摘要:钢筋保护层的厚度与桥梁墩柱的受力性、耐久性、耐火性以及抗冻性之间存在明显的相关性,并且直接关乎整体桥梁的应用安全及使用寿命。针对某桥梁工程桥墩施工过程中,对钢筋保护层厚度的控制措施提出了自己的见解,以促使保护层厚度能够更符合标准要求。
关键词:桥墩施工;钢筋保护层;厚度控制
0 引言
钢筋保护层是基于墩柱钢筋和混凝土相一致工作的前提之下,并且也是使墩柱不受到外界侵害的重要保障措施。较大的钢筋保护层厚度,会致使有效截面降低,从而使得截面的受弯承载能力减小,引发桥梁出现严重的安全隐患问题,并且在混凝土的表层之中极易发生较大的收缩与温度裂缝,致使墩柱耐久性受到不利影响;较小的钢筋保护层厚度会导致混凝土和受力纵筋协同作用,从而发生黏结力,使得墩柱的承载力被进一步弱化,并对墩柱的耐久性产生重大的影响。因而保护层厚度对于墩柱的内部质量以及桥梁承载力、耐久性等方面均具有十分显著的影响作用,在实际的施工过程中做好对钢筋保护层的厚度控制极为关键。
1 工程简介及前期问题
某省级公路位于河北省保定市境内,总长18.4km。其中桥梁4标两座桥主墩采用花瓶型实体墩,墩厚1.4 m,下接条形承台,其余采用双柱式墩,柱平面尺寸 1.5×1.7 m,柱顶以下3m,截面向外侧张开,墩身高度为 3~8.2m,共有42个花瓶型墩身,采用C40混凝土浇筑。根据河北省高速公路施工标准化技术指南,当采用电磁方法检测桥梁工程上下部成品构件的钢筋保护层厚度时,应逐点记录测量值。测量值与设计值的比值在 0.9~1.3之间判为合格,计算合格率。构件钢筋保护层厚度合格率应不低于85%。在对以往多家施工单位检测过程中,钢筋保护层厚度合格率一般为60%~70%之间,以往墩柱施工钢筋保护层厚度合格率普遍偏低。针对这一情况,本项目采取措施来控制双柱式花瓶墩钢筋保护层厚度。
2 合理选取材料
2.1 钢筋保护层垫块对于墩柱钢筋位置的明确定位,通常仅能够实现对其顶端及底端两部分的有效控制,若钢筋骨架自身的轻度较差,则必然会使得钢筋的中部位置失去应有的控制效果,进而造成整体保护层的厚度也会受到干扰,因而有必要利用保护层垫块对于墩柱钢筋予以固定。依据花瓶墩柱的实际特征,为了便于固定操作的开展,垫块应当采用与结构混凝土同强度和高等级强度的水泥砂浆或细石混凝土垫块,使垫块与模板之间成线接触或点接触状态,从而形成横竖向模板内侧接触面。垫块设置:应牢固地将混凝土垫块绑扎固定在(主筋直径为32mm)受力钢筋上,绑扎丝头向内弯,而不是布置在非受力筋上;垫块的布置要符合规范要求:明确双柱式花瓶墩钢筋保护层的允许误差,分清垫块的长宽方向,正确使用混凝土垫块。垫块应相互错开、分散设置在钢筋与模板之间,垫块在结构侧面和底面所布设的数量应不少于8个/m2 ;垫块与主筋要固定牢固,防止在模板拼装和混凝土浇筑过程中发生位移和滑落。
2.2 模板采购质量合格的定型钢模板,要保证双柱式花瓶墩模板加工、制作质量,确保模板尺寸、刚度和顺直度符合设计和施工要求,防止模板在使用过程中发生变形。特别对于花瓶墩侧面弯曲半径R为424.2cm和墩间系梁底面弯曲半径R为184.1cm的模板弯曲面的拼装要符合现行国家标准《组合钢模板技术规范》GB50 214-2013。双柱式花瓶墩模板安装位置要准确,用全站仪准确将双柱式花瓶墩的8个角点测量放样在承台混凝土面上,用修正液进行点标注,工人弹墨线以确定双柱式花瓶墩模板的内边线位置。双柱式花瓶墩模板的安装、支撑及固定要牢靠,防止在施工过程中发生移位、涨模、跑模等现象。