淺談鋼筋保護(hù)層厚度的檢測(cè)技術(shù)

陳慕鴻

（潮安縣建筑工程質(zhì)量檢測(cè)站，廣東 潮州 515638）

《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（2011）GB50204-2002以下簡(jiǎn)稱《規(guī)范》，做了局部修訂，且自2011年8月1日起實(shí)施，其中，第5.2.1、5.2.2條為強(qiáng)制性條文[1]。整體上，《規(guī)范》的檢測(cè)目的是為了確保結(jié)構(gòu)安全，真實(shí)反映混凝土受力鋼筋位置等質(zhì)量指標(biāo)，尤其是強(qiáng)調(diào)混凝土結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量驗(yàn)收，只要混凝土結(jié)構(gòu)子分部工程出現(xiàn)于現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)與裝配式結(jié)構(gòu)建筑工程中，都要求進(jìn)行結(jié)構(gòu)實(shí)體鋼筋保護(hù)層厚度檢驗(yàn)。簡(jiǎn)單來說，結(jié)構(gòu)實(shí)體檢驗(yàn)的主要內(nèi)容包括：鋼筋保護(hù)層厚度、混凝土強(qiáng)度以及合同約定的項(xiàng)目。而結(jié)構(gòu)構(gòu)件中的懸臂梁、板中受力鋼筋的耐久性與承載力，會(huì)深受鋼筋保護(hù)層厚度的檢驗(yàn)質(zhì)量影響。所以，以下將結(jié)合工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)鋼筋保護(hù)層厚度的檢測(cè)技術(shù)主要內(nèi)容進(jìn)行探討。

1 檢驗(yàn)的構(gòu)件概述

混凝土結(jié)構(gòu)中的梁、板類構(gòu)件為結(jié)構(gòu)實(shí)體鋼筋保護(hù)層厚度檢驗(yàn)所涉及的構(gòu)件。在檢驗(yàn)工作中，先要明確測(cè)試對(duì)象，充分掌握檢驗(yàn)的梁、板構(gòu)件相關(guān)概念；再者，現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)過程中容易出現(xiàn)糾紛的就是界定次梁、挑梁的數(shù)量，還有分割后的樓板構(gòu)件的數(shù)量計(jì)算問題。其中，所謂混凝土板，指的是直接承受樓（層）面荷載的板類構(gòu)件；混凝土梁，則指包括將樓（屋）面荷載傳送到相鄰主梁上的鋼筋混凝土條形構(gòu)件，廣義理解為將樓（屋）蓋荷載傳遞到相鄰的柱、墻上的鋼筋混凝土條形構(gòu)件。鋼筋混凝土梁式構(gòu)件中通常是一根、一跨為一構(gòu)件；還有根據(jù)計(jì)算單元的劃分確定鋼筋混凝土板。GB50204-2002中5.2.1條規(guī)定：“鋼筋進(jìn)場(chǎng)時(shí)，應(yīng)按國(guó)家現(xiàn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定抽取試件作力學(xué)性能和重量偏差檢驗(yàn)，檢驗(yàn)結(jié)果必須符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定”。該修訂增加了重量偏差作為鋼筋進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收的要求。條文指出：一是檢查數(shù)量，應(yīng)按進(jìn)場(chǎng)的批次與產(chǎn)品的抽樣檢驗(yàn)方案來確定；二是檢驗(yàn)方法，則應(yīng)具備檢查出廠合格證、出廠檢驗(yàn)報(bào)告以及進(jìn)場(chǎng)復(fù)驗(yàn)報(bào)告。

