混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋保護(hù)層厚度偏差檢測(cè)研究

朱子文 鄺琬淇

(廣東省建筑材料研究院有限公司）

0 引言

混凝土結(jié)構(gòu)是現(xiàn)今建筑行業(yè)中常見(jiàn)的一種建筑結(jié)構(gòu)，由于混凝土結(jié)構(gòu)自身具備比較強(qiáng)的剛度，并且在施工中能夠起到良好的支撐作用，因此其在實(shí)際應(yīng)用中有著良好的作用。其鋼筋保護(hù)層的設(shè)計(jì)能夠保護(hù)混凝土結(jié)構(gòu)不出現(xiàn)腐蝕的情況，因此需要促進(jìn)混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋保護(hù)層厚度偏差的檢測(cè)改進(jìn)。

1 探討控制混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋保護(hù)層厚度偏差的重要意義

鋼筋保護(hù)層在實(shí)際混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用中能夠保證其具備一定的保護(hù)作用，因?yàn)樵谑┕み^(guò)程中，混凝土結(jié)構(gòu)很容易受到施工中混凝土振搗與攪拌時(shí)出現(xiàn)的振動(dòng)影響，這會(huì)導(dǎo)致整體混凝土結(jié)構(gòu)以及鋼筋結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變形與彎曲，對(duì)于其整體質(zhì)量有不良影響。而且在混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋保護(hù)層厚度方面，其能夠?qū)炷两Y(jié)構(gòu)以及鋼筋結(jié)構(gòu)造成重要影響，在厚度不足的情況下，混凝土對(duì)鋼筋的包裹力會(huì)逐漸下降，這會(huì)導(dǎo)致鋼筋自身不能固定在預(yù)留位置上，而會(huì)出現(xiàn)鋼筋位移的現(xiàn)象，導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)中的受彎曲構(gòu)件在實(shí)際的應(yīng)用中出現(xiàn)應(yīng)力過(guò)大的問(wèn)題，會(huì)在墻體上出現(xiàn)斷裂的痕跡[1]。而且鋼筋保護(hù)層厚度不足還會(huì)導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)干裂脫落的情況，進(jìn)而導(dǎo)致內(nèi)部的鋼筋受到銹蝕。因此混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋保護(hù)層厚度的檢測(cè)工作對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)自身的質(zhì)量有著重要的影響，要保證混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋保護(hù)層的質(zhì)量，就需要加強(qiáng)鋼筋保護(hù)層的厚度偏差檢測(cè)力度。

2 結(jié)合實(shí)例研究混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋保護(hù)層厚度偏差檢測(cè)

2.1 檢測(cè)方法及檢測(cè)準(zhǔn)備

在混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋保護(hù)層厚度偏差的檢測(cè)中，選取了一個(gè)高層施工項(xiàng)目，其構(gòu)造為地上15 層，地下2 層，整體墻體采用的是剪力墻的結(jié)構(gòu)。在檢測(cè)之前，需要準(zhǔn)備好相應(yīng)的檢測(cè)設(shè)備與實(shí)施的檢測(cè)方法。在檢測(cè)設(shè)備方面，一般情況下檢測(cè)人員會(huì)使用電磁感應(yīng)設(shè)備來(lái)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋保護(hù)層厚度偏差進(jìn)行檢測(cè)，因?yàn)殡姶挪梢灾苯哟┩笁Ρ冢⑶以诨炷僚c鋼筋結(jié)構(gòu)中逐漸形成強(qiáng)感應(yīng)模型，可以為檢測(cè)人員提供直接明顯的鋼筋保護(hù)層厚度情況[2]。開(kāi)始檢測(cè)前，需要檢測(cè)人員能夠熟練地掌握相應(yīng)的電磁感應(yīng)設(shè)備的操作，并且需要定時(shí)檢查設(shè)備的質(zhì)量與可操作性，同時(shí)準(zhǔn)備好相應(yīng)的表格以及模板來(lái)記錄相應(yīng)的鋼筋保護(hù)層厚度偏差情況。

