結構實體鋼筋保護層厚度檢測與評定標準探討

周 磊吳吉劍

(1南京匯錦工程項目管理有限公司 江蘇南京 210000 中設設計集團股份有限公司 江蘇南京 210000)

結構實體鋼筋保護層厚度檢測與評定標準探討

周 磊1吳吉劍2

(1南京匯錦工程項目管理有限公司 江蘇南京 210000 中設設計集團股份有限公司 江蘇南京 210000)

鋼筋保護層厚度對結構實體的承載力和耐久性起著非常重要的作用。如何正確利用現行標準進行檢測、驗收和評定，對判定結構實體質量至關重要。通過對鋼筋保護層厚度檢測與評定標準進行探討，為工程技術管理人員和質量監督部門控制鋼筋保護層厚度及驗收提供參考。

鋼筋保護層；檢測；評定；標準

鋼筋保護層厚度在結構實體驗收中被提到了越來越重要的地位，本文對鋼筋保護層厚度驗收標準進行匯總、分析研究影響鋼筋保護層厚度因素，對檢測與評定標準進行探討，提出驗收建議控制標準，供工程技術及管理人員作為參考。

1.0 鋼筋保護層厚度驗收標準

（1）《公路工程質量檢驗評定標準 第一冊 土建工程》（JTG F80/1-2012）

（2）《公路工程質量督查辦法》（交通部質監公字[2007]5號）

（3）《水運工程質量檢驗標準》（JTS 257-2008）

（4）《水運工程混凝土質量控制標準》（JTS 202-2-2011）

（5）《混凝土結構耐久設計與施工指南》（CCES01-2004）

2.0 檢測規程及設備

2.1 鋼筋保護層厚度檢測規程

涉及鋼筋保護層厚度檢測的規范規程有：

（1）《混凝土中鋼筋檢測技術規程》（JGJ/T 152-2008）（2）《水運工程混凝土試驗規程》（JTJ 270-1998）

2.2 代表性檢測設備

常用鋼筋保護層厚度檢測設備有：

（1）CM9鋼筋保護層厚度測試儀(英國)

（2）混凝土保護層厚度測定儀（北京KON－RBL(D)）（3）鋼筋檢測儀（北京，型號：300A/300B/300C）（4）ZBL-R630混凝土鋼筋測量儀（北京）

2.3 檢測存在的問題

主要表現為：儀器測試精度不夠；探頭及測點附近有金屬物；主筋和箍筋（或架立筋）等交叉鋼筋之間的相互影響；帶肋鋼筋肋的影響等。

3.0 鋼筋保護層厚度影響因素及控制措施

3.1 鋼筋保護層厚度影響因素

鋼筋保護層厚度的主要作用有兩點：一是保證鋼筋與砼的粘結力。鋼筋與砼之間在荷載作用下產生劈裂應力，保護層厚度較薄時，鋼筋與砼之間很快產生劈裂破壞，直接影響砼構件的承載力；二是保證砼結構的耐久性。砼在大氣中會產生碳化，當碳化深度達到鋼筋表面時，鋼筋產生銹蝕，直接影響砼構件的耐久性。因此，為確保砼構件的承載力和耐久性，現行的砼結構施工質量驗收規范和設計規范，均把保護層厚度提到一個很高的位置，要求在結構驗收時必須提供保護層厚度實體檢測結果，作為結構驗收的依據之一。

