公路混凝土橋梁鋼筋保護(hù)層厚度檢測(cè)評(píng)定的探討

李萼雄

四川省公路規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司，四川 成都 610030

0 前言

公路混凝土橋梁中，鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度對(duì)防止鋼筋銹蝕、保證結(jié)構(gòu)的耐久性和安全性具有重要作用。在公路橋梁建設(shè)中，不論是施工過(guò)程中的檢查還是已完工橋梁實(shí)體檢測(cè)階段，鋼筋保護(hù)層厚度都是工程質(zhì)量檢驗(yàn)中經(jīng)常開(kāi)展的項(xiàng)目；既有混凝土橋梁結(jié)構(gòu)性能檢測(cè)評(píng)價(jià)時(shí)，鋼筋保護(hù)層厚度也是評(píng)估橋梁技術(shù)狀況和耐久性的重要因素之一。

1 公路行業(yè)關(guān)于混凝土橋梁鋼筋保護(hù)層厚度檢測(cè)評(píng)定的規(guī)定

（1）在《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn) 第一冊(cè) 土建工程》（JTG F80/1-2017）中，鋼筋保護(hù)層厚度是橋梁工程鋼筋安裝實(shí)測(cè)項(xiàng)目中的關(guān)鍵項(xiàng)目（關(guān)鍵項(xiàng)目的合格率應(yīng)≮95%，一般項(xiàng)目的合格率應(yīng)≮80%，否則該檢查項(xiàng)目為不合格）［1］，相關(guān)的檢查規(guī)定匯總?cè)绫?。

表1 公路橋梁鋼筋安裝實(shí)測(cè)項(xiàng)目中保護(hù)層厚度檢查規(guī)定（JTG F80/1-2017）

（2）2020 年10 月1 日實(shí)施的《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTG/T 3650-2020）取消了原規(guī)范各章所列質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，最終的分部、分項(xiàng)工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一執(zhí)行現(xiàn)行《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn) 第一冊(cè) 土建工程》（JTG F80/1）的規(guī)定［2］。該規(guī)范還針對(duì)高性能混凝土施工特別規(guī)定：鋼筋保護(hù)層厚度的允許誤差應(yīng)為正偏差，對(duì)現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)其最大允許誤差應(yīng)≯10mm，對(duì)預(yù)制構(gòu)件應(yīng)≯5mm。

（3）《公路工程竣（交）工驗(yàn)收辦法實(shí)施細(xì)則》（交公路發(fā)【2010】65 號(hào)）中“附件1 公路工程質(zhì)量鑒定辦法”中規(guī)定了橋梁結(jié)構(gòu)鋼筋保護(hù)層厚度抽查頻率：下部結(jié)構(gòu)每墩臺(tái)測(cè)2～4 處，上部結(jié)構(gòu)每孔測(cè)2～4 處。該辦法中未明確規(guī)定抽查項(xiàng)目的規(guī)定值或允許偏差的，按照《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》執(zhí)行，鋼筋保護(hù)層厚度即屬此列［3］。

（4）《公路橋梁承載能力檢測(cè)評(píng)定規(guī)程》（JTG/T H11-2011）規(guī)定，在對(duì)混凝土橋梁承載能力檢測(cè)評(píng)定時(shí)，根據(jù)鋼筋保護(hù)層厚度檢測(cè)結(jié)果（保護(hù)層厚度特征值）與設(shè)計(jì)值的比值，確定其對(duì)鋼筋耐久性影響的評(píng)定標(biāo)度，進(jìn)而評(píng)價(jià)其對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)或構(gòu)件惡化狀況的影響［4］。

（5）《公路橋梁技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》（JTG/T H21-2011）將鋼筋保護(hù)層厚度作為混凝土梁式橋上部構(gòu)件技術(shù)狀況的評(píng)定指標(biāo)之一，明確了相應(yīng)的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)［5］。

2 鋼筋保護(hù)層厚度檢測(cè)常用方法標(biāo)準(zhǔn)及其適用性

2.1 檢測(cè)方法標(biāo)準(zhǔn)

在混凝土結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中，鋼筋保護(hù)層厚度可在模板安裝完成后、混凝土澆筑前檢查，采用尺量的方式，檢測(cè)過(guò)程簡(jiǎn)單而直觀(guān)。公路橋梁施工過(guò)程中的鋼筋安裝質(zhì)量檢測(cè)（包括鋼筋保護(hù)層厚度）可依據(jù)現(xiàn)行的《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行。

對(duì)于已完工的結(jié)構(gòu)實(shí)體，鋼筋保護(hù)層厚度檢測(cè)方法可分為直接法（剔鑿混凝土后直接測(cè)量）、無(wú)損法（電磁感應(yīng)法、雷達(dá)法）。在建筑工程領(lǐng)域，混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋保護(hù)層厚度檢測(cè)有較成熟的方法標(biāo)準(zhǔn)可依，現(xiàn)行方法標(biāo)準(zhǔn)有《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）、《混凝土中鋼筋檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JGJ/T 152-2019）等。在公路行業(yè)，尚缺少針對(duì)行業(yè)特點(diǎn)的檢測(cè)規(guī)程或技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)際工作中通常以前述兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)作為檢測(cè)方法依據(jù)。但這些標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用于公路橋梁檢測(cè)工作中，存在一些與實(shí)際情況不匹配不協(xié)調(diào)的問(wèn)題，討論如下。

