官渡黃河大橋墩柱鋼筋保護層厚度檢測

【摘要】本項目橋梁墩柱具有數(shù)量大、鋼筋籠箍筋密集的特點。為了確保混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋保護層厚度檢測工作的正常進行，取得正確、可靠、有效的檢測數(shù)據(jù)，能夠真實、客觀的反映橋梁墩柱保護層厚度施工質(zhì)量，特制定本作業(yè)指導(dǎo)書。

【關(guān)鍵詞】工程概況；編制目的；檢測依據(jù)；檢測方法及原理；儀器設(shè)備；檢測步驟

【Abstract】The bridge pier has a large number of columns， reinforced cage hoop-intensive features. In order to ensure the normal construction of the thickness of the protective layer of the reinforced concrete in the concrete structure， the correct， reliable and effective test data can be obtained， which can reflect the construction quality of the protective thickness of the bridge pillar.

【Key words】Engineering basis；Preparation purpose；Detection basis；Detection methods and principles；Equipment；Detection steps

1. 工程概況

國道107官渡黃河大橋項目路線全長31.775公里，采用一級公路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計時速100公里/小時。全線設(shè)特大橋7377米/1座，大橋127.08米/1座，中橋360.08米/6座，小橋63.14米/3座，涵洞49道；互通式立交2座，分離式立交1座，通道2道，平面交叉46處；服務(wù)區(qū)1處，養(yǎng)護工區(qū)2處，監(jiān)控分中心1處，黃河特大橋主線收費站1處。

2. 墩柱構(gòu)造

墩身采用C35混凝土結(jié)構(gòu)，主筋鋼筋采用HRB400 25mm均勻豎向分布，箍筋采用HPB300 12mm上下并排綁扎繞箍方式。本項目橋梁墩柱具有數(shù)量大、鋼筋籠箍筋密集的特點。立柱工程數(shù)量及鋼筋間距見表1，表2：

3. 編制目的

為了確保混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋保護層厚度檢測工作的正常進行，取得正確、可靠、有效的檢測數(shù)據(jù)，能夠真實、客觀的反映橋梁墩柱保護層厚度施工質(zhì)量，

特制定本作業(yè)指導(dǎo)書。

4. 檢測依據(jù)

（1）JGJ/T 152-2008《混凝土中鋼筋檢測技術(shù)規(guī)程》，住房城鄉(xiāng)建設(shè)部。

（2）GB50204-2015《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)程》，住房城鄉(xiāng)建設(shè)部、質(zhì)檢總局。

（3）《橋梁隧道工程》公路水運工程試驗檢測用書（2016年版），交通部安全與質(zhì)量監(jiān)督管理司、交通部職業(yè)資格中心。

5. 檢測方法及原理

（1）檢測方法：采用電磁無損檢測方法進行檢測。

（2）檢測原理：儀器探頭產(chǎn)生一個磁場，當(dāng)某條鋼筋或其他金屬物體位于這個電磁場內(nèi)時，會引起這個電磁場磁力線的改變，造成局部電磁場強度的變化。電磁場強度的變化和金屬物大小與探頭距離存在一定的對應(yīng)關(guān)系。如果把特定尺寸的鋼筋和所要調(diào)查的材料進行適當(dāng)標(biāo)定，通過探頭測量并由儀表顯示出來這種對應(yīng)關(guān)系，即可估測混凝土中鋼筋的位置、深度和尺寸。

6. 儀器設(shè)備

6.1 檢測儀器包括探頭、儀表和鏈接導(dǎo)線，儀表可進行模擬或者數(shù)字的指示輸出，較先進的儀表還具有圖形顯示功能，儀器可用電池或者外接電源供電。

6.2 儀器性能要求：當(dāng)混凝土保護層厚度為10～50mm時，混凝土保護層厚度檢測的允許誤差為±1mm，鋼筋間距檢測的允許誤差為±3mm。

6.3 儀器設(shè)備每年進行一次全面檢查及檢定，其技術(shù)性能指標(biāo)應(yīng)符合規(guī)范、規(guī)程、規(guī)定的要求。

