結(jié)構(gòu)實(shí)體鋼筋保護(hù)層厚度淺析

□□ ，

(天津開發(fā)區(qū)建設(shè)工程試驗(yàn)中心，天津 300457)

引言

隨著建筑業(yè)的發(fā)展，一座座高樓大廈拔地而起，錯(cuò)落有致又不失恢宏壯觀?，F(xiàn)代建筑離不開鋼筋混凝土構(gòu)件，無論是高達(dá)數(shù)百米的摩天大樓，還是一般民用建筑，或是單層的工業(yè)廠房。在一棟建筑中，鋼筋與混凝土的結(jié)合物作為骨架支撐起建筑物的全部質(zhì)量。但暴露在空氣中的鋼筋很容易銹蝕，為了避免鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中這種情況的發(fā)生，混凝土保護(hù)層具有至關(guān)重要的作用。

根據(jù)GB 50010—2010《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》，保護(hù)層厚度不再是縱向鋼筋(非箍筋)外邊緣至混凝土表面的最小距離，而是“以結(jié)構(gòu)構(gòu)件中鋼筋(包括箍筋、構(gòu)造筋、分布筋等)外邊緣至構(gòu)件表面范圍用于保護(hù)鋼筋的混凝土的厚度”。同時(shí)該規(guī)范對混凝土保護(hù)層厚度按環(huán)境類別、構(gòu)件類型、混凝土強(qiáng)度等級分別作出了規(guī)定。在GB 50204—2002(2011年版)《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》中，對結(jié)構(gòu)實(shí)體鋼筋保護(hù)層厚度檢驗(yàn)也專門作出了規(guī)定，這充分說明保護(hù)層在混凝土結(jié)構(gòu)中極其重要的地位。但是，在對工程的鋼筋保護(hù)層厚度檢驗(yàn)的過程中，發(fā)現(xiàn)保護(hù)層厚度會出現(xiàn)較大的偏差，存在著厚度超標(biāo)、露筋等現(xiàn)象，從而影響到鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。本文對此進(jìn)行探討，供參考。

1 造成鋼筋保護(hù)層厚度偏差的原因

概括起來講，造成鋼筋保護(hù)層厚度偏差的原因有施工操作、綁扎方法、材料質(zhì)量等因素。一是施工人員的操作水平和工作態(tài)度是影響保護(hù)層偏差的主要原因；二是混凝土圈梁、框架梁、板、柱和剪力墻的主筋上未按規(guī)定設(shè)置混凝土保護(hù)層墊塊，或墊塊組裝得不牢固，由于施工中墊塊產(chǎn)生位移，導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)桿件露主筋，或是受力鋼筋的混凝土保護(hù)層墊塊強(qiáng)度偏低，墊后壓碎，墊塊厚度不符合規(guī)定要求等；三是在布置雙層鋼筋厚度較大的構(gòu)件時(shí)，上層鋼筋未很好地固定，在澆筑混凝土?xí)r下沉造成保護(hù)層加厚；四是澆筑混凝土?xí)r無操作腳手，鋼筋被踩變形下沉，致使保護(hù)層厚度增大或不均勻。

2 鋼筋保護(hù)層厚度存在偏差的危害

鋼筋和混凝土在建筑工程中已經(jīng)成為不可分割的整體。鋼筋具有較強(qiáng)的抗拉、抗壓強(qiáng)度，而混凝土只有較高的抗壓強(qiáng)度，其抗拉強(qiáng)度很低。但兩者的彈性模量較接近，還有較好的粘結(jié)力，這樣既可以發(fā)揮各自的受力性能，又能很好地協(xié)調(diào)工作，共同承擔(dān)結(jié)構(gòu)構(gòu)件所承受的外部荷載。如果保護(hù)層過薄，一是影響鋼筋混凝土的承載能力；二是容易使鋼筋發(fā)生銹蝕，影響結(jié)構(gòu)工程的耐久性；三是從建筑防火的角度來講，高溫作用下可使構(gòu)件迅速破壞。如果保護(hù)層過厚，同樣會對建筑物帶來不利影響。一是構(gòu)件表面容易出現(xiàn)較大的收縮裂縫和溫度裂縫，削弱了構(gòu)件的承載能力；二是造成不必要的資源浪費(fèi)和經(jīng)濟(jì)損失。因此，一定要按國家相關(guān)規(guī)范的要求對各個(gè)施工環(huán)節(jié)進(jìn)行管控，確保鋼筋保護(hù)層厚度在允許偏差范圍之內(nèi)。

