樓梯全梯段鋼筋配置檢測分析

章文超

（上海言鼎建設(shè)工程檢測有限公司， 上海 201712）

0 引言

混凝土以及磚塊都屬于建筑結(jié)構(gòu)材料的核心承載件，但是它們也都僅僅只是脆性材料中的一種，在承載受力后非常容易發(fā)生開裂以及破碎甚至解體，然而在這些建筑結(jié)構(gòu)主體中加入鋼筋后，將會產(chǎn)生質(zhì)的改變。鋼筋發(fā)揮了承受構(gòu)件里所有拉力的功能，除此之外，鋼筋還能夠發(fā)揮連接的功能，從而緊密地維持了結(jié)構(gòu)的整體性。另外，針對鋼筋的加入而言，在無形中加強(qiáng)了結(jié)構(gòu)構(gòu)件的變形性能，哪怕是結(jié)構(gòu)構(gòu)件出現(xiàn)裂縫, 甚至破碎的問題，都不會出現(xiàn)構(gòu)件斷裂以及解體，還有結(jié)構(gòu)倒塌之類的嚴(yán)重問題。因此從建筑結(jié)構(gòu)的安全性來說，鋼筋有著不可替代的核心地位。當(dāng)然，鋼筋對于維持結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)固性來說也是相當(dāng)重要，對鋼筋本身有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)要求，比如自身的抗拉性，抗腐蝕性，抗震性等，具體標(biāo)準(zhǔn)則需要查閱相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，在不同的場合其使用的標(biāo)準(zhǔn)也不盡相同[1]。

1 工程概況

本工程屬于上海市俞涇浦南、四平路西地塊綜合開發(fā)項(xiàng)目，項(xiàng)目總投資250000 萬元，建筑面積75205 平方米。主要涉及到對其2#樓的樓梯段板進(jìn)行檢測，該樓層中1～2層為直徑8mm 的板底橫向受力鋼筋，2～28層為直徑12mm的板底縱向受力鋼筋。使用的檢測設(shè)備為一體式鋼筋掃描儀(HC-GY61T)，電子數(shù)顯卡尺(0～200)mm。

2 樓梯設(shè)計(jì)剖析

樓梯是連接上下樓層的重要交通設(shè)施。對于樓梯的規(guī)劃來說，不僅要達(dá)到使用功能的正常運(yùn)用以及造型的流暢舒適之外，還必須確保能夠符合堅(jiān)固、耐用以及安全之類要求。不僅如此，樓梯必須具備足夠的通行寬度以及能夠符合消防疏散要求的功能，樓梯間也應(yīng)該設(shè)計(jì)在醒目易找的位置，同時(shí)采光和通風(fēng)的效果要好。樓梯上所用零件都應(yīng)該較為光滑、圓潤，此外還必須確保不存在突出以及尖銳的部分，盡量避免會給使用者帶來無意的損失，同時(shí)對于樓梯的踏板來說，必須要及時(shí)開展圓角處理工作，盡量減少給腳部都來傷害。根據(jù)樓梯所處的地方來手，一般會帶給人相對陰暗的感受，因此光源的設(shè)計(jì)也就相對變得極其關(guān)鍵。

3 鋼筋配置檢測方法

3.1 鋼筋直徑

檢測數(shù)量應(yīng)按檢測批隨機(jī)抽取5 個(gè)構(gòu)件，每個(gè)構(gòu)件抽驗(yàn)一根。根據(jù)結(jié)構(gòu)施工圖紙，采用鋼筋位置測定儀檢測。對于鋼筋直徑檢測還要結(jié)合鉆孔，剔鑿的手段來開展驗(yàn)證。驗(yàn)證的數(shù)量必須要超過這一規(guī)格的所有已測鋼筋的三分之一，且大于或等于3 處。本項(xiàng)目鋼筋直徑檢測，首先檢驗(yàn)批應(yīng)按鋼筋進(jìn)場批次劃分，當(dāng)不能確定鋼筋進(jìn)場批次時(shí)，宜將同一樓層或同一施工段中相同規(guī)格的鋼筋作為一個(gè)檢驗(yàn)批，隨機(jī)抽取5 個(gè)構(gòu)件，每個(gè)構(gòu)件抽檢1 根，采用原位實(shí)測法，使用電子數(shù)顯卡尺(0～200)mm 來進(jìn)行檢測，然后將各受檢鋼筋直徑檢測值與相應(yīng)鋼筋產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，確定該受檢鋼筋是否符合要求；當(dāng)檢驗(yàn)批受檢鋼筋直徑均符合要求時(shí)，應(yīng)判定該檢驗(yàn)批鋼筋直徑符合要求；當(dāng)檢驗(yàn)批存在1 根或1 根以上受檢鋼筋直徑不符合要求時(shí)，應(yīng)判定該檢驗(yàn)批直徑不符合要求[2]。

