钢筋混凝土构件中垫块和马凳设置标准化研究.pdf

建 筑 技 术 Ar c h i t e c t u r e T e c h n o l o v 第 4 6卷第 6期 2 0 1 5年 6月 V l0 1 4 6 No 6 J u n 2 0 1 5 钢筋混凝土构件 中垫块和马凳设置标准化研究 范 宏 ，阚积鹏 ，张 鑫 2 ( 1青岛理工大学土木工程学院，2 6 6 0 3 3 ，山东青岛；2青岛市李沧区现代商贸区建设办公室，2 6 6 0 0 0 ，山东青岛 ) 摘要：合理的钢筋保护层厚度可保证钢筋的粘结力和截面承载力，垫块和马凳对钢筋定位和保护层厚 度控制的作用十分重要。提出现浇混凝土板 、梁、柱 、墙中垫块和马凳的设置标准和要求，并探讨其设置的 标准化问题 。 关键词：现浇钢筋混凝土构件 ；钢筋保护层；垫块 ；马凳 中图分类号 ：T U 5 2 8 文献标志码 ：B 文章编号 ：1 0 0 0 4 7 2 6 ( 2 0 1 5 ) 0 6 0 5 4 0 0 3 S TUDY ON S TANDARDI ZATI ON OF CUS HI oN BLoCK AND S PLI T HEADS SETTI NG FOR S TEEL REI NFORCEM ENT PROTECTI oN ELEM ENTS F A N Ho n g ，K AN,J i p e n g ，Z H ANG Xi n ( 1 S c h o o l o f Ci v i l E n g i n e e r i n g ，Q i n g d a o T e c h n o l o g i c a l Un i v e r s i ty，2 6 6 0 3 3 ，Qi n g d a o，S h a n d o n g ，Ch i n a ；2 Q i n g d a o L i c a n g M o d e m Bu s i n e s s Di s t r i c t Co n s tr uc t i o n Offic e ，2 6 6 0 0 0 ，Qi n g d a o ，S h a n d o n g，Ch i n a ) Ab s t r a c t ： Re a s o na b l e t h i c k n e s s o f s t e e l r e i n f o r c e me nt p r o t e c t i o n l a y e r c o ul d g ua r a n t e e t h e b o n d i ng s t r e n g t h a n d s e c t i o n b e a r i n g c a p a c i t y of s t e e l r e i n f o r c e me n t ，a n d c u s h i o n b l o c k a nd s p l i t h e a d s ha v e c r u c i a l e ffe c t f o r p o s i t i o ni n g o f s t e e l r e i n f o r c e me n t a n d t h i c k n e s s c o n t r o l o f p r o t e c t i o n l a y e r Th i s p a pe r p r o p o s e d t h e s t a n d a r d a n d r e q u i r e me n t s f o r s e t t i n g o f c a s t i n pl a c e b o a r d，b e a m ，c o l u mn，c us hi o n b l o c k a n d s p l i t h e a d s i n wa l l ， a n d d i s c u s