建筑工程實(shí)體檢測(cè)中的鋼筋保護(hù)層檢測(cè)技術(shù)

石周兵

(安徽省建設(shè)工程測(cè)試研究院有限責(zé)任公司，安徽 合肥 230051)

用于測(cè)定鋼筋保護(hù)層情況的技術(shù)，能夠直觀獲取鋼筋保護(hù)層的使用狀態(tài)、質(zhì)量好壞。建筑實(shí)體項(xiàng)目施工期間，鋼筋保護(hù)層是關(guān)鍵工序，能夠增強(qiáng)主體結(jié)構(gòu)抗壓強(qiáng)度，改善工程抗拉性能，以此增強(qiáng)鋼筋與混凝土之間的黏合效果，保證建筑實(shí)體項(xiàng)目的整體性能。如果鋼筋保護(hù)層出現(xiàn)厚度不足、防護(hù)不到位等情況，將會(huì)引發(fā)工程沉陷、項(xiàng)目垮塌等不利問(wèn)題。為此，研究鋼筋保護(hù)層的測(cè)定要點(diǎn)，具有較高研究?jī)r(jià)值。

1 測(cè)定項(xiàng)目鋼筋保護(hù)層情況的技術(shù)類型

1.1 電磁感應(yīng)法

電磁感應(yīng)法是用于測(cè)定鋼筋保護(hù)效果的最常用技術(shù)，相比其他檢測(cè)技術(shù)，此檢測(cè)過(guò)程較為完善。如果混凝土結(jié)構(gòu)中添加了鋼筋，可使用檢測(cè)儀探頭，找出混凝土結(jié)構(gòu)中可能存在的電磁場(chǎng)，測(cè)定其變化情況。鋼筋位置發(fā)生變化后，探頭會(huì)相應(yīng)改變方位。檢測(cè)結(jié)果傳送至信號(hào)處理程序，參照各類厚度鋼筋出現(xiàn)的信號(hào)，給出有效處理方法，以此準(zhǔn)確鎖定鋼筋位置，獲取保護(hù)層的檢測(cè)結(jié)果。

1.2 探地雷達(dá)

探地雷達(dá)用于工程實(shí)體檢測(cè)時(shí)，表現(xiàn)出較高的檢測(cè)能效。要求檢測(cè)人員熟練掌握探地雷達(dá)的操作方法，相應(yīng)做出規(guī)范操作，以此高效探測(cè)保護(hù)層情況，保證檢測(cè)結(jié)果的參考性。此種檢測(cè)方法，檢測(cè)過(guò)程的操作較為簡(jiǎn)便，可在短時(shí)間內(nèi)給出檢測(cè)結(jié)果。探地雷達(dá)方法，在國(guó)內(nèi)檢測(cè)范圍使用較多，融合于考古、礦產(chǎn)等多種勘測(cè)項(xiàng)目。此技術(shù)應(yīng)用時(shí)，可測(cè)定鋼筋情況，利用多種介電常數(shù)，對(duì)比混凝土的相應(yīng)數(shù)值，可獲取更為精準(zhǔn)的檢測(cè)結(jié)果。在實(shí)踐檢測(cè)期間，可使用高頻天線，可提高探地雷達(dá)測(cè)定保護(hù)層情況的準(zhǔn)確性[1]。

1.3 開(kāi)鑿驗(yàn)證法

如果難以保證檢測(cè)結(jié)果的可用性，或者無(wú)法據(jù)實(shí)獲取鋼筋保護(hù)層的實(shí)際情況，則需依據(jù)工程實(shí)體實(shí)況，進(jìn)行開(kāi)鑿驗(yàn)證法。一般情況下，可采取“水鉆取芯”、“電錘鉆開(kāi)孔”兩種方法進(jìn)行開(kāi)鑿，獲取保護(hù)層情況。當(dāng)使用電錘鉆開(kāi)孔時(shí)，需清潔開(kāi)孔位置，再利用“內(nèi)窺探頭”、“游標(biāo)卡尺”等工具，細(xì)化開(kāi)鑿方案。此種檢測(cè)方法，對(duì)實(shí)體工程會(huì)形成一定破壞，增加后期修復(fù)的技術(shù)難度，一般很少使用。

