楼板负弯矩钢筋悬挂施工控制混凝土保护层厚度

楼板负弯矩钢筋悬挂施工控制混凝土保护层厚度

（摘要）对于一般工业与民用建筑的现浇混凝土板类构件负弯矩钢

筋，尤其悬挑构件的板面负弯矩钢筋，其混凝土保护层厚度的控制

一直处于薄弱环节。本文介绍的采用粗钢筋（或钢管）悬挂负弯矩

钢筋的方法因其材料成本低、人工操作简便、控制效果稳定等特

点，有推广使用价值。

（关键词）负弯矩钢筋；混凝土保护层厚度；悬挂施工工法

1混凝土保护层对工程质量的影响

混凝土保护层是指受力钢筋外缘至混凝土外表面的混凝土厚度，

亦称混凝土保护层厚度。保护层厚度的确定，基本上是根据两个因

素：一是在结构上保证钢筋与混凝土共同工作，即满足受力钢筋粘

结锚固要求；二是保证混凝土钢筋的耐久性。它的厚薄及施工质量

的优劣，直接影响到混凝土的耐久性。

混凝土保护层厚度无论过厚或过薄，都会对构件产生影响。保护

层厚度过簿，无疑会缩短钢筋的脱钝时间，使钢筋提早开始生锈并

加快锈蚀发展速度。钢筋钝化膜遭到破坏的主要原因就是被碳化。

混凝土保护层被完全碳化通常是钢筋锈蚀的重要前提。而碳化所需

时间是同其厚度成正比的，这时构件的耐久年限主要取决于混凝土

保护层完全被碳化所需要的时间。从这个角度讲，增加混凝土保护

层厚度，可以保证构筑物的使用寿命。保护层过薄，钢筋周围由于

粘结滑移所引起的裂缝很容易发展到构件表面，形成沿纵向钢筋的

裂缝，使保护层混凝土发生劈裂破坏，导致钢筋的强度无法充分发

挥作用，且劈裂裂缝对钢筋的腐蚀构成了严重威胁，这也直接影响

了结构的耐久性。保护层厚度过厚将削弱沟件的承载能力。足够的

保护层厚度可保证钢筋和混凝土的共同工蚱及结构的使用年限，可

使结构不致因灾害（火灾、腐蚀等）达到钢筋软化的危险温度而造成

结构的整体破坏。但如果保护层过厚，除了在构件表面容易出现较

大的收缩裂缝和温度裂缝外，还会直接削弱构件的承载能为，特别

是对一些悬挑式的构件，此种情况更明显、更危险。

混凝土保护层是钢筋与混凝土共同工作的基本前提，是防止钢筋

受环境侵蚀、提高结构耐久性的重要措施，对结构耐水性也有重要

影响。所以设计上对于保护层厚度的规定，是考虑了不同使用环

境、混凝土的抗碳化能力和构件类型等因素，并满足保护层完全碳

化所需时间应大于结构的预期耐久年限的。如果混凝土保护层厚度

达不到设计标准和施工质量的要求，可能引起的危害主要有以下几

个方面：1）降低结构的设计承载能力，减少结构的安全储备；2）

引起钢筋的过早腐蚀，造成结构强度、刚度和延性的降低；3）降低

钢筋和混凝土的黏结力和混凝土的耐火极限。

2混凝土保护层厚度施工控制现状

由于混凝土保拧层的厚度属于隐蔽工程，除非发生钢筋外露、混

凝土孔洞等严重的质量事故，一般情况下纲筋的偏位或保护层厚度

的偏差在混凝土浇筑后很难被发现，事后也无法进行补救。实测结

果表明我国目前工程中混凝土保护层厚度的离散性明显大于构件其

它尺寸的离散性。造成这一问题的原因是多方面的，如施工队伍的

素质、施工管理的水平、监理人员的责任心、设计布筋的合理性等

等。此外，在构造上采取科学合理的技术措施也很重要。我国目前

建筑工程中常用的做法是在钢筋与模板之间放置水泥砂浆垫块，这

一传统的构造形式有许多缺点。此类垫块一般是在工地现场制作

的，对垫块的强度、密实度等材性指标没有具体的技术要求和检验

手段，垫块的厚度及绑扎铅丝的位置缺乏必要的质量控制措施。也

有可能在隐蔽工程验收结束后，在工人浇筑混凝土时由于不小心，

例如由于振捣器的碰撞而使垫块受到损坏或移位。因此传统的垫块

形式使钢筋定位和保护层厚度的精度得不到切实的保证。对于板面

负筋一般采用钢筋马凳和钢筋弯钩或在主筋上焊接短钢筋等，这些

做法有时保护层厚度也不容易保证。为了凫高混凝土保护层厚度的

施工精度，一些大型城市的重大工程开始借鉴一些国外的先进经

验，结合我国实际情况，采用定型的砂浆或细石混凝土垫块，见图

lo与传统的水混砂浆垫块相似，垫块中预埋细铁丝，施工时可将垫

块绑扎于钢筋上，同时也可在垫块上设置凹槽以确保钢筋位置的准

确性与稳定性。止匕外，有些工程采用聚乙烯等高分子材料制作的垫

块，见图2。适用于楼板结构。其中图2a适用于板底钢筋的定位，

图2b同时适用于板底和板面钢筋的定位。先进的方法还有采用聚