s e d t h e s t a n d a r d i z a t i o n o f s e i n g Ke ywo r d s ： c a s t - i n pl a c e r e i n f o r c e d c o n c r e t e c o mp o n e n t ； s t e e l r e i nf o r c e me n t p r o t e c t i o n l a y e r ；c us h i o n b l o c k ；s pl i t h e a d S 目前建筑施工中保护层厚度的控制存在很多问 题，新建项 目投入使用不久，往往就因保护层控制不 力出现裂缝 、结构破坏等现象，严重影响混凝土结构 质量和耐久性 1- Z 。 钢筋保护层对钢筋混凝土结构的作用十分重要， 合理的钢筋保护层厚度可保证钢筋的粘结力和截面承 载力，保证构件耐久性 ， 满足钢筋的锈胀开裂控制要 求并保证构件耐火性 3】 。 目前对垫块与马凳设置尚无详细规范的标准，许 多现场管理混乱，不仅垫块与马凳的性能和设置不符 合要求；各工种交叉作业， 施工人员踩踏使受力钢筋 偏移、变形；成型钢筋倾倒严重， 特别是现浇板的上 层负筋刚度低 ， 踩压后变形较大， 会影响钢筋位置和 保护层厚度准确 【 4 。 要做到钢筋定位准确并保证保护层厚度，应加强 垫块和马凳的标准化管理。垫块与马凳的标准化应从 三方面人手： ( 1 ) 有一套完整的、成体系的、可标 准化生产垫块和马凳的产品标准； ( 2 ) 设置和操作 应标准化； ( 3 ) 工程竣工后可实现钢筋定位和保护 收稿 日期 ：2 0 1 5 - 0 1 - 0 9 基金项目：青岛市建设科技计划项目 ( J K 2 0 1 2 5 ) 作者简介：范宏( 1 9 6 7 一 )，男， 甘肃庆阳人，副教授 ，博士 ，硕 士生导师 ， e ma i l ： y x q p f wl 1 2 6 C O 1T I 层厚度检测和验收标准化 。为控制保护层厚度，首 先应合理选择垫块及马凳的形式和负荷能力，保证其 强度、刚度和稳定眭，做到针对不同构件合理设置。 l 板 内垫块 与马凳的设置 现浇混凝土板的底面、顶面、边缘面的钢筋应分 别设置垫块与马凳 。 1 1 实心板 板底面底层钢筋均应由垫块支撑，垫块的设置间 距不超过 5 0 d( d 为较小钢筋的直径 ) 和 l 0 0 0 m m。 垫块应交错排列，呈梅花形 ( 图 1 a )。 若设有底部钢筋 ， 顶部钢筋宜支撑在底部钢筋上 ， 且宜用连续马凳形式 ( 图 l b ) 。若不设底部钢筋 ，顶 部钢筋只得支撑在结构或模板上。独立马凳的设置间 距不宜超过 5 0 d ，马凳腿应有防护保护套或做防锈处 理 ( 图 2 a )； 连续马凳设置间距不超过 5 0 d ，马凳腿 应有防护保护套或做防锈处理 ；也可用连续马凳以间 距不超过 5 0 d的距离支撑在条形垫块上 ( 图 2 b)， 使用时应对邻近间距 5 0 d 范围内的其他钢筋提供支 撑，以防个别钢筋因没有支撑点而掉在模板上。 设置圆形马凳时应交错排列成梅花形 ( 图 3 ) 。相 邻马凳的中心间距不应超过 1 2 0 0 ram，圆形马凳设置时 应至少在上下两根水平组成筋上各绑扎两次。圆形马凳 2 0 1 5年 6月 范宏 ，等 ：钢筋混凝土构件中垫块和马凳设置标准化研究 5 4 1 图 1 实心板支撑底筋的垫块和支撑负筋的连续马凳设置示意 ( a ) 板底面垫块设置平面； ( b ) 有底筋时连续马凳的设置平面 I A A A j 三 要 1 对钢 筋不超过 5 0 d 对 彗 塑 堑 旦 至 彝 0 0 连 续 马 凳 设 置 间 距 对 钢 筋 不 超 过5 0 d 对焊接钢筋网不超过 5 0 0 ( a) ( b) 图 2 无底筋时支撑负筋的连续马凳设置示意 ( a ) 独立马凳的设置平面； ( b ) 连续马凳的设置平面 图 3 支撑负筋的圆形马凳设置平面 用 长 12 m 的 钢 筋弯成圆形或其他 形状，两端采用绑 扎时，搭接不小于 2 0 0 mm，以确保形 成一个支撑平台， 若用直径小于 8 m m 的钢 筋制作，施工 时不得踩踏。 