在實際的施工中，鋼筋保護層厚度受施工現場眾多因素的影響，使鋼筋保護層厚度出現較大的偏差。影響鋼筋保護層厚度檢測合格率不高的原因主要有：

（1）操作人員的工作責任心和技術水平

作業前技術交底不夠，對鋼筋保護層的重要性認識不足，操作人員質量意識薄弱。

（2）施工機械設備

表現為模板平整度不達標、安裝模板時定位精度不夠、鋼筋保護層墊塊不符合規范要求等。

（3）施工工藝的影響

表現在鋼筋綁扎及立模完成后未經監理驗收；現場人員隨意在安裝好的鋼筋上亂踩，澆筑砼時，操作人員亂踩踏鋼筋；混凝土澆筑及振搗工藝不符合規范要求等。

3.2 鋼筋保護層厚度控制措施

提高混凝土結構耐久性的根本途徑是增加混凝土本身的密實性和鋼筋的混凝土保護層厚度。控制鋼筋保護層厚度可從以下幾個方面展開：

（1）充分理解規范條款的要求和相互關系

主要是鋼筋安裝、模板立模后的驗收精度要求和成品保護層驗收標準的理解和把握。

（2）設計控制

設計時除要保證主筋保護層厚度外，箍筋保護層也應滿足規范要求。建議以最外層鋼筋的保護層厚度控制。另外，在設計保護層厚度時，要考慮帶肋鋼筋的肋對保護層及其檢測結果的影響。當實施的保護層厚度不能滿足規范要求時，可向設計單位提出意見，實施變更。

（3）施工工藝控制

1）鋼筋安裝

首先必須加強鋼筋加工過程控制，提高鋼筋下料的尺寸精度。梁或板底面和側面采用支撐件來控制保護層厚度，支撐件可采用硬塑料或砂漿墊塊；上部鋼筋保護層厚度一般以箍筋或架立鋼筋高度來控制，同時應能承受一定的沖擊力。

2）砼澆筑

①在澆筑砼前，必須由相關人員對鋼筋保護層進行檢查驗收，驗收合格方可澆筑砼；傾倒砼時要盡量減少對鋼筋的沖擊；澆筑砼采用“后退法”，嚴禁采用“前進法”；操作人員盡量避免踩踏鋼筋，特別是結構的上部鋼筋。