在檢測(cè)方法方面，檢測(cè)人員需要嚴(yán)格地按照國(guó)家的規(guī)定，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋保護(hù)層各個(gè)點(diǎn)位進(jìn)行詳細(xì)地檢測(cè)。在檢測(cè)中需要注意，檢測(cè)并不是對(duì)鋼筋保護(hù)層厚度偏差進(jìn)行重新檢查，而是需要采取抽查的方式，選取混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋保護(hù)層中具有代表性的樣本來(lái)進(jìn)行檢查，檢查過(guò)程中要注意樣本的代表性與質(zhì)量基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)隨機(jī)挑選。檢測(cè)中，由于混凝土結(jié)構(gòu)以及鋼筋保護(hù)層中含有多重結(jié)構(gòu)類型，因此需要按照混凝土結(jié)構(gòu)與鋼筋保護(hù)層中相對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)類型來(lái)對(duì)其進(jìn)行不同檢測(cè)方法。在梁、板結(jié)構(gòu)中，需要選擇出3～5 個(gè)構(gòu)件來(lái)進(jìn)行檢測(cè)，但是在懸挑構(gòu)件中，需要選擇出5～7 個(gè)左右的構(gòu)件來(lái)作為檢測(cè)的樣本，其檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)情況不同，需要提前對(duì)其具體的檢測(cè)情況進(jìn)行設(shè)定。而且在鋼筋保護(hù)層厚度偏差的檢測(cè)過(guò)程中，因?yàn)殇摻畋Ｗo(hù)層厚度偏差的檢測(cè)主要衡量標(biāo)準(zhǔn)就是其合格率與檢測(cè)偏差率，這兩種數(shù)值在一定程度上都代表著鋼筋保護(hù)層厚度偏差的情況。但是在實(shí)際應(yīng)用中，需要將兩者結(jié)合起來(lái)，盡可能將鋼筋保護(hù)層偏差的實(shí)際數(shù)據(jù)向著精確化的方向靠近，加強(qiáng)鋼筋保護(hù)層偏差的數(shù)據(jù)檢測(cè)質(zhì)量。

2.2 抽樣檢測(cè)批次

抽樣檢測(cè)批次需要根據(jù)相應(yīng)的混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋保護(hù)層厚度偏差來(lái)對(duì)其進(jìn)行樣本抽查，在抽樣檢測(cè)的過(guò)程中，需要注意相對(duì)應(yīng)的混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋保護(hù)層厚度偏差的樣本數(shù)量選取以及相對(duì)應(yīng)的樣本自身的類型選取?；炷两Y(jié)構(gòu)鋼筋保護(hù)層厚度抽樣中，需要按照混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋保護(hù)層中不同構(gòu)件的類型來(lái)進(jìn)行選擇，一般會(huì)將構(gòu)件分為懸挑構(gòu)件以及非懸挑構(gòu)件，這兩種構(gòu)件的衡量標(biāo)準(zhǔn)以及抽樣標(biāo)準(zhǔn)都是不同的[3]。在懸挑構(gòu)件的抽樣過(guò)程中，需要保證其抽樣的樣本占比達(dá)到整體的2%，數(shù)量約在5 個(gè)左右，并且針對(duì)部分懸挑梁以及懸挑板的設(shè)置來(lái)說(shuō)，需要提升其抽樣的具體數(shù)量，以提升其自身在混凝土結(jié)構(gòu)保護(hù)層厚度偏差中的實(shí)際應(yīng)用效果。一般情況下會(huì)使用20 個(gè)左右的懸挑梁板作為主要的混凝土結(jié)構(gòu)保護(hù)層厚度偏差的實(shí)際樣本。在非懸挑構(gòu)件的選擇中，需要選擇出5 個(gè)左右的構(gòu)件作為實(shí)際的構(gòu)件樣本來(lái)進(jìn)行鋼筋保護(hù)層厚度偏差檢測(cè)的實(shí)際作用。在構(gòu)件選擇與使用的過(guò)程中，整體的工程檢測(cè)最終需要對(duì)選擇出來(lái)的樣本進(jìn)行分類與數(shù)量整理，保證其實(shí)際的檢測(cè)樣本有效性，能夠在混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋保護(hù)層厚度偏差的檢測(cè)過(guò)程中提升樣本檢測(cè)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性。

2.3 現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)