模板安装固定措施不到位,容易导致模板发生移位,影响钢筋保护层厚度、平整度和竖直度。首先利用模板自带直径 20mm的圆钢对拉螺栓,紧固好模板;其次工人用千斤顶和吊垂线的方法对花瓶墩模板竖直度及上下口对中情况进行调整;最后用铁楔三角块垫在翘起的模板底部,并用全站仪复核,使模板竖直度符合规范要求,从而控制模板内边与钢筋骨架主筋外皮的内间距,保证钢筋保护层厚度在规范要求范围内。模板底与承台顶接缝用水泥砂浆填抹,防止漏浆。混凝土浇筑前检查风缆是否拉紧,以免在混凝土浇筑时模板出现晃动。
3 完善施工工艺
3.1 加强筋加工在双柱式花瓶墩钢筋施工中,花瓶墩直径32mm的 1#和1a#主筋弯曲半径R为1 145cm,直径32mm的2#主筋弯曲半径R为424.2cm,直径28mm的墩身系梁22#钢筋弯曲半径R为189.1cm,直径16mm及直径12mm的矩形箍筋,需对钢筋进行弯曲处理,钢筋弧度处易加工不合格,造成墩身主筋安装后不在同一平面内,导致整体钢筋骨架变形,保护层厚度超出设计规范(主筋净保护层为40mm),所以应重点检查主筋和箍筋的成型尺寸及弯曲角度。
3.2 预埋钢筋位置不正确的处理设计图纸要求双柱式花瓶墩主筋要预埋到承台中 130cm,1a#钢筋伸至承台底以上15cm 处,必须严格控制双柱式花瓶墩预埋钢筋位置,预埋钢筋位置直接影响双柱式花瓶墩钢筋骨架位置的准确度。在预埋钢筋位置准确的情况下,才能进行下一工序施工。在双柱式花瓶墩预埋钢筋时,测量工程师先测放出双柱式花瓶墩底8个角点的位置,用修正液标注在承台钢筋上。施工人员根据角点的位置,焊两个直径为16mm定位箍圈于承台顶面的钢筋上。人工搭设钢管支架,利用线锤和钢尺将双柱式花瓶墩底8个角点位置引到双柱式花瓶墩顶部,以确定墩顶处定位箍圈的位置(若墩高大于4.7m,则在主筋内壁,沿双柱式花瓶墩竖向直线段每隔1.5m设置一道加强箍圈,加强箍圈钢筋为直径16mm,上下层加强箍圈之间用2道直径16mm钢筋作平行支撑斜筋,使加强箍圈定位牢固、准确,从而有效准确控制竖向主筋的位置)。上下钢筋定位箍圈要焊接牢固,施工人员根据图纸要求,按规定间距、尺寸安装钢筋。安装双柱式花瓶墩主筋时,采用吊线垂和尺量的方法反复复核,保证其轴线在规范允许偏差内。
4 提升人员素质
进行思想宣传和人员培训,开展广泛的思想宣传工作,能够起到统一思想认识,促使相关的施工参与人员能够切实的意识到钢筋保护层施工的重要意义。将施工项目依据施工种类的不同采取相应的技术交底施工,增强对施工人员专业技能的培训,促使施工人员的操作水平能够在理论学习及实践应用基础上,得到持续性的提升。
5 质量检查
通过采取以上方法措施,本工程双柱式花瓶墩施工进展顺利,桥墩钢筋保护层质量得到有效提高。检测中心已完工的双柱式花瓶墩进行了检查,桥墩钢筋保护层厚度合格率均达到预期要求。
6 结语
桥墩钢筋保护层对于整体桥梁的应用安全性与使用寿命,均会产生直接影响,相关的施工单位可以结合质量管理理论以及相关的实践工作,开展具体的实例分析,从而制定出应对策略,促使各方面的施工细节能够得到有效的强化控制,墩柱钢筋保护层的厚度能够得到更为优异的控制,相应的工程管理水平得到明显提升。
参考文献:
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[3] 张东良,杨静.浅谈钢筋保护层的重要性及控制[J].黑龙江科技信息,2009(28):347.
《桥墩施工中钢筋保护层厚度的控制措施》来源:《交通世界》,作者:张琳。