結構實體鋼筋保護層厚度檢測的相關探討

【摘要】在建設工程施工中，鋼筋保護層厚度與承載力大小有著直接關系。當截面高度和鋼筋直徑一定時，保護層厚度過大，截面有效高度減少，構件的抗彎承載力削弱，安全儲備降低；而保護層厚度過小，由于“握裹作用”的削弱，結果導致鋼筋與混凝土之間錨固力的損失，同時也會影響混凝土結構的耐久性。對此，我國國家標準GB50204-2015《混凝土結構工程施工質量驗收規范》明確要求應對梁板類“受彎構件”進行鋼筋保護層厚度的檢驗，并把檢測結果作為必備的施工驗收資料之一。

【關鍵詞】結構實體；鋼筋保護層厚度；檢測

混凝土結構中，為了保證外層鋼筋的充分黏結與固定，同時提供其發揮受力所需的包裹混凝土強度條件，以及在設計使用環境下的耐久性，則應合理設定鋼筋的混凝土保護層。在實體結構鋼筋檢測中，其保護層厚度較設計值與允許偏差不符合時，即是達不到設計標準，這就可能會縮短混凝土內鋼筋的易腐蝕周期；降低結構的設計承載力以及兩者間的錨固力，削弱結構強度、剛度。

1、結構實體鋼筋保護層厚度檢測的重要性

進行鋼筋保護層檢測，以避免其質量問題發生，在確保混凝土結構實體以及工程質量和安全上具有十分重要的作用。首先，混凝土結構工程中，其結構構件主要以混凝土和鋼筋為主，其中，鋼筋在結構及構件中具有較大抗拉以及抗壓承載作用，與混凝土共同作用實現混凝土結構穩定性與安全性的保障，提高混凝土結構實體的承載能力，為滿足這一要求，就需要混凝土結構工程中鋼筋的拉應力與設計相一致，一旦鋼筋保護層厚度不合格，必然會對其承受的拉應力造成影響，因此，通過鋼筋保護層厚度檢測，確保其與設計情況一致，從而保證其在混凝土結構及構件中所承受的拉應力符合設計要求。其次，混凝土結構及構件中，鋼筋與混凝土之間的粘結力形成支撐混凝土結構安全性與穩定性的重要作用力，如果鋼筋保護層厚度不合格，必然會使混凝土對鋼筋的握裹力受到影響，從而影響混凝土結構及構件的安全和性能，因此，通過對鋼筋保護層厚度檢測，以保證結構實體的穩定性和安全性。最后，鋼筋保護層還具有保護鋼筋材料，避免其發生銹蝕，影響鋼筋的強度性能，從而對其正常使用壽命產生影響，影響混凝土結構實體的性能質量等作用，通過鋼筋保護層厚度檢測，確保其對鋼筋材料的保護作用，在確保鋼筋強度與使用壽命基礎上，對混凝土結構耐久性進行保障。

2、檢測技術

2.1雷達探測法

由雷達天線發射電磁波，從與混凝土中鋼筋（兩者電學性質不同）的界面反射回波，并再次被混凝土表面的天線接收，根據接收到的電磁波來檢測反射體的情況。多用于結構和構件中鋼筋間距的大面積掃描檢測，當探測精度滿足要求時，也可用于測定鋼筋的混凝土保護層厚度。

2.2電磁感應法

由單個或多個線圈組成的探頭置于混凝土構件表面會向其內部發射電磁波，產生電磁場，混凝土內部的鋼筋切割磁感線產生感應電磁場，由于感應電磁場的強度及空間梯度變化與鋼筋位置、直徑、保護層厚度有關，因此，通過測量感應電磁場的梯度變化，加之對所檢測的鋼筋和材料的適當標定，并通過分析處理，便可以用來檢測鋼筋的位置、直徑及混凝土保護層厚度。

3、結構實體鋼筋保護層厚度檢測實踐分析

3.1工程概況

以某建筑工程混凝土結構的鋼筋保護層厚度檢測為例，該建筑工程為地面18層、地下2層的高層住宅建筑，建筑結構層標高約為57m，采用剪力墻結構形式，混凝土結構環境以一類和二（b）類兩種類別為主，其中，±0.00以上混凝土結構屬于一類混凝土，±0.00以下混凝土結構屬二（b）類。此外，混凝土結構中鋼筋保護層厚度設計分別為一類混凝土結構板、墻、殼鋼筋保護層厚度為15mm，梁、柱、桿的鋼筋保護層厚度為20mm，二（b）類混凝土結構中板、墻、殼的鋼筋保護層厚度為25mm，梁、柱、桿鋼筋保護層厚度為35mm，并且混凝土的強度等級在C25以下時，其鋼筋保護層厚度應在上述設計值基礎上增加5mm。如表1所示，為該工程鋼筋保護層厚度設計標準。

表1混凝土結構鋼筋保護層厚度設計情況mm

3.2現場檢測

本文采用非破損檢測方法，首先，根據選擇確定的檢測部位及檢測面，檢測過程中檢測面注意避開金屬預埋件，對存在飾面層結構及構件進行飾面層清除后，在混凝土表面進行檢測，檢測前須進行鋼筋探測儀預熱及調零，調零時探頭注意遠離金屬物體，避免影響調零結構，對鋼筋保護層厚度檢測結果造成誤差影響。其次，進行測線布置。結合混凝土結構中梁、板構件存在主筋、箍筋及受力筋、分布筋等不同情況，進行合理布置測線以減少對其他構件鋼筋的影響，確保檢測結果準確可靠。

一般情況下，測線布置中，多按沿垂直受力鋼筋走向進行測線布置原則，梁構件測線布置沿著梁縱箍筋位置點，根據相鄰箍筋之間縱向受力鋼筋分布，進行鋼筋保護層厚度檢測；板構件鋼筋結合工程結構設計圖紙進行被測縱向受力鋼筋排列方向確定后，在相鄰分布筋之間沿著垂直受力鋼筋走向進行測線布置。

完成測線布置后，即可按照測線布置情況進行鋼筋保護層厚度檢測實施。鋼筋位置確定后，首先應設定鋼筋探測儀的量程范圍和鋼筋的公稱直徑，在測量過程中，注意按照所布置的測量路線，沿被測鋼筋軸線選擇相鄰鋼筋影響較小的位置，避開鋼筋接頭與鋼筋構件的綁絲部位進行檢測，對第一次檢測的保護層厚度檢測值進行讀取并記錄，然后，在被檢測鋼筋構件的同一位置，進行再重復檢測一次，對第二次檢測值進行讀取記錄，根據兩次檢測結果進行分析確定。相同檢測點的重復檢測值誤差要控制在1mm以內，對超出該范圍的情況，表示檢測結果無效，對檢測無效的情況，必須查明原因，在同一位置進行重新檢測。還是不滿足要求時，要更換鋼筋探測儀或采用鉆孔、剔鑿的方法驗證。需要注意的是，檢測過程中，對于實際混凝土鋼筋保護層厚度小于鋼筋探測儀最小示值的情況，需要通過在探頭下附加墊塊的方法進行檢測，墊塊各方向厚度值偏差≤0.1mm，并且所加墊塊的厚度在計算時應進行扣除。

結語：

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。

參考文獻：

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作者簡介：

張永旺，黃驊市天誠檢測有限公司，河北黃驊。