浅谈钢筋混凝土保护层在建筑工程中的重要性

朱艳

浅谈钢筋混凝土保护层在建筑工程中的重要性

朱艳

分析了钢筋混凝土结构中混凝土保护层厚度不合格的原因及对工程质量的影响，探讨了保护层在施工中的质量保证措施。

钢筋混凝土结构；混凝土保护层；保护层质量控制

近年来，在对施工现场的施工管理过程中，经常发现钢筋混凝土结构中混凝土的保护层厚度不合格，成了施工中的老大难问题。这反映出在施工过程中施工人员对其的重要性认识还不够。

钢筋混凝土保护层是指：从受力主筋的外边缘至混凝土的外边缘的距离，也就是受力主筋外皮到构件外表面的尺寸。自从国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》 （GB50204-2002）将混凝土的钢筋保护层厚度检验作为混凝土结构实体检验内容之一以来，对保证和提高钢筋混凝土施工质量起到了很大的推动作用，但在执行过程当中还是有不当之处。因此，必须进一步加深对混凝土保护层的正确认识，以利正确指导施工，提高钢筋混凝土结构的施工质量。

1 钢筋混凝土保护层的作用和重要性

①影响结构受力性能，在正常使用极限状态下保证结构正常工作。受弯构件受压区边缘至受拉区钢筋受力点的距离称为截面的有效高度。钢筋混凝土构件的截面尺寸确定之后，如果加大钢筋混凝土保护层的厚度，就等于减少了混凝土构件截面的有效高度。对于受弯构件截面设计来讲，受拉钢筋截面中心距离混凝土受压区外边缘越远，其单位面积钢筋所能承受的荷载引起的弯矩越大，这样钢筋所发挥的效率也就越大；反之则越小，也就是说，不能充分发挥钢筋的力学性能，而且还大大降低了钢筋混凝土构件的承载能力。所以，对于梁、板等受弯构件及偏心受拉、偏心受压构件而言，受拉钢筋总是希望尽量靠近混凝土受拉一侧的表面边缘布置。与此同时，由于混凝土保护层厚度的增加，也会使混凝土裂缝宽度增加。

②保证混凝土对钢筋的有效锚固，满足钢筋粘接、锚固的要求，使钢筋充分发挥其计算所需的强度。混凝土保护层的最小厚度是保证混凝土与受力钢筋之间能够可靠和有效粘接锚固的主要因素之一。从混凝土与钢筋之间粘接锚固的角度对混凝土保护层厚度提出最小值的要求，是为了保证钢筋与其周围包裹的混凝土能够共同协调工作，并使钢筋能够充分发挥设计所需的强度。

③保证混凝土的耐久性，满足构件耐久性的要求，使钢筋因有混凝土的保护而不易锈蚀。为了保证钢筋在设计规定使用年限内不发生危及结构安全的锈蚀，国家标准《混凝土结构设计规范》 （GB50010-2002）根据混凝土所处环境条件和混凝土强度等级，对于不同结构构件规定了混凝土保护层的最小厚度。

④满足防火要求，不致因火灾使钢筋很快达到软化点。

从前述混凝土保护层的几个作用可知，从受弯构件及偏心受拉、偏心受压构件的受力角度来看，混凝土保护层厚度越小越好；但从其钢筋的锚固和耐久性的角度来看，混凝土保护层在一定范围内越大越好。

综上所述，钢筋在混凝土中保护层厚度越小，构件的锚固和耐久性越差；反之，混凝土保护层厚度越大，也就是说，对于受弯构件、偏心受拉及偏心受压构件而言，构件的截面有效高度越小，会降低构件的承载能力。因此，确定混凝土保护层厚度大小应综合考虑钢筋锚固、混凝土耐久性及截面有效高度3个因素，在保证和满足钢筋锚固和混凝土耐久性的条件下，尽量取最小的保护层厚度。

