結構混凝土鋼筋保護層厚度檢測技術的應用核心探究

邢碩 于兆源 孫寶玉 武建飛 汪麗楠

（北京城建北方集團有限公司，北京 101300）

現代建筑工程中廣泛采用了鋼筋混凝土的結構形式，其結構強度和穩定性直接關系到工程整體結構的質量安全。但由于該結構體系是由混凝土以及鋼筋這兩類不同物理性質的材料共同構成的復合型結構，二者在抗拉強度、抗壓強度以及剛性等方面均存在不同程度的差異，客觀上加大了質量控制的難度。鋼筋保護層是該復合結構體系中的重要組成部分，其厚度對于結構強度會產生較大的影響。在檢測鋼筋混凝土厚度時，可以根據實際情況采用不同的檢測技術。為提高不同檢測技術應用的合理性，在檢測實踐中應準確掌握各項技術應用要點，檢測操作應規范、準確，才能保證檢測數據的精度，并客觀反映鋼筋保護層的實際厚度值，從而為施工質量控制提供可靠的參考數據。

1 結構混凝土鋼筋保護層厚度檢測技術概述

鋼筋保護層是結構混凝土工程中的重要組成部分，而保護層的厚度是否符合設計標準則是衡量鋼筋混凝土工程質量的一項關鍵性指標參數，因此應高度重視鋼筋保護層厚度的檢測工作。在鋼筋保護層檢測工作中，傳統的厚度檢測技術主要是鉆孔檢測技術，在檢測時通常需要在待檢構件上鉆進成孔，之后再通過鉆孔下入檢測儀器設備；或者需要剔除表層混凝土，以實現對保護層厚度的直接測定。這是一種有損檢測方式，雖然檢測數據有較高的精度，能夠準確地反映鋼筋保護層的狀態，但是會對被測構件造成破壞，且檢測效率相對較低，檢測操作難度較大，在客觀上影響了該類型檢測技術的應用推廣。

隨著我國檢測技術水平和檢測儀器設備的不斷進步，目前無損檢測技術設備在結構混凝土鋼筋保護層厚度檢測實踐中得到了越來越廣泛的應用。在應用無損檢測技術測量鋼筋保護層厚度時，檢測人員應根據結構混凝土工程的實際情況以及檢測環境特征等選擇電磁感應檢測技術、超聲檢測技術、X 射線檢測技術或者雷達檢測技術等無損檢測技術。

以電磁感應檢測技術為例，該技術主要通過鋼筋測定儀來進行檢測。鋼筋測定儀一般包括探頭、信號的發射、采集和處置裝置和路徑掃描裝置等。鋼筋測定器通過發射系統生成電磁激勵信號后，檢測人員即可利用探頭進行待測構件的鋼筋保護層厚度測量。在檢測時，探頭將產生電磁場，并促使鋼筋內形成渦流電磁場，鋼筋測定儀系統能夠對渦流電磁場信號進行接收以及放大處理，并將其轉換成電信號，通過對電信號的分析即可獲取鋼筋保護層厚度數據[1]。無損檢測技術的操作較為簡便，且檢測成本相對較低，不會對被測構件造成損壞，因此被越來越多地應用在檢測工作中。但在應用無損檢測技術測定鋼筋保護層厚度時，由于其采用的是間接檢測方式，檢測結果會受到一些外界因素的干擾，因此為保證檢測數據的準確性和客觀性，檢測人員可以應用破損檢測技術對部分待檢構件進行檢測，以便將直接測量數據作為無損檢測結果的對照，從而為結構混凝土工程的質量控制提供更加科學的參考依據。

2 結構混凝土鋼筋保護層厚度檢測技術應用要點分析

2.1 做好檢測前的各項準備工作

在檢測結構混凝土鋼筋保護層厚度的準備階段，檢測單位應對檢測人員的職業資質和技術水平進行嚴格的考核，確保其具備從事檢測工作的基本資格。同時，檢測單位還應組織檢測人員開展崗前技術培訓，以幫助其充分了解各項檢測技術特點，熟練掌握檢測操作規程，進一步提高檢測操作的規范性和標準化程度，為鋼筋保護層厚度檢測工作的順利實施奠定良好的基礎。

