公路水運(yùn)工程鋼筋的保護(hù)層厚度檢測(cè)評(píng)定方法初探

葛洲壩集團(tuán)試驗(yàn)檢測(cè)有限公司，湖北 宜昌 443002

鋼筋保護(hù)層能有效延緩鋼筋銹蝕時(shí)間，通過鋼筋模板安裝過程中的質(zhì)量控制和工程實(shí)體檢測(cè)，合理地評(píng)定鋼筋保護(hù)層厚度，對(duì)于保證結(jié)構(gòu)混凝土的耐久性、安全性具有重大意義。

1 允許偏差法

根據(jù)《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》［1］鋼筋保護(hù)層一般按設(shè)計(jì)值控制，鋼筋加工及安裝應(yīng)符合：梁、柱、拱肋偏差±5mm，基礎(chǔ)、錨碇、墩臺(tái)偏差±10mm，在海水或受侵蝕性環(huán)境偏差不應(yīng)出現(xiàn)負(fù)值，保護(hù)層厚度在完成鋼筋模板安裝，混凝土澆筑前進(jìn)行檢查，是過程控制的重要環(huán)節(jié)。除檢查保護(hù)層尺寸外，還應(yīng)注意墊塊數(shù)量（包括形狀尺寸）、布設(shè)合理性，鋼筋模板剛度、支撐牢固性等，做好現(xiàn)場(chǎng)糾偏調(diào)整，此項(xiàng)是鋼筋安裝實(shí)測(cè)中的關(guān)鍵項(xiàng)目。在澆筑混凝土?xí)r，由于混凝土拌合物下料沖擊和振搗器振動(dòng)、墊塊位置及數(shù)量等因素，鋼筋位置會(huì)產(chǎn)生偏位，因此采用鋼筋安裝后距模板位置的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)評(píng)價(jià)鋼筋的保護(hù)層往往造成較大的誤差。

2 測(cè)點(diǎn)合格率法

測(cè)點(diǎn)合格率法首先判定每個(gè)測(cè)點(diǎn)是否合格，然后計(jì)算合格測(cè)點(diǎn)占樣本總體比例，評(píng)價(jià)鋼筋保護(hù)層的控制水平。

在公路工程中，部分省份采用單點(diǎn)測(cè)值與設(shè)計(jì)值比值在0.9～1.3 之間判為合格點(diǎn)，這種評(píng)定方法在過程控制時(shí)，為了滿足評(píng)定要求，施工方會(huì)有意增加保護(hù)層厚度（正偏差），減小鋼筋骨架尺寸，從而改變了受力結(jié)構(gòu)，對(duì)耐久性產(chǎn)生不利影響，且該比值評(píng)定范圍無(wú)依據(jù)也不合理，很大程度上屬于誤用了特征值的評(píng)定范圍，應(yīng)引起質(zhì)量管理者的高度重視。

水運(yùn)工程中，《水運(yùn)工程質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》［2］規(guī)定了正負(fù)偏差范圍，如樁、梁、板、沉箱、扶壁等構(gòu)件鋼筋保護(hù)層的正偏差≯12mm，負(fù)偏差≯5mm；現(xiàn)澆閘墻、擋墻、墩臺(tái)等構(gòu)件鋼筋保護(hù)層正偏差≯15mm，負(fù)偏差≯5mm。合格判定標(biāo)準(zhǔn)：合格點(diǎn)率≥80%；當(dāng)70%≤合格點(diǎn)率＜80%時(shí)，應(yīng)再抽取相同數(shù)量的構(gòu)件進(jìn)行檢驗(yàn)，按兩次抽樣數(shù)量總和計(jì)算的合格點(diǎn)率≥80%；不合格點(diǎn)的最大負(fù)偏差均不應(yīng)大于規(guī)定偏差值的1.5 倍。該方法計(jì)算簡(jiǎn)單，有據(jù)可依，但要求的偏差、評(píng)定尺度較寬松，合格保證率較高。

3 特征值法

首先，正確計(jì)算特征值，根據(jù)《公路橋梁承載能力檢測(cè)評(píng)定規(guī)程》［3］，鋼筋保護(hù)層厚度特征值計(jì)算：特征值=平均值-判定系數(shù)×標(biāo)準(zhǔn)差，其中判定系數(shù)K 值根據(jù)測(cè)點(diǎn)數(shù)n 取值，K=1.695（n=10～15），K=1.645（n=16～24），K=1.595（n≥25）。

其次，評(píng)定方法有標(biāo)度法和比值法，簡(jiǎn)述如下：

（1）標(biāo)度法。根據(jù)構(gòu)件或部位的保護(hù)層厚度特征值與設(shè)計(jì)值的比值，按比值大小分為5 個(gè)等級(jí)，標(biāo)度1 表示質(zhì)量控制最好，對(duì)鋼筋影響不顯著（比值＞0.95），標(biāo)度5 表示質(zhì)量控制最差，鋼筋易失去堿性，發(fā)生銹蝕（比值≤0.55）。標(biāo)度法在工程中運(yùn)用不廣泛，缺點(diǎn)：不能直接得出合格與否的判定，需要結(jié)合設(shè)計(jì)或其他規(guī)范評(píng)定。

圖12 工況三偏載下?lián)隙惹€對(duì)比圖

由上圖和表得出，本橋?qū)崪y(cè)曲線數(shù)據(jù)結(jié)果均小于理論計(jì)算結(jié)果，且曲線平緩，表明橋梁實(shí)際工作狀況下的剛度性能要好于理論結(jié)果。

5 結(jié)論

通過對(duì)本橋采用Midas Civil建模計(jì)算與等效荷載作用下的各點(diǎn)內(nèi)力及撓度分析，可得：靜載試驗(yàn)實(shí)測(cè)撓度與計(jì)算撓度值相吻合，滿足規(guī)范設(shè)計(jì)要求；荷載試驗(yàn)測(cè)試內(nèi)力及撓度，反應(yīng)了橋梁的受力狀況，與理論計(jì)算結(jié)果趨勢(shì)相同，應(yīng)力值在設(shè)計(jì)容許范圍內(nèi)；本橋結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度滿足正常的使用要求。