塑料墊塊在建筑鋼筋保護(hù)層中的推廣應(yīng)用
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引言
鋼筋保護(hù)層厚度的控制是鋼筋混凝土工程質(zhì)量中很重要的一環(huán)。GB 50204 —2002《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》指出,鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度關(guān)系到結(jié)構(gòu)的承載力、耐久性、防火等性能。故在施工過(guò)程中除應(yīng)進(jìn)行尺寸偏差檢查外,還應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)實(shí)體中鋼筋混凝土的保護(hù)層厚度進(jìn)行檢驗(yàn)。該標(biāo)準(zhǔn)附錄E 規(guī)定了鋼筋保護(hù)層厚度檢驗(yàn)的結(jié)構(gòu)部位、構(gòu)件數(shù)量和檢驗(yàn)方法。另外,從GB 50010 —2002《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》也可以看出,與原標(biāo)準(zhǔn)相比,在保護(hù)層厚度的數(shù)值大小上提高了要求,相應(yīng)的混凝土強(qiáng)度等級(jí)范圍有所擴(kuò)大。
1 鋼筋混凝土保護(hù)層的作用及影響 1 鋼筋混凝土保護(hù)層的作用及影響 1. 1 維護(hù)結(jié)構(gòu)耐久性
若混凝土中保護(hù)層太薄,容易滲入潮濕氣體和水;過(guò)厚則易產(chǎn)生裂縫,這都可能導(dǎo)致鋼筋銹蝕,并影響到混凝土結(jié)構(gòu)的使用和安全。
1. 2 承受外力作用
保護(hù)層對(duì)鋼筋有錨固力,利用混凝土與鋼筋間的錨固力,可使二者緊密結(jié)合、共同作用。當(dāng)保護(hù)層過(guò)薄時(shí),因錨固力降低而使結(jié)構(gòu)抵抗軸力和彎矩的作用減弱。
1. 3 截面受彎承載力
保護(hù)層厚度是影響結(jié)構(gòu)承載力的重要因素。當(dāng)面筋保護(hù)層過(guò)厚、截面有效高度減小時(shí),將導(dǎo)致截面受彎承載力降低。
1. 4 防火
混凝土保護(hù)層厚度具有一定的隔熱作用,遇到火災(zāi)時(shí)能對(duì)較易軟化的鋼筋進(jìn)行保護(hù)。若如果保護(hù)層厚度過(guò)薄,在高溫環(huán)境下容易開(kāi)裂,會(huì)使鋼筋因過(guò)熱而降低強(qiáng)度,導(dǎo)致整體結(jié)構(gòu)的破壞。例如2003 年湖南衡陽(yáng)某工程因火災(zāi)產(chǎn)生的高溫高熱致使鋼筋軟化導(dǎo)致坍塌,并造成重大傷亡事故。在目前的質(zhì)量驗(yàn)收工作中,保護(hù)層厚度的控制越來(lái)越受到重視。根據(jù)GB 50204 —2002《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》的規(guī)定,在工程驗(yàn)收過(guò)程中要進(jìn)行實(shí)體檢測(cè)。
2 與保護(hù)層墊塊有關(guān)的質(zhì)量通病 2 與保護(hù)層墊塊有關(guān)的質(zhì)量通病 傳統(tǒng)工藝是梁板底筋和柱筋使用砂漿墊塊,板面筋下安放Ω型鋼筋支架(俗稱(chēng)凳仔) ,用以保證鋼筋混凝土中鋼筋就位的準(zhǔn)確性和混凝土保護(hù)層的厚度。但這種工藝在實(shí)際操作中存在著很多問(wèn)題,如底筋砂漿墊塊容易位移、破損,致使保護(hù)層厚度失控(主要是負(fù)偏差) ,造成鋼筋露筋、混凝土裂縫等現(xiàn)象。若面筋采用鋼筋支架,又往往會(huì)因施工人員踩踏或支架不穩(wěn)而使面鋼筋下垂,造成面筋保護(hù)層過(guò)厚(正偏差) ,致使板的有效高度不能達(dá)到設(shè)計(jì)要求,留下質(zhì)量隱患。如果是陽(yáng)臺(tái)、雨蓬等懸挑構(gòu)件出現(xiàn)這種現(xiàn)象,其后果更是不堪設(shè)想。