②在澆筑砼時，派專職鋼筋工進行護筋，發現鋼筋被踩踏或支撐件移位時，及時進行修整。

③為減少混凝土澆筑過程中對鋼筋位置的影響，混凝土應按一定厚度、順序和方向分層澆筑。

（4）組織管理控制

①作業前對操作人員進行詳細的技術交底，并進行現場操作示范和講解；強調鋼筋保護層的重要性，提高人員思想意識。

②合理安排各工種施工順序，避免其他工種在安裝好的鋼筋上踩踏作業。

③鋼筋保護層的墊塊的設置采取專人負責制和檢查驗收制。

4.0 鋼筋保護層厚度驗收標準

4.1 鋼筋保護層厚度控制標準討論

綜上所述，鋼筋保護層對實體鋼筋混凝土結構而言是十分重要的，除加強施工工藝及過程控制外，鋼筋保護層厚度的驗收和評定標準的明確和統一也顯得迫在眉睫，呈現以下特點：

（1）各規范對鋼筋保護層厚度誤差的要求各不相同。

（2）各規范對鋼筋保護層厚度誤差的要求均存在正誤差和負誤差，且一般對負誤差要求更為嚴格。

（3）部分規范對鋼筋保護層厚度檢測有工前、工后之分，部分規范僅有工前要求。

（4）混凝土結構物所處自然環境不同，鋼筋保護層厚度最小值要求不同，處于海水或腐蝕環境中的結構物鋼筋保護層厚度要求不應出現負值。

（5）不同類型的混凝土結構物對鋼筋保護層厚度誤差要求是不同的。

4.2 鋼筋保護層厚度驗收控制標準研討

4.2.1 檢測儀器設備要求

建議采用電磁原理的檢測設備，具有較好的電磁屏蔽作用，不受外界金屬電磁的干擾。主要要求如下：

①主要技術指標

保護層厚度測量范圍（鋼筋直徑Φ6mm～Φ50mm）：第一量程：6mm～90mm;第二量程：10mm～180mm。

②工作環境要求：

環境溫度：-10℃～40℃；相對濕度：＜90%RH；

4.2.2 鋼筋安裝驗收要求

對鋼筋混凝土工程，在混凝土澆筑前，鋼筋保護層厚度的控制建議按照《公路工程質量檢驗評定標準 第一冊 土建工程》（JTG F80/1-2012）執行。

4.2.3 半成品或成品鋼筋保護層厚度驗收標準

根據混凝土結構鋼筋保護層設計情況和檢測儀器設備情況，參照國標及其他行業標準，目前在用的混凝土結構半成品、成品鋼筋保護層厚度驗收標準如下：

①第一種方法：《公路工程質量督查辦法》（交通部質監公字[2007]5號）

采用電磁方法檢測，按統計方法評定，特征值與設計值的比值應為0.9～1.3，不超出為合格，計算合格率。

②第二種方法：《混凝土結構工程施工質量驗收規范》（GB 50204-2015）

鋼筋保護層厚度檢驗時，縱向受力鋼筋保護層厚度的允許偏差，對梁類構件為+10mm，-7mm；對板類構件為+8mm，-5mm。

按單點保護層厚度檢測結果計算合格率：合格點數占總檢測點數的比率。

目前，交通橋梁結構對一般鋼筋混凝土工程結構實體檢查驗收時，采用第一種方法《公路工程質量督查辦法》（交通部質監公字[2007]5號）進行檢評。

4.2.4 標準執行討論

采用《公路工程質量督查辦法》（交通部質監公字[2007]5號）中明確的評定方法時，“特征值”建議按正態分布的方法計算：其中：BH—保護層厚度代表值（mm）；—保護層厚度平均值（mm）；K —保證率系數，高速公路取1.645；S —標準差。

按上述公式得到的代表值計算保護層厚度合格率，對極值無具體規定，可能會出現漏判對混凝土耐久性有嚴重影響的情況，因此，建議對鋼筋保護層厚度極值作出規定：普通鋼筋的混凝土保護層厚度BH，不應小于滿足耐久性要求的保護層厚度最小值與保護層厚度施工負允差△之和，即：其中：—保護層厚度最小值（mm），一般地區工程建議按《混凝土結構耐久設計與施工指南》（CCES01-2004）取值，板、墻等面形構件20mm～30mm，梁、柱等條形構件 30mm～35mm，同時保護層厚度應不小于所保護鋼筋的直徑；受海水環境影響的工程建議參照《水運工程混凝土質量控制標準》（JTS 202-2-2011）取值，一般不小于 50mm～80mm。Δ—施工負允差（mm），建議按鋼筋立模的負允差取值，柱、梁、拱肋為-5mm，基礎、錨碇、墩臺為-10mm，板為-3mm；

建議在判定合格率的基礎上，對保護層厚度實測值小于BH的構件單獨列出，并應采取相應的保護措施，確保構件混凝土耐久性達到設計和規范要求。

為防止混凝土保護層過厚影響結構受力情況的發生，也應對保護層厚度最大值予以規定，鋼筋保護層最大厚度建議按梁類構件為mm，板類構件為mm判定計算合格率。

5.0 結語

本文在對影響鋼筋保護層厚度諸因素及控制措施論述的基礎上，結合施工、設計及檢測經驗，重點對鋼筋保護層厚度檢評標準、儀器設備等予以討論，并從耐久性角度出發，提出驗收標準的補充建議，為設計、施工、監理、質量檢評等單位工程技術及管理人員進行質量控制提供參考。

無論采用哪種方法對鋼筋保護層厚度進行檢驗和評定，都必須注意加強檢評的及時性、準確性和規范性，發現問題，及時分析原因，并采取有力措施加以控制，以進一步提高鋼筋保護厚度合格率，切實發揮鋼筋保護層對結構實體承載力和耐久性的保證作用，以延長鋼筋混凝土結構實體的使用壽命。

[1]《公路工程質量檢驗評定標準》JTGF80/1-2012[S],北京：人民交通出版社，2012

[2]《公路工程質量督查辦法》交通部質監公字[2007]5號[Z]，2007

[3]《混凝土結構工程施工質量驗收規范》GB 50204-2015 [S]，北京：中國建筑工業出版社，2015

[4]《混凝土中鋼筋檢測技術規程》JGJ/T 152-2008[S],北京：中國建筑工業出版社，2008

G322

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1007-6344（2017）02-0313-02

周磊，女，1979.6.16，河南信陽，本科（工程師），工程項目管理，南京匯錦工程項目管理有限公司吳吉劍，男，1975.10.18，河南信陽，本科（高工），工程項目管理，中設設計集團股分有限公司