2 測(cè)定項(xiàng)目鋼筋保護(hù)層情況的技術(shù)應(yīng)用方法

2.1 前期準(zhǔn)備

在進(jìn)行檢測(cè)工作前期，要梳理檢測(cè)的各個(gè)任務(wù)。檢測(cè)技術(shù)員應(yīng)聯(lián)合工程實(shí)際，明確技術(shù)要求，規(guī)范選用檢測(cè)設(shè)備。在實(shí)體項(xiàng)目施工期間，重點(diǎn)檢查梁柱隱蔽點(diǎn)位的保護(hù)情況。積極使用無(wú)損檢測(cè)方法，以此防控檢測(cè)工作帶來(lái)的工程損傷。一般情況下，電磁感應(yīng)檢測(cè)方法，需利用信號(hào)發(fā)射程序，由此形成交變電磁場(chǎng)，與工程主體激發(fā)，創(chuàng)建感應(yīng)磁場(chǎng)，進(jìn)行信號(hào)收發(fā)，判斷信號(hào)強(qiáng)度，綜合鎖定鋼筋方位、鋼筋直徑大小、鋼筋埋深各類情況。檢測(cè)技術(shù)員應(yīng)嚴(yán)格遵照技術(shù)規(guī)范，全數(shù)檢查設(shè)備性能，掌握檢測(cè)儀器的應(yīng)用方法、操作技巧，使檢測(cè)設(shè)備整潔，防止出現(xiàn)交變電磁場(chǎng)問(wèn)題。在檢測(cè)實(shí)踐中，應(yīng)防止各類構(gòu)件出現(xiàn)的不利影響，保證檢測(cè)結(jié)果真實(shí)性。

2.2 布線

2.3 抽樣比例

依照各項(xiàng)要求發(fā)現(xiàn)，建筑實(shí)體項(xiàng)目的測(cè)定工作，應(yīng)參照構(gòu)建個(gè)數(shù)2%的比例進(jìn)行檢測(cè)。梁板構(gòu)件測(cè)定時(shí)，抽樣數(shù)量應(yīng)多于5個(gè)。特別項(xiàng)目中，側(cè)重選擇懸挑類構(gòu)件進(jìn)行性能檢測(cè)，此種構(gòu)件抽檢個(gè)數(shù)占比為50%。檢測(cè)頂板、陽(yáng)臺(tái)板等位置，選擇中心區(qū)進(jìn)行測(cè)定，以底排鋼筋為檢測(cè)主體，將其認(rèn)定為鋼筋保護(hù)的重要對(duì)象。梁體檢測(cè)期間，選擇梁底跨中位置，重點(diǎn)檢測(cè)其主筋。如果檢測(cè)懸挑陽(yáng)臺(tái)板，需側(cè)重測(cè)定根部鋼筋的受力情況。

2.4 檢測(cè)要點(diǎn)

參照鋼筋保護(hù)層的具體測(cè)定規(guī)范，抽樣測(cè)定縱向受力鋼筋，獲取其保護(hù)層情況。以梁類構(gòu)件為檢測(cè)主體時(shí)，檢測(cè)結(jié)果的允許誤差是“-7mm，+10mm”。驗(yàn)收實(shí)際項(xiàng)目性能時(shí)，要求鋼筋保護(hù)層檢測(cè)結(jié)果的達(dá)標(biāo)率不小于90%，方可認(rèn)定鋼筋保護(hù)層達(dá)到要求。如果檢測(cè)達(dá)標(biāo)率大于80%且小于90%，檢測(cè)技術(shù)員需再次進(jìn)行相同數(shù)量的抽檢工作，累計(jì)兩次抽檢數(shù)量，如果檢測(cè)達(dá)標(biāo)率能夠達(dá)到90%，視為檢測(cè)通過(guò)。

在實(shí)體項(xiàng)目檢測(cè)期間，應(yīng)保證檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，規(guī)范設(shè)計(jì)設(shè)備量程。如果保護(hù)層厚度檢測(cè)結(jié)果未達(dá)到60mm，需要使用淺層測(cè)試檔。如果保護(hù)層厚度檢測(cè)結(jié)果大于60mm，可更換深層測(cè)試檔。保持檢測(cè)設(shè)備儀器的量程區(qū)間、鋼筋直徑的匹配性。檢測(cè)技術(shù)員需要查看相關(guān)專業(yè)資料，給出工程預(yù)設(shè)值，合理控制檢測(cè)誤差，以此逐步提高檢測(cè)結(jié)果的可參考性。測(cè)定保護(hù)層時(shí)，探頭會(huì)面臨剩磁問(wèn)題，相應(yīng)降低檢測(cè)成效。為此，探頭處進(jìn)行復(fù)位處理，以此保證探頭使用的規(guī)范性。鋼筋保護(hù)層的測(cè)定工作要求較高，層厚較小，要在探頭下方位置添加非磁性墊塊，以此獲取保護(hù)層厚度測(cè)定結(jié)果。獲取的檢測(cè)結(jié)果，去掉墊塊厚度，是保護(hù)層厚度的真實(shí)值。