2 混凝土保护层在施工中存在的问题

钢筋移位是混凝土保护层厚度变化的直接原因。保护层变小时，较薄的混凝土层对钢筋的握裹力会随之减弱，同时也引起锚固受力和预应力混凝土传递性能的不足，从而影响结构抗力。从长时间来看，保护层过小会导致混凝土碳化、钢筋脱钝、钢筋锈蚀加快等问题，最终影响结构耐久性和使用年限。通常情况下保护层在施工中存在以下几方面的问题。

①施工时，由于计算和制作的差错，造成钢筋下料、制作时尺寸不准或对钢筋相互间位置关系考虑不周全，从而导致梁柱节点等部位的钢筋贴模、移位。

②对垫块的作用不重视。如：常用石子或其他东西代替或垫块数量少，仅用“随打随提”的方法造成漏提而露筋，还有垫块钢筋绑扎不牢失去应有的作用。再者就是，钢筋垫得过高，明显减小了截面有效高度。

③混凝土现浇板在施工过程中，钢筋绑扎时其位置往往很规范，但到混凝土浇筑时，操作工人踩踏钢筋现象比较普遍，造成上层钢筋局部变形下弯，有些支撑钢筋的马凳甚至被踩坏。当然，有些马凳本身制作就不规范，下层钢筋垫块多用砂浆垫块，在踩踏钢筋过程中容易破碎。预制过梁制作时，钢筋骨架绑扎不牢固，骨架在搬运、码放或入模过程中，如果操作不当，也容易造成骨架变形。在浇筑混凝土时施工人员不注意，钢筋骨架也容易被振偏。构造柱内加入外墙保温用的聚苯板后，由于钢筋位置控制不好，钢筋紧贴聚苯板，容易造成外侧钢筋没有混凝土保护层或保护层厚度偏小。

④混凝土施工标高控制不准，混凝土楼板施工超厚，造成钢筋保护层偏大。

⑤设计不合理，局部楼板中水电线管累计厚度太高，超过板厚。还有，设计单位对施工方面考虑欠细，有些常规的设计截面与施工的实际情况不协调，比如井字梁梁底，主次梁和纵横框架梁交接处，两个方面的钢筋保护层均一样，造成了钢筋纵横交叉，产生叠合现象，此部位较容易造成搭在次梁横向框架上的板的负弯矩筋保护层厚度偏小甚至露筋现象。

3 混凝土保护层不符合要求存在的危害

①钢筋保护层厚度过小容易造成钢筋露筋或表面混凝土剥落，从而导致钢筋锈蚀，断面减小，结构构件整体性受到破坏。例如工程施工中的预制过梁，在制作过程中，过梁钢筋骨架的垫块数量过少，摆放位置不规范，造成钢筋保护层厚度过小，部分过梁表面会有很多裂缝，对工程造成极大的隐患。

②钢筋保护层厚度过大，对于现浇板来说，上部负弯矩钢筋的作用大大降低，有的甚至完全失去作用。例如普通住宅楼卫生间四周墙根处常出现裂缝，具体表现就是墙根处常出现漏水现象。原因就在于卫生间开间小，配筋小，常在施工过程中将其踩倒，这等于减小了现浇板的负弯距承受能力而出现裂缝，造成结构性破坏。

4 防治措施

针对工程中保护层厚度的问题，在施工开始就应该积极采取有效的防治措施。

①计算下料长度时要细心，加工制作过程要认真。

②施工时严格按规范和图纸要求厚度制作保护层垫块。对于现浇板负弯矩钢筋的保护层除焊接马凳以外，还应注意马凳的摆放是否合理，马凳的制作是否适用。对钢筋保护层的固定方式，可采用定型垫块或护圈，代替传统的砂浆垫块，解决砂浆垫块厚度偏差大、强度偏低的通病。尤其是构造柱钢筋保护层，一定要有可靠的保证措施，使用定型护圈不失为一种有效的方法。