現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)過(guò)程中主要會(huì)使用到兩種不同的方法，一種是局部破損方法，一種是非破損方法。這兩種方法在實(shí)際的使用過(guò)程中有著不同，局部破損法會(huì)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋保護(hù)層中含有的構(gòu)件造成一定的損壞，但是其在鋼筋保護(hù)層的厚度偏差檢測(cè)過(guò)程中能夠起到良好的作用，將數(shù)據(jù)限制在比較精準(zhǔn)的范圍內(nèi)。非破損方法對(duì)于構(gòu)件自身并不會(huì)造成損壞，但是在檢測(cè)過(guò)程中很容易受到其他因素的影響，導(dǎo)致實(shí)際檢測(cè)的結(jié)果出現(xiàn)偏差。因此在現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的過(guò)程中，需要依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的工程運(yùn)行情況來(lái)確定相應(yīng)的檢測(cè)方法。在選擇好相應(yīng)的檢測(cè)方法之后，需要控制好檢測(cè)方法實(shí)際使用過(guò)程中的各個(gè)細(xì)節(jié)，在檢測(cè)過(guò)程中，最先需要控制的就是檢測(cè)設(shè)備自身的精準(zhǔn)性，檢測(cè)人員需要在開(kāi)展檢測(cè)工作之前對(duì)檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)以及檢測(cè)設(shè)備進(jìn)行處理。檢測(cè)人員需要預(yù)先清理混凝土結(jié)構(gòu)中可能含有的雜質(zhì)，如果在過(guò)程中發(fā)現(xiàn)混凝土結(jié)構(gòu)中含有飾面層，需要將飾面層處理干凈。同時(shí)在開(kāi)展檢測(cè)工作之前需要將機(jī)器預(yù)先開(kāi)啟進(jìn)行數(shù)值檢測(cè)，以保證其能夠在實(shí)際的檢測(cè)工作中自身數(shù)值檢測(cè)的精準(zhǔn)性。

之后需要確認(rèn)相應(yīng)的測(cè)線布置情況，測(cè)線的確定對(duì)檢測(cè)工作來(lái)說(shuō)是重要的部分，其能夠?yàn)楹罄m(xù)的檢測(cè)工作帶來(lái)較好的先決條件，在檢測(cè)工作中，需要考慮到相應(yīng)的應(yīng)力變動(dòng)以及鋼筋是否會(huì)對(duì)分布筋以及主筋造成檢測(cè)結(jié)果的變動(dòng)。檢測(cè)人員需要在檢測(cè)之前對(duì)鋼筋分布中相應(yīng)的應(yīng)力以及側(cè)向剪力進(jìn)行改進(jìn)，其需要測(cè)量出鋼筋中各個(gè)力的均勻分布，并且在檢測(cè)過(guò)程中較好地調(diào)節(jié)鋼筋自身的測(cè)線布置位置。以保證在檢測(cè)過(guò)程中不會(huì)因?yàn)槭艿狡渌课坏膽?yīng)力干擾而出現(xiàn)檢測(cè)結(jié)果的不準(zhǔn)確。

在正式開(kāi)始鋼筋保護(hù)層厚度偏差檢測(cè)工作的時(shí)候，需要控制好相應(yīng)的鋼筋保護(hù)層的測(cè)線位置，以保證鋼筋保護(hù)層能夠在測(cè)線的過(guò)程中按照預(yù)先確定好的位置來(lái)進(jìn)行檢測(cè)。同時(shí)需要使用鋼筋檢測(cè)器來(lái)對(duì)實(shí)際的厚度偏差進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)過(guò)程中需要盡可能避開(kāi)接頭、金屬零件等部位，以避免其對(duì)最終的檢測(cè)結(jié)果造成影響。在檢測(cè)過(guò)程中，為了保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，需要在固定處鋼筋進(jìn)行兩次及以上的測(cè)量，以保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。但是在部分情況下，可能會(huì)出現(xiàn)兩次測(cè)量結(jié)果相差較大的情況，在該種情況下，需要檢測(cè)人員對(duì)相同的部位再次進(jìn)行檢測(cè)。如果檢測(cè)結(jié)果仍然差距較大，可以在過(guò)程中使用局部破損方式來(lái)進(jìn)行測(cè)量，以提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，還必須對(duì)檢測(cè)設(shè)備的性能進(jìn)行檢查，判斷是否因?yàn)闄z測(cè)設(shè)備的性能造成的影響。檢測(cè)人員還可以在設(shè)備探頭上布置平面光滑的平面，在探測(cè)之后可以將探測(cè)數(shù)據(jù)減去探頭平面厚度，得出相應(yīng)的混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋保護(hù)層的厚度偏差數(shù)據(jù)[4]。

