現代建筑已離不開鋼筋混凝土構件，鋼筋混凝土構件的力學性能及壽命直接關系到建筑物的使用及年限。鋼筋混凝土構件的力學性能及壽命除原材料外，很重要的一方面就是構件的保護層。因此，不管是施工單位還是監(jiān)理單位都應重點關注和控制混凝土的保護層問題。
一、鋼筋混凝土構件的工作原理
鋼筋混凝土構件由鋼筋和混凝土組成。從原材料的力學性能而言，鋼筋有較強的抗拉、抗壓能力，但混凝土只有較高的抗壓能力，抗拉強度卻較低。然而兩者的彈性模量比較接近，還有較好的化學膠合力、機械咬合力和銷栓力，這樣既發(fā)揮了各自的受力性能，又能很好地協(xié)調工作，共同承擔結構構件所承受的外部荷載。在結構計算時，鋼筋混凝土構件是作為一個整體來承受外力的；又由于混凝土的抗拉強度很低，為簡化計算，一般混凝土只考慮承受壓應力，而拉應力則全部由鋼筋來承擔。
二、鋼筋混凝土構件保護層厚度的確定
對于受力鋼筋混凝土構件截面設計來講，受拉的鋼筋離受壓區(qū)越遠，其單位面積的鋼筋所能承受的外部彎矩越大，這樣鋼筋所發(fā)揮的力學效能也越高。鋼筋須靠近受拉一側混凝土構件的邊緣。如果鋼筋混凝土構件的鋼筋位置放置錯誤或者鋼筋的保護層過大，輕則降低鋼筋混凝土構件的承載能力，重則會發(fā)生重大事故。然而當鋼筋混凝土構件的受拉鋼筋越靠近鋼筋混凝土構件的邊緣時，也會發(fā)生一些問題：1)鋼筋混凝土構件中鋼筋的主要成分鐵在常溫下很容易被氧化，尤其在高溫或潮濕的環(huán)境中。2)鋼筋混凝土構件保護層過小容易在施工時造成鋼筋露筋或鋼筋混凝土構件受力時表面混凝土剝落。3)隨著時間的推移，鋼筋混凝土構件表面的混凝土將逐漸碳化，在鋼筋混凝土構件工作壽命內保護層混凝土失去保護作用，從而導致鋼筋銹蝕，有效截面減小，力學效能降低，鋼筋與混凝土之間失去粘結力。這樣構件整體性會受到破壞，甚至還會導致整個鋼筋混凝土構件的破環(huán)。4)在實際施工中鋼筋混凝土構件的鋼筋保護層厚度也根據部位的不同有明顯的差異。
三、鋼筋混凝土保護層控制的實例及相應保證措施
1.樓板層保護控制實例及保護措施
鋼筋在樓板混凝土板中主要起抗拉受力作用，用來抵抗荷載所產生的彎矩，防止混凝土板面收縮和溫差裂縫的發(fā)生，而這一作用均需鋼筋在上下設置合理的保護層前提下才能發(fā)揮。
樓板面層鋼筋的保護層一直是施工中的一大難題。筆者曾作為業(yè)主方聘請專家對某工程發(fā)生的樓板裂縫質量事故進行調研處理。該工程在施工中由于各工種交叉作業(yè)，樓板上層鋼筋被施工人員嚴重踩踏；上層鋼筋網的鋼筋支撐設置間距過大，甚至多處不設；施工在冬季，養(yǎng)護不到位；開發(fā)商片面追求工期，強壓施工方工程進度，樓板混凝土強度未達標，即進行下一道施工，過早擾動混凝土等多方面因素，致使全樓大部分樓板面出現裂縫。
樓板面層鋼筋保護層的保護措施，從施工方案反復考慮，建議樓面雙層雙向鋼筋(包括分離式或配置的負彎矩短筋)必須設置卡槽式混凝土墊板或小馬鐙筋，其縱橫向間距不應大于直徑8，卡槽式混凝土墊塊和馬鐙筋的間距應控制在600毫米以內(即每平方米不得少于3只)，才能取得較良好的效果。
