淺談鋼筋保護層厚度的檢測技術(shù)

陳慕鴻

（潮安縣建筑工程質(zhì)量檢測站，廣東 潮州 515638）

《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》（2011）GB50204-2002以下簡稱《規(guī)范》，做了局部修訂，且自2011年8月1日起實施，其中，第5.2.1、5.2.2條為強制性條文[1]。整體上，《規(guī)范》的檢測目的是為了確保結(jié)構(gòu)安全，真實反映混凝土受力鋼筋位置等質(zhì)量指標，尤其是強調(diào)混凝土結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量驗收，只要混凝土結(jié)構(gòu)子分部工程出現(xiàn)于現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)與裝配式結(jié)構(gòu)建筑工程中，都要求進行結(jié)構(gòu)實體鋼筋保護層厚度檢驗。簡單來說，結(jié)構(gòu)實體檢驗的主要內(nèi)容包括：鋼筋保護層厚度、混凝土強度以及合同約定的項目。而結(jié)構(gòu)構(gòu)件中的懸臂梁、板中受力鋼筋的耐久性與承載力，會深受鋼筋保護層厚度的檢驗質(zhì)量影響。所以，以下將結(jié)合工程實踐經(jīng)驗，對鋼筋保護層厚度的檢測技術(shù)主要內(nèi)容進行探討。

1 檢驗的構(gòu)件概述

混凝土結(jié)構(gòu)中的梁、板類構(gòu)件為結(jié)構(gòu)實體鋼筋保護層厚度檢驗所涉及的構(gòu)件。在檢驗工作中，先要明確測試對象，充分掌握檢驗的梁、板構(gòu)件相關(guān)概念；再者，現(xiàn)場檢測過程中容易出現(xiàn)糾紛的就是界定次梁、挑梁的數(shù)量，還有分割后的樓板構(gòu)件的數(shù)量計算問題。其中，所謂混凝土板，指的是直接承受樓（層）面荷載的板類構(gòu)件；混凝土梁，則指包括將樓（屋）面荷載傳送到相鄰主梁上的鋼筋混凝土條形構(gòu)件，廣義理解為將樓（屋）蓋荷載傳遞到相鄰的柱、墻上的鋼筋混凝土條形構(gòu)件。鋼筋混凝土梁式構(gòu)件中通常是一根、一跨為一構(gòu)件；還有根據(jù)計算單元的劃分確定鋼筋混凝土板。GB50204-2002中5.2.1條規(guī)定：“鋼筋進場時，應(yīng)按國家現(xiàn)行相關(guān)標準的規(guī)定抽取試件作力學性能和重量偏差檢驗，檢驗結(jié)果必須符合有關(guān)標準規(guī)定”。該修訂增加了重量偏差作為鋼筋進場驗收的要求。條文指出：一是檢查數(shù)量，應(yīng)按進場的批次與產(chǎn)品的抽樣檢驗方案來確定；二是檢驗方法，則應(yīng)具備檢查出廠合格證、出廠檢驗報告以及進場復(fù)驗報告。

2 檢驗方法及原理

電磁感應(yīng)法是當前國內(nèi)外較常用的鋼筋保護層厚度檢測方法，其原理為：在被測結(jié)構(gòu)內(nèi)部局部范圍內(nèi)，檢測儀器通過傳感器發(fā)射電磁場，與此同時，接受感生磁場（由發(fā)射磁場內(nèi)金屬介質(zhì)產(chǎn)生的），再經(jīng)過轉(zhuǎn)換方式成數(shù)字化電信號，經(jīng)主機系統(tǒng)實時分析處理，最終判定鋼筋的直徑、位置以及保護層厚度等參數(shù)[2]。具體來說，無損檢測與破損檢測是鋼筋保護層厚度的檢測方法。無損檢測則主要包括：一是利用電磁感應(yīng)原理檢測，此方法不僅效率高，而且操作簡便，故得到廣泛使用；二是通過電磁波波動原理檢測的雷達檢測，此方法因為成本過高，很少人使用。破損檢測一般是通過剔鑿構(gòu)件表面混凝土，鋼筋得以露出，就進行直接測量鋼筋保護層的厚度；此類方法很明顯一點就是檢測后構(gòu)件還需要修復(fù)，如果進行大面積檢測，則加大工作強度，效率低，所以雖然它直接、準確，目前主要還是以無損檢測的電磁感應(yīng)檢測為主。據(jù)筆者的實踐經(jīng)驗，在檢測前應(yīng)根據(jù)設(shè)計圖紙詳細了解所檢測的構(gòu)件中鋼筋品種、公稱直徑、布置狀況以及對檢測儀進行預(yù)熱和調(diào)零。為提高保護層檢測儀的準確性，在現(xiàn)場檢測過程中，筆者都會開鑿驗證2至3處儀器測定的部位，一來避免不必要的質(zhì)量爭議；二來還可比較兩種測定方法的結(jié)果，來驗證儀器的測試精度。此外，保護層厚度檢測誤差不宜大于1mm。

