劉子暢

（河南科源水利建設(shè)工程檢測有限公司，河南 鄭州 450001）

0 引言

鋼筋保護層，對水工結(jié)構(gòu)構(gòu)件的使用壽命有著巨大的影響，主要作用是防止鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部的鋼筋銹蝕，保障鋼筋與混凝土的粘結(jié)強度，保證鋼筋與混凝土共同承受外部荷載作用，增強鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性。如果保護層厚度過小，內(nèi)部鋼筋極易遭受大氣和氯鹽等的侵蝕而發(fā)生銹蝕，降低工程結(jié)構(gòu)強度與使用壽命，導(dǎo)致工程結(jié)構(gòu)體系發(fā)生破壞。因此，通過水工構(gòu)件的鋼筋保護層厚度檢測，可以做到規(guī)避風(fēng)險、防患于未然。當(dāng)保護層不能滿足設(shè)計要求時，及時進(jìn)行修補和采取必要的處理措施，以保障水利工程的安全運營和人民的生命財產(chǎn)安全。

1 常用檢測方法及原理

破損和無損檢測是目前保護層厚度檢測的兩種常用技術(shù)。破損檢測方法直觀準(zhǔn)確，但破壞了構(gòu)件的完整性。無損檢測，是使用特定的檢測儀器，在混凝土表面上對結(jié)構(gòu)的鋼筋保護層厚度及鋼筋間距進(jìn)行檢測，不需要對混凝土進(jìn)行剔鑿，不會對結(jié)構(gòu)造成破壞。國內(nèi)外無損檢測設(shè)備主要有，電磁感應(yīng)鋼筋保護層測定儀、電磁波探地雷達(dá)檢測儀兩類。

電磁感應(yīng)檢測法，是通過對二次交變電磁場強度分析，來確定結(jié)構(gòu)內(nèi)的鋼筋位置，其原理是利用探頭產(chǎn)生的電磁場，直接與混凝土內(nèi)的鋼筋發(fā)生作用，如圖1 所示。

圖1 鋼筋保護層檢測電磁感應(yīng)檢測法示意圖

電磁感應(yīng)檢測法優(yōu)點是沒有其他的間接媒介存在，保證檢測數(shù)據(jù)不受除電磁場以外其他因素干擾，大大提高了檢測數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性；其借助固定檢測儀器，對鋼筋保護層厚度進(jìn)行檢測，相比于組成較為復(fù)雜的探地雷達(dá)檢測儀，鋼筋保護層測定儀具有體積小、易攜帶的特點，使用人員在掌握儀器操作的方法流程之后，就能快速而且準(zhǔn)確地對鋼筋保護層厚度及鋼筋間距進(jìn)行檢測，檢測過程簡單易行。常用方法比較詳見表1。

表1 常用檢測方法比較

2 實測分析

某渡槽工程為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，槽身斷面形式為矩形，槽身總長35 m，槽底寬為2.5 m，側(cè)墻凈高3 m。槽身采用Ⅱ級HRB 335 鋼筋和C 25 混凝土，其中鋼筋的直徑為16 mm。排架和地基的連接采用整體式基礎(chǔ)，槽身、基礎(chǔ)和排架采用預(yù)制吊裝形式?，F(xiàn)就槽身及底板構(gòu)件鋼筋保護層厚度進(jìn)行檢驗，采用鋼筋保護層測定儀、探地雷達(dá)兩種方法進(jìn)行對比分析。其中，表2 為鋼筋保護層測定儀測得的試驗數(shù)據(jù)，表3 為同一部位探地雷達(dá)測得的試驗數(shù)據(jù)。