板边缘面的竖 向钢筋 ( 包括弯曲钢筋 ) 应在每个交叉处绑扎一次 ， 若无水平筋应每间隔一个竖向钢筋设置一个垫块 ( 图 4 a )。平行于板边缘的水平钢筋应每间隔一个交叉点 绑扎一次，且在每根钢筋上间距不超过 5 0 d和 1 0 0 0 m m的距离内设置垫块 ( 图4 b )。与板的边缘成直角 的水平钢筋，当其他钢筋空缺而不能绑扎钢筋时，应 在直钢筋的端部绑扎端部垫块。 1 2 密肋板、加肋板、现浇 空心板 G B 5 0 0 1 0 -2 0 1 0 混凝土结构设计规范规定 ， 密肋板 的面板最 小厚 度不小于 5 0 mm，肋高不小于 2 5 0 n l m。肋一般宽 6 01 2 0 mm。 (a) (b) 图4 实心板端部的垫块设置立面示意 ( a )无水平筋时 ； ( b)有水平筋时 由于肋 内主筋一般支撑在密肋板 、加肋板或现浇 空心板的肋部箍筋上 ( 图 5)，沿肋板的肋方向垫块 设置间距不应超过 1 0 0 0 m m。每根肋筋上至少应绑 扎3 个垫块， 分别在肋筋的两个竖向肢上各绑扎 1 个， 在肋筋的底部肢的中1 司绑扎 1 个 。 若主筋无肋筋支撑 ， 应在主筋距离不小于 5 0 d( d为箍筋直径 )和 1 0 0 0 mm的距离内绑扎肋板垫块 。 ( d) 图 5 梁内垫块设置 ( a )梁构件 ； ( b)窄梁 ( 宽 5 0 0 )； ( e ) 深梁侧面垫块设置 1 3 悬臂板 悬臂板中的顶部钢筋应使用马凳定位，除非顶部 钢筋可实现自支撑。在悬臂与主体结构衔接处，应采 用连续马凳支撑顶部钢筋 ，连续马凳设置应满足沿钢 筋距离不超过 5 0 d 和 1 0 0 0 m m的要求。 若有底部钢筋， 则实心悬臂板 中上部钢筋应使用连续马凳支撑在底部 钢筋上； 若无底部钢筋，顶部钢筋应使用经防锈处理的 马凳支撑在模板 匕 ，或用连续马凳支撑在条形垫块 匕 。 2 梁 内垫块和马凳 的设置 混凝土梁的主筋均应在梁两端绑扎垫块，并保证 沿梁距离不超过 1 0 0 0 m m内有垫块绑扎 ( 图 5 a )； 箍筋应保证三面均绑扎垫块 。 底面垫块绑扎要求如下 ( 1 ) 窄梁 ( 宽度小于 2 5 0 r l lm)，在箍筋下横肢 的中间应绑扎 1 个垫块 ( 图 5 b)； ( 2 ) 普通梁 ( 宽度 2 5 0 5 0 0 m m)， 在箍筋下横 肢的两端距端部 5 0 m m范围内各绑扎 1 个垫块 ( 不 得设置在箍筋底部肢的弯曲部分 ，见图 5 c )； ( 3 ) 宽梁 ( 宽度大于 5 0 0 m m)，在箍筋下横肢 建筑技术 第 4 6 卷第 6 期 的两端距端部 5 0 m m范围内各绑扎 1 个垫块 ( 不得 设置在箍筋下横肢的弯曲部分 ，见图 5 d) 。必要时 应设附加垫块，以保证垫块间距不超过 5 0 d 。 在复合箍 筋的箍 筋重叠 区域 ，不超过 5 0 d也应 设置 1 个垫块，可设置在紧邻箍筋竖向肢的部分，但 不得设在箍筋的弯曲部分。 针对窄梁和普通梁侧面， 在箍筋的每个竖向肢的中 间均应设置 1 个垫块。针对深梁 ( 深度大于 1 0 0 d )， 须在间距不超过 5 0 d 距离内设置垫块 ( 图 5 e ) 。在梁 每边的垫块应设置在同一水平面 匕 目 应高于梁底面。 在混凝土梁端部或边缘面上，所有钢筋端部均应 设 1 个垫块 ( 图 5 a ) 。 3 柱 内垫块和马凳的设置 每层柱顶部、中部和底部箍筋处应设置垫块 ，间 距不超过 1 0 0 d( 图6 a )。