1)測(cè)定鋼筋強(qiáng)度性能。如果鋼筋強(qiáng)度不夠，無(wú)法達(dá)到建筑項(xiàng)目的性能要求，威脅建筑主體的整體承重效果。多數(shù)情況下，測(cè)定鋼筋強(qiáng)度含有多種類型，比如屈服檢測(cè)、抗拉檢測(cè)等。多數(shù)情況下，選擇安全性較高、承重能力較強(qiáng)的鋼筋構(gòu)件，以此改善工程性能[2]。

2)測(cè)定鋼筋延性。此項(xiàng)檢測(cè)結(jié)果，能夠綜合體現(xiàn)鋼筋形變的具體情況。如果材料延性不達(dá)標(biāo)，會(huì)引發(fā)多種建筑事故，出現(xiàn)鋼筋脆性斷裂問(wèn)題。

3)鋼筋質(zhì)量誤差檢測(cè)。在各類鋼筋表面，截取檢測(cè)樣品，檢測(cè)個(gè)數(shù)不應(yīng)小于5個(gè)，樣品長(zhǎng)度應(yīng)超過(guò)500mm。采取逐根檢測(cè)方法，檢測(cè)結(jié)果誤差控制在1mm以內(nèi)。鋼筋整體質(zhì)量的測(cè)定工作，應(yīng)保證稱量準(zhǔn)確，控制誤差結(jié)果的個(gè)數(shù)。

2.5 冷拉處理

質(zhì)檢工作應(yīng)關(guān)注鋼筋樣品的處理，鋼筋拉伸表現(xiàn)，對(duì)施工條件形成較高影響。拉伸檢測(cè)期間，要使用標(biāo)距測(cè)量、卡尺等多種工具，嚴(yán)格規(guī)范檢測(cè)人員的實(shí)操能力。為此，規(guī)范落實(shí)冷拉處理，組織檢測(cè)技術(shù)員學(xué)習(xí)，保證工具操作的規(guī)范性。拉伸檢測(cè)流程，應(yīng)關(guān)注各類型號(hào)鋼筋的檢測(cè)方法，相應(yīng)選擇檢測(cè)設(shè)備，準(zhǔn)確獲取鋼筋拉伸性能，保證檢測(cè)結(jié)果的精確度。

2.6 探測(cè)器操作

1)以探測(cè)規(guī)范為前期，明確鋼筋待測(cè)數(shù)量、大致方位；2)深層分析圖紙方案，從鋼筋個(gè)數(shù)、斷面規(guī)格、受力方向各個(gè)視角，進(jìn)行檢測(cè)設(shè)計(jì)；3)準(zhǔn)確給出檢測(cè)方位，進(jìn)行斷面檢測(cè)時(shí)，需回避各類管線，比如金屬電線、導(dǎo)電金屬等；4)關(guān)注檢測(cè)區(qū)域的平整性，凹凸不平高差應(yīng)控制在0.5mm以內(nèi)，采取磨平方法去除；5)規(guī)范確定探頭規(guī)格，保護(hù)層厚度不高于6cm時(shí)，更換小探頭進(jìn)行探測(cè)。如果保護(hù)層高于6cm，可利用大探頭測(cè)定。

大數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)化時(shí)代已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了信息的集中化和量化，對(duì)大量私密信息的獲取已不再是難事，這其中也包括金融信息。金融信息一般包括個(gè)人身份、交易詳情以及償還情況等，此信息一旦泄露，會(huì)給客戶造成巨大的損失。造成信息泄露的主要因素有以下兩方面：一是數(shù)據(jù)分離，沒(méi)有實(shí)現(xiàn)共享，金融行業(yè)的各部門為了實(shí)現(xiàn)監(jiān)管而只針對(duì)本部門的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，使得相互聯(lián)系的數(shù)據(jù)相分離，沒(méi)有實(shí)現(xiàn)共享；二是部分?jǐn)?shù)據(jù)具有封閉性和延遲性。在一些特殊情況下，數(shù)據(jù)會(huì)存在全封閉的狀態(tài)，進(jìn)而無(wú)法進(jìn)行分析，即使能夠?qū)ζ溥M(jìn)行分析，由于數(shù)據(jù)的延遲，也沒(méi)能發(fā)揮出其優(yōu)勢(shì)，問(wèn)題和隱患依然存在。

