結(jié)構(gòu)實(shí)體鋼筋保護(hù)層厚度檢測(cè)的相關(guān)探討

【摘要】在建設(shè)工程施工中，鋼筋保護(hù)層厚度與承載力大小有著直接關(guān)系。當(dāng)截面高度和鋼筋直徑一定時(shí)，保護(hù)層厚度過(guò)大，截面有效高度減少，構(gòu)件的抗彎承載力削弱，安全儲(chǔ)備降低；而保護(hù)層厚度過(guò)小，由于“握裹作用”的削弱，結(jié)果導(dǎo)致鋼筋與混凝土之間錨固力的損失，同時(shí)也會(huì)影響混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性。對(duì)此，我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB50204-2015《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》明確要求應(yīng)對(duì)梁板類“受彎構(gòu)件”進(jìn)行鋼筋保護(hù)層厚度的檢驗(yàn)，并把檢測(cè)結(jié)果作為必備的施工驗(yàn)收資料之一。

【關(guān)鍵詞】結(jié)構(gòu)實(shí)體；鋼筋保護(hù)層厚度；檢測(cè)

混凝土結(jié)構(gòu)中，為了保證外層鋼筋的充分黏結(jié)與固定，同時(shí)提供其發(fā)揮受力所需的包裹混凝土強(qiáng)度條件，以及在設(shè)計(jì)使用環(huán)境下的耐久性，則應(yīng)合理設(shè)定鋼筋的混凝土保護(hù)層。在實(shí)體結(jié)構(gòu)鋼筋檢測(cè)中，其保護(hù)層厚度較設(shè)計(jì)值與允許偏差不符合時(shí)，即是達(dá)不到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，這就可能會(huì)縮短混凝土內(nèi)鋼筋的易腐蝕周期；降低結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)承載力以及兩者間的錨固力，削弱結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度。

1、結(jié)構(gòu)實(shí)體鋼筋保護(hù)層厚度檢測(cè)的重要性

進(jìn)行鋼筋保護(hù)層檢測(cè)，以避免其質(zhì)量問(wèn)題發(fā)生，在確保混凝土結(jié)構(gòu)實(shí)體以及工程質(zhì)量和安全上具有十分重要的作用。首先，混凝土結(jié)構(gòu)工程中，其結(jié)構(gòu)構(gòu)件主要以混凝土和鋼筋為主，其中，鋼筋在結(jié)構(gòu)及構(gòu)件中具有較大抗拉以及抗壓承載作用，與混凝土共同作用實(shí)現(xiàn)混凝土結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與安全性的保障，提高混凝土結(jié)構(gòu)實(shí)體的承載能力，為滿足這一要求，就需要混凝土結(jié)構(gòu)工程中鋼筋的拉應(yīng)力與設(shè)計(jì)相一致，一旦鋼筋保護(hù)層厚度不合格，必然會(huì)對(duì)其承受的拉應(yīng)力造成影響，因此，通過(guò)鋼筋保護(hù)層厚度檢測(cè)，確保其與設(shè)計(jì)情況一致，從而保證其在混凝土結(jié)構(gòu)及構(gòu)件中所承受的拉應(yīng)力符合設(shè)計(jì)要求。其次，混凝土結(jié)構(gòu)及構(gòu)件中，鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)力形成支撐混凝土結(jié)構(gòu)安全性與穩(wěn)定性的重要作用力，如果鋼筋保護(hù)層厚度不合格，必然會(huì)使混凝土對(duì)鋼筋的握裹力受到影響，從而影響混凝土結(jié)構(gòu)及構(gòu)件的安全和性能，因此，通過(guò)對(duì)鋼筋保護(hù)層厚度檢測(cè)，以保證結(jié)構(gòu)實(shí)體的穩(wěn)定性和安全性。最后，鋼筋保護(hù)層還具有保護(hù)鋼筋材料，避免其發(fā)生銹蝕，影響鋼筋的強(qiáng)度性能，從而對(duì)其正常使用壽命產(chǎn)生影響，影響混凝土結(jié)構(gòu)實(shí)體的性能質(zhì)量等作用，通過(guò)鋼筋保護(hù)層厚度檢測(cè)，確保其對(duì)鋼筋材料的保護(hù)作用，在確保鋼筋強(qiáng)度與使用壽命基礎(chǔ)上，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)耐久性進(jìn)行保障。

2、檢測(cè)技術(shù)

2.1雷達(dá)探測(cè)法

由雷達(dá)天線發(fā)射電磁波，從與混凝土中鋼筋（兩者電學(xué)性質(zhì)不同）的界面反射回波，并再次被混凝土表面的天線接收，根據(jù)接收到的電磁波來(lái)檢測(cè)反射體的情況。多用于結(jié)構(gòu)和構(gòu)件中鋼筋間距的大面積掃描檢測(cè)，當(dāng)探測(cè)精度滿足要求時(shí)，也可用于測(cè)定鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度。

2.2電磁感應(yīng)法

由單個(gè)或多個(gè)線圈組成的探頭置于混凝土構(gòu)件表面會(huì)向其內(nèi)部發(fā)射電磁波，產(chǎn)生電磁場(chǎng)，混凝土內(nèi)部的鋼筋切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電磁場(chǎng)，由于感應(yīng)電磁場(chǎng)的強(qiáng)度及空間梯度變化與鋼筋位置、直徑、保護(hù)層厚度有關(guān)，因此，通過(guò)測(cè)量感應(yīng)電磁場(chǎng)的梯度變化，加之對(duì)所檢測(cè)的鋼筋和材料的適當(dāng)標(biāo)定，并通過(guò)分析處理，便可以用來(lái)檢測(cè)鋼筋的位置、直徑及混凝土保護(hù)層厚度。