乙烯等高分子材料制作的钢筋定位夹具、模板定位夹具及聚乙烯与

砂浆的组合夹具等。

图I定型的砂浆或细石混凝土垫块

图2高分子材料垫块

以上这些方法，基本是基于支撑的原理，将钢筋进行支垫，进行

保护层厚度控制，对控制混凝土钢筋保护层厚度起到了很好的作

用。但对于一般工业与民用建筑的现浇混凝土板类构件负弯矩钢

筋，尤其悬挑构件的板面负弯矩钢筋，由于多为一级钢筋，一般直

径较小，加上材质本身刚度低，施工过程中由于受浇注混凝土的冲

击力和施工人员的践踏，楼板负弯矩筋多有变形下沉，有的甚至降

到中和轴以下，仅靠一些点的支撑难以较好地控制钢筋不变形下

陷，板面负弯矩筋保护层厚度的控制一直处于薄弱环节。比如笔者

所在城市，混凝土板面负弯矩筋保护层厚度多次综合检查，合格点

率不足50%,控制板负弯矩筋保护层厚度偏差被定为质量专项治理

目标之一。为确保楼板负弯矩钢筋保护层达到合格，行业技术人员

进行了不断尝试、钻研，先后试验厂多种笠制板负筋保护层厚度的

方法，经过对几种方法施工的负弯矩钢筋保护层及楼板厚度进行检

测对比，笔者认为采用粗钢筋（或钢管）悬挂负弯矩钢筋的方法因

其材料成本低、人工操作简便、控制效果稳定等方面要优于其它方

法，有推广使用价值。

3楼板负弯矩筋悬挂施工工法

3.1工艺原理：

采用中20或大于①20的粗钢筋作为辅助架立筋，将板的负弯

矩钢筋临时悬挂固定于辅助架立筋下，使负弯矩钢筋、辅助架立

筋、分布筋和撑脚连成整体，从而构成刚度较大的钢筋网片，能承

受一定的冲击力和偶尔的人工踩踏，避免混凝土浇捣过程造成负弯

矩筋的严重偏位、下陷和严重变形情况，较可靠地保证负弯矩钢筋

的正确位置，从而保证钢筋保护层合格率。适用范围为现浇碎板负

弯矩钢筋偏位控制。

负弯矩钢筋固定方法如下图所示:

“助柴立筋（520以上）

3.2工艺流程：

布置钢筋撑脚一一摆放辅助架立筋一一撑脚与辅助架立筋绑

扎一一负弯矩钢筋与辅助架立筋逐点绑扎一一检查复核撑脚的高

度、间距一一碎摊铺找平一一平板振动器第一遍振捣一一拆除辅助

架立筋一一补平粗钢筋位置的凹槽一一平板振动器第二遍振捣一一

碎表面收浆抹平。

3.3使用材料

1）①20以上粗钢筋作为辅助架立筋；2）①8钢筋撑脚；3）

22#扎丝；

3.4操作要点

1）同一粗钢筋上撑脚的间距：当粗钢筋直径为①25时，以

800mm为宜，当辅助架立筋直径较小时，适当减少脚撑间距；

2）混凝土第一次振实的厚度不应接近实际板厚度，应留有3〜

5mm的余量；

3）辅助架立筋待第一遍振捣后应马上拆除，以便平板振动器第

二遍振捣。

3.5作业条件;

1）梁、板钢筋已绑扎完毕并经验收合格;

2）辅助架立筋数量满足碎浇筑需要；

3）钢筋撑脚验收合格。

3.6工艺特点：

1）所采用的鞋助架立筋可重复多次使用；

2）经济成本低；

3）操作比较简单；

4）既控制了佐保护层的厚度和负弯矩钢筋的正确位置，又控制

了楼板厚度。

3.7质量要求：

1）辅助架立筋必须顺直，第一根距梁、墙边缘150〜200mm通

长设置，两根架立筋之间间距400〜600mm；

2）辅助架立筋、撑脚及负弯矩钢筋之间必须逐点绑扎牢固；

3）撑脚支承轴助架立筋的平直段宽度约为100mm,高度由负弯

矩钢筋的具体位置及设计的碎保护层厚度确定，间距700〜800m叱

4）撑脚的下端平直段须直接支撑在楼板模板上，不得支撑在楼

板底筋上。

3.8效果对比

桂林兴桂商住楼项目部2#楼、香山画苑住宅小区等采用悬挂

粗钢筋（或钢管）施工工法的工程，板负筋保护层经四次随机检

测，合格点率290随符合质量验收规范的要求。主体结构验收中，

楼板经钻孔检测，厚度全部合格，每个钻孔点的厚度偏差均在验收

规范的允许偏差范围内，且绝对偏差值较小。而在桂林市多次质量

大检查中，未采用该工法的项目，板负筋保护层厚度合格点率仍然

较低。

4结论与建议

1）楼板负弯矩钢筋悬挂施工方法对于控制楼板负弯矩钢筋保护

层厚度在实践中有极好的效果，但也有一部分工程，尽管使用了该

“悬挂法”，混凝土保护层厚度在检测中合格点率仍然较低，究其

原因，问题出在管理不到位，使用方法不当。因此，加强管理是质

量的根本保证，不能因为新工法而疏于管理。

2）楼板负弯矩钢筋悬挂施工方法