2.7 拉伸速度

冷拉操作期間，關(guān)注拉伸速度的控制效果。如果拉伸速度較高，會(huì)引起鋼筋直徑變小，無(wú)法保障測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。如果拉伸速度不高，鋼筋拉伸處理無(wú)法達(dá)到要求，會(huì)降低檢測(cè)結(jié)果的參考價(jià)值。為此，加強(qiáng)拉伸速度控制，動(dòng)態(tài)調(diào)整“演變”、“壓力”等速度參數(shù)。積極利用信息技術(shù)，比如機(jī)器人、編程等，以此實(shí)時(shí)獲取拉伸速度，防止出現(xiàn)拉伸不均情況[3]。

3 實(shí)體項(xiàng)目中電磁感應(yīng)法測(cè)定鋼筋保護(hù)層情況的應(yīng)用分析

3.1 工程概況

某擴(kuò)建項(xiàng)目的2#樓，是-2層、+26層的項(xiàng)目結(jié)構(gòu)，建筑面積為12012m2，于2018年6月開(kāi)工，項(xiàng)目中10～15層使用的梁、板構(gòu)件，設(shè)計(jì)其鋼筋保護(hù)層，方案要求層厚為15mm、20mm。

3.2 檢測(cè)過(guò)程

使用電磁感應(yīng)法進(jìn)行檢測(cè)，測(cè)定10-15層的梁板，共抽樣檢測(cè)16+5根挑梁與挑板，測(cè)定其保護(hù)層厚度。16根待測(cè)挑梁，各布置了3條縱向鋼筋，5根待測(cè)挑板，各布置了6條縱向鋼筋，共計(jì)78個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)。清潔各測(cè)點(diǎn)位置，完成儀器讀數(shù)校準(zhǔn)工作，逐一鎖定挑梁、挑板各組構(gòu)件中的鋼筋方位。

各測(cè)點(diǎn)間隔200mm，保護(hù)層厚度的測(cè)定順序?yàn)椤坝勺笾劣摇薄?/p>

3.3 檢測(cè)分析

3.3.1 檢測(cè)結(jié)果分析(見(jiàn)表1)

表1 檢測(cè)結(jié)果

表1中，測(cè)點(diǎn)共有21個(gè)，使用的測(cè)點(diǎn)編號(hào)為“S+序號(hào)”，各測(cè)點(diǎn)均有至少3個(gè)測(cè)點(diǎn)。由檢測(cè)結(jié)果可知：實(shí)測(cè)鋼筋保護(hù)層，其層厚規(guī)范為15mm、20mm，實(shí)測(cè)結(jié)果均高于設(shè)計(jì)值，均符合保護(hù)層性能要求，此三個(gè)點(diǎn)位的構(gòu)件性能達(dá)到檢測(cè)要求。挑梁48個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)中，有45個(gè)測(cè)點(diǎn)達(dá)標(biāo)，達(dá)標(biāo)率93.8%。挑板30個(gè)測(cè)點(diǎn)中，有29個(gè)測(cè)點(diǎn)達(dá)標(biāo)，合格率為96.7%。因此，案例項(xiàng)目中的鋼筋保護(hù)層測(cè)定結(jié)果為“合格”。

3.3.2 檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確性的控制分析

1)在檢測(cè)實(shí)踐期間，會(huì)發(fā)生梁底雙排承重現(xiàn)象，針對(duì)上排承重鋼筋與相鄰梁側(cè)向的主筋，均需檢測(cè)其保護(hù)層。此時(shí)，將掃描位置，從“梁底”變更為“梁側(cè)”。依據(jù)檢測(cè)原理，探測(cè)儀器會(huì)參照探頭返回的信號(hào)情況，準(zhǔn)確獲取保護(hù)層厚度。檢測(cè)期間，信號(hào)強(qiáng)弱的干擾條件有三個(gè)：①鋼筋規(guī)格；②鋼筋間隔；③探頭與鋼筋的軸線角度。為此，測(cè)量期間，應(yīng)盡量提高檢測(cè)結(jié)果的精確性，做出如下處理。