3、結(jié)構(gòu)實(shí)體鋼筋保護(hù)層厚度檢測(cè)實(shí)踐分析

3.1工程概況

以某建筑工程混凝土結(jié)構(gòu)的鋼筋保護(hù)層厚度檢測(cè)為例，該建筑工程為地面18層、地下2層的高層住宅建筑，建筑結(jié)構(gòu)層標(biāo)高約為57m，采用剪力墻結(jié)構(gòu)形式，混凝土結(jié)構(gòu)環(huán)境以一類和二（b）類兩種類別為主，其中，±0.00以上混凝土結(jié)構(gòu)屬于一類混凝土，±0.00以下混凝土結(jié)構(gòu)屬二（b）類。此外，混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋保護(hù)層厚度設(shè)計(jì)分別為一類混凝土結(jié)構(gòu)板、墻、殼鋼筋保護(hù)層厚度為15mm，梁、柱、桿的鋼筋保護(hù)層厚度為20mm，二（b）類混凝土結(jié)構(gòu)中板、墻、殼的鋼筋保護(hù)層厚度為25mm，梁、柱、桿鋼筋保護(hù)層厚度為35mm，并且混凝土的強(qiáng)度等級(jí)在C25以下時(shí)，其鋼筋保護(hù)層厚度應(yīng)在上述設(shè)計(jì)值基礎(chǔ)上增加5mm。如表1所示，為該工程鋼筋保護(hù)層厚度設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

表1混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋保護(hù)層厚度設(shè)計(jì)情況mm

3.2現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)

本文采用非破損檢測(cè)方法，首先，根據(jù)選擇確定的檢測(cè)部位及檢測(cè)面，檢測(cè)過(guò)程中檢測(cè)面注意避開(kāi)金屬預(yù)埋件，對(duì)存在飾面層結(jié)構(gòu)及構(gòu)件進(jìn)行飾面層清除后，在混凝土表面進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)前須進(jìn)行鋼筋探測(cè)儀預(yù)熱及調(diào)零，調(diào)零時(shí)探頭注意遠(yuǎn)離金屬物體，避免影響調(diào)零結(jié)構(gòu)，對(duì)鋼筋保護(hù)層厚度檢測(cè)結(jié)果造成誤差影響。其次，進(jìn)行測(cè)線布置。結(jié)合混凝土結(jié)構(gòu)中梁、板構(gòu)件存在主筋、箍筋及受力筋、分布筋等不同情況，進(jìn)行合理布置測(cè)線以減少對(duì)其他構(gòu)件鋼筋的影響，確保檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確可靠。

一般情況下，測(cè)線布置中，多按沿垂直受力鋼筋走向進(jìn)行測(cè)線布置原則，梁構(gòu)件測(cè)線布置沿著梁縱箍筋位置點(diǎn)，根據(jù)相鄰箍筋之間縱向受力鋼筋分布，進(jìn)行鋼筋保護(hù)層厚度檢測(cè)；板構(gòu)件鋼筋結(jié)合工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行被測(cè)縱向受力鋼筋排列方向確定后，在相鄰分布筋之間沿著垂直受力鋼筋走向進(jìn)行測(cè)線布置。

完成測(cè)線布置后，即可按照測(cè)線布置情況進(jìn)行鋼筋保護(hù)層厚度檢測(cè)實(shí)施。鋼筋位置確定后，首先應(yīng)設(shè)定鋼筋探測(cè)儀的量程范圍和鋼筋的公稱直徑，在測(cè)量過(guò)程中，注意按照所布置的測(cè)量路線，沿被測(cè)鋼筋軸線選擇相鄰鋼筋影響較小的位置，避開(kāi)鋼筋接頭與鋼筋構(gòu)件的綁絲部位進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)第一次檢測(cè)的保護(hù)層厚度檢測(cè)值進(jìn)行讀取并記錄，然后，在被檢測(cè)鋼筋構(gòu)件的同一位置，進(jìn)行再重復(fù)檢測(cè)一次，對(duì)第二次檢測(cè)值進(jìn)行讀取記錄，根據(jù)兩次檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析確定。相同檢測(cè)點(diǎn)的重復(fù)檢測(cè)值誤差要控制在1mm以內(nèi)，對(duì)超出該范圍的情況，表示檢測(cè)結(jié)果無(wú)效，對(duì)檢測(cè)無(wú)效的情況，必須查明原因，在同一位置進(jìn)行重新檢測(cè)。還是不滿足要求時(shí)，要更換鋼筋探測(cè)儀或采用鉆孔、剔鑿的方法驗(yàn)證。需要注意的是，檢測(cè)過(guò)程中，對(duì)于實(shí)際混凝土鋼筋保護(hù)層厚度小于鋼筋探測(cè)儀最小示值的情況，需要通過(guò)在探頭下附加墊塊的方法進(jìn)行檢測(cè)，墊塊各方向厚度值偏差≤0.1mm，并且所加墊塊的厚度在計(jì)算時(shí)應(yīng)進(jìn)行扣除。

結(jié)語(yǔ)：

無(wú)論采用哪種方法對(duì)鋼筋保護(hù)層厚度進(jìn)行檢驗(yàn)和評(píng)定，都必須注意加強(qiáng)檢評(píng)的及時(shí)性、準(zhǔn)確性和規(guī)范性，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，及時(shí)分析原因，并采取有力措施加以控制，以進(jìn)一步提高鋼筋保護(hù)厚度合格率，切實(shí)發(fā)揮鋼筋保護(hù)層對(duì)結(jié)構(gòu)實(shí)體承載力和耐久性的保證作用，以延長(zhǎng)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)實(shí)體的使用壽命。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡(jiǎn)介：

張永旺，黃驊市天誠(chéng)檢測(cè)有限公司，河北黃驊。