2.4 檢測(cè)結(jié)果

在檢測(cè)結(jié)束后，主要的檢測(cè)結(jié)果是偏差以及合格率，在過(guò)程中，想要保證檢測(cè)結(jié)果的精準(zhǔn)性，需要控制好檢測(cè)的合格點(diǎn)率以及檢測(cè)的偏差結(jié)果。在檢測(cè)中，只要檢測(cè)后的合格點(diǎn)率達(dá)到90%以上，就能保證該工程的鋼筋保護(hù)層的厚度偏差處于合格的范圍內(nèi)。在本次檢測(cè)過(guò)程中，其總體檢測(cè)的點(diǎn)數(shù)為30 個(gè)，經(jīng)過(guò)測(cè)量與計(jì)算，其合格的偏差數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)為30mm。在30 個(gè)檢測(cè)點(diǎn)數(shù)中，其中有13 個(gè)點(diǎn)數(shù)在測(cè)量過(guò)程中的數(shù)據(jù)要小于標(biāo)準(zhǔn)的點(diǎn)數(shù)，有17 個(gè)點(diǎn)數(shù)的檢測(cè)數(shù)據(jù)是大于標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定下的點(diǎn)數(shù)的。在測(cè)量過(guò)程中，總體的點(diǎn)數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)之間的偏差數(shù)值在5mm 以內(nèi)，該種偏差在合理范圍內(nèi)，因此在實(shí)際的檢測(cè)過(guò)程中，能夠得出，該工程中相應(yīng)的混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋保護(hù)層厚度偏差的測(cè)量符合標(biāo)準(zhǔn)需求，并且實(shí)際的檢測(cè)合格點(diǎn)率在90%以上，表明鋼筋保護(hù)層厚度偏差在合理范圍內(nèi)。

2.5 檢測(cè)注意事項(xiàng)

檢測(cè)過(guò)程中，為了保證實(shí)際數(shù)據(jù)的合理性以及科學(xué)性，需要控制好相應(yīng)的檢測(cè)方式。在檢測(cè)過(guò)程中，首先對(duì)國(guó)家規(guī)定的相應(yīng)數(shù)值以及標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行解讀，保證檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)性。在國(guó)家的規(guī)定與標(biāo)準(zhǔn)中，其對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋保護(hù)層厚度的定義是不同的，因此在實(shí)際的混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋保護(hù)層厚度偏差檢測(cè)中，需要根據(jù)不同的規(guī)定來(lái)對(duì)實(shí)際檢測(cè)的要求進(jìn)行調(diào)整。在國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)中，規(guī)定鋼筋保護(hù)層厚度是縱向受力鋼筋的厚度，認(rèn)為鋼筋保護(hù)層厚度是最外層的鋼筋厚度。因此檢測(cè)人員在檢測(cè)之前需要按照最新規(guī)定中的定義進(jìn)行檢測(cè)，避免出現(xiàn)檢測(cè)錯(cuò)誤。且需要對(duì)混凝土的類型以及型號(hào)進(jìn)行判斷，不同混凝土型號(hào)在使用過(guò)程中對(duì)于厚度檢測(cè)產(chǎn)生的影響也是不同的。在檢測(cè)過(guò)程中需要根據(jù)混凝土自身的類型將厚度標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行調(diào)整。在檢測(cè)過(guò)程中，因?qū)嶋H的檢測(cè)環(huán)境比較復(fù)雜，容易受到較復(fù)雜環(huán)境因素的影響，想要保證檢測(cè)結(jié)果的精準(zhǔn)性，就需要控制好檢測(cè)環(huán)境中對(duì)于檢測(cè)結(jié)果精準(zhǔn)性的影響因素。在檢測(cè)過(guò)程中，檢測(cè)人員需要提前對(duì)結(jié)構(gòu)分布圖進(jìn)行分析，最大程度避開(kāi)相應(yīng)的鋼筋分布，保證檢測(cè)結(jié)果不會(huì)受到較大的影響。