就其自身質(zhì)量而言,由于砂漿墊塊和鋼筋支架是手工制作,常常會(huì)出現(xiàn)墊塊厚薄不均、支架高低尺寸不一的現(xiàn)象;而場(chǎng)地狹窄、時(shí)間緊迫、配比隨意等問(wèn)題,也常常導(dǎo)致砂漿墊塊的強(qiáng)度差強(qiáng)人意,一受力就破損。另外,若砂漿墊塊綁扎不牢,封模板和振搗時(shí)往往造成大部分的墊塊松脫。上述問(wèn)題對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量或多或少都會(huì)有不良影響。
據(jù)報(bào)道,2001 年5 月,上海市建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督總站曾對(duì)812 個(gè)在建住宅樓的樓板受力鋼筋保護(hù)層厚度進(jìn)行檢查,不符合要求的就有55 個(gè),占檢查總數(shù)的6. 77 %,特別是正偏差超標(biāo)嚴(yán)重。如虹口區(qū)某高層住宅樓經(jīng)查50 個(gè)點(diǎn)合格率為零,保護(hù)層平均厚度為39. 96 mm ,平均超標(biāo)達(dá)24. 96 mm。正是因?yàn)檫@些原因,使我們認(rèn)識(shí)到推廣塑料墊塊技術(shù)的迫切性。 3 塑料墊塊的應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)通過(guò)大量的調(diào)研和對(duì)比,我們認(rèn)為塑料墊塊較傳統(tǒng)的墊塊具有以下特點(diǎn): (1) 塑料墊塊的生產(chǎn)采用高分子聚合技術(shù),有的廠家還采用納米改性技術(shù),使墊塊質(zhì)量能夠得到保證。塑料墊塊質(zhì)量輕、體積小、強(qiáng)度高,其抗拉和抗壓強(qiáng)度一般> 4. 0 MPa ,能承受施工人員行走和一般的施工荷載而不斷裂。同時(shí)與混凝土的相容性很好,不會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響。
(2) 塑料墊塊生產(chǎn)過(guò)程中模具定型,尺寸、強(qiáng)度統(tǒng)一,而且使用中可以通過(guò)調(diào)整不同的擺放角度來(lái)調(diào)整保護(hù)層的厚度,減少了人為因素造成的厚薄不均現(xiàn)象。
(3) 使用方便。塑料墊塊改變了過(guò)去砂漿墊塊和鋼筋支架的使用模式,采取卡、套等方式直接固定在鋼筋上,不須綁扎,提高了工作效率。
(4) 塑料墊塊通過(guò)卡口與鋼筋連接,不易發(fā)生位移,且支撐穩(wěn)定,不容易脫落。
(5) 能有效地提高工程質(zhì)量。由于塑料墊塊規(guī)格統(tǒng)一,在使用中可以通過(guò)墊塊的高度來(lái)控制保護(hù)層的厚度,克服了混凝土工程中存在的露筋、開(kāi)裂和鋼筋骨架歪斜、移位、保護(hù)層不均等缺陷。
(6) 成本低。施工單位可根據(jù)設(shè)計(jì)的要求直接向廠家訂貨,而不需專(zhuān)人制作砂漿和支架,節(jié)約了人力和材料。按照板、梁、柱綜合計(jì)算,其每m2 建筑面積的費(fèi)用僅為幾角錢(qián),與原來(lái)專(zhuān)人制作砂漿和支架的人工材料費(fèi)相當(dāng)。
4 塑料墊塊在推廣使用中的主要問(wèn)題 4 塑料墊塊在推廣使用中的主要問(wèn)題 4. 1 樓板