3.2 鋼筋間距

通常來講，用電磁感應(yīng)法或電磁波反射法可測定梁類和柱類構(gòu)件可測定面鋼筋的數(shù)量，可測定墻板類構(gòu)件鋼筋的間距。針對工程實(shí)際情況，采用電磁感應(yīng)法即可則測量樓梯板類鋼筋之間的間距。測量時(shí)需要注意以下問題：1、避開其他金屬材料和較強(qiáng)的鐵磁性材料；2、選擇表面應(yīng)清潔、平整的部位進(jìn)行測定；3、構(gòu)件的可測表面標(biāo)注出鋼筋每個(gè)鋼筋的位置。

3.3 鋼筋保護(hù)層厚度

鋼筋保護(hù)層厚度通常指的是在混凝土構(gòu)件中，能夠?qū)︿摻钇鸬奖Ｗo(hù)作用并且可以盡量使鋼筋不會直接裸露出來的那一部分混凝土，從混凝土表面到最外層鋼筋的直徑外邊緣內(nèi)部的最短距離。這層厚度在確保結(jié)構(gòu)受力性能、抗震性以及穩(wěn)定性還有抗腐蝕性等多方面都起到極其關(guān)鍵的作用[3]。之所以要選擇混凝土以及鋼筋兩者一起，是為了能夠確保結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載能力以及其結(jié)構(gòu)性能可以滿足施工所需。眾所周知，作為一種脆性材料，混凝土具備優(yōu)秀的抗壓性能，而作為延性材料的一種，鋼筋也有著較強(qiáng)的抗拉性能，因此這兩者相結(jié)合，就能夠變成一種既能夠具備抗壓、抗彎、抗剪、抗扭等多種性能需求，又可以靈活轉(zhuǎn)換成多種結(jié)構(gòu)形式的建筑物或是結(jié)構(gòu)物。

選擇混凝土與鋼筋兩種一起運(yùn)用，主要是借助混凝土以及鋼筋兩種所形成的足夠的握裹力來保證的，所謂握裹力其實(shí)就是內(nèi)部作用力、摩擦力、粘著力所組成的一種混合力，而對于鋼筋混凝土來說，它的承載能力以及結(jié)構(gòu)性能高低幾乎是由握裹力所決定的。要想確?；炷烈约颁摻钪g能夠產(chǎn)生出足夠的握裹力，就必須要確保保護(hù)層的厚度能夠達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。倘若保護(hù)層的厚度不足，那么混凝土跟鋼筋就沒辦法產(chǎn)生出強(qiáng)大的握裹力[4]。依照許多實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)?zāi)軌虻贸?，對于混凝土的保護(hù)層來說，它的厚度最少要超過受力鋼筋的直徑大小。

一般來說常用的測量保護(hù)層厚度有三種方法，第一為電磁感應(yīng)法鋼筋探測儀檢測方法，其原理是有一個(gè)或者幾個(gè)線圈所構(gòu)成的探頭來生成電磁場，倘若鋼筋處在這一電磁場里面，那么磁場所生成的磁力線就會隨之發(fā)生變形。對于電磁場來說，其強(qiáng)度的分布變化實(shí)際上是會受到鋼筋的影響，緊接著就容易被探頭檢測出來，然后借助相關(guān)機(jī)器來將畫面呈現(xiàn)出來，并且要對那些已經(jīng)受過檢測的鋼筋進(jìn)行適當(dāng)?shù)臉?biāo)注，即可測量出鋼筋保護(hù)層的厚度；第二是雷達(dá)儀檢測方法，由雷達(dá)天線發(fā)射電磁波，從與混凝土中電學(xué)性質(zhì)不同的物質(zhì)比如說鋼筋等的界面反射出來，由相關(guān)裝置接收，通過對比接受的信號推算出其鋼筋保護(hù)膜的厚度；第三局是部破損的檢測方法，直接采用對鋼筋位置無明顯影響的方法將混凝土進(jìn)行局部人為破壞，接著對鋼筋保護(hù)層進(jìn)行直接測量的方式。本項(xiàng)目使用了一體式鋼筋掃描儀(HC-GY61T)，即采用了電磁感應(yīng)法測量方法。

4 檢測結(jié)果與分析

項(xiàng)目施工階段，經(jīng)上級單位監(jiān)督抽查，用于樓梯梯段板的鋼筋配置為HRB400Ф12，根據(jù)GB50011-2010《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》中第392 條“抗震等級為一、二、三級的框架和斜撐構(gòu)件（含梯段）” 要求，用于樓梯梯段板的鋼筋配置有抗震要求，然而此種鋼筋不符合抗震要求，故此處不符合設(shè)計(jì)規(guī)范，需整改及自查該梯段是否存在其他方面的問題。

通過了解項(xiàng)目實(shí)際情況后進(jìn)場檢測，此單體樓梯施工基本完成，需全部梯段進(jìn)行檢測?？紤]實(shí)際情況，結(jié)合整改要求，入場前制定檢測方案，將鋼筋配置檢測作為此次檢測的重點(diǎn)，混凝土回彈的檢測為輔，因現(xiàn)階段全采用商品混凝土澆筑，商品混凝土質(zhì)量相對保障且樓梯對混凝土的強(qiáng)度要求不高，故未作為此次的重點(diǎn)。

