崔婷婷

（上海同洽建設(shè)咨詢有限公司，上海 200000）

0 引言

鋼筋在房屋建筑體中扮演著主體框架結(jié)構(gòu)的角色，是房建工程項(xiàng)目應(yīng)用規(guī)模最大的材料類型之一，但其易受到外部因素影響，空氣，水分及鹽分侵入混凝土內(nèi)部后極易造成鋼筋銹蝕問題，大幅降低鋼筋結(jié)構(gòu)的剛度及強(qiáng)度，繼而降低鋼筋與混凝土材料的黏結(jié)力，二者失去協(xié)同作用，削弱混凝土構(gòu)件的強(qiáng)度，使房建工程項(xiàng)目埋下安全質(zhì)量隱患，因此，為確保鋼筋保護(hù)層能夠真正對(duì)鋼筋結(jié)構(gòu)產(chǎn)生保護(hù)，需對(duì)房建項(xiàng)目鋼筋保護(hù)層厚度進(jìn)行檢測(cè)與控制。

1 鋼筋保護(hù)層厚度檢測(cè)技術(shù)在房建項(xiàng)目中的運(yùn)用價(jià)值

鋼筋保護(hù)層厚度是房建工程項(xiàng)目重要的檢測(cè)環(huán)節(jié)，若房建工程忽視該檢測(cè)指標(biāo)而埋下安全質(zhì)量隱患，大幅降低房建工程結(jié)構(gòu)穩(wěn)固性，甚至引發(fā)安全事故，如坍塌等，由此可見，對(duì)于房建工程項(xiàng)目而言，鋼筋保護(hù)層厚度檢測(cè)尤為重要。混凝土構(gòu)件中，鋼筋與混凝土之間存在黏結(jié)力，這種黏結(jié)力可保證混凝土構(gòu)件內(nèi)鋼筋和混凝土共同受力，協(xié)同工作，但鋼筋保護(hù)層厚度過大過小均可影響混凝土構(gòu)件的承載力，厚度過大時(shí)，造成外部無鋼筋，使混凝土構(gòu)件外側(cè)處于無筋狀態(tài)，易引起外部混凝土的裂縫，厚度過小時(shí)，易引起混凝土內(nèi)部的鋼筋收到空氣、水分、鹽分的侵入，進(jìn)一步使鋼筋銹脹，原有的工作性能喪失，混凝土進(jìn)一步剝落，造成混凝土構(gòu)件承載力下降[1]，破壞房建結(jié)構(gòu)的安全性及穩(wěn)定性。混凝土開裂情況如圖1 所示。因此，為確保房建工程項(xiàng)目中的鋼筋保護(hù)層厚度指標(biāo)是否切實(shí)符合要求，亟需借助相應(yīng)的檢測(cè)技術(shù)精準(zhǔn)測(cè)量出鋼筋保護(hù)層厚度的各種參數(shù)，以真實(shí)檢測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)果分析房屋是否存在潛在安全質(zhì)量缺陷，以便提前采取補(bǔ)救措施進(jìn)行預(yù)防控制安全隱患，保證房建工程項(xiàng)目能夠高質(zhì)量完工。

圖1 混凝土開裂情況

2 基于房建工程項(xiàng)目實(shí)例的鋼筋保護(hù)層厚度檢測(cè)技術(shù)

2.1 鋼筋保護(hù)層厚度檢測(cè)依據(jù)

鋼筋探測(cè)儀的非破損檢測(cè)方法和局部破損檢測(cè)方法是鋼筋保護(hù)層厚度的常用檢測(cè)方法，根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》[2]（GB 50204—2015）（按合格率判定）、《混凝土結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 50784—2013），國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《混凝土中鋼筋檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JGJ/T 152—2019），地方標(biāo)準(zhǔn)北京市《混凝土鋼筋保護(hù)層厚度和鋼筋直徑檢測(cè)技術(shù)規(guī)程》（DB11/T 365—2016）等來檢測(cè)鋼筋保護(hù)層的厚度，目前，一般以鋼筋探測(cè)儀的電磁感應(yīng)法[2]，也即非破損方法，以《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB 50204—2015）為檢測(cè)依據(jù)，來精確的檢測(cè)鋼筋保護(hù)層厚度，其中的重點(diǎn)檢測(cè)內(nèi)容為混凝土結(jié)構(gòu)表面與鋼筋外側(cè)之間的最小距離。對(duì)于鋼筋來講，最為常見的鋼筋 包括兩類，即光圓鋼筋和帶肋鋼筋兩種，如圖2 所示。

圖2 案例房建工程項(xiàng)目中的兩種鋼筋結(jié)構(gòu)

2.2 鋼筋保護(hù)層厚度評(píng)判依據(jù)

根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB 50204—2015）可知，在進(jìn)行鋼筋保護(hù)層厚度檢測(cè)時(shí)，應(yīng)按照規(guī)范中要求隨機(jī)抽取相應(yīng)的檢測(cè)構(gòu)件，待檢構(gòu)件抽取的標(biāo)準(zhǔn)如表1 所示。

