談鋼筋混凝土保護層塑料墊塊的推廣應用

　　一、保護層在混凝土工程中的重要性

　　鋼筋保護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)。

　　《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》(GB50204-2002)指出：鋼筋的混凝土保護層厚度關系到結(jié)構(gòu)的承載力、耐久性、防火等性能。故除在施工過程中應進行尺寸偏差檢查外，還應對結(jié)構(gòu)實體中鋼筋的保護層厚度進行檢驗(第10．1．5條)并規(guī)定了鋼筋保護層厚度檢驗的結(jié)構(gòu)部位、構(gòu)件數(shù)量和檢驗方法(附錄E)，可見它的重要性。

　　另外，從最新的《混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》(GB50010-2002)我們可以看到，相比99年版的舊規(guī)范，這方面的要求也提高了。主要表現(xiàn)在保護層厚度的數(shù)值比舊規(guī)范嚴了，相應的混凝土強度等級范圍有所擴大(見附表一)。

　　歸納起來，鋼筋混凝土保護層具有以下幾個作用和影響：

　　1、維護結(jié)構(gòu)耐久性混凝土中保護層太薄容易滲入潮濕氣體和水，過厚則易產(chǎn)生裂縫，這些都可能使鋼筋銹蝕并膨脹，從而使混凝土遭受破壞，影響使用和結(jié)構(gòu)安全。

　　2、承受外力作用 保護層對鋼筋有錨固力，利用混凝土與鋼筋間的錨固力，兩者緊密結(jié)合，共同參與工作。保護層過薄或缺失時，減低了它的錨固力從而降低了結(jié)構(gòu)抵抗軸力和彎矩的作用。

　　3、從正截面受彎承載力計算公式

　　M≤a l fcbx(h0一x／2)+fy＇AS＇(ho--a s＇)一(σpO＇一fpy＇)A p＇(ho--a p＇)可以看出，當面筋保護層過厚導致截面有效高度h0減小時，將降低截面受彎承載力?？梢姳Ｗo層厚度是影響結(jié)構(gòu)承載力多么重要的因素。

　　4、防火保護層混凝土具有一定的隔熱作用，遇到火災時能對較易軟化的鋼筋進行保護，如果保護層厚度過薄，在高溫環(huán)境下容易開裂，致使鋼筋因過熱而降低強度從而破壞整體結(jié)構(gòu)。2003年湖南衡陽某工程就因大火燃燒產(chǎn)生的高溫高熱使鋼筋軟化導致坍塌并造成重大傷亡事故。

　　因此，在當前的質(zhì)量驗收工作中保護層厚度的控制越來越受到重視，新規(guī)范規(guī)定在驗收過程中要進行實體檢測。

　　二、與墊塊有關的質(zhì)量通病

　　傳統(tǒng)的工藝是梁板底筋和柱筋使用砂漿墊塊，板面筋下安放Q型鋼筋支架

　　(俗稱凳仔)，來確保鋼筋混凝土中鋼筋就位的準確性和混凝土保護層的厚度。但這種工藝在實際操作中往往存在很多問題，如底筋砂漿墊塊容易位移、破損，使保護層厚度失控(主要是負偏差)導致鋼筋露筋、混凝土裂縫等現(xiàn)象。而面筋采用鋼筋支架則往往因施工人員踩踏或支架不穩(wěn)而使面鋼筋下垂，造成面保護層過厚(正偏差)，致使板的有效高度(h0)不能達到設計要求，留下隱患；特別是陽臺、雨蓬等懸挑構(gòu)件，若出現(xiàn)這種現(xiàn)象后果更是不堪設想。

　　就其自身質(zhì)量而言，砂漿墊塊和鋼筋支架由于是手工制作，常常出現(xiàn)墊塊厚 薄不均、支架高低尺寸不一的現(xiàn)象；而場地狹窄、時間緊迫、配比隨意等問題也 常常導致砂漿墊塊的強度差強人意，一受力就破損。還有，砂漿墊塊綁扎不牢， 封模板和振搗時往往造成大部分的墊塊松脫。這些問題對于建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量或多 或少都會有不良影響。

　　2001年5月上海市建設工程質(zhì)量監(jiān)督總站對812個在建住宅的樓板受力鋼 筋保護層厚度進行檢查，不符合要求的就有55個，占6.77%；不符合要求的工程正偏差超標嚴重，如虹口區(qū)現(xiàn)代公寓2。高層住宅經(jīng)查50個點合格率為零，保 護層厚度平均為39．96mm，平均超標達24．96mm。正是因為這些原因使我們認 識到推廣這一技術的迫切性。[Page]

　　三、推廠認識過程

　　大學城廣州中醫(yī)藥大學校區(qū)在建項目共12個單體，18萬多平方米；2003年10月開工，計劃2004年6月全面完工。具有規(guī)模大、工期緊、施工質(zhì)量要求高的特點。開工初期，各單體均使用傳統(tǒng)的砂漿和石子墊塊，雖然施工單位加大了管理力度，但鋼筋移位和露筋的現(xiàn)象仍時有發(fā)生。這種情況下，我們在學生公寓項目開始推廣應用塑料墊塊。