7. 環(huán)境條件

儀器能適用于溫度0～40℃、相對濕度≤85%、無強磁場干擾的環(huán)境條件。

8. 檢測步驟

8.1 儀器準(zhǔn)備。

開機檢查：

按下開機鍵，檢查開機顯示和電池電量，若電池電量不足，及時更換電池。

8.2 檢測前準(zhǔn)備。

（1）檢查被測混凝土表面應(yīng)比較平整，掃描面無較高的突起物或浮灰。

（2）查看圖紙并詢問現(xiàn)場施工人員，在菜單界面中設(shè)置“鋼筋直徑”和“鋼筋間距”。

（3）儀器操作：沿垂直鋼筋方向勻速移動傳感器，通過觀察信號強度條、保護層厚度值和蜂鳴器聲音可以判斷鋼筋位置，驗證布筋方向。蜂鳴器發(fā)出鳴叫聲：此時儀器提示傳感器越過一條鋼筋，正向相反方向移動。信號強度條由小逐漸變大，然后又變小：傳感器逐漸接近鋼筋時，信號強度條逐漸變大；反之，信號強度條變小，找到該值最大的位置，即是鋼筋的準(zhǔn)確位置。若信號強度條無明顯變化，表明傳感器正沿鋼筋移動。

8.3 檢測：

8.3.1 按施工圖紙在試驗記錄上記錄軸線、鋼筋直徑、保護層厚度設(shè)計值、構(gòu)件名稱及指北針。

8.3.2 初步確定鋼筋位置：將探頭放置在被檢測部位表面，沿被測鋼筋走向的垂直方向勻速緩慢移動探頭，根據(jù)信號提示判定鋼筋位置，在對應(yīng)鋼筋位置的混凝土表面處做出標(biāo)記。

8.3.3 確定箍筋或橫向鋼筋位置：避開被測鋼筋，在中間部位沿與被測鋼筋垂直方向用8.3.2的方法檢測與被測鋼筋垂直的箍筋或橫向鋼筋，并標(biāo)記出其位置。

8.3.4 確定被測鋼筋的檢測部位：在相鄰箍筋或橫向鋼筋的中間部位。沿被測鋼筋的垂直方向進行檢測。

8.3.5 準(zhǔn)確測量鋼筋保護層厚度：設(shè)定鋼筋探測儀量程范圍及鋼筋公稱直徑，沿被測鋼筋軸線選擇相鄰鋼筋影響較小位置，并應(yīng)避開鋼筋接頭和綁絲，讀取第一次檢測的保護層厚度值，在被測鋼筋同一位置應(yīng)重復(fù)檢測一次，讀取第二次的保護層厚度值。

8.3.6 檢測完畢后，關(guān)閉主機，裝入儀器套內(nèi)。

9. 檢測注意事項

9.1 采用電磁感應(yīng)法檢測，鋼筋最小凈間距D與鋼筋保護層厚度S之比D/S<3，且兩根鋼筋并在一起時，需要進行儀器測量直徑的特殊設(shè)置，來滿足保護層測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。儀器測量直徑的選擇如下：

兩根鋼筋豎向并在一起（圖1），等效直徑d=3（d1+d2）/4

兩根鋼筋橫向并在一起（圖2），等效直徑d=d1+d2

9.2 當(dāng)鋼筋保護層厚度在50mm以內(nèi)時，同一位置2次測定值的偏差應(yīng)不大于1mm；

9.3 鋼筋檢測時應(yīng)避開多層、網(wǎng)格狀鋼筋交叉點及鋼筋接頭位置；

9.4 鋼筋檢測時應(yīng)避開混凝土中預(yù)埋鐵件、金屬管等鐵磁性物質(zhì)；

9.5 鋼筋檢測時應(yīng)避開強交變電磁場（如電機、電焊機等）以及測點周邊較大金屬結(jié)構(gòu)對檢測結(jié)果的影響；

9.6 檢測面應(yīng)為混凝土表面，并應(yīng)清潔、平整，當(dāng)混凝土表面粗糙不平影響精度時，應(yīng)使混凝土表面達到混凝土驗收標(biāo)準(zhǔn)的要求后進行測量；

9.7 混凝土中鋼筋嚴(yán)重銹蝕時，不應(yīng)采用電磁感應(yīng)法檢測鋼筋保護層厚度；

9.8 當(dāng)實際混凝土保護層厚度小于鋼筋探測儀最小示值時，應(yīng)加墊非鐵磁性墊塊進行檢測；

9.9 檢測中注意做好安全防護措施。

10. 鋼筋保護層檢測實例

10.1 實體工程概況。

實體工程為本項目大賓分離式立交橋墩柱，中心樁號K9+380.5，墩柱直徑1.3m，主筋直徑25mm，主筋間距11.5cm，箍筋直徑12mm，采用兩根鋼筋橫向并排布置方式。C35混凝土澆筑，混凝土凈保護層為38mm，立柱混凝土養(yǎng)生強度達到設(shè)計要求。根據(jù)監(jiān)理工程師工作指令，要求對墩柱保護層厚度進行檢測，檢測結(jié)果判定按照《公路工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)》JTG F80/1-2004要求的±5mm進行。檢測過程如下：

