淺談公路工程鋼筋保護(hù)層厚度的檢測(cè)與質(zhì)量控制

1、.淺談公路工程鋼筋保護(hù)層厚度的檢測(cè)與質(zhì)量控制 【摘 要】近年來(lái)，鋼筋保護(hù)層厚度施工質(zhì)量越來(lái)越受到工程界的重視與關(guān)注。鋼筋保護(hù)層厚度作為工程質(zhì)量控制的關(guān)鍵項(xiàng)目，如何控制鋼筋保護(hù)層厚度的施工質(zhì)量與提高合格率成為技術(shù)人員的難點(diǎn)工作。針對(duì)工程中鋼筋保護(hù)層厚度質(zhì)量控制、檢測(cè)等所遇到的問(wèn)題，探討鋼筋保護(hù)層厚度的定義、質(zhì)量控制、檢測(cè)方法。 【關(guān)鍵詞】鋼筋保護(hù)層厚度；檢測(cè)；質(zhì)量控制 在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，設(shè)置鋼筋保護(hù)層厚度的作用是阻止周?chē)h(huán)境中的腐蝕介質(zhì)侵入混凝土結(jié)構(gòu)中，造成混凝土的破壞、鋼筋的銹蝕等病害；另一方面，設(shè)置一定厚度的保護(hù)層是保證混凝土與鋼筋之間的握裹力，充分發(fā)揮鋼筋混凝土的抗壓與抗拉整體性能。鋼筋

2、的保護(hù)層厚度若是太薄，容易產(chǎn)生腐蝕物質(zhì)的侵蝕；鋼筋的保護(hù)層厚度若是太厚，雖然保證了結(jié)構(gòu)的耐久性，但是改變了結(jié)構(gòu)的配筋位置，使結(jié)構(gòu)的受力情況發(fā)生變化，特別是梁板底面保護(hù)層厚度的增大，會(huì)降低梁板承受外部拉力荷載的能力，從而影響到結(jié)構(gòu)的安全性。由此可見(jiàn)，鋼筋的保護(hù)層厚度直接影響到鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性與安全性。 近年來(lái)，鋼筋保護(hù)層厚度施工質(zhì)量越來(lái)越受到工程界的重視與關(guān)注。公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：鋼筋保護(hù)層厚度為實(shí)測(cè)關(guān)鍵項(xiàng)目，其合格率不得低于90%。隨著高速公路施工標(biāo)準(zhǔn)化管理的推進(jìn)實(shí)施，工程人員質(zhì)量意識(shí)與管理方式的提高，鋼筋保護(hù)層厚度的施工質(zhì)量穩(wěn)固提高。作為關(guān)鍵項(xiàng)目與之嚴(yán)格的規(guī)范控制標(biāo)準(zhǔn)，如何控

3、制鋼筋保護(hù)層厚度的施工質(zhì)量與提高合格率成為技術(shù)人員的難點(diǎn)工作。 一、鋼筋保護(hù)層施工質(zhì)量的控制措施 1.本試驗(yàn)室所負(fù)責(zé)的工程項(xiàng)目為某高速公路橋涵結(jié)構(gòu)物工程，主要結(jié)構(gòu)物為一座特大互通立交橋，橋梁結(jié)構(gòu)形式多樣，施工難度大。本項(xiàng)目鋼筋保護(hù)層厚度的控制采用澆筑混凝土前用鋼尺量測(cè)鋼筋保護(hù)層厚度與澆筑混凝土后用無(wú)損電磁法儀器檢測(cè)工程實(shí)體保護(hù)層厚度的方法控制。橋涵結(jié)構(gòu)物所有構(gòu)件進(jìn)行混凝土澆筑前，由試驗(yàn)室檢測(cè)，每構(gòu)件檢測(cè)8處主筋保護(hù)層厚度。鋼筋網(wǎng)片、骨架的保護(hù)層厚度必須用高強(qiáng)砂漿墊塊支撐，且保證鋼筋網(wǎng)片、骨架剛度較大，穩(wěn)定不變型。試驗(yàn)室除用鋼尺量測(cè)保護(hù)層厚度外，必須重點(diǎn)檢查鋼筋骨架的保護(hù)層墊塊、整體剛度與穩(wěn)定性