3 鋼筋保護(hù)層厚度偏差的控制

按GB 50204—2002(2011年版)《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》的要求，進(jìn)行鋼筋保護(hù)層厚度檢驗(yàn)時(shí)，縱向受力鋼筋保護(hù)層厚度的允許偏差，對梁類構(gòu)件+10 mm，-7 mm；對板類構(gòu)件+8 mm，-5 mm。為了滿足規(guī)范允許偏差的要求，應(yīng)進(jìn)行以下控制：一是要確保鋼筋安裝成型尺寸準(zhǔn)確；二是要把墊塊墊好，保證其尺寸準(zhǔn)確，強(qiáng)度符合要求，墊塊的綁線要綁牢，防止松脫，墊塊數(shù)量要滿足要求；三是對雙層鋼筋網(wǎng)的間距要進(jìn)行控制，要有架力筋和固定措施，防止上層鋼筋下沉；四是施工時(shí)要搭設(shè)操作腳手，不得直接在鋼筋網(wǎng)上踏壓；五是在澆筑混凝土之前，要對模板及鋼筋嚴(yán)格檢查，確認(rèn)符合要求后方可澆筑混凝土。只有把各個(gè)環(huán)節(jié)都控制好，才能保證結(jié)構(gòu)實(shí)體鋼筋保護(hù)層厚度偏差在規(guī)范的允許范圍之內(nèi)，為結(jié)構(gòu)安全提供一份保障。

4 結(jié)構(gòu)實(shí)體鋼筋保護(hù)層厚度檢驗(yàn)

結(jié)構(gòu)實(shí)體鋼筋保護(hù)層厚度檢驗(yàn)可采用非破損或局部破損的方法，也可采用非破損方法測試并用局部破損方法進(jìn)行校準(zhǔn)。當(dāng)采用非破損方法檢驗(yàn)時(shí)，所使用的檢測儀器應(yīng)經(jīng)過計(jì)量檢定，檢測操作步驟應(yīng)符合相應(yīng)規(guī)程的規(guī)定。進(jìn)行鋼筋保護(hù)層厚度檢驗(yàn)的檢測誤差應(yīng)≯1 mm[1]。

4.1 檢驗(yàn)批次

鋼筋保護(hù)層厚度檢驗(yàn)的結(jié)構(gòu)部位，應(yīng)由監(jiān)理(建設(shè))、施工等各方根據(jù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的重要性共同選定。對于梁類、板類構(gòu)件，應(yīng)各抽取構(gòu)件數(shù)量的2%且不少于5個(gè)構(gòu)件進(jìn)行檢驗(yàn)；當(dāng)有懸挑構(gòu)件時(shí)，抽取的構(gòu)件中懸挑梁類、板類構(gòu)件所占比例不宜小于50%。對選定的梁類構(gòu)件，應(yīng)對全部縱向受力鋼筋的保護(hù)層厚度進(jìn)行檢驗(yàn)；對選定的板類構(gòu)件，應(yīng)抽取不少于6根縱向受力鋼筋的保護(hù)層厚度進(jìn)行檢驗(yàn)。對每根鋼筋，應(yīng)在有代表性的部位測量1點(diǎn)[1]。

4.2 現(xiàn)場檢驗(yàn)