2.2 檢測(cè)方法標(biāo)準(zhǔn)的適用性

（1）《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）

其第1.0.2 條“本標(biāo)準(zhǔn)適用于房屋建筑、市政工程和一般構(gòu)筑物中混凝土結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)”，第9.3.4條“工程質(zhì)量檢測(cè)時(shí)，混凝土保護(hù)層厚度的抽檢數(shù)量及合格判定規(guī)則，宜按現(xiàn)行國(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 的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行”［6］。而《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》是建筑工程中的混凝土結(jié)構(gòu)專(zhuān)業(yè)工程驗(yàn)收規(guī)范，應(yīng)與《建筑工程施工質(zhì)量驗(yàn)收統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》（GB50300-2013）配套使用［7］。《建筑工程施工質(zhì)量驗(yàn)收統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)“建筑工程”術(shù)語(yǔ)定義為“通過(guò)對(duì)各類(lèi)房屋建筑及其附屬設(shè)施的建造和與其配套線(xiàn)路、管道、設(shè)備等的安裝所形成的工程實(shí)體”［8］。因此，這些標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范并不與公路工程配套，其所述的梁、柱、墻、板類(lèi)等構(gòu)件主要是針對(duì)房屋建筑工程而言的，其所規(guī)定的抽樣方法及判定準(zhǔn)則等難以適應(yīng)公路橋梁工程的特點(diǎn)。

（2）《混凝土中鋼筋檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JGJ/T 152-2019）

其第1.0.2 條“本標(biāo)準(zhǔn)適用于混凝土中鋼筋的保護(hù)層厚度、間距、公稱(chēng)直徑、力學(xué)性能、銹蝕性狀以及基樁鋼筋籠長(zhǎng)度的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)”，其適應(yīng)面似較廣。但是，按其第4.2.1 條、第4.7.4條規(guī)定，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行工程質(zhì)量檢測(cè)時(shí)，混凝土保護(hù)層厚度檢測(cè)抽樣與結(jié)果評(píng)定應(yīng)符合現(xiàn)行國(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）的規(guī)定；按其第4.2.2 條、第4.7.5 條規(guī)定，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)性能檢測(cè)時(shí)，混凝土保護(hù)層厚度的抽樣與結(jié)果評(píng)定遵從現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 50344）或《混凝土結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50784）的規(guī)定［9］。而《建筑結(jié)構(gòu)檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 50344-2004）同《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》類(lèi)似，也是與《建筑工程施工質(zhì)量驗(yàn)收統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》（GB50300-2013）相協(xié)調(diào)使用的。因此，嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，《混凝土中鋼筋檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》所規(guī)定的抽樣方法與結(jié)果評(píng)定規(guī)則也主要適用于建筑工程。當(dāng)然，在公路橋梁檢測(cè)中，依據(jù)《混凝土中鋼筋檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》中有關(guān)檢測(cè)工作程序、儀器性能要求、測(cè)試操作步驟等規(guī)定開(kāi)展工作是可行的，但在抽樣與結(jié)果評(píng)定上尚應(yīng)結(jié)合公路橋梁的特點(diǎn)進(jìn)行。

3 鋼筋保護(hù)層厚度檢測(cè)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)（允許偏差）

（1）建筑行業(yè)關(guān)于鋼筋保護(hù)層厚度允許偏差的規(guī)定

在建筑工程鋼筋安裝施工中，混凝土保護(hù)層厚度是作為一般項(xiàng)目而非主控項(xiàng)目進(jìn)行檢查的?！痘炷两Y(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB 50204-2015）對(duì)主要結(jié)構(gòu)部件按施工過(guò)程中檢查、結(jié)構(gòu)實(shí)體檢查分別規(guī)定了其允許偏差，如表2、表3。對(duì)比兩表中數(shù)據(jù)可見(jiàn)，結(jié)構(gòu)實(shí)體縱向受力鋼筋保護(hù)層厚度檢查時(shí)，其允許偏差在施工過(guò)程中鋼筋安裝允許偏差的基礎(chǔ)上作了調(diào)整，梁和板都在安裝允許偏差的基礎(chǔ)上擴(kuò)大了正、負(fù)偏差范圍（擴(kuò)大+5 mm、-2mm）。與施工過(guò)程中檢查（直接尺量）相比，結(jié)構(gòu)實(shí)體檢測(cè)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)考慮了施工擾動(dòng)等不利因素，較為符合工程實(shí)際情況，據(jù)此進(jìn)行質(zhì)量控制和評(píng)價(jià)是合理的。

