋保护层厚度控制的重要意义没有引起足够的重视，造成钢筋保护层厚度不一
3、，钢筋移位等。加上模板尺寸偏差等因素造成钢筋保护层不符合要求，并且在混凝土浇筑后，又无法直观的看到其内部结构，因而给工程质量带来隐患。钢筋混凝土保护层是关系钢筋混凝土结构构件力学性能和建筑物使用寿命的重要因素，除了原材料质量因素以外，钢筋混凝土结构构件的钢筋保护层偏差直接影响钢筋混凝土构件的力学性能及耐久性，直接关系建筑物的使用安全及使用寿命。因此，参与建设、施工的各方均应足够重视并关注钢筋混凝土结构的保护层问题。下面就笔者参与建设工程施工工作以来所积累的经验和体会，对钢筋混凝土结构保护层厚度的控制提出几点见解供大家探讨。关键词：钢筋；混凝土；保护层；控制；施工I1 前 言1.1 钢筋保护层控
4、制的特点及研究意义钢铁工业起步较早，而真正应用于工程施工时间并不长，混凝土在建筑工程中的应用更是近100年左右时间的事。自从人类找到水泥这种新兴建筑原材料，工程施工技术得到了突飞猛进的发展。特别是近50年，由于普通钢筋混凝土结构及预应力钢筋混凝土结构在工程中的应用，更使得建筑领域发生了翻天覆地的变化。一幢幢高楼大厦拔地而起，几百米跨度的桥梁建造也由过去的不可实现变成了现实。这中间都少不了钢筋和混凝土这两种材料的功劳。那么，钢筋与混凝土到底是如何工作的呢？它们究竟是什么样的关系呢？从材料的物理力学性能来讲，钢筋具有较强的抗拉、抗压强度，而混凝土只具有较高的抗压强度，抗拉强度却很低，但是两者的弹性
5、模量较接近，还有较好的粘结力，这样既发挥了各自的受力性能，又能很好地协调工作，共同承担结构构件所承受的外部荷载。因为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。对受力构件截面设计来讲，受拉的钢筋离受压区越远，其单位面积的钢筋所能承受的外部弯矩也越大，这样钢筋发挥的效率也就越高。所以一般来讲，无论是梁还是板，受拉钢筋应尽量靠近受拉一侧混凝土构件的边缘。如挑梁的受力筋应设在构件上部受拉区。如果放置错误或者钢筋保护层过大，轻则降低了梁的承载能力，重则会发生重大
6、事故。那么，受拉的钢筋是否越靠边越好呢？答案是否定的。因为钢筋的主要成分是铁，铁在常温下就很容易氧化，更别说在高温或潮湿的环境中。钢筋被包裹在混凝土构件中形成钝化保护膜，不与外界接触相对还比较安全，但如果钢筋保护层厚度过小，也就是钢筋过分靠近受拉区一侧，一方面容易造成钢筋露筋或钢筋受力时表面混凝土剥落，另一方面随着时间的推移，表面的混凝土将逐渐碳化，用不了多久，作为钢筋保护层的混凝土就失去了保护作用，从而导致钢筋锈蚀，断面减小，强度降低，钢筋与混凝土之间失去粘结力，构件整体性受到破坏，严重时还会导致整个结构体系的破坏。通常除基础外梁的保护层厚度一般为2.5cm。在工程实际中，由于钢筋保护层厚度
7、不符合规范要求所导致的质量问题不胜枚举。比较突出的如现在商品住宅楼工程建设中楼板负弯矩钢筋保护层偏大及现浇框架结构中主次梁交界处主梁的上部负弯矩钢筋保护层偏大的问题。以住宅楼为例，如今的住宅面积越来越大，楼板跨度也越来越大，尤其是起居室楼板。据有关资料统计，目前住宅楼板开裂原因中70左右是由钢筋保护层位置不正确引起的。诚然，钢筋保护层厚度对单项工程质量并不是起决定作用的，但如果不重视它，所产生的危害也是不容忽视的。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，才能使我们的工程施工技术水平更上一个层次。1.2 钢筋保护层控制及其质
8、量的研究现状钢筋和混凝土在建筑工程中已经成了不可分割的孪生兄弟，从材料的物理力学性能来分析，钢筋具有较强的抗拉、抗压强度，而混凝土只具有较高的抗压强度，抗拉强度很低。但两者的弹性模量较接近，还有较好的粘结力，这样既发挥了各自的受力性能，又能很好地协调工作，共同承担结构构件所承受的外部荷载。那么，钢筋保护层又该如何控制呢？本人认为重点应从两方面着手，一是抓施工前技术交底；二是抓过程中要素控制。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，一般来说现浇楼板的保护层厚度1.5cm，而基础的保护层厚度通常为5cm，有时甚至达到10cm。因此
9、，在对操作者的技术交底中必须明确此厚度，否则很容易造成返工。在施工过程中，则重点要做到规范操作，特别是在混凝土现浇板浇捣过程中，尤其需要重视。往往是钢筋绑扎时位置都很正确，但一到浇捣时情况就变了样，不是人踩就是工器具压在上面，由此造成的结果是支撑钢筋的马墩被踩倒，混凝土上层钢筋弯曲变形，保护层的厚度也就得不到保证。所以在施工过程中，应做到规范操作，严禁操作人员在钢筋上随意行走；对上层钢筋应作有效的固定；浇捣中还应经常检查，发现问题及时解决。1.3 现有研究的不足及本文的研究内容本文从施工的各个方面进行全面分析钢筋混凝土保护层，从而使施工人员更好的认识保护层的重要性及操作要领。2 对钢筋混凝土结
