1、浅谈船闸工程钢筋保护层厚度控制措施摘要：混凝土保护层主要作用是保护钢筋，防止钢筋的锈蚀，同时必要的厚度也可以保证砼对钢筋的握裹力，以保证达到设计值的要求，使钢筋和混凝土能共同工作，确保结构受力性能，提高钢筋混凝土结构安全和持久性。本文作者根据多年来的工作经验，对船闸工程钢筋保护层厚度控制措施进行了研究，具有一定的参考意义。 关键词：钢筋混凝土保护层；厚度；控制；措施 中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号： 引言 水路运输(包括内河运输和海洋运输)是交通运输业的一个重要部分，它对现代工农业生产、国防建设、以及改善人民生活和促进国际贸易与文化交流起等都着重要的作用。船闸作为通航建筑物的主
2、要形式，对促进经济腾飞有重要意义，在国民经济中占有重要的地位。 船闸的基本组成分为以下四部分:闸首、闸室、输水系统、和附属设施(口门区、连接段、锚泊地、导航建筑物、靠船建筑物、闸阀门及启闭机械、电气控制设备、管理区建筑单体、导助航、运行管理等)。闸首是挡水建筑物，由两侧边墩和闸门构成，设有闸门及启闭机械;采用输水系统的船闸，在闸首设有灌泄水系统。上闸首是该枢纽挡水前缘建筑物的一部分(闸室伸向上游的例外)，将上游引航道与闸室隔开;下闸首是闸室的挡水建筑物，下闸首将闸室和下游引航道隔开。 混凝土钢筋保护层厚度是关系到钢筋混凝土结构物耐久性的重要因素之一。文中主要从施工的角度阐述了钢筋的混凝土保护层
3、偏厚和偏薄对构件的影响，得出了要采用适当的保护层厚度的重要性。 一、钢筋保护层厚度的重要性 1 混凝土保护层厚度偏薄的影响 保护层厚度过薄时因不能较好地保护钢筋免受锈蚀而导致的结构耐久性不足，过薄的保护层不能对钢筋提供很好的围箍作用，将导致钢筋与混凝土之间的握裹力降低，在受力较大时，钢筋还易被拔出或压出，导致两者不能很好地形成整体、共同工作，继而对结构构件承载力造成的间接不利影响。因此保护层保证一定的厚度是钢筋混凝土耐久性的保证。 2 混凝土保护层厚度偏厚的影响 钢筋混凝土的保护层很重要，但也并非越厚越好。对截面承载力而言，保护层每加厚一点截面有效高度就减少相应的值，截面有效高度降低承载力就自
4、然而然会下降。承载力的降低直接影响到结构的安全。如果保护层超过一定厚度，就会导致在构件表面出现较大的温度裂缝和收缩裂缝也会直接影响混凝土结构的耐久性。 保护层偏大和偏小都会对钢筋混凝土结构造成如此致命的毁坏。因此控制保护层施工误差具有重要的意义，最主要的是能有益于结构的强度和耐久性。而且混凝土保护层是隐蔽工程，只有刚开始施工的时候控制好了才能保证结构的安全，事后很难补救。混凝土保护层是钢筋混凝土结构中至关重要的一关，一定要做好质量工作，保证结构的耐久性。 二、钢筋混凝土保护层施工质量分析 采用无破损检测方法对以往船闸等混凝土结构实体的混凝土保护层厚度施工控制质量进行检测，检测结果按规范中对混凝
5、土保护层厚度的允许偏差的相关规定进行合格率评定。反映了在 5 个给定合格率区间内检测结果的分布情况，共统计船闸 156 组构件，可见船闸工程，混凝土保护层厚度合格率处于 40.0%60.0%的钢筋混凝土构件占多数，合格率处于 60.0%80.0%的则在其次，混凝土保护层厚度指标普遍存在控制不严的情况。 三、混凝土保护层在施工中的控制 1 工程概况 某船闸主要有闸室、上下闸首、上下游引航道等组成。船闸等级为级通航建筑物，最大设计船型为 1 顶 22000t 级船队。闸室长度264m，净宽 23m。闸室采用钢筋混凝土整体式结构，闸室底板顶面高程 25.84m，底板厚 25m，底宽 28.2m。闸室