表1 房建工程的鋼筋保護(hù)層待檢構(gòu)件的抽取標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)規(guī)范要求，在抽取結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行鋼筋保護(hù)層厚度檢測(cè)時(shí)，規(guī)范規(guī)定縱向受力鋼筋保護(hù)層厚度有一定的允許偏差值，其中對(duì)于梁構(gòu)件來說，其允許偏差值為（+10mm，-7mm），對(duì)與板構(gòu)件來說，其允許偏差值為（+8mm，-5mm）允許偏差，根據(jù)允許偏差值，可計(jì)算推斷被檢測(cè)構(gòu)件的受力鋼筋保護(hù)層厚度的合格率[3]，具體的評(píng)判受檢混凝土構(gòu)件的受力鋼筋保護(hù)層的合格率方法如表2 所示。

表2 結(jié)構(gòu)實(shí)體縱向受力鋼筋保護(hù)層厚度的合格率

3 鋼筋保護(hù)層厚度檢測(cè)精度影響因素

3.1 檢測(cè)的環(huán)境

首先，在進(jìn)行鋼筋保護(hù)層厚度檢測(cè)時(shí)，檢測(cè)的周邊環(huán)境的溫度對(duì)檢測(cè)儀器有不利影響，過高或過低的環(huán)境溫度均會(huì)對(duì)檢測(cè)結(jié)果產(chǎn)生一定的影響，故在檢測(cè)之前需對(duì)鋼筋保護(hù)層厚度檢測(cè)所運(yùn)用的儀器設(shè)備進(jìn)行校準(zhǔn)，必要時(shí)需對(duì)鋼筋探測(cè)儀進(jìn)行空氣率定，并完成檢測(cè)儀的預(yù)熱處理，要求至少預(yù)熱30min[4]。

其次，對(duì)檢測(cè)儀器進(jìn)行處理，待檢測(cè)儀探頭遠(yuǎn)離鑰匙、皮帶扣、金屬體等物品后，及時(shí)將其清零，用于消除殘磁，是檢測(cè)設(shè)備處于準(zhǔn)確狀態(tài)，保障檢測(cè)儀設(shè)備零點(diǎn)的準(zhǔn)備度。

再者，正式檢測(cè)之前需要對(duì)待檢混凝土構(gòu)件表面進(jìn)行清理，要求去除表面雜物及浮灰，清理得出平整的構(gòu)件面進(jìn)行檢測(cè)，以此避免檢測(cè)過程中出現(xiàn)誤差。

3.2 檢測(cè)操作的規(guī)范性

以技術(shù)檢測(cè)經(jīng)驗(yàn)及構(gòu)件規(guī)格參數(shù)為依據(jù)，避開鋼筋密集區(qū)、接頭、綁扎絲、金屬預(yù)埋件等，選取代表性部位進(jìn)行預(yù)先掃描。

在梁類構(gòu)件預(yù)先掃描過程中，要求沿長(zhǎng)度方向?qū)拷钗恢眠M(jìn)行掃描確認(rèn)，隨后遠(yuǎn)離箍筋轉(zhuǎn)變掃描方向，順寬度方向?qū)α侯悩?gòu)件縱向主筋鋼筋結(jié)構(gòu)的保護(hù)層厚度進(jìn)行掃描。梁類構(gòu)件的鋼筋保護(hù)層厚度的檢測(cè)如圖3所示。

圖3 梁類構(gòu)件的鋼筋保護(hù)層厚度檢測(cè)（單位：mm）

在板類構(gòu)件鋼筋掃描過程中，需提前確定鋼筋分布結(jié)構(gòu)，并將其標(biāo)注記錄，兩根分布筋中間進(jìn)行受力筋掃描檢測(cè)，以此確認(rèn)鋼筋保護(hù)層的厚度參數(shù)。

若在此期間難以精準(zhǔn)得出板類結(jié)構(gòu)受力筋、分布筋的具體位置及方向，則需結(jié)合房建工程項(xiàng)目結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖進(jìn)行確認(rèn)，通常情況下，分布筋位于受力筋上方，運(yùn)用檢測(cè)儀進(jìn)行掃描檢測(cè)后，信號(hào)較強(qiáng)或厚度數(shù)據(jù)較小的鋼筋則為受力筋[5]。板類構(gòu)件的鋼筋保護(hù)層厚度的檢測(cè)如圖4 所示。

圖4 板類構(gòu)件的鋼筋保護(hù)層厚度檢測(cè)（單位：mm）

在鋼筋保護(hù)層厚度檢測(cè)過程中，被測(cè)構(gòu)件的鋼筋軸線與檢測(cè)儀探頭軸線位置保持平行狀態(tài)，檢測(cè)人員若發(fā)現(xiàn)鋼筋走向存在異常，此時(shí)可結(jié)合實(shí)際情況適當(dāng)調(diào)整檢測(cè)儀探頭，當(dāng)檢測(cè)儀發(fā)出強(qiáng)烈信號(hào)時(shí)，將檢測(cè)儀探頭平行于被測(cè)構(gòu)件的鋼筋結(jié)構(gòu)即可。

