橋梁結(jié)構(gòu)物質(zhì)量控制及檢測分析
時間:2022-10-16 03:05:50
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摘要:為探討橋梁結(jié)構(gòu)物鋼筋保護(hù)層厚度施工過程質(zhì)量控制措施,筆者結(jié)合工程建設(shè)實踐及檢測結(jié)果分析,提出只要采取多種方法,一定能夠提高合格率達(dá)到規(guī)范要求,保證結(jié)構(gòu)耐久性。
關(guān)鍵詞:結(jié)構(gòu)物;鋼筋保護(hù)層厚度;質(zhì)量控制;檢測結(jié)果
鋼筋混凝土保護(hù)層厚度是橋涵結(jié)構(gòu)物工程質(zhì)量控制過程中的一項重要指標(biāo)?,F(xiàn)行《公路工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)》(JTGF80/1-2017)明確將橋梁鋼筋保護(hù)層厚度合格率提高為80%。因此保護(hù)層厚度作為一項重要驗收指標(biāo),和混凝土強度一樣達(dá)不到設(shè)計要求,也是不合格的構(gòu)件。但是從近幾年的工程實踐,由于采取措施不全面,鋼筋保護(hù)層厚度合格率有所提高,但是離新規(guī)范要求合格率尚有差距,因此筆者收集并參考其它項目好的工藝控制方法,并結(jié)合銀百項目工程實際開展?fàn)顩r,與各位同仁探討,以期望能提高行業(yè)管理水平。
1鋼筋保護(hù)層概念及作用
混凝土保護(hù)層是指混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件中鋼筋外邊緣至構(gòu)件表面范圍用于保護(hù)鋼筋的混凝土,簡稱保護(hù)層,技術(shù)人員片面認(rèn)為是縱向鋼筋(非箍筋)外緣至混凝土表面的最小距離,而應(yīng)該明確是以最外層鋼筋(包括箍筋、構(gòu)造筋、分布筋等)的外緣計算混凝土的保護(hù)層厚度”。其作用主要是保證鋼筋與其周圍混凝土能共同工作,并使鋼筋充分發(fā)揮計算所需強度,保證構(gòu)件在設(shè)計使用年限內(nèi)鋼筋不發(fā)生降低結(jié)構(gòu)可靠度的銹蝕。
2橋梁結(jié)構(gòu)物鋼筋混凝土保護(hù)層厚度施工質(zhì)量控制措施
2.1控制保護(hù)層的總體工作思路:嚴(yán)格控制鋼筋及模板平面位置、幾何尺寸的基礎(chǔ)上控制鋼筋與模板的距離,并使鋼筋、模板及相應(yīng)的固定設(shè)施(墊塊、模板固定支架及拉索)形成一個整體,在澆筑混凝土過程中采取措施盡量避免破壞鋼筋、模板的整體性,從而保證鋼筋保護(hù)層厚度在控制范圍內(nèi)。2.2施工準(zhǔn)備:施工單位在首件工程施工方案應(yīng)制定詳細(xì)控制鋼筋保護(hù)層的有效措施,對于有條件在鋼筋加工廠集中加工的要強制采用采用滾焊機統(tǒng)一加工,空心板、箱梁、T梁必須采用鋼筋綁扎定位胎架嚴(yán)格控制間距,只能在施工現(xiàn)場加工的蓋梁、承臺、墻身、橋面鋪裝等工程要力求制作定位卡槽、角鋼等,嚴(yán)格防止施工作業(yè)隊粗放式作業(yè)施工。監(jiān)理單位應(yīng)制定監(jiān)理細(xì)則,明確保護(hù)層厚度控制措施,必要對重要部位應(yīng)制定相應(yīng)旁站方案。2.3墊塊法保護(hù)層控制。保護(hù)層墊塊應(yīng)采用專業(yè)廠家定制的高強機制砂漿或細(xì)石混凝土墊塊,強度不低于結(jié)構(gòu)物設(shè)計強度。施工前根據(jù)設(shè)計圖及施工規(guī)范,對不同的工程部位,選擇合適的保護(hù)層墊塊。如樁基可采用圓型中心有孔、厚度3-5cm左右的墊塊、立柱、墩身、梁板等可選用高強梅花型或圓錐體墊塊。墊塊設(shè)置間距及數(shù)量應(yīng)滿足設(shè)計和施工要求。