表2 渡槽工程鋼筋保護層厚度數(shù)據(jù)記錄表

圖2 探地雷達(dá)檢測圖像

表3 探地雷達(dá)檢測鋼筋保護層厚度數(shù)據(jù)記錄表

3 檢測數(shù)據(jù)計算分析

對于箱涵涵身的50 組鋼筋保護層厚度檢測值，規(guī)范要求每個檢測值必須在大于等于設(shè)計值5 mm，小于等于設(shè)計值8 mm 的范圍之內(nèi)才算合格。參考圖紙，我們已經(jīng)知道箱涵涵身頂板和側(cè)墻鋼筋保護層厚度的設(shè)計值為50 mm。每組數(shù)據(jù)合格率的計算公式為：（總測點數(shù)－不合格點數(shù)）/總測點數(shù)。觀察數(shù)據(jù)記錄我們可以發(fā)現(xiàn)箱涵頂板檢測的10 個數(shù)據(jù)均在+8 mm至-5 mm 的范圍之內(nèi)，因此我們可以判定箱涵頂板檢測的此組數(shù)據(jù)合格率=（10－0）/10=100%；左側(cè)墻一區(qū)檢測的第1 個數(shù)據(jù)為59 mm，不在+8 mm 至-5 mm 的范圍之內(nèi)，其余9 個數(shù)據(jù)均在+8mm 至-5mm 的范圍之內(nèi)，此組合格率=（10－1）/10=90%；左側(cè)墻二區(qū)檢測的第4 個數(shù)據(jù)為44 mm，不在+8 mm 至-5mm 的范圍之內(nèi)，其余9 個數(shù)據(jù)均在+8 mm 至-5 mm 的范圍之內(nèi)，此組合格率=（10－1）/10=90%；右側(cè)墻一區(qū)檢測的10個數(shù)據(jù)均在+8 mm 至-5 mm 的范圍之內(nèi)，此組合格率=（10-0）/10=100%；右側(cè)墻二區(qū)檢測的10 個數(shù)據(jù)均在+8 mm 至-5 mm 的范圍之內(nèi)，此組合格率=（10-0）/10=100%。

4 不合格混凝土結(jié)構(gòu)的處理措施

鋼筋保護層厚度不合格總體上可分為保護層厚度不足或保護層厚度偏大兩種情況，針對這兩種情況我們應(yīng)采取的有效處理措施為：

（1）保護層厚度不足。首先要對結(jié)構(gòu)構(gòu)件的混凝土表面進(jìn)行處理，使混凝土表面變得粗糙，便于粘接修補材料，然后就是對混凝土表面進(jìn)行抹灰，應(yīng)保證砂漿的強度使混凝土表面不易開裂，必要時應(yīng)在砂漿中添加抗裂材料以防止開裂；同時為了增強結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗裂性，也可以在結(jié)構(gòu)構(gòu)件的底部敷設(shè)鋼絲網(wǎng)片。

如果鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的不合格測點處有明顯的露筋情況出現(xiàn)，或者混凝土表面的粘接性差，導(dǎo)致無法進(jìn)行抹灰處理時?？梢韵劝崖督畈课坏幕炷帘Ｗo層鉆孔后剔鑿掉，對露出來的鋼筋進(jìn)行除銹和防銹處理，再采用高壓設(shè)備對混凝土表面噴射高強度的砂漿或細(xì)密性混凝土材料以形成新的鋼筋保護層。

（2）保護層厚度偏大。若鋼筋位置分布不當(dāng)，導(dǎo)致混凝土保護層厚度偏大，應(yīng)依據(jù)檢測結(jié)果對結(jié)構(gòu)的承載力進(jìn)行復(fù)核計算。若承載力檢驗結(jié)果不能滿足設(shè)計要求時，應(yīng)采取一定的加固補強措施。如果是由于混凝土澆筑的原因，導(dǎo)致鋼筋保護層厚度偏大，但結(jié)構(gòu)的有效截面面積并未減小，不影響結(jié)構(gòu)的耐久性，則保持原狀。但若鋼筋保護層厚度嚴(yán)重偏大，明顯地增加了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的自重，應(yīng)該采用現(xiàn)場分析與承載力計算結(jié)合的方法進(jìn)行綜合處理，采取結(jié)構(gòu)混凝土表面抗裂、抗剝落的處理措施，以保障鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的安全。

5 結(jié)論

本文通過對鋼筋保護層厚度幾種檢測方法的分析和對比，從檢測原理及數(shù)據(jù)處理上闡述了各種方法的優(yōu)缺點。針對某工程，同一結(jié)構(gòu)構(gòu)件上分別利用鋼筋保護層測定儀、探地雷達(dá)兩種設(shè)備進(jìn)行檢測，對相關(guān)數(shù)據(jù)做了對比分析，針對不合格測點提出處理意見，結(jié)果表明鋼筋保護層測定儀檢測準(zhǔn)確度高，快速便捷，是水利工程混凝土構(gòu)件鋼筋保護層檢測的首要選擇。