由于施工單位擔(dān)心費(fèi)用高,最初只使用塑料底筋墊塊,而面筋仍使用鋼筋支架。某教學(xué)樓樓面已綁扎好鋼筋,準(zhǔn)備澆注混凝土。筆者在現(xiàn)場(chǎng)抽查中發(fā)現(xiàn),該層樓板設(shè)計(jì)厚度為120 mm ,部分板面筋從模板面量起竟高達(dá)125 mm ,超過(guò)了設(shè)計(jì)厚度;而部分支架因滑落模板面,則造成面筋過(guò)低。面筋保護(hù)層墊塊每個(gè)約0. 40 元,與使用鋼筋支架的費(fèi)用相差不大,但其強(qiáng)度高、不易位移,而且施工方便、質(zhì)量容易保證。通過(guò)分析對(duì)比,施工單位很樂(lè)意地接受了塑料面筋墊塊。另外,也發(fā)現(xiàn)個(gè)別廠家生產(chǎn)的底筋墊塊寬度尺寸過(guò)窄,用料太光滑,因其面穩(wěn)定性差,工人在上面行走就很容易彈開(kāi)移位。
4. 2 梁
剛開(kāi)始使用時(shí),有的施工單位反映梁墊塊質(zhì)量有問(wèn)題,經(jīng)常出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地了解,發(fā)現(xiàn)個(gè)別的墊塊生產(chǎn)廠家產(chǎn)品質(zhì)量低劣,無(wú)檢驗(yàn)合格證。為此,建議選用技術(shù)參數(shù)達(dá)標(biāo)的產(chǎn)品。另外,施工人員應(yīng)根據(jù)梁的跨度和鋼筋自重來(lái)考慮安放墊塊的數(shù)量。例如某4 m 跨的大梁只安裝了兩個(gè)墊塊,間距達(dá)2 m 多(一般要求每800 mm左右安裝1 個(gè)) ,這樣墊塊受到的壓力勢(shì)必要比正常情況下高出數(shù)倍,即使墊塊不碎,鋼筋的自重也會(huì)使中間下垂而影響施工效果。針對(duì)這一問(wèn)題,我們當(dāng)即進(jìn)行了糾正。
4. 3 墻、柱筋
剛開(kāi)始柱墊塊一般固定在主筋上,但現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)如果主筋與箍筋松開(kāi),會(huì)導(dǎo)致箍筋的保護(hù)層厚度不滿(mǎn)足要求。針對(duì)這種情況,建議另加小規(guī)格塑料墊塊直接卡在箍筋上,可取得良好的效果。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)施工操作人員相互間的交流,使大家認(rèn)識(shí)并逐步接受了塑料墊塊,并逐漸在其他工程中推廣開(kāi)來(lái)。
5 結(jié)語(yǔ) 5 結(jié)語(yǔ) 塑料墊塊技術(shù)在一些國(guó)家和地區(qū)已廣泛使用并納入技術(shù)規(guī)程和定額,它突破了傳統(tǒng)保護(hù)層的限制,給各類(lèi)建筑工程的鋼筋混凝土保護(hù)層設(shè)計(jì)和使用帶來(lái)了極大的便利。在我國(guó)的北京、上海等地區(qū),這一技術(shù)已得到了普及和推廣。這種技術(shù)在廣東省個(gè)別工地的推廣使用,也取得了很好的效果。經(jīng)保護(hù)層厚度的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè),其厚度均達(dá)到規(guī)范和設(shè)計(jì)要求;在多次的結(jié)構(gòu)評(píng)優(yōu)抽測(cè)檢查中,使用塑料墊塊的多個(gè)工程結(jié)構(gòu)質(zhì)量均名列前茅。
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晉先生
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