4、，骨架安裝牢固，鋼筋保護(hù)層厚度檢測(cè)合格后方可澆筑混凝土。 2.已澆筑的混凝土構(gòu)件脫模后，試驗(yàn)室及時(shí)用無(wú)損電磁法鋼筋檢測(cè)儀檢測(cè)鋼筋保護(hù)層厚度，計(jì)算合格率，與澆筑前鋼尺量測(cè)的保護(hù)層合格率比對(duì)分析，將檢測(cè)結(jié)果與發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題及時(shí)反饋給監(jiān)理與施工人員，對(duì)后續(xù)施工的構(gòu)件及時(shí)采取措施，保證了鋼筋保護(hù)層厚度合格率的逐步提高、施工水平的穩(wěn)定。 3.鋼筋保護(hù)層厚度檢測(cè)結(jié)果的分析與應(yīng)用。本項(xiàng)目試驗(yàn)室采用ZBL-R620型鋼筋檢測(cè)儀檢測(cè)澆筑后的鋼筋保護(hù)層厚度，通過(guò)對(duì)大量檢測(cè)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)，多數(shù)構(gòu)件在混凝土澆筑前用鋼尺量測(cè)與儀器檢測(cè)的保護(hù)層數(shù)據(jù)有較大偏差，但偏差值隨施工工藝的改進(jìn)、管理手段的提高逐漸變小，說(shuō)明保護(hù)層的

5、施工質(zhì)量不斷在提高。兩種檢測(cè)方法所產(chǎn)生的偏差值并不是由測(cè)試方法或誤差造成的，而是混凝土后續(xù)工序的施工質(zhì)量問(wèn)題引起的，如模板剛度不夠、鋼筋骨架在澆筑過(guò)程中上浮、偏位等?；炷恋臐仓且豁?xiàng)復(fù)雜的工藝，影響混凝土質(zhì)量的因素較多，包括多個(gè)施工環(huán)節(jié)，原材料、鋼筋的加工、模板、混凝土的澆筑等環(huán)節(jié)控制不好都會(huì)影響到混凝土的施工質(zhì)量與保護(hù)層厚度。由此可見(jiàn)，澆筑前保護(hù)層厚度檢測(cè)合格，但對(duì)模板支撐、混凝土澆筑等質(zhì)量不重視控制，拆模后的保護(hù)層厚度并不一定就合格，甚至前期所做的控制措施起不到作用。混凝土澆筑前檢測(cè)保護(hù)層厚度的目的是施工前控制，排除潛在質(zhì)量隱患。實(shí)體保護(hù)層厚度的檢測(cè)是驗(yàn)證施工工藝、管理程序與檢驗(yàn)工程質(zhì)量

6、。 二、鋼筋保護(hù)層的檢測(cè)方法（無(wú)損檢測(cè)） 1.鋼筋保護(hù)層無(wú)損檢測(cè)所使用的儀器與測(cè)試原理。 在實(shí)際的檢測(cè)過(guò)程中，從對(duì)結(jié)構(gòu)的耐久來(lái)考慮，應(yīng)提倡首選非破損法對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)采用非破損法檢測(cè)過(guò)程中出現(xiàn)疑問(wèn)時(shí)用破損法去修正或驗(yàn)證。目前非破損法主要用到的儀器是鋼筋探測(cè)儀，鋼筋探測(cè)儀有電磁法鋼筋探測(cè)儀和雷達(dá)法鋼筋探測(cè)儀兩類(lèi)。目前用的鋼筋探測(cè)儀主要為國(guó)產(chǎn)與進(jìn)口電磁法鋼筋檢測(cè)儀。電磁法鋼筋探測(cè)儀通常由探頭、主機(jī)和連接線(xiàn)組成。探頭接受主機(jī)命令，產(chǎn)生電磁場(chǎng)，探頭與混凝土表面持續(xù)接觸并進(jìn)行掃描，當(dāng)混凝土中的鋼筋和其它金屬物體位于該磁場(chǎng)時(shí)，磁力線(xiàn)會(huì)變形，鋼筋和其它金屬所產(chǎn)生的干擾導(dǎo)致電磁場(chǎng)強(qiáng)度的分布改變，被探頭探測(cè)到并