檢測結構混凝土工程的鋼筋保護層前，檢測單位應按照相關技術規范要求以及結構混凝土工程的實際情況合理選擇檢測技術方法，制定科學檢測方案。目前在鋼筋保護層檢測實踐中，所采用無損檢測技術來測定其厚度，因此需要直接在施工現場開展檢測工作。因此，為避免檢測工作與現場施工之間相互干擾，檢測單位應與施工方之間加強溝通協調，為檢測工作的開展創造良好的環境條件[2]。檢測人員應對劃定的檢測區域進行全面地整理清潔，避免有雜物存在，污染待測構件，對檢測數據的準確性產生不利的影響。

此外，檢測人員還應按照檢測方案合理選擇檢測儀器設備，并要對檢測儀器設備的質量性能進行檢查，確保其量程、檢測精度以及適用條件等均能夠符合結構混凝土鋼筋保護層厚度檢測的實際需要，并要做好儀器設備的校正調準，為檢測工作的進行做好各項準備工作。

2.2 檢測部位選擇要點

在采集樣本以及確定檢測部分時，檢測人員應嚴格遵守檢測技術規范要求，在具有較強典型性的點位上進行抽樣以及檢測。結構混凝土工程中，部分鋼筋保護層厚度將會對結構的耐久性以及承載性能產生較大的影響，特別是在跨度較大的建筑工程結構中，由于需要較長長度的鋼筋，因此鋼筋的中間部分所呈梭的荷載壓力較大，且比較容易在集中受力的情況產生彎曲等問題，因此應將這些部位確定為有代表性和典型性的部位，根據檢測中所采用的無損檢測或者破損檢測技術要求確定檢測點位以及進行樣本的采集。

同時，在鋼筋保護層的厚度檢測工作中，檢測人員還應根據構件形態特征來確定檢測點的數量以及具體位置。梁構件通常形態規整，鋼筋保護層厚度較為均勻，因此在檢測時可以直接檢測其整體厚度。而在檢測板構件的鋼筋保護層時，一般應設定6個以上測點，且應根據板構件的形狀特點來確定測點位置，并合理控制測點之間的距離[3]。在對厚度因素影響較大的、對結構強度以及荷載性能有較高要求的構件鋼筋保護層進行檢測時，應適當增加測點數量和測點密度，以保證檢測結構的準確性和客觀性。

2.3 檢測樣本數量確定要點

在檢測鋼筋保護層厚度時，檢測人員應加強與結構混凝土工程的監理方以及施工方之間的溝通，以充分了解結構特點，以便合理劃分檢測區域，并根據不同的檢測構件類型來確定檢測樣本數量。其中，在對梁類以及板類構件進行鋼筋保護層厚度檢測時，樣本數量應達到同類型構件總數的約2%，且樣本數量應控制在5 個以上[4]。特別是在對懸挑梁板等對承載性能有較高要求的構件進行鋼筋保護層厚度檢測時，則應將檢測樣本量適當增加，送檢樣本量應增加至構件總數的5%左右，且樣本的具體數量一般則應在10 個左右。

2.4 測線布設要點

在布設測線時，檢測人員應充分了解待測構件內主筋以及分布筋等鋼筋的具體分布位置，防止鋼筋之間相互干擾，對檢測數據的精度產生不利的影響。測線一般應與受力鋼筋的走向方向相互垂直，檢測人員應根據待檢構件類型的不同，合理設置測線。在對板類構件的鋼筋保護層進行檢測時，檢測人員應首先確定待測構件中受力鋼筋的縱向排列方向，再以此為依據布設測線。而在對梁類構件的鋼筋保護層進行檢測時，檢測人員則應以構件內主筋位置為基礎來設置測線。此外，在設置測線時還應盡量將其設置與鋼筋保護層厚度最佳檢測點位置上，為后續檢測工作的開展提供便利條件。根據對鋼筋保護層厚度檢測實踐的總結發現，在兩相鄰主筋中間設置測線可以有效提高檢測結果的準確性。

2.5 嚴格遵守檢測技術規范要求

檢測人員在確定了待檢構件后應首先全面清理其表面，避免有砂漿等雜物殘留，影響檢測結果。之后，檢測人員應按照操作規范要求將檢測儀器設備連接在待檢構件上，完成連接后對檢測儀器進行檢查，確認其是否歸零，如未歸零則應在清除檢測環境內的金屬類物質后進行歸零操作。在此過程中應注意防止待檢構件和檢測探頭之間接觸或間距過近。歸零后還要對檢測儀器進行預熱。