3 研究混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋保護(hù)層厚度偏差控制措施

3.1 原因分析

出現(xiàn)混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋保護(hù)層厚度偏差的原因有很多，一方面是模板的問(wèn)題，模板對(duì)于鋼筋保護(hù)層的厚度有著重要的影響，直接影響到最終混凝土結(jié)構(gòu)的實(shí)際質(zhì)量。如果在澆筑振搗的過(guò)程中，如模板質(zhì)量不符合相關(guān)的需求，就會(huì)導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋保護(hù)層厚度出現(xiàn)較大偏差。模板自身的穩(wěn)定性不足，導(dǎo)致在澆筑過(guò)程中混凝土結(jié)構(gòu)鼓起，實(shí)際的鋼筋保護(hù)層的厚度過(guò)大。還有可能是因?yàn)樵跐仓^(guò)程中產(chǎn)生了模板位移的現(xiàn)象，導(dǎo)致整體的模板在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)澆筑質(zhì)量問(wèn)題，進(jìn)而造成最終鋼筋保護(hù)層的厚度出現(xiàn)問(wèn)題[5]。

一方面是鋼筋自身的問(wèn)題，其在實(shí)際的鋼筋保護(hù)層厚度方面起到重要的影響作用。在施工過(guò)程中，需要將鋼筋進(jìn)行調(diào)直操作，但是在施工過(guò)程中，部分鋼筋如果并未被調(diào)直，或者鋼筋在吊裝等一系列過(guò)程中出現(xiàn)彎曲，就會(huì)導(dǎo)致鋼筋在安裝之后出現(xiàn)保護(hù)層的厚度問(wèn)題。而且鋼筋在實(shí)際的安裝過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)交錯(cuò)，這種情況下的鋼筋會(huì)在安裝之后產(chǎn)生保護(hù)層過(guò)小，并且可能導(dǎo)致鋼筋自身刺破墻體。

另一方面就是混凝土方面，混凝土主要的影響來(lái)自于其配比以及原材料的選用。一旦在混凝土的配備以及攪拌過(guò)程中出現(xiàn)參數(shù)的錯(cuò)誤或者原材料的質(zhì)量問(wèn)題，就會(huì)導(dǎo)致混凝土自身的質(zhì)量問(wèn)題，繼而造成鋼筋保護(hù)層的厚度出現(xiàn)問(wèn)題。在混凝土澆筑的過(guò)程中，必須要使用相應(yīng)的平臺(tái)來(lái)進(jìn)行操作，但如果操作人員在澆筑過(guò)程中直接進(jìn)行澆筑，就會(huì)導(dǎo)致鋼筋變形，進(jìn)而導(dǎo)致保護(hù)層厚度出現(xiàn)問(wèn)題。

3.2 偏差控制分析

為了保證混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋保護(hù)層厚度偏差在合理范圍內(nèi)，提高建筑工程質(zhì)量，需要加強(qiáng)對(duì)厚度偏差的控制。在各個(gè)層次的保護(hù)層的控制中，首先控制好設(shè)計(jì)方案中的各類參數(shù)的準(zhǔn)確性，需要相關(guān)人員對(duì)相應(yīng)的設(shè)計(jì)方案中的內(nèi)容與數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，以保證設(shè)計(jì)方案的合理性，減少施工過(guò)程中的數(shù)據(jù)波動(dòng)。在實(shí)際的施工過(guò)程中，針對(duì)梁板保護(hù)層，需要使用參數(shù)較大的鋼筋作為豎向排筋的定位鋼筋，能夠有效地控制保護(hù)層的穩(wěn)定，繼而實(shí)現(xiàn)保護(hù)層的數(shù)值穩(wěn)定。在墻保護(hù)層的偏差控制中，需要使用相同參數(shù)的鋼筋在兩側(cè)墊入，以保證其穩(wěn)定性，減少偏差。

4 結(jié)論

混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋保護(hù)層厚度偏差的運(yùn)行中，需保證其偏差在合理范圍內(nèi)，并且能夠控制好工程整體的質(zhì)量，并且要控制混凝土的配比以及檢測(cè)的合理性，同時(shí)加強(qiáng)鋼筋與混凝土質(zhì)量，以保證其在實(shí)際施工的過(guò)程中能夠起到良好的作用，保障鋼筋保護(hù)層的偏差在合理范圍內(nèi)。