3.3 檢測(cè)儀器參數(shù)設(shè)置的合理性

鋼筋保護(hù)層厚度檢測(cè)過程易受到干擾因素影響而出現(xiàn)精度下降的問題，為保障檢測(cè)精度，及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在的安全質(zhì)量隱患，采取了一系列的精度控制措施。

（1）以配筋圖為依據(jù)精準(zhǔn)確定鋼筋直徑參數(shù)，若檢測(cè)儀設(shè)備的鋼筋直徑參數(shù)與構(gòu)件結(jié)構(gòu)的鋼筋參數(shù)抑制，則代表此時(shí)所獲得的保護(hù)層厚度數(shù)據(jù)屬于真實(shí)值，若檢測(cè)儀設(shè)備的鋼筋直徑參數(shù)超過構(gòu)件結(jié)構(gòu)的鋼筋參數(shù)兩倍以上，則會(huì)導(dǎo)致所得鋼筋數(shù)據(jù)高于實(shí)際保護(hù)層厚度，約為10%。若檢測(cè)儀設(shè)備的鋼筋直徑參數(shù)低于構(gòu)件結(jié)構(gòu)鋼筋參數(shù)的50%以下，所得結(jié)果則會(huì)低于真實(shí)的保護(hù)層厚度，偏低程度至少10%。因此，對(duì)鋼筋直徑參數(shù)精細(xì)化設(shè)置，最大限度杜絕了保護(hù)層厚度測(cè)量不精準(zhǔn)的問題。

（2）鋼筋保護(hù)層厚度檢測(cè)期間要求檢測(cè)儀儀器與構(gòu)件表面緊緊貼合，不可出現(xiàn)縫隙，若在檢測(cè)時(shí)留有縫隙則會(huì)直接降低保護(hù)層厚度檢測(cè)結(jié)果的精度，且會(huì)造成檢測(cè)儀探頭跑偏的問題。若構(gòu)件結(jié)構(gòu)的鋼筋保護(hù)層厚度低于檢測(cè)儀量程，此時(shí)可結(jié)合實(shí)際情況添加墊塊，在檢測(cè)結(jié)束后將墊塊厚度計(jì)算去除即可。借助電磁感應(yīng)法檢測(cè)鋼筋保護(hù)層厚度指標(biāo)時(shí)，應(yīng)注意使控檢測(cè)儀探頭移動(dòng)速度維持在20mm/s，當(dāng)檢測(cè)儀出現(xiàn)鳴響現(xiàn)象時(shí)，若發(fā)現(xiàn)探頭軸線所處直線并非為鋼筋位置，此時(shí)應(yīng)逐步回緩調(diào)整，根據(jù)信號(hào)峰值位置而確認(rèn)被測(cè)鋼筋的實(shí)際位置。

4 混凝土構(gòu)件鋼筋保護(hù)層厚度檢測(cè)技術(shù)要點(diǎn)

綜合鋼筋保護(hù)層檢測(cè)方法及依據(jù)、檢測(cè)精確度影響因素可知，在進(jìn)行混凝土構(gòu)件的鋼筋保護(hù)層厚度檢測(cè)時(shí)，應(yīng)注意以下技術(shù)要點(diǎn)，以保證混凝土構(gòu)件的鋼筋保護(hù)層厚度檢測(cè)數(shù)據(jù)的精確度。

（1）檢測(cè)前應(yīng)保證受檢構(gòu)件表面的平整度及檢測(cè)周圍環(huán)境。

（2）檢測(cè)前避開受檢構(gòu)件自身的箍筋位置、受力筋密集區(qū)、綁扎絲、金屬預(yù)埋件等。

（3）檢測(cè)儀器的提前標(biāo)定及合理的參數(shù)設(shè)置，確保檢測(cè)儀器的準(zhǔn)確性。

（4）檢測(cè)人員在檢測(cè)時(shí)應(yīng)注意操作的規(guī)范性，按照規(guī)范要求對(duì)不同類型的混凝土構(gòu)件中的鋼筋進(jìn)行掃描。

（5）檢測(cè)數(shù)據(jù)處理時(shí)，若發(fā)現(xiàn)根據(jù)實(shí)際情況修正后仍存在較大的誤差[6]，應(yīng)運(yùn)動(dòng)鉆芯法進(jìn)行取樣，運(yùn)用破損方法進(jìn)行復(fù)核。

5 結(jié)語

鋼筋保護(hù)層厚度對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性有重要的影響，但鋼筋保護(hù)層厚度的檢測(cè)時(shí)檢測(cè)精度受檢測(cè)人員、檢測(cè)設(shè)備、鋼筋混凝土構(gòu)件自身等多方面影響。在進(jìn)行鋼筋保護(hù)層厚度檢測(cè)時(shí)，應(yīng)提前調(diào)試好檢測(cè)儀器，操作規(guī)范，并避開鋼筋密集區(qū)，提高檢測(cè)精度，為建筑物耐久性提供準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，從而采取合理的措施提升建筑物安全性。