7、接收輸送回主機(jī)，主機(jī)以模擬方式或數(shù)字方式對(duì)金屬物的位置進(jìn)行顯示。如果對(duì)儀器所測(cè)金屬物和混凝土進(jìn)行適當(dāng)校準(zhǔn)，主機(jī)即顯示鋼筋（金屬物）保護(hù)層厚度。 2.鋼筋保護(hù)層厚度檢測(cè)應(yīng)注意的幾點(diǎn)事項(xiàng)。 新購(gòu)置的探測(cè)儀，需仔細(xì)閱讀儀器說(shuō)明書(shū)并做相關(guān)試驗(yàn)，以了解其產(chǎn)生磁場(chǎng)的物理原理。為提高鋼筋保護(hù)層厚度測(cè)試的準(zhǔn)確性，需要對(duì)新購(gòu)儀器制作保護(hù)層厚度標(biāo)定試件進(jìn)行試驗(yàn)室校準(zhǔn)，儀器在使用過(guò)程中還需進(jìn)行周期性校準(zhǔn)，工程現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)時(shí)如現(xiàn)場(chǎng)情況和試驗(yàn)室校準(zhǔn)條件有差異，需對(duì)儀器讀取的保護(hù)層數(shù)值進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)。 同一臺(tái)鋼筋測(cè)定儀一般有兩個(gè)測(cè)量深度量程范圍，不同的測(cè)量范圍產(chǎn)生磁場(chǎng)的范圍不一樣，量程探測(cè)范圍增大的同時(shí)，當(dāng)鋼筋間距、排距降至某

8、一定值，鋼筋相互之間影響，使得儀器保護(hù)層厚度讀數(shù)不準(zhǔn)，甚至連鋼筋定位也找不準(zhǔn)。探測(cè)范圍足夠的情況下，使用探測(cè)范圍量程較小的模式可提高測(cè)試精度。探頭探測(cè)精度的高低與其探測(cè)范圍的選擇需視現(xiàn)場(chǎng)情況而定 鋼筋檢測(cè)儀操作方法不規(guī)范會(huì)產(chǎn)生一定的誤差。在參加多次試驗(yàn)室間鋼筋保護(hù)層厚度比對(duì)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：配筋比較密的部位，鋼筋的位置確定難度大，出現(xiàn)的誤差較大。要保證保護(hù)層厚度檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確可靠，在測(cè)量過(guò)程中必須準(zhǔn)確找到鋼筋的位置。因此，在檢測(cè)時(shí)，嚴(yán)格按照檢測(cè)規(guī)程的要求，掌握好儀器探頭的滑行速度、鋼筋位置與走向的確定、避開(kāi)多層鋼筋交叉點(diǎn)與箍筋干擾等要點(diǎn)，才能保證檢測(cè)結(jié)果的可靠。無(wú)損檢測(cè)受現(xiàn)場(chǎng)的場(chǎng)地及操作人員的經(jīng)驗(yàn)和熟

9、練程度的影響較大，對(duì)同一構(gòu)件由兩名檢測(cè)人員做復(fù)現(xiàn)性檢測(cè)，如果兩名檢測(cè)人員的操作水平相差較大，會(huì)出現(xiàn)兩種相差較大的檢測(cè)結(jié)果，故檢測(cè)時(shí)由經(jīng)過(guò)培訓(xùn)的專(zhuān)業(yè)人員規(guī)范操作，以提高檢測(cè)水平。 當(dāng)認(rèn)為相鄰鋼筋對(duì)檢測(cè)結(jié)果有影響，鋼筋公稱(chēng)直徑未知或有異議，鋼筋的實(shí)際根數(shù)與位置與設(shè)計(jì)有較大偏差，鋼筋與混凝土材質(zhì)與標(biāo)定試件有明