在檢測時，檢測人員應準確定位探頭位置，確保探頭對正鋼筋軸線，并應與待檢鋼筋相互垂直。為提高探頭定位的準確性，檢測人員應充分了解待檢構件中港口位置、分布以及直徑等，并要合理設置各項參數。檢測過程中，檢測人員應將探頭定位在被測構件上方，并按照檢測要求緩慢移動探頭位置，當檢測儀器發出提示音時，說明探頭已到達鋼筋軸線上方，此時檢測人員就可以開展掃描以及各項測量檢測作業了，且應完整、詳細、準確地記錄各項檢測數據。對同一被檢構件內的所有鋼筋保護層厚度應逐一進行檢測，且每根鋼筋的檢測均應達到2 次，對兩次檢測數據加以對比分析，以便有效控制檢測數據的誤差值。一旦在檢測過程中發現兩次檢測數據之間的誤差值達到1mm 以上時，應重新復測。如果復測后的誤差值應超過允許的范圍時，應采取更換檢測儀器、加強對檢測操作規范性的監督等措施，以確保檢測數據精度符合技術規范要求[5]。

在檢測實踐中有時候會出現檢測儀器可顯示的最小值大于被測構件的鋼筋保護層厚度的情況。此時檢測人員可以采取在探頭下方設置墊塊等措施。在設置墊塊時，檢測人員應根據檢測儀器的具體操作要求等因素合理選擇相應材質的墊塊，且應確保其表面光滑平整，避免影響檢測信號的傳輸和接收。在通過設置墊塊來測量鋼筋保護層厚度時，由于該檢測數據是墊塊與鋼筋保護層的整體厚度，因此檢測人員還應結合墊塊厚度參數來計算鋼筋保護層厚度。在記錄檢測數據時則應對鋼筋保護層以及墊塊的各項數據分別進行記錄。

在采用無損檢測技術對鋼筋保護層厚度進行檢測時，在完成全部構件的檢測后，檢測人員還應隨機抽取部分構件，以破損檢測方式再次進行復檢，以便與無損檢測數據相互印證對比，以保證檢測數據準確客觀。

2.6 檢測結果判斷要點

在檢測鋼筋保護層厚度時，檢測人員應按照相關技術規范要求嚴格控制檢測數據的偏差值，并要對檢測結果進行客觀的評價。在檢測實踐中梁類構建的鋼筋保護層厚度檢測數據的偏差值一般應控制在-7mm到+10mm 之間，而檢測板類構件的鋼筋保護層厚度時，則應將其偏差控制在-5mm 到+8mm 這一允許的范圍區間內。同時，檢測人員還應根據檢測數據來判斷所有送檢構件樣品的整體合格率。如果送檢樣本的整體合格率能夠達到90%以上時，說明結構混凝土鋼筋保護層厚度達到施工質量控制標準。而當全部送檢樣本的整體合格率未達到90%，但超過了80%時，則應重新采集同樣數量的檢測樣本，并開展復檢工作。檢測人員應綜合分析兩次抽檢檢測結果，并統一對其合格率進行計算，如合格率的最終計算結果能夠達到90%以上時，可以判斷其達到質量標準要求。在計算合格率時應注意，不得用構件數量來取代測點合格點數量，且應將每次檢測中不合格點偏差的最大值控制在1.5 倍偏差允許值范圍內。如法在檢測時發現有不合格點的偏差值明顯超出允許范圍時，則應可以直接做出不合格的評價，無需以全部測點合格率作為評價標準。

2.7 處理檢測數據要點

檢測人員應對檢測數據進行詳細的記錄，并要按照檢測技術規范要求來進行兩測回數據均值的計算和處理分析。同時，檢測人員可以以破損檢測數據為參照對無損檢測結果進行調整，以獲取更加客觀準確的檢測結果。檢測人員應在報表中準確填寫檢測結果，并要根據檢測數據制作相關的表格以及圖表等。最后，檢測單位應出具檢測報告，且應在檢測報告中針對鋼筋保護層厚度不合格情況給出相應的指導意見和整改建議，以促進結構混凝土工程施工質量的提高。

3 總結

在檢測鋼筋保護層厚度時，檢測單位應加強對各項檢測技術的研究，充分了解其技術特點和適用范圍。在檢測過程中則應做好各項準備工作，嚴格遵守檢測技術規范要求，提高檢測操作的標準化水平，以保證檢測數據客觀準確，各項檢測數據的誤差值均應控制在允許的范圍內。完成檢測后，檢測人員還應對檢測數據進行科學的分析，客觀評價檢測結果，從而為結構混凝土鋼筋保護層施工質量控制提供可靠的參考依據。同時，檢測單位還應加強對檢測人員的技術培訓，積極總結實踐經驗，不斷優化檢測流程和操作規程，以全面提升檢測技術水平。