樁基一般按設(shè)計布設(shè),其他構(gòu)件保護(hù)層墊塊間距一般為1米以內(nèi)(即每平米不少于4個),鋼筋密集區(qū)或易偏位區(qū)應(yīng)適當(dāng)加密布設(shè)。綁扎保護(hù)層墊塊一般采用22#細(xì)鐵絲,沿海地區(qū)受海工環(huán)境影響,對結(jié)構(gòu)物耐久性提出了更高要求,要求綁扎保護(hù)層墊塊采用不銹鋼鐵絲,且鐵絲不得進(jìn)入保護(hù)層內(nèi)。保護(hù)層墊塊綁扎完成后,施工、監(jiān)理單位應(yīng)作為一道重要工序進(jìn)行嚴(yán)格驗收,確保工前合格率在95%以上、工后合格率不小于85%。2.4頂絲法”立柱保護(hù)層控制。立柱鋼筋籠安裝就位后,要確保其垂直度和偏位符合設(shè)計及規(guī)范要求后,進(jìn)行保護(hù)層的控制,本文推薦采用“頂絲法”控制保護(hù)層的方法,具體操作步驟為:在立柱鋼筋籠的定位箍圈上,沿中心點橫向、縱向位置設(shè)置四個螺母,焊接于定位箍圈與主筋連接處。將加工好的與螺母絲口配套的螺桿擰緊于螺母,螺桿直徑22mm、長度150mm。安裝好的螺桿通過螺母頂在立柱模板內(nèi)表面,通過調(diào)整螺桿的絲口長度來控制保護(hù)層的厚度,使其達(dá)到設(shè)計要求。立柱鋼筋籠沿高度方向根據(jù)箍圈數(shù)量設(shè)置相應(yīng)數(shù)量螺桿,且上下位置交錯排布,從而保證了立柱整體的保護(hù)層厚度。值得強調(diào)的是螺桿頂部宜為尖狀,這樣會減少成型結(jié)構(gòu)砼表面的印跡,也有利于鋼筋銹蝕控制。2.5胎架法保證梁板保護(hù)層控制。為保證不同結(jié)構(gòu)的梁型能夠保護(hù)層厚度以及鋼筋間距的合格率達(dá)到設(shè)計要求,制梁廠必須精細(xì)化設(shè)置胎架。將預(yù)制梁的鋼筋骨架在固定的綁扎胎架上進(jìn)行安裝。依據(jù)鋼筋骨架的設(shè)計圖紙和尺寸,設(shè)計并制作一個立體定型架體,使每種鋼筋的位置及間距都由限位卡槽定位固定,工人根據(jù)架體上的限位卡槽擺放、綁扎鋼筋,骨架綁扎成型后安裝保護(hù)層墊塊,最后通過多點桁架整體吊裝入模定位。2.6鋼筋定位標(biāo)尺工具保證橋面鋪裝的保護(hù)層控制。橋面鋪裝鋼筋網(wǎng)片加工過程中為了提高保護(hù)層的合格率,采用鋼筋焊接和保護(hù)層墊塊并用,保證了鋼筋網(wǎng)片的保護(hù)層;另外鋼筋網(wǎng)片的質(zhì)量控制指標(biāo)在過程中加強控制,技術(shù)人員研究制作了鋼筋檢測定位標(biāo)尺及檢測卡尺。鋼筋檢測卡尺檢測方便及現(xiàn)場容易調(diào)整鋼筋間距;鋼筋定位標(biāo)尺在縱向和橫向同時擺放,有利于控制鋼筋間距;同時可以節(jié)省人工,不刻意的進(jìn)行彈線施工,保證間距的均勻性。架立好的鋼筋網(wǎng)嚴(yán)禁車輛、行人通過,為了避免車輛和人為在鋼筋網(wǎng)片上通過,使鋼筋網(wǎng)片爬底,無法保證保護(hù)層的合格率,在澆筑橋面混凝土?xí)r采用泵車輸送。2.7鋼筋骨架運輸及安裝。綁扎好的結(jié)構(gòu)應(yīng)在運輸過程中應(yīng)采取措施防止變形,基樁可在鋼筋籠加強筋設(shè)置臨時十字支撐筋,采用平板車運輸;整體骨架采用縱橫十字形加強筋或綁扎鋼管固定,采用扁擔(dān)梁吊裝,防止鋼筋籠變形。鋼筋骨架安裝首先確保定位精確。如橋梁下部立柱安裝鋼筋籠時,應(yīng)復(fù)核樁基偏位。盡管樁基礎(chǔ)偏位(如單排樁≤5cm)符合規(guī)范要求,而立柱規(guī)定偏位≤1cm,立柱保護(hù)層允許偏差為±5mm。在澆筑混凝土前,必須對鋼筋保護(hù)層再次進(jìn)行檢查,合格后方可澆筑混凝土。
3實體質(zhì)量檢測結(jié)果分析