　　剛開始，施工單位懼怕成本過高，有畏難情緒。經(jīng)過我們的宣傳和解釋，并在監(jiān)理公司和總包方的配合下，終于開始試用。

　　推廣使用過程中遇到如下幾個問題：

　　1、樓板方面

　?、儆捎趽馁M用高，開始施工單位只使用塑料底筋墊塊(圖一)，面筋仍然使用鋼筋支架。某教學樓樓面已綁扎好鋼筋，準備澆筑混凝土，筆者到現(xiàn)場抽查發(fā)現(xiàn)該層樓板設計厚度為120mm,部分板面筋從模板面量起競高達125mm，超過了設計厚度；而部分支架因滑落模板面，則造成面筋過低。經(jīng)過我們了解，面筋保護層墊塊(圖二)每個約0．40元，費用其實并不高，與使用鋼筋支架的費用相差不大，但卻強度高、不易位移、質(zhì)量保證且施工方便。通過分析對比，施工單位領悟到面筋保護層墊塊的好處，樂意地接受塑料面筋墊塊。

　?、趥€別廠家生產(chǎn)的底筋墊塊寬度尺寸過窄，用料太光滑，因而穩(wěn)定性差，工人在上邊走一壓很容易就彈開移位。

　　2、梁方面，剛開始施工單位向我們反映梁墊塊質(zhì)量有問題，經(jīng)常出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象。筆者到現(xiàn)場了解到主要是①個別墊塊生產(chǎn)廠家沒有通過產(chǎn)品檢驗，沒有合格證，質(zhì)量低劣；建議選取技術參數(shù)(見附表二)達標的浙江某廠的產(chǎn)品(圖三)。②施工人員并未根據(jù)梁的跨度和鋼筋自重考慮安放墊塊的數(shù)量。一條四米跨大梁只是安裝兩個墊塊，間距達兩米多(一般要求每800mm左右安裝一只)，這樣一來，墊塊受到的壓力比正常情況下高出數(shù)倍，而且即使墊塊不碎，鋼筋的自重也會使中間下垂而影響施工效果：對這類問題，我們立即進行了糾正。并提醒沉梁時要多加注意，減小沖擊力。

　　3、墻、柱筋方面，剛開始墊圈(圖四)一般固定在主筋上，但現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)如果主筋與箍筋綁扎不牢，震搗混凝土時會使主筋和箍筋松開，從而導致箍筋的保護層厚度不滿足。針對這種情況，我們建議另加小規(guī)格塑料墊圈直接卡在箍筋上，這樣取得了良好的效果。

　　通過這樣的推廣并與施工單位相互間的交流，使大家開始認識并接受了塑料墊塊，并逐漸在整個校區(qū)的其他工程中推廣開來。

　　四、小結(jié)

　　通過大量的調(diào)研和對比，我們認為塑料墊塊相比傳統(tǒng)的墊塊具有以下的一些特點：[Page]

　　1、使用方便，塑料墊塊改變了過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。

　　2、塑料墊塊通過卡口與鋼筋連接，不容易發(fā)生位移，且支撐穩(wěn)定，不容易脫落。

　　3、能有效的提高工程質(zhì)量，塑料墊塊規(guī)格統(tǒng)一，在使用中通過墊塊的高度來控制保護層的厚度，克服了混凝土工程存在露筋、開裂和鋼筋骨架歪斜、移位、保護層不均的缺陷通病。

　　4、塑料墊塊通常采用高分子聚合技術，個別廠家還采用先進的納米改性技術：墊塊質(zhì)量輕，體積小，強度高，一般其抗拉和抗壓強度高于4．OMpa，能承受施工人員行走和一般的施工荷載而不斷裂。同時與混凝土的相容性很好，不會影響結(jié)構(gòu)。

　　5、成本低，施工單位可以根據(jù)設計的需要直接向廠家訂貨，而不需專人制作砂漿和支架，節(jié)約了人力和材料；按照板、梁、柱綜合計算，其每平方建筑面積的費用僅為幾毛錢，扣除原來專人制作砂漿和支架的人工材料所增無幾。

　　6、塑料墊塊具有標準化、定型化、通用性的特點，在生產(chǎn)過程中按國家標準操作，模具定型，尺寸、強度統(tǒng)一，而且可以通過調(diào)整不同的擺放角度來調(diào)整保護層厚度，降低了人為因素造成的厚薄不均現(xiàn)象。

　　塑料墊塊技術在某些國家和地區(qū)(如新加坡、臺灣)已廣泛使用并納入技術規(guī)程和定額，它突破了傳統(tǒng)保護層的限制，給各類建筑工程的鋼筋混凝土保護層設計、使用帶來了極大的方便。在我國的北京、上海等發(fā)達地區(qū)，這種技術也得到了廣泛的推廣和普及，但由于各種原因，目前在廣東省尚未得到有效的推廣。

　　這種技術已經(jīng)在大學城工地，特別是廣州中醫(yī)藥大學校區(qū)和廣東藥學院校區(qū)大量使用；取得了很好的實際效果，經(jīng)保護層厚度檢測儀的現(xiàn)場檢測，其厚度均達到規(guī)范和設計要求。

　　最近市建筑業(yè)聯(lián)合會評優(yōu)辦公室組織專家對大學城進行了兩次結(jié)構(gòu)評優(yōu)抽測檢查，使用塑料墊塊的工程結(jié)構(gòu)質(zhì)量均名列前茅。