目前，常見的鋼筋保護(hù)層厚度測定儀主要有3種：國產(chǎn)鋼筋檢測儀、進(jìn)口鋼筋檢測儀和結(jié)構(gòu)探測雷達(dá)儀。這3種儀器均是利用電磁感應(yīng)原理進(jìn)行鋼筋檢測，即利用信號發(fā)射裝置產(chǎn)生一定頻率的交變電磁場，激發(fā)混凝土內(nèi)鋼筋產(chǎn)生感生電流。鋼筋內(nèi)的感生電流又激發(fā)出二次交變電磁場，被接收裝置接收和識別，根據(jù)接收的二次交變電磁場的強(qiáng)弱，確定鋼筋的深度，即保護(hù)層的厚度。利用鋼筋保護(hù)層厚度測定儀進(jìn)行非破損檢驗(yàn)，應(yīng)按儀器說明書的要求進(jìn)行操作?，F(xiàn)場檢驗(yàn)時(shí)，同一位置重復(fù)檢測兩次，讀取兩次檢測的混凝土保護(hù)層厚度檢測值。當(dāng)檢測值相差>1 mm時(shí)，該組檢測數(shù)據(jù)無效，應(yīng)查找原因并在該處重新進(jìn)行檢測。仍不滿足要求時(shí)，應(yīng)更換鋼筋保護(hù)層厚度測定儀或采用鉆孔、剔鑿的方法驗(yàn)證。

直接鉆孔和剔鑿檢測屬于局部破損檢測的方法。但當(dāng)實(shí)際混凝土保護(hù)層厚度小于鋼筋探測儀最小示值時(shí)，應(yīng)采用在探頭下附加墊塊的方法進(jìn)行檢測。墊塊對鋼筋探測儀檢測結(jié)果不應(yīng)產(chǎn)生干擾，表面應(yīng)光滑平整，其各方向厚度值偏差應(yīng)≯0.1 mm。所加墊塊厚度在計(jì)算時(shí)應(yīng)予扣除[2]。

4.3 結(jié)果評定

當(dāng)全部鋼筋保護(hù)層厚度檢驗(yàn)的合格點(diǎn)率為90%及以上時(shí)，鋼筋保護(hù)層厚度檢驗(yàn)結(jié)果應(yīng)判為合格；當(dāng)全部鋼筋保護(hù)層厚度檢驗(yàn)的合格點(diǎn)率在80%～90%時(shí)，可再抽取相同數(shù)量的構(gòu)件進(jìn)行檢驗(yàn)；當(dāng)按兩次抽樣總和計(jì)算的合格點(diǎn)率為90%及以上時(shí)，鋼筋保護(hù)層厚度檢驗(yàn)結(jié)果仍應(yīng)判為合格；每次抽樣檢驗(yàn)結(jié)果中不合格點(diǎn)的最大偏差均不應(yīng)大于允許偏差的1.5倍，即對梁類構(gòu)件最大允許偏差+15 mm，-10.5 mm；對板類構(gòu)件最大允許偏差+12 mm，-7.5 mm[1]。

5 結(jié)語

鋼筋保護(hù)層厚度檢測是結(jié)構(gòu)驗(yàn)收的一項(xiàng)重要內(nèi)容，對于缺少鋼筋保護(hù)層厚度檢測報(bào)告的工程不能進(jìn)行驗(yàn)收。但由于混凝土保護(hù)層的厚度屬于隱蔽工程，一般情況下保護(hù)層厚度的偏差在混凝土澆筑后很難被發(fā)現(xiàn)，工程結(jié)束后補(bǔ)救也很困難。大部分施工單位對保護(hù)層厚度控制不嚴(yán)，認(rèn)為只要不露鋼筋就行，正是由于這種模糊的認(rèn)識給工程留下了安全隱患。只有認(rèn)識到合理的鋼筋保護(hù)層厚度對工程結(jié)構(gòu)的重要性，防微杜漸，才能使施工技術(shù)水平邁上一個(gè)新臺階。

參考文獻(xiàn)：

[1] GB 50204—2002(2011年版)，混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[S].

[2] JGJ/T 152—2008，混凝土中鋼筋檢測技術(shù)規(guī)程[S].