3 現(xiàn)場檢測準備工作及注意控制要點

3.1 抽取數(shù)量的規(guī)定

《規(guī)范》GB50204-2002附錄E.0.1第2條規(guī)定，對梁、板類構(gòu)件，進行檢驗時應(yīng)各抽取大于5個構(gòu)件或構(gòu)件數(shù)量的2%；若存在懸挑構(gòu)件時，進行檢驗所抽取的構(gòu)件中梁類、板類構(gòu)件所占比例都不應(yīng)小于50%。但在實際工程中，常出現(xiàn)這樣的誤解，認為檢測時只需抽取梁與板數(shù)量的總數(shù)為大于5個，事實上，應(yīng)該是各不少于5個，同理其構(gòu)件數(shù)量各不小于2%。還有，一定要重視懸挑構(gòu)件的檢測，因為當其無法達到鋼筋保護層厚度時，承載力將無法發(fā)揮應(yīng)有作用，將會埋下工程隱患。這也是為什么修訂后《規(guī)范》中將檢查數(shù)量內(nèi)容列為強制性的主要原因。

3.2 抽樣的代表性部位選擇及現(xiàn)場

《規(guī)范》GB50204-2002附錄E.0.2規(guī)定：每根鋼筋應(yīng)在有代表性部位測量1點。其中，“有代表性的部位”指該處鋼筋保護層厚度可能對構(gòu)件承載力或耐久性影響比較重要的部位。如影響到承載力的簡支梁、框架梁，這是由于鋼筋保護層厚度會因其跨中彎矩較大而過大，梁的有效截面高度減小，繼而降低承載力。所以，梁底部的跨中位置可作為代表性部位進行檢測，同時為了提高檢測效率，可適當避開梁兩端因其與柱節(jié)點處鋼筋密集。同理，板類構(gòu)件也適應(yīng)選取跨中底部位置作為代表性部位檢測；懸挑類構(gòu)件代表性部位則應(yīng)選取梁或板根部上端鋼筋，這是基于考慮其主要受力在根部上端的原因。

3.3 現(xiàn)場檢測過程的控制要點

在現(xiàn)場試驗過程中，通常會有人疑惑：梁構(gòu)件底部設(shè)計配筋為7根，但事實上測試人員只提供4個數(shù)據(jù)。其實此結(jié)果數(shù)據(jù)來源于，選定梁類構(gòu)件后，開始檢測構(gòu)件底排全部縱向受力鋼筋，如當?shù)撞夸摻?根，放置方式為下4上3時，數(shù)據(jù)就是由下4產(chǎn)生的。板類類型構(gòu)件數(shù)量的選定，檢驗時應(yīng)選取不少于6根縱向受力鋼筋。測試過程中：梁類構(gòu)件檢測中，梁底多排鋼筋的構(gòu)件只測最下排，同時注意應(yīng)避開箍筋，再測試梁底縱向主筋保護層厚度；板類構(gòu)件檢測時，為避免誤將上排筋作為測點，在檢測時應(yīng)盡量避讓構(gòu)件中的金屬埋件、管線等物體，然后測試縱、橫向鋼筋；懸挑類構(gòu)件檢測時，為貼近構(gòu)件真實表現(xiàn)，應(yīng)盡量清理表面浮漿雜物。

3.4 現(xiàn)場檢驗結(jié)果的評定

為盡量消除焊接接頭、箍筋、綁絲的影響，在檢驗鋼筋密集的構(gòu)件部位時，造成主筋位置與保護層厚度的判斷失誤，應(yīng)開鑿表面混凝土實測主筋。而對于懸挑類構(gòu)件的測試，如果數(shù)據(jù)出現(xiàn)偏大情況，構(gòu)件的實際情況判定就需要多注意，為判斷受彎構(gòu)件的有效截面高度（h0）能否達到設(shè)計要求，可根據(jù)實際情況測量構(gòu)件的實際高度（厚度）。

4 驗收評判階段

檢驗結(jié)果判定為合格的標準，一是全部抽檢構(gòu)件測點的合格率大于90%，如果合格率在80%～90%之間的，需要再抽取相同數(shù)量的構(gòu)件復(fù)檢，將前后兩次抽樣測點的總和計算合格率，＞90%時視為合格。值得注意的是，在此指的合格率不能以構(gòu)件的數(shù)量取代計算，而是指全部測點的合格點數(shù)百分比。二是每次抽樣檢驗結(jié)果中，不合格點最大偏差宜小于規(guī)定允許偏差的1.5倍；例如梁類構(gòu)件偏差不大于+15mm，-10.5mm；再如板類構(gòu)件偏差小于+12mm，-7.5mm。當抽樣檢驗偏差達不到這些規(guī)定時，都應(yīng)將直接視此次檢驗結(jié)果不合格，更不再以全部測點合格率作為評定。

5 小結(jié)

綜上所述，所提及的鋼筋保護層厚度檢測技術(shù)及注意事項，都是根據(jù)《規(guī)范》GB50204-2002相關(guān)條文規(guī)定以及筆者實踐經(jīng)驗展開闡述。雖然對檢驗工作的各個細節(jié)無法一一作說明，但也對檢驗過程中重要內(nèi)容及質(zhì)量控制點作了分析。希望本文有關(guān)見解能為檢測人員與現(xiàn)場人員，提高鋼筋保護層厚度檢測的規(guī)范認識，對工程實體質(zhì)量做出更準確、合理的評定。

[1] 中國建筑科學研究院.GB50204-2002混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社，2010.

[2] 周克印.建筑工程結(jié)構(gòu)無損檢測技術(shù)[M].北京:化學工業(yè)出版社材料科學與工程出版中心.