2 檢驗(yàn)方法及原理

電磁感應(yīng)法是當(dāng)前國(guó)內(nèi)外較常用的鋼筋保護(hù)層厚度檢測(cè)方法，其原理為：在被測(cè)結(jié)構(gòu)內(nèi)部局部范圍內(nèi)，檢測(cè)儀器通過傳感器發(fā)射電磁場(chǎng)，與此同時(shí)，接受感生磁場(chǎng)（由發(fā)射磁場(chǎng)內(nèi)金屬介質(zhì)產(chǎn)生的），再經(jīng)過轉(zhuǎn)換方式成數(shù)字化電信號(hào)，經(jīng)主機(jī)系統(tǒng)實(shí)時(shí)分析處理，最終判定鋼筋的直徑、位置以及保護(hù)層厚度等參數(shù)[2]。具體來說，無損檢測(cè)與破損檢測(cè)是鋼筋保護(hù)層厚度的檢測(cè)方法。無損檢測(cè)則主要包括：一是利用電磁感應(yīng)原理檢測(cè)，此方法不僅效率高，而且操作簡(jiǎn)便，故得到廣泛使用；二是通過電磁波波動(dòng)原理檢測(cè)的雷達(dá)檢測(cè)，此方法因?yàn)槌杀具^高，很少人使用。破損檢測(cè)一般是通過剔鑿構(gòu)件表面混凝土，鋼筋得以露出，就進(jìn)行直接測(cè)量鋼筋保護(hù)層的厚度；此類方法很明顯一點(diǎn)就是檢測(cè)后構(gòu)件還需要修復(fù)，如果進(jìn)行大面積檢測(cè)，則加大工作強(qiáng)度，效率低，所以雖然它直接、準(zhǔn)確，目前主要還是以無損檢測(cè)的電磁感應(yīng)檢測(cè)為主。據(jù)筆者的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，在檢測(cè)前應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙?jiān)敿?xì)了解所檢測(cè)的構(gòu)件中鋼筋品種、公稱直徑、布置狀況以及對(duì)檢測(cè)儀進(jìn)行預(yù)熱和調(diào)零。為提高保護(hù)層檢測(cè)儀的準(zhǔn)確性，在現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)過程中，筆者都會(huì)開鑿驗(yàn)證2至3處儀器測(cè)定的部位，一來避免不必要的質(zhì)量爭(zhēng)議；二來還可比較兩種測(cè)定方法的結(jié)果，來驗(yàn)證儀器的測(cè)試精度。此外，保護(hù)層厚度檢測(cè)誤差不宜大于1mm。

3 現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)準(zhǔn)備工作及注意控制要點(diǎn)

3.1 抽取數(shù)量的規(guī)定

《規(guī)范》GB50204-2002附錄E.0.1第2條規(guī)定，對(duì)梁、板類構(gòu)件，進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí)應(yīng)各抽取大于5個(gè)構(gòu)件或構(gòu)件數(shù)量的2%；若存在懸挑構(gòu)件時(shí)，進(jìn)行檢驗(yàn)所抽取的構(gòu)件中梁類、板類構(gòu)件所占比例都不應(yīng)小于50%。但在實(shí)際工程中，常出現(xiàn)這樣的誤解，認(rèn)為檢測(cè)時(shí)只需抽取梁與板數(shù)量的總數(shù)為大于5個(gè)，事實(shí)上，應(yīng)該是各不少于5個(gè)，同理其構(gòu)件數(shù)量各不小于2%。還有，一定要重視懸挑構(gòu)件的檢測(cè)，因?yàn)楫?dāng)其無法達(dá)到鋼筋保護(hù)層厚度時(shí)，承載力將無法發(fā)揮應(yīng)有作用，將會(huì)埋下工程隱患。這也是為什么修訂后《規(guī)范》中將檢查數(shù)量?jī)?nèi)容列為強(qiáng)制性的主要原因。

3.2 抽樣的代表性部位選擇及現(xiàn)場(chǎng)

《規(guī)范》GB50204-2002附錄E.0.2規(guī)定：每根鋼筋應(yīng)在有代表性部位測(cè)量1點(diǎn)。其中，“有代表性的部位”指該處鋼筋保護(hù)層厚度可能對(duì)構(gòu)件承載力或耐久性影響比較重要的部位。如影響到承載力的簡(jiǎn)支梁、框架梁，這是由于鋼筋保護(hù)層厚度會(huì)因其跨中彎矩較大而過大，梁的有效截面高度減小，繼而降低承載力。所以，梁底部的跨中位置可作為代表性部位進(jìn)行檢測(cè)，同時(shí)為了提高檢測(cè)效率，可適當(dāng)避開梁兩端因其與柱節(jié)點(diǎn)處鋼筋密集。同理，板類構(gòu)件也適應(yīng)選取跨中底部位置作為代表性部位檢測(cè)；懸挑類構(gòu)件代表性部位則應(yīng)選取梁或板根部上端鋼筋，這是基于考慮其主要受力在根部上端的原因。

3.3 現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)過程的控制要點(diǎn)