從施工管理方面來說，可采取下列措施加以解決：1)盡可能合理和科學地安排好各工作交叉作業(yè)時間，在板底鋼筋綁扎后，線管預埋和模板封鑲收頭應及時穿插并爭取全面完工，做到不留或少留尾巴，以減少面板鋼筋綁扎后的作業(yè)人員數量。2)在樓板、通道等頻繁和必須的通行處應搭設(或鋪設)臨時簡易通道，以供必要的施工人員通行。3)做好技術交底、班前教育，加強質量管理，使全體操作人員重視保護板面上層負筋的正確位置；操作人員行走時應自覺沿鋼筋支撐點通行，不得隨意踩踏中間架空部位鋼筋。4)在澆筑前或澆筑中安排足夠數量的鋼筋工(一般應不少于3至4人或以上)，及時整修損壞鋼筋；5)砼工在澆筑時應搭設跑道，避免人員直接踩踏鋼筋。對裂縫易發(fā)生部位和負彎矩筋受力最大區(qū)域，應鋪設臨時性活動跳板，擴大接觸面，分散應力，盡力避免上層鋼筋受到重新踩踏變形。
2.墻柱保護層控制措施
墻柱保護層雖然較易控制，但也是最容易出現跑模、脹模的部位。在筆者施工經歷中所見最多的也是墻、柱的跑模、脹模。綜合實際施工和監(jiān)理經驗，建議從以下幾方面加強控制措施：1)墻柱保護層縱橫向間距一般控制在1米左右(且不少于2列)，切忌數量太少；2)保證墻、柱拉鉤的加工尺寸準確；3)保證墻、柱水平筋或箍筋的加工尺寸準確；4)保證主筋位置，對主筋位移過大的，要及時修正到位，避免造成保護層過大或過小；5)及時進行混凝土養(yǎng)護工作，保證混凝土的早期強度；6)拆除模板施工時做好技術交底，在強度達標的前提下，小心拆除，切忌破壞墻柱保護層；7)盡量采用新工藝、新產品，如采用不易損壞的塑料墊塊或使用卡撐式定位件等，要求保證墊塊數量，排布均勻；8)保證板塊支撐系統(tǒng)的剛度和穩(wěn)定性，保證穿墻螺桿的強度，防止由于跑模脹模引起保護層過大。
一、鋼筋混凝土構件的工作原理
鋼筋混凝土構件由鋼筋和混凝土組成。從原材料的力學性能而言，鋼筋有較強的抗拉、抗壓能力，但混凝土只有較高的抗壓能力，抗拉強度卻較低。然而兩者的彈性模量比較接近，還有較好的化學膠合力、機械咬合力和銷栓力，這樣既發(fā)揮了各自的受力性能，又能很好地協(xié)調工作，共同承擔結構構件所承受的外部荷載。在結構計算時，鋼筋混凝土構件是作為一個整體來承受外力的；又由于混凝土的抗拉強度很低，為簡化計算，一般混凝土只考慮承受壓應力，而拉應力則全部由鋼筋來承擔。
二、鋼筋混凝土構件保護層厚度的確定
對于受力鋼筋混凝土構件截面設計來講，受拉的鋼筋離受壓區(qū)越遠，其單位面積的鋼筋所能承受的外部彎矩越大，這樣鋼筋所發(fā)揮的力學效能也越高。鋼筋須靠近受拉一側混凝土構件的邊緣。如果鋼筋混凝土構件的鋼筋位置放置錯誤或者鋼筋的保護層過大，輕則降低鋼筋混凝土構件的承載能力，重則會發(fā)生重大事故。然而當鋼筋混凝土構件的受拉鋼筋越靠近鋼筋混凝土構件的邊緣時，也會發(fā)生一些問題：1)鋼筋混凝土構件中鋼筋的主要成分鐵在常溫下很容易被氧化，尤其在高溫或潮濕的環(huán)境中。2)鋼筋混凝土構件保護層過小容易在施工時造成鋼筋露筋或鋼筋混凝土構件受力時表面混凝土剝落。3)隨著時間的推移，鋼筋混凝土構件表面的混凝土將逐漸碳化，在鋼筋混凝土構件工作壽命內保護層混凝土失去保護作用，從而導致鋼筋銹蝕，有效截面減小，力學效能降低，鋼筋與混凝土之間失去粘結力。這樣構件整體性會受到破壞，甚至還會導致整個鋼筋混凝土構件的破環(huán)。4)在實際施工中鋼筋混凝土構件的鋼筋保護層厚度也根據部位的不同有明顯的差異。