6、侧墙厚度 25m 渐变到 0.9m高程为 28.3436.24m，侧墙厚度为 0.9m，高程 36.24-3744m。闸室底板和侧墙混凝土钢筋保护层厚度均为 50mm。上、下闸首采用钢筋混凝土实体底板和箱型边墩组成的整体式结构，闸首沿水流方向长度上闸首28m，下闸首 28m，底宽 40m，闸槛高程上闸首 26.34m，下闸首 25.84m。上下闸首底板厚 3Om，底板钢筋净保护层为 50mm。上下闸首空箱边墩宽度为 8.5m，钢筋保护层厚度为 50m。上、下游引航道均采用“曲线进闸、直线出闸”的不对称型布置方式，上、下游引航道主导航墙兼做调顺段，主导航墙沿船闸轴线方向投影长度约 213m。靠船
7、墩分布长度为240m。导航墙及靠船墩混凝土钢筋保护层厚度均为 45mm。 2钢筋保护层厚度检测评定标准 根据水运工程质量检验标准(JTS2572008)，钢筋保护层为主要检验项目，要求板和扶壁等构件钢筋保护层实际厚度的正偏差不应超过12mm，负偏差不应超过 5mm；现浇闸墙构件钢筋保护层实际厚度的正偏差不应超过 15mm，负偏差不应超过 5mm。 主要构件实体钢筋保护层厚度检测合格标准如下。(1)当全部保护层厚度检测的合格点率为 80及以上时，保护层厚度的检测结果应判定为合格。(2)当全部保护层厚度检测的合格点率小于 80但不小于 70时，应再抽取相同数量的构件进行检测，当按两次抽样数量总和计
8、算的合格率 80及以上时，钢筋保护层厚度的检测结果仍应为合格。(3)每次抽样检测结果中不合格点的最大负偏差均不应大于允许偏差值的 15 倍。 3 钢筋保护层厚度主要控制措施 (1)认真做好图纸会审，在本工程施工前，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厚度。在作业前，向具体操作者说解钢筋保护层的重要性并进行详细的技术交底，并进行现场操作示范和讲解；在交底时，不仅对钢筋班组提出要求，还要对模板班组、砼浇筑班组等相关班组提出要求，要求他们在进行相应的作业时注意对保护层的保护。制定相关质量通病防治措施及奖惩措施，提高人员的思想意识，化被动作业为主动作业、化被动管理为主动
9、管理。 (2)混凝土钢筋保护层垫块制作 对不同的构件可采取不同厚度的保护层垫块；垫块的强度和抗氯离子渗透性能不应低于构件设计要求要求，采用模具自行加工，垫块模具要保证精度和钢度；混凝土垫块在厂家统一订购（垫块均需有出厂合格证） ，垫块的外观颜色宜与构件本体混凝土一致，以保证砼垫块厚度符合要求(偏差不得超过 02mm)侧墙垫块上预埋两根铁丝。 (3)模板制作、安装精度是保护层控制的前提，模板制作安装的尺寸偏差直接影响钢筋保护层厚度合格率，特别是缩模很容易导致钢筋保护层偏小甚至发生露筋现象，另外大体积混凝土浇筑还容易造成模板涨模导致钢筋保护层偏大，超过允许偏差值。模板拼装完成后先用法兰螺丝松紧缆风
10、钢丝绳调正，再用全站仪或经纬仪结合垂球法检校模板位置与设计位置是否吻合、垂直度是否符合规范要求。侧墙模板用对拉螺栓进行加固，间距为 075m075m，侧模采用内撑和拉筋相结合进行加固，保证模内尺寸满足设计图纸的要求。安装模板时小心轻放，避免损坏或造成垫块移位。模板安装后，加强对垫块复查，如有损坏及时进行更换。(4)钢筋绑扎及垫块定位是保护层控制的重要工作。对一些钢筋密集的部位，合理安排各方向的主筋与副筋位置。钢筋在制作时的要求尺寸正确，给施工现场钢筋安装、绑扎节点创造条件。避免由于交接点处钢筋密集无法安装而造成钢筋挤占保护层位置，从而发生露筋的情况。绑扎时要按图纸、规范操作。保证钢筋骨架各部分