目測觀察后也并未發(fā)現(xiàn)肉眼可見的開裂情況，著重進(jìn)行全梯段檢測鋼筋配置，包括鋼筋保護(hù)層，鋼筋間距，鋼筋直徑檢測，為后續(xù)建設(shè)方進(jìn)行整改提供必要的數(shù)據(jù)依據(jù)，并根據(jù)JGJ/T152-2008《混凝土中鋼筋檢測技術(shù)規(guī)程》鋼筋直徑檢測的規(guī)定，因鋼筋即使僅僅相差一個(gè)規(guī)格，都會對結(jié)構(gòu)安全帶來重大影響，將采用局部剔鑿實(shí)測相結(jié)合的方法進(jìn)行鋼筋直徑的測量，依據(jù)GBT 1499.2-2018《鋼筋混凝土用鋼》第二部分熱軋帶肋鋼筋中對公稱直徑的帶肋鋼筋要求進(jìn)行判定。

根據(jù)規(guī)范JGJ/T152-2008《混凝土中鋼筋檢測技術(shù)規(guī)程》中鋼筋間距和保護(hù)層厚度檢測的要求，查閱樓梯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙，發(fā)現(xiàn)該樓梯鋼筋保護(hù)層厚度設(shè)計(jì)值為15mm，板底鋼筋直徑縱向?yàn)椐?2mm，橫向?yàn)椐?mm。檢測中，該單體樓梯板底縱向鋼筋保護(hù)層厚度和鋼筋間距均符合設(shè)計(jì)要求。十八至二十八層樓梯板底鋼筋直徑經(jīng)儀器和局部剔鑿后確定為Ф14，二至十八層樓梯板底鋼筋直徑經(jīng)儀器和局部剔鑿后確定為Ф12，于-0.05～2.325m 處樓梯板底橫向受力鋼筋直徑經(jīng)儀器和局部剔鑿后確定為Ф8。檢測報(bào)告完成后交由建設(shè)方，由設(shè)計(jì)單位計(jì)算是否符合設(shè)計(jì)要求，是否有必要出具設(shè)計(jì)變更單。

由于無損檢測過程中，鋼筋保護(hù)層的厚度對檢測結(jié)果造成偏差的程度成正比關(guān)系，所以檢測前為了確保檢測結(jié)果的準(zhǔn)確可靠，需根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙資料，確定被測構(gòu)件及構(gòu)件中鋼筋的排列方向及鋼筋間距。

本工程檢測雖然是板類構(gòu)件，但是對鋼筋位置的判斷在接下來確定鋼筋直徑時(shí)也非常重要。另外，在檢測梁類、無梁樓板等構(gòu)件時(shí)，因設(shè)計(jì)的環(huán)境類別等要求，多數(shù)潮濕環(huán)境下梁類構(gòu)件保護(hù)層厚度較厚，對鋼筋位置的判定和直徑的檢測容易造成偏差，在實(shí)操和理論經(jīng)驗(yàn)不豐富的情況下，檢測往往事倍功半。檢測中，首先要將設(shè)備進(jìn)行調(diào)零，接著進(jìn)行板筋的數(shù)量檢測，檢測時(shí)緩慢移動設(shè)備，移動到鋼筋正上方時(shí)，指示燈亮，做好標(biāo)記，正向檢測完成后，反向再進(jìn)行一次復(fù)核檢測，然后每處進(jìn)行鋼筋直徑的估值檢測。其中難點(diǎn)在于對設(shè)備顯示波形的判斷，有時(shí)由于鋼筋布置較密集或因綁扎、澆筑時(shí)工作不到位，造成相鄰鋼筋間距較近，此時(shí)設(shè)備容易造成漏判，需要根據(jù)經(jīng)驗(yàn)及設(shè)備顯示的波形，進(jìn)行手動添加，最后再通過剔鑿對懷疑部位進(jìn)行驗(yàn)證。

結(jié)束語

建設(shè)工程設(shè)計(jì)與施工過程中，人們對于工程的建設(shè)質(zhì)量要求越來越嚴(yán)格，建設(shè)工程中重要的材料——鋼筋，其質(zhì)量的好壞將直接影響到項(xiàng)目最終質(zhì)量，因此重視鋼筋檢測工作，嚴(yán)格審核其檢測精度和質(zhì)量，對于提高建筑項(xiàng)目的質(zhì)量有著重要意義。本文以上海市俞涇浦南、四平路西地塊綜合開發(fā)項(xiàng)目為研究對象，對樓梯全梯段鋼筋配置檢測分析進(jìn)行研究，簡單的從鋼筋直徑，鋼筋間距以及鋼筋保護(hù)層厚度三個(gè)方面對其展開檢測，檢測符合要求的則做出保留，不符合安全標(biāo)準(zhǔn)的及時(shí)采取相應(yīng)改進(jìn)措施。