箍筋各面均应有垫块，并 符合以下要求： ( 1 ) 针对小型柱( 边长不超过5 0 d ， 方形或矩形 ) ， 垫块应设在箍筋两个短肢的中间，在其他两肢上应分 别设置 2 个垫块，均需设在距两端弯曲部位 5 0 r n l 1 范围内，每个箍筋上应有 6 个垫块 ( 图 6 b )； ( 2 )针对宽柱 ( 边长超过 5 0 d )，每道肢上应 分别设置 2 个垫块，均设在距两端弯曲部位 5 0 n l r n 的范围内。必要时可再设中间垫块，保证两个垫块的 距离不超过 5 0 d 。当宽梁的短边不超过 5 0 d 时 ，应 在短边的中间设置垫块 ( 图 6 c )； ( 3 ) 柱包含复合箍筋时，应在复合箍筋内肢重 叠部位且不是弯曲部分设置 1 个垫块，复合箍筋中每 根箍筋的外肢均应设置垫块 ( 图 6 d )； ( 4 )在圆形柱中，应在每个箍筋 ( 螺旋筋的一 个螺距 ) 至少等距设置 4 个箍筋垫块，并保证沿箍筋 的距离不超过 5 0 d( 图 6 e )； ( 5)多边形柱的每边应至少包含 1 个垫块。超 过 5 0 d的面应在箍筋每一边距两个端部 5 0 n l i 1 且 不在箍筋的弯曲部分设置 2 个垫块 ， 必要时应设置中 间垫块 ( 图 6 f )。 4 墙 内垫块与马凳 的设置 墙内的受力钢筋和构造筋，其保护层厚度由最接 近表面的外层钢筋上的垫块控制 ，故设置垫块时 ，若 垫块设在内层钢筋上，应加上外层钢筋直径。 可采用带槽的条形垫块 ，可交错排列也可水平垂 直排列放置在前后水平钢筋上，其设置I司距均不应超 过 5 0 d 和 5 0 0 1 11 1 11 ，垫块尺寸根据墙厚和水平钢筋的 ( d) 图 6 柱内垫块设置 ( a ) 柱构件； ( b ) 窄柱； ( c ) 宽柱； ( d ) 复合箍筋； ( e ) 圆形柱 ； ( f )多边形柱 保护层厚度确定。为保证垫块设置不偏斜脱落，可 在垫块两端侧面开孔，施工时与钢筋绑扎。若墙厚 大于或等于 4 0 0 m l n ，前后钢筋层中I司应使用成排的 连续马凳控制间距，宜垂直设置，间距不超过 1 0 0 0 m m，并尽量与垫块设在同一位置。 若采用带铁丝或夹子的垫块。垫块可交错排列， 也可水平垂直排列，其间距均应不超过 5 0 d 和 5 0 0 I T lI I 1 ，垫块在对侧也应成对设置，保证侧视时两垫块 相重合。如果墙厚度大于或等于 4 0 0 m l n ，前后钢筋 层中间应使用成排的连续马凳，其设置方法相同。针 对垂直于墙端部的水平钢筋，应在直筋端部设端部垫 块 ，间距不超过 1 0 0 0 ml T l 。 5 结束语 在满足垫块与马凳材料、性能要求的条件下，不 同构件应按上述规则设置，以满足钢筋定位和保护层 厚度控制的要求。由于钢筋混凝土结构为多工种连续 作业，除垫块与马凳应规范设置外，还应保证混凝土 浇筑 、 振捣工作符合规范要求 ， 模板应有足够的强度 、 刚度和稳定性 ，加强现场管理 ，规范作业行为，以保 证混凝土结构质量。 参考文献 1 】 乐艺 ， 彭介田 浅谈钢筋混凝土保护层施工质量通病及其控制措施 桥梁工程 2 0 1 1 ( 3 ) ： 8 0 - 8 2 【 2 】 金恩平 混凝土保护层厚度的确定与施工质量控制问题的探讨 J 】 混凝土 ， 2 0 0 7( 4 ) ： 9 8 - 1 0 1 【 3 】 王命平 ， 卢文静 ， 刘仍光等 考虑施工尺寸偏差的混凝土保护层厚 度设计值研究 【 J 】 建筑技术 ， 2 0 0 5 ，3 6 ( 1 0 ) ： 7 6 8 7 6 9 4 陈肇元 钢筋的混凝土保护层设计要求急待改善 J 】 建筑结构 ， 2 0 0 7 ， 3 7 ( 6 ) ： 1 0 8 1 1 4 【 5 】5林向武 ， 李英民 标准化钢筋间隔件在混凝土保护层施工质量控制 中的应用研究 【 D 重庆：重庆大学 ， 2 0 0 7 6 6 G B 5 0 0 1 0 - 2 0 1 0 ，混凝土结构设计规范 【 s 】 白