10.1.1 儀器準(zhǔn)備。

儀器名稱：混凝土鋼筋檢測儀，型號為ZBL-R630

（1）按下開機鍵，開機顯示正常，電池電量充足。

（2）儀器校準(zhǔn)：儀器金屬探頭遠離金屬磁場，按下確定鍵，保護層數(shù)值與信號強度條自動清零。

（3）儀器參數(shù)設(shè)置：檢測主筋保護層厚時，鋼筋直徑預(yù)設(shè)25mm，設(shè)計保護層厚度預(yù)設(shè)50mm；檢測箍筋保護層厚時，鋼筋直徑預(yù)設(shè)24mm，設(shè)計保護層厚度預(yù)設(shè)38mm，（由于大賓分離式立交橋墩柱箍筋采用兩根鋼筋橫向并排布置方式，

且鋼筋最小凈間距D與鋼筋保護層厚度S之比56/38<3，根據(jù)本文9.1要求，鋼筋的有效直徑d設(shè)置為12+12=24mm。注：由于儀器設(shè)備預(yù)設(shè)鋼筋直徑不能輸入24mm，測試實際按照預(yù)設(shè)鋼筋直徑25mm處理。）

10.1.2 混凝土保護層檢測。

（1）現(xiàn)場檢測（墩柱箍筋保護層檢測見圖3，墩柱主筋保護層檢測見圖4，墩柱主筋保護層破檢檢測見圖5）。

（2）現(xiàn)場檢測數(shù)據(jù)統(tǒng)計表（墩柱鋼筋保護層檢測數(shù)據(jù)統(tǒng)計表見表3）

（3）檢測結(jié)論

根據(jù)現(xiàn)場實際檢測數(shù)據(jù)統(tǒng)計結(jié)果分析，得出檢測結(jié)果如下：

通過對表1檢測數(shù)據(jù)分析，混凝土鋼筋檢測儀測量墩柱鋼筋主筋HRB400 25mm的保護層厚度檢測平均值38mm與破檢實測值50mm相差-12mm，箍筋HRB400 12mm的保護層厚度測量平均值39mm與破檢實測值38mm結(jié)果相差1mm。表1檢測數(shù)據(jù)說明主筋保護層厚度檢測數(shù)據(jù)不能滿足試驗結(jié)果要求，箍筋保護層厚度試驗檢測數(shù)據(jù)能夠滿足試驗結(jié)果要求。

11. 意見及建議

（1）根據(jù)現(xiàn)場實際檢測數(shù)據(jù)統(tǒng)計結(jié)果分析，通過大賓分離式立交墩柱主筋與箍筋檢測數(shù)據(jù)對比發(fā)現(xiàn)，在鋼筋保護層厚度測試中，對于鋼筋密集型的墩柱，要考慮雙排并列箍筋對保護層實際檢測結(jié)果的影響，按照指導(dǎo)書9.1的準(zhǔn)則，鋼筋最小凈間距D與鋼筋保護層厚度S之比D/S<3，且兩根鋼筋橫向并在一起時，需要進行儀器測量等效直徑設(shè)置（等效直徑d=d1+d2 ），來滿足保護層測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

（2）鑒于主筋HRB400 25mm的鋼筋保護層厚度測量值與破檢實測保護層厚度值相差過大，且試驗檢測數(shù)據(jù)不能準(zhǔn)確反映現(xiàn)場主筋保護層實際結(jié)果。建議在官渡黃河大橋墩柱保護層檢測中檢測箍筋保護層厚度，以此來保證對墩柱保護層施工質(zhì)量評定結(jié)果數(shù)據(jù)的客觀性、準(zhǔn)確性。

12. 結(jié)束語

鋼筋保護層對鋼筋混凝土構(gòu)件質(zhì)量至關(guān)重要。鋼筋保護層厚度超差直接威脅著鋼筋混凝土構(gòu)件力學(xué)性能和使用壽命。管理人員和施工人員給予足夠的重視，以審慎的態(tài)度，嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范進行施工，落實好工程中的每個環(huán)節(jié)，提高施工水平，推動施工質(zhì)量不斷升上新的高度。

參考文獻

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[3] 金恩平.混凝土保護層厚度的確定與施工質(zhì)量控制問題的探討[J].混凝土，2007，210（4）：98～100.

[文章編號]1619-2737（2017）07-12-635

[作者簡介] 周常海（1971.02-），男，學(xué)歷：本科，職稱：工程師，長期從事公路技術(shù)工作。