10、构保护层厚度控制的重要性分析2.1 从力学角度分析钢筋混凝土结构构件是由钢筋和混凝土组成。从原材料的力学性能而言，钢筋具有较强的抗拉强度；混凝土则具有较高的抗压强度，而其抗拉强度却很低。这种组合发挥了它们各自的优势性能，共同承担结构构件所承受的外部荷载。因此，一般我们在考虑钢筋混凝土的受力条件时，着重考虑的是混凝土的受压应力和钢筋的受拉应力。而钢筋混凝土结构构件中钢筋的实际受拉应力是否能与设计计算应力相吻合，主要取决于钢筋在结构中的位置是否正确。这也正是我们要求控制钢筋保护层厚度的主要原因。一般来讲，无论是梁还是板，受拉钢筋总是应尽量靠近受拉一侧混凝土构件的边缘。如挑梁的受力筋应设在构件上部受
11、拉区，如果钢筋保护层厚度过大，轻则由于钢筋不能有效发挥其应有的抗拉作用，而使混凝土受拉应力超标产生裂缝，重则由于悬挑结构上部钢筋所受拉力的力矩高度（h0）变小，而使钢筋受拉应力超标发生结构断裂。此类事故在建设史上并不少见。再比如，大面积的现浇楼板，下排钢筋如果垫得过高，保护层过大，在外加荷载作用下，混凝土下部受拉应力超标，也会产生板底裂缝。2.2 从钢筋与混凝土的粘结力分析钢筋与混凝土之所以能共同工作，是因混凝土硬化并达到一定强度后，两者之间建立了足够的粘结强度，这种相互作用力称为握裹力。钢筋在混凝土中的保护层必须具有一定的厚度，才能保证混凝土与钢筋之间的握裹力。如果钢筋保护层厚度过小，钢筋过
12、分靠近结构构件的边缘，容易造成钢筋露筋或钢筋受力时表面混凝土剥落，直接导致握裹力的减小。另外，钢筋保护层过小，表层混凝土将随着时间的推移而逐渐碳化，边缘钢筋失去保护作用而导致钢筋锈蚀，钢筋与混凝土之间也会失去粘结力，从而使构件的承载力降低，严重时还会导致整个结构体系的破坏。2.3 从构件的耐久性分析保护层的作用除上所述之外，顾名思义还起着保护钢筋不被锈蚀的作用，以确保钢筋混凝土结构的耐久性。影响钢筋混凝土结构耐久性的因素很多，除了特殊的外界因素以外，在一般使用条件下，主要考虑大气的侵蚀而使钢筋氧化生锈。而混凝土不密实、裂缝、钢筋保护层偏小，再加上混凝土碳化以及钢筋的电化学反应等因素就会因此加速
13、这种侵蚀过程。钢筋氧化锈蚀又会导致体积膨胀，致使混凝土保护层开裂造成恶性循环，更加加快钢筋锈蚀进程，从而大大缩短建筑物的使用寿命。因此，保证保护层厚度在设计及规范规定范围之内，就能最大程度的保护钢筋免受锈蚀，延缓混凝土碳化深度到达钢筋表面的时间，确保结构的使用年限。对一些特殊环境下的建筑物，如处于腐蚀气体环境下的建筑结构，设计上对混凝土结构的钢筋保护层还要作一些专门的规定，以确保建筑结构的耐久性。2.4 从混凝土的防火要求分析保护层对混凝土内部的钢筋还具有一定的防火功能。当建筑结构发生火灾时，环境温度急剧升高，钢筋与混凝土的热膨胀系数是不同的。当钢筋的膨胀值逐渐大于混凝土的膨胀值时，就会损伤和
14、破坏混凝土与钢筋之间的握裹力；此外，当钢筋温度上升到700时，钢筋屈服强度大幅度降低，就会失去与混凝土共同工作的条件，而导致结构破坏。然而，混凝土是不良导热体，它能保护钢筋不会立即受到高温影响，从而延缓结构丧失承载能力的时间，为消防救援赢得时间。由于以上诸多原因，国家规范对钢筋混凝土保护层厚度的提出强制性要求：国标GB50010-2010混凝土结构设计规范在强制性条文中明确规定：纵向受力的普通钢筋及预应力钢筋，其混凝土保护层最小厚度（钢筋外边缘至混凝土表面距离）不应小于钢筋的公称直径，且应符合表2.1的规定。表2.1 混凝土结构设计规范验收表格环境类别板、墙梁柱一类C20C20C45C50C2
15、0C20C45C50C20C20C45C50二类A201515302525303030B-2520-3530-3530三类-3025-4035-4035注：基础中纵向受力钢筋的混凝土保护层厚度不应小于40mm；当无垫层时不应小于70mm。国标GB50204-2011混凝土结构工程施工质量验收规范局部修订条文特别提出了对钢筋保护层厚度的检验，对检验的结构部位和构件数量及验收方法，都做了明确的说明，并对检验的允许偏差范围做了规定：钢筋保护层厚度检验时，纵向受力钢筋保护层厚度的允许偏差，对梁类构件为+10mm，-7mm；对板类构件为+8mm，-5mm。在我们建筑施工中尤其要注意保证钢筋保护层的厚度。在日常施工中，主要采取下列措施来保证混凝土保护层的厚度：1、明确各部位混凝土保护层的厚度。认真做好图纸会审，技术交底，特别是施工单位对施工班组的交底。在有的设计图纸中，对保护层的厚度会根据情况有不同的要求。比如现浇楼板和梁的保护层厚度，当混凝土强度不同时，其要求的厚度是不一样的。而基础的迎水面保