三、鋼筋混凝土保護層控制的實例及相應保證措施
1.樓板層保護控制實例及保護措施
鋼筋在樓板混凝土板中主要起抗拉受力作用，用來抵抗荷載所產生的彎矩，防止混凝土板面收縮和溫差裂縫的發(fā)生，而這一作用均需鋼筋在上下設置合理的保護層前提下才能發(fā)揮。
樓板面層鋼筋的保護層一直是施工中的一大難題。筆者曾作為業(yè)主方聘請專家對某工程發(fā)生的樓板裂縫質量事故進行調研處理。該工程在施工中由于各工種交叉作業(yè)，樓板上層鋼筋被施工人員嚴重踩踏；上層鋼筋網的鋼筋支撐設置間距過大，甚至多處不設；施工在冬季，養(yǎng)護不到位；開發(fā)商片面追求工期，強壓施工方工程進度，樓板混凝土強度未達標，即進行下一道施工，過早擾動混凝土等多方面因素，致使全樓大部分樓板面出現裂縫。
樓板面層鋼筋保護層的保護措施，從施工方案反復考慮，建議樓面雙層雙向鋼筋(包括分離式或配置的負彎矩短筋)必須設置卡槽式混凝土墊板或小馬鐙筋，其縱橫向間距不應大于直徑8，卡槽式混凝土墊塊和馬鐙筋的間距應控制在600毫米以內(即每平方米不得少于3只)，才能取得較良好的效果。
從施工管理方面來說，可采取下列措施加以解決：1)盡可能合理和科學地安排好各工作交叉作業(yè)時間，在板底鋼筋綁扎后，線管預埋和模板封鑲收頭應及時穿插并爭取全面完工，做到不留或少留尾巴，以減少面板鋼筋綁扎后的作業(yè)人員數量。2)在樓板、通道等頻繁和必須的通行處應搭設(或鋪設)臨時簡易通道，以供必要的施工人員通行。3)做好技術交底、班前教育，加強質量管理，使全體操作人員重視保護板面上層負筋的正確位置；操作人員行走時應自覺沿鋼筋支撐點通行，不得隨意踩踏中間架空部位鋼筋。4)在澆筑前或澆筑中安排足夠數量的鋼筋工(一般應不少于3至4人或以上)，及時整修損壞鋼筋；5)砼工在澆筑時應搭設跑道，避免人員直接踩踏鋼筋。對裂縫易發(fā)生部位和負彎矩筋受力最大區(qū)域，應鋪設臨時性活動跳板，擴大接觸面，分散應力，盡力避免上層鋼筋受到重新踩踏變形。
2.墻柱保護層控制措施
墻柱保護層雖然較易控制，但也是最容易出現跑模、脹模的部位。在筆者施工經歷中所見最多的也是墻、柱的跑模、脹模。綜合實際施工和監(jiān)理經驗，建議從以下幾方面加強控制措施：1)墻柱保護層縱橫向間距一般控制在1米左右(且不少于2列)，切忌數量太少；2)保證墻、柱拉鉤的加工尺寸準確；3)保證墻、柱水平筋或箍筋的加工尺寸準確；4)保證主筋位置，對主筋位移過大的，要及時修正到位，避免造成保護層過大或過小；5)及時進行混凝土養(yǎng)護工作，保證混凝土的早期強度；6)拆除模板施工時做好技術交底，在強度達標的前提下，小心拆除，切忌破壞墻柱保護層；7)盡量采用新工藝、新產品，如采用不易損壞的塑料墊塊或使用卡撐式定位件等，要求保證墊塊數量，排布均勻；8)保證板塊支撐系統(tǒng)的剛度和穩(wěn)定性，保證穿墻螺桿的強度，防止由于跑模脹模引起保護層過大。