3.1鋼筋保護(hù)層檢測原理:鋼筋保護(hù)層量測方法主要是通過鋼尺量測法和電磁波法由單個或多個線圈組成的探頭產(chǎn)生電磁場,當(dāng)鋼筋或其它金屬物體位于該電磁場時,磁力線會變形。金屬所產(chǎn)生的干擾導(dǎo)致電磁場強度的分布改變,被探頭探測到,通過儀器顯示出來。如果對所檢測的鋼筋尺寸和材料進(jìn)行適當(dāng)?shù)臉?biāo)定,可以用于檢測鋼筋位置、直徑及混凝土保護(hù)層厚度。3.2鋼筋保護(hù)層儀器的標(biāo)定:電磁波法檢測砼保護(hù)層是物理探測法的一種,要通過標(biāo)定工作間接獲得檢測結(jié)果,才能保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,因此標(biāo)定工作至關(guān)重要。a.保護(hù)層測試儀室內(nèi)標(biāo)定應(yīng)使用專用的標(biāo)定塊標(biāo)定后才能保證檢測精度。如測讀值不在儀器說明書所給定的準(zhǔn)確度范圍之內(nèi),說明儀器已經(jīng)有誤差,則要返廠檢修重新標(biāo)定后方能使用;b.為了充分與檢測現(xiàn)場相吻合,近年來施工現(xiàn)場澆筑預(yù)制墩,測定鋼筋保護(hù)層測定值與尺量值的差別后,制作標(biāo)定曲線減小誤差值。3.3合格率評定指標(biāo)選用。檢評標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于柱、梁、肋板及板保護(hù)層厚度允許偏差值±5mm、基礎(chǔ)、錨、墩臺允許偏差值±10mm明確是鋼筋安裝實測項目,不是砼成品的保護(hù)層合格率控制指標(biāo),有些技術(shù)人員采用電磁波法檢測保護(hù)層用上述安裝允許偏差指標(biāo)去評定,筆者認(rèn)為這是不科學(xué)的,宜采用JTG/TJ21—2011《公路橋梁承載能力檢測評定規(guī)程》中規(guī)定按統(tǒng)計方法評定,單點測量值與設(shè)計值的比值在0.9-1.3,不超出為合格,從而計算合格率;優(yōu)點是:(1)通過數(shù)理統(tǒng)計計算標(biāo)準(zhǔn)差和特征值,不必計算允許偏差,避免不同規(guī)范間允許偏差取值不同的困擾。(2)通過對受檢構(gòu)件直接評定,使結(jié)果更具代表性,更能代表構(gòu)件質(zhì)量水平。對于結(jié)構(gòu)物鋼筋保護(hù)層工后合格率應(yīng)大于85%,嚴(yán)重偏低的應(yīng)進(jìn)行處理或返工。
混凝土保護(hù)層是鋼筋與混凝土共同工作的基本前提。是防止鋼筋受環(huán)境侵蝕、提高結(jié)構(gòu)耐久性的重要措施,對結(jié)構(gòu)耐水性也有重要影響。因此在施工過程應(yīng)引起所有參建人員的高度重視,盡量綜合采用文中所提出多種控制措施,加強對工隊的細(xì)節(jié)管控,是完全可以達(dá)到新標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定80%的合格率,保證結(jié)構(gòu)達(dá)到耐久性要求的。
參考文獻(xiàn)
[1]《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB50010-2010).
[2]《公路工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)》(JTGF80/1-2017.
[3]《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》(JTG/TF50-2011).
[4]《公路工程混凝土結(jié)構(gòu)防腐蝕技術(shù)規(guī)范》(JTG/TB07-01--2006).[5]
作者:王立軍 單位:寧夏路橋工程股份有限公司