③在施工过程中，加强对钢筋绑扎过程的控制，确保受力钢筋位置正确，绑扎方法合理，绑扎牢固。混凝土构件支模、绑筋、浇筑时注意对钢筋的保护，发现错位情况立即复位。在混凝土浇筑过程中，应做到规范操作，要搭设走道板施工，防止施工人员随意踩踏钢筋。另外，施工人员和监理人员还应在混凝土初凝前进行实体检查，对有问题的部位要及时处理。预制过梁在预制过程中，搬运骨架要轻拿轻放，保护骨架完好。浇筑混凝土时，要保持钢筋骨架的位置准确。按要求加放垫块，尤其是截面较小的过梁，更要注意垫块的数量和摆放的位置。

④加强施工管理，提高施工人员技术素质，严格按施工规范及设计要求施工；严格执行质量管理制度；技术交底工作要细致；严格执行“三检”制，加强过程控制，做好混凝土施工前的成品保护工作。提高对混凝土保护层厚度的重视程度，采取合理措施保证钢筋的位置正确。

⑤设计单位在设计时，应根据设计经验并充分结合工程实际情况 (比如板的负弯矩钢筋)可以将保护层数值做适当调整，给予定量处理。如果设计时考虑欠细，施工单位应在图纸会审时与设计人员沟通，采用以下方法解决。局部增加板厚会造成上部楼面厚度变大，如为地板辐射采暖更应慎重；主梁或横向框架上部钢筋下移会影响主梁或横向框架梁的承载能力；主梁或横向框架梁整体下移影响到层高及梁下设备管道安装。

⑥可通过各参建单位协商并通过设计单位计算，将负弯矩钢筋直径尽可能变粗一些，间距适当变大。直径8 mm负弯矩钢筋被踩踏后较容易变形。

5 特殊情况下混凝土保护层厚度的确定

①对于一类环境且由工厂生产的预制构件，当混凝土强度等级不低于C20时，其混凝土保护层厚度可按规定减小5 mm，但预应力钢筋的保护层厚度不应小于15 mm；处于二类环境且由工厂生产的预制构件，当表面采取有效保护措施时，保护层厚度可按一类环境数值取用。

②预制钢筋混凝土受弯构件钢筋端头的保护层厚度不应小于10 mm；预制肋形板主肋钢筋的保护层厚度应按梁的数值取用。

③板、墙、壳中分布钢筋的保护层厚度不应小于10 mm；梁、柱中箍筋和构造的保护层厚度不应小于15 mm。当粱、柱中纵向受力钢筋的混凝土保护层厚度大于40 mm时，应对保护层采取有效防裂构造措施。

④对于二、三类环境中的悬臂板，其上表面应采取有效的保护措施。

⑤对于有防火要求的建筑物，其混凝土保护层厚度尚应符合国家现行有关标准的要求。处于四、五类环境中的建筑物，其混凝土保护层尚应符合国家现行有关标准要求。

综上所述，混凝土保护层在施工质量中占重要地位，因此国家规范要求在结构实体检测中把混凝土保护层厚度列为必查内容之一，这也反映出其在混凝土构件施工中的重要性和质量检查的必要性。所以，在施工中加强对混凝土保护层厚度的质量控制是确保主体工程施工质量的重要环节。

Breif Talks of the Importance of Reinforced Concrete Protective Layer in Construction Projects

Zhu Yan

This article analyzed the causes of failure induced by unqualified reinforced concrete protective layer thickness,discussed about its influence toward quality of the projects，and also presented measurements to assure the quality during constructions.

reinforced concrete structure;concrete protective layer;quality control of protective layer

TU528.572

A

1000-4866(2010)03-0021-03

2010-07-30

朱艳，1982年出生，毕业于沈阳理工大学，现在大同煤矿集团公司企划部工作，助理工程师。

修回日期：2010-08-12