表2 建筑工程鋼筋安裝檢驗(yàn)項(xiàng)目中保護(hù)層厚度檢查規(guī)定（GB 50204-2015）

表3 建筑工程結(jié)構(gòu)實(shí)體鋼筋保護(hù)層厚度檢查規(guī)定（GB 50204-2015）

（2）公路行業(yè)關(guān)于鋼筋保護(hù)層厚度允許偏差的規(guī)定及應(yīng)用中的問(wèn)題

公路行業(yè)關(guān)于橋梁鋼筋保護(hù)層厚度檢查的質(zhì)量評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)主要體現(xiàn)在《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn) 第一冊(cè) 土建工程》（JTG F80/1），其對(duì)鋼筋保護(hù)層厚度允許偏差的規(guī)定如表1。其針對(duì)的是施工過(guò)程中尚未澆筑混凝土?xí)r的鋼筋安裝質(zhì)量，保護(hù)層厚度應(yīng)在模板安裝完成后、混凝土澆筑前檢查。對(duì)于已完工橋梁的鋼筋保護(hù)層厚度，目前并沒(méi)有明確的質(zhì)量檢測(cè)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，如仍沿用《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn) 第一冊(cè) 土建工程》（JTG F80/1）所規(guī)定的允許偏差，由于沒(méi)有考慮施工擾動(dòng)、無(wú)損檢測(cè)方法誤差等客觀(guān)不利因素，則其質(zhì)量評(píng)定結(jié)果偏于嚴(yán)格，不甚符合工程實(shí)際情況。

在公路橋梁工程交工驗(yàn)收質(zhì)量檢測(cè)工作中，按照《公路工程竣（交）工驗(yàn)收辦法實(shí)施細(xì)則》（交公路發(fā)【2010】65 號(hào)）的規(guī)定，橋梁上、下部結(jié)構(gòu)鋼筋保護(hù)層厚度的允許偏差仍按照《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》執(zhí)行。如前所述，據(jù)此對(duì)已完工橋梁實(shí)體的鋼筋保護(hù)層厚度進(jìn)行評(píng)定并不合理。多年來(lái)的實(shí)際情況表明，如此檢測(cè)評(píng)定時(shí)，橋梁鋼筋保護(hù)層厚度的合格率普遍偏低。

4 總結(jié)與建議

（1）在公路混凝土橋梁鋼筋保護(hù)層厚度檢測(cè)方面，總體上還缺少與公路行業(yè)相協(xié)調(diào)配套的完整技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。依據(jù)建筑工程領(lǐng)域的方法標(biāo)準(zhǔn)如《混凝土中鋼筋檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》、《混凝土結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》中有關(guān)檢測(cè)工作程序、儀器性能要求、測(cè)試操作步驟等規(guī)定開(kāi)展公路橋梁鋼筋保護(hù)層厚度檢測(cè)工作是現(xiàn)實(shí)可行的，但在抽樣與結(jié)果評(píng)定等方面尚應(yīng)結(jié)合公路橋梁特點(diǎn)進(jìn)行。

（2）按照《公路橋梁承載能力檢測(cè)評(píng)定規(guī)程》、《公路橋梁技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)既有橋梁進(jìn)行鋼筋保護(hù)層厚度檢測(cè)時(shí)，其目的是為了掌握在用橋梁結(jié)構(gòu)技術(shù)狀況，在對(duì)其測(cè)試值（平均值或推定值）與設(shè)計(jì)要求比較的基礎(chǔ)上進(jìn)行性能評(píng)價(jià)，通常不會(huì)涉及鋼筋保護(hù)層厚度的允許偏差。而在按照《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》、《公路工程竣（交）工驗(yàn)收辦法實(shí)施細(xì)則》對(duì)鋼筋保護(hù)層厚度進(jìn)行質(zhì)量評(píng)定時(shí)，則需要依據(jù)合適的允許偏差標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)已完工橋梁實(shí)體的質(zhì)量檢測(cè)，若仍按照《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》中鋼筋保護(hù)層厚度允許偏差進(jìn)行評(píng)定是不甚合理的（沒(méi)有考慮施工擾動(dòng)等實(shí)際情況）；若按《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB 50204-2015）中結(jié)構(gòu)實(shí)體鋼筋保護(hù)層厚度允許偏差進(jìn)行評(píng)定，也不恰當(dāng)，因?yàn)楣窐蛄褐械牧?、板不宜與建筑工程中的梁、板等同。

（3）對(duì)已完工橋梁實(shí)體進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)評(píng)定時(shí)，建議在《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》所規(guī)定的鋼筋安裝實(shí)測(cè)保護(hù)層厚度允許偏差的基礎(chǔ)上，考慮施工擾動(dòng)等不利情況，調(diào)整橋梁實(shí)體鋼筋保護(hù)層厚度的允許偏差?？蓞⒄战ㄖこ虣z測(cè)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)橋梁實(shí)體的鋼筋保護(hù)層厚度允許偏差予以擴(kuò)大（正、負(fù)偏差范圍分別擴(kuò)大+5mm、-2mm），如表4。

表4 公路橋梁實(shí)體鋼筋保護(hù)層厚度允許偏差（建議值）