在現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)過程中，通常會(huì)有人疑惑：梁構(gòu)件底部設(shè)計(jì)配筋為7根，但事實(shí)上測(cè)試人員只提供4個(gè)數(shù)據(jù)。其實(shí)此結(jié)果數(shù)據(jù)來源于，選定梁類構(gòu)件后，開始檢測(cè)構(gòu)件底排全部縱向受力鋼筋，如當(dāng)?shù)撞夸摻?根，放置方式為下4上3時(shí)，數(shù)據(jù)就是由下4產(chǎn)生的。板類類型構(gòu)件數(shù)量的選定，檢驗(yàn)時(shí)應(yīng)選取不少于6根縱向受力鋼筋。測(cè)試過程中：梁類構(gòu)件檢測(cè)中，梁底多排鋼筋的構(gòu)件只測(cè)最下排，同時(shí)注意應(yīng)避開箍筋，再測(cè)試梁底縱向主筋保護(hù)層厚度；板類構(gòu)件檢測(cè)時(shí)，為避免誤將上排筋作為測(cè)點(diǎn)，在檢測(cè)時(shí)應(yīng)盡量避讓構(gòu)件中的金屬埋件、管線等物體，然后測(cè)試縱、橫向鋼筋；懸挑類構(gòu)件檢測(cè)時(shí)，為貼近構(gòu)件真實(shí)表現(xiàn)，應(yīng)盡量清理表面浮漿雜物。

3.4 現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)結(jié)果的評(píng)定

為盡量消除焊接接頭、箍筋、綁絲的影響，在檢驗(yàn)鋼筋密集的構(gòu)件部位時(shí)，造成主筋位置與保護(hù)層厚度的判斷失誤，應(yīng)開鑿表面混凝土實(shí)測(cè)主筋。而對(duì)于懸挑類構(gòu)件的測(cè)試，如果數(shù)據(jù)出現(xiàn)偏大情況，構(gòu)件的實(shí)際情況判定就需要多注意，為判斷受彎構(gòu)件的有效截面高度（h0）能否達(dá)到設(shè)計(jì)要求，可根據(jù)實(shí)際情況測(cè)量構(gòu)件的實(shí)際高度（厚度）。

4 驗(yàn)收評(píng)判階段

檢驗(yàn)結(jié)果判定為合格的標(biāo)準(zhǔn)，一是全部抽檢構(gòu)件測(cè)點(diǎn)的合格率大于90%，如果合格率在80%～90%之間的，需要再抽取相同數(shù)量的構(gòu)件復(fù)檢，將前后兩次抽樣測(cè)點(diǎn)的總和計(jì)算合格率，＞90%時(shí)視為合格。值得注意的是，在此指的合格率不能以構(gòu)件的數(shù)量取代計(jì)算，而是指全部測(cè)點(diǎn)的合格點(diǎn)數(shù)百分比。二是每次抽樣檢驗(yàn)結(jié)果中，不合格點(diǎn)最大偏差宜小于規(guī)定允許偏差的1.5倍；例如梁類構(gòu)件偏差不大于+15mm，-10.5mm；再如板類構(gòu)件偏差小于+12mm，-7.5mm。當(dāng)抽樣檢驗(yàn)偏差達(dá)不到這些規(guī)定時(shí)，都應(yīng)將直接視此次檢驗(yàn)結(jié)果不合格，更不再以全部測(cè)點(diǎn)合格率作為評(píng)定。

5 小結(jié)

綜上所述，所提及的鋼筋保護(hù)層厚度檢測(cè)技術(shù)及注意事項(xiàng)，都是根據(jù)《規(guī)范》GB50204-2002相關(guān)條文規(guī)定以及筆者實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)展開闡述。雖然對(duì)檢驗(yàn)工作的各個(gè)細(xì)節(jié)無法一一作說明，但也對(duì)檢驗(yàn)過程中重要內(nèi)容及質(zhì)量控制點(diǎn)作了分析。希望本文有關(guān)見解能為檢測(cè)人員與現(xiàn)場(chǎng)人員，提高鋼筋保護(hù)層厚度檢測(cè)的規(guī)范認(rèn)識(shí)，對(duì)工程實(shí)體質(zhì)量做出更準(zhǔn)確、合理的評(píng)定。

[1] 中國(guó)建筑科學(xué)研究院.GB50204-2002混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[S].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2010.

[2] 周克印.建筑工程結(jié)構(gòu)無損檢測(cè)技術(shù)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社材料科學(xué)與工程出版中心.