2)參照配筋圖，規(guī)范添加鋼筋直徑參數(shù)。如果檢測(cè)設(shè)備、被測(cè)主體的鋼筋參數(shù)一致，會(huì)減少鋼筋規(guī)格形成的檢測(cè)干擾問(wèn)題，增加檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，獲取更為真實(shí)的檢測(cè)結(jié)果。如果檢測(cè)儀器中鋼筋直徑參數(shù)，等于實(shí)際鋼筋參數(shù)的2倍，檢測(cè)結(jié)果相比真實(shí)值會(huì)高出至少10%。如果檢測(cè)儀器中的鋼筋直徑添加數(shù)值，等于實(shí)際被測(cè)鋼筋參數(shù)的一半，實(shí)測(cè)結(jié)果比真實(shí)值會(huì)減少至少10%。由此可見(jiàn)：檢測(cè)設(shè)備應(yīng)規(guī)范添加鋼筋直徑，以此獲取更真實(shí)的檢測(cè)結(jié)果。

3)緊密貼合構(gòu)件表層，防止出現(xiàn)縫隙問(wèn)題，維護(hù)檢測(cè)操作的嚴(yán)謹(jǐn)性，嚴(yán)控正偏差問(wèn)題。檢測(cè)期間，要?jiǎng)蛩俑淖兲筋^方位，保護(hù)層厚度未達(dá)到檢測(cè)設(shè)備最小量程時(shí)，添加墊塊進(jìn)行檢測(cè)[4]。

4)依據(jù)電磁感應(yīng)的測(cè)定原理，探頭處于被測(cè)主體上方位置時(shí)，此時(shí)探測(cè)設(shè)備與被測(cè)主體的間隔最小，返回信號(hào)強(qiáng)度會(huì)達(dá)到最高值。當(dāng)信號(hào)強(qiáng)度出現(xiàn)下滑情況時(shí)，能夠判定出最高值，此時(shí)探頭到達(dá)被測(cè)主體的其他位置。為此，探測(cè)掃描操作，應(yīng)加強(qiáng)移動(dòng)速度的保持，速度一般設(shè)定為20mm/s，便于及時(shí)判斷信號(hào)最強(qiáng)的位置。關(guān)注儀器鳴響期間，探頭軸線所在沿線方向，是否有鋼筋。此時(shí)，需放慢速度，往回掃描，保證信號(hào)峰值判斷的準(zhǔn)確性，以此提高鋼筋位置鎖定的精確性。

5)探頭與被測(cè)主體的夾角數(shù)值為20°時(shí)，測(cè)量結(jié)果大于真實(shí)結(jié)果10%。探頭與被測(cè)主體的夾角數(shù)值為90°時(shí)，檢測(cè)結(jié)果大于真實(shí)值至少20%。

3.3.3 保護(hù)層厚度的前期設(shè)計(jì)分析

檢測(cè)結(jié)果會(huì)直接反映前期設(shè)計(jì)的合理性，厚度設(shè)計(jì)嚴(yán)謹(jǐn)，對(duì)于后續(xù)檢測(cè)形成參考。工程中檢測(cè)主體的前期保護(hù)層厚度設(shè)計(jì)參數(shù)為“15mm”、“20mm”，實(shí)際檢測(cè)結(jié)果均高于設(shè)計(jì)參數(shù)，證明工程結(jié)構(gòu)符合設(shè)計(jì)要求。為此，前期設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)保證鋼混處于協(xié)同作業(yè)狀態(tài)，切實(shí)提高構(gòu)件的承重性?；炷敛牧铣霈F(xiàn)碳化情況時(shí)，不會(huì)改變主筋的使用時(shí)間，會(huì)延長(zhǎng)主筋銹蝕的發(fā)展時(shí)間，由此體現(xiàn)出保護(hù)層的作用。工程管理期間，保護(hù)層的防護(hù)效果欠佳，室外、露天各位置的構(gòu)件，并未關(guān)注保護(hù)層的檢測(cè)工作。工程正式使用后，較短時(shí)間出現(xiàn)保護(hù)層裂開(kāi)、保護(hù)層掉落等不利現(xiàn)象，引起主筋暴露于空氣中，形成鋼筋銹蝕問(wèn)題，由此減少了構(gòu)件的剩余可用時(shí)間[5]。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，鋼筋保護(hù)層的實(shí)際情況，直接關(guān)聯(lián)于鋼混結(jié)構(gòu)性能。使用電磁感應(yīng)方法，規(guī)范檢測(cè)保護(hù)層厚度，需準(zhǔn)確找出鋼筋布置方案，合理給出測(cè)點(diǎn)，控制探頭速度，綜合給出測(cè)試結(jié)果。在實(shí)踐中，應(yīng)從檢測(cè)設(shè)備鋼筋參數(shù)、墊塊使用、探頭角度等多個(gè)方面，進(jìn)行檢測(cè)精度控制，以此保證檢測(cè)結(jié)果的可參考性，助力工程檢測(cè)工作發(fā)展。