11、尺寸及精度，确保主筋位置的安放准确性。 4 主要工程部位保护层的具体控制措施 (1)底板钢筋保护层厚度控制措施 底板底层钢筋保护层垫块安放间距为 1m，梅花形摆放。底板上下层钢筋网片间采用 35 钢管作为架立支撑，钢管支撑南北间距 1 m，东西间距 2m，钢管顶部焊接 22 钢筋，伸出的钢筋在安装时与上层钢筋网焊接，并在底层钢筋网间焊斜筋稳定钢管底部，增强架立钢管的稳定性和刚度，在施工荷载下不发生扰动变形。上层钢筋绑扎前进行水准仪超平，并每间隔 5m 设置一道样筋，保证上层钢筋绑扎位置及高程的准确性。混凝土浇筑完毕，用水准对整个底板浇筑面进行测量，浇筑高程宜比设计高程略高，以防止混凝土收缩以至
12、于混凝土保护层变小。 (2)倒角钢筋保护层厚度控制措施 在底板施工时，首先对倒角钢筋的位置测量放样，拉通长线定位 ，然后在钢筋的顶部沿通长方向设置定位钢筋与底部钢管支撑连接，该部位钢管支撑沿纵向 2m 间距布置，确保倒角部位钢筋的稳定性。模板支立前先支立样板，根据样板将斜面钢筋大致调整好，角度调整准确。垫块间距 1.2-1.5m 绑扎牢固，垫块绑扎尾丝一律朝钢筋骨架内侧按倒，并且不能硬撑模板,不使用塑料垫块，换用同强度标号的预制垫块。 (3)侧墙、空箱及扶壁钢筋保护层厚度控制措施 侧墙、空箱及扶壁钢筋网片绑扎后与对拉螺栓进行点焊，并在对拉螺栓与钢筋之间设置带铁丝的垫块，垫块用铁丝将其牢牢固定，
13、垫块绑扎尾丝一律朝钢筋骨架内侧按倒，严禁向外伸入保护层内。闸墙填土侧钢筋网片倾斜 70。角，极易发生变形，因此采用 2O 钢筋间距 15m 进行梅花形横向支撑，防止钢筋向侧墙内凹陷。双排钢筋之间采用适量马蹄型钢筋进行支撑，保证钢筋骨架不变形及钢筋保护层厚度。 混凝土浇筑前，对钢筋保护层厚度严格执行施工班组自检、质检员复检、技术负责人终检的三级检验制度，采用钢尺对各构件主筋保护层逐根进行测量，发现保护层偏大或偏小的情况时，立即现场调整，确保混凝土浇筑前钢筋保护层厚度合格率达到 100 。 (3)混凝土浇筑是保护层控制不可忽视的因素 在混凝土浇筑振捣过程中注意成品保护，安排专人指挥监督，严禁作业人
14、员在钢筋上随意行走，振捣按照操作规范要求认真有序操作，振动捧不得随意触及钢筋、模板及垫块。另外，在浇筑中安排专人检查固定模板的风缆及支撑情况，如模板出现跑位，及时进行加固调整。 四、钢筋保护层厚度控制效果 本工程采取以上控制措施，钢筋保护层厚度实体检测取得良好的效果。船闸土建工程经交工验收检测，闸室混凝土保护层厚度实体检测合格率达 91，上下闸首混凝土保护层厚度实体检测合格率达 945， 导航墙混凝土保护层厚度实体检测合格率达 895 ，靠船墩混凝土保护层厚度实体检测合格率达 869，不合格点的偏差严格控制在水运工程质量检验标准规定允许偏差的 15 倍内，检测结果均满足水运工程质量检验标准，保护层厚度判定为合格。 参考文献 1.JTS 2572008，水运工程质量检验标准s J 2.JTS 202-2011，水运工程混凝土施工规范s J 2.jTj 3o7-2OOl，船闸水工建筑物设计规范s1 4.水工建筑物MI北京：水利电力出版社 5.牛荻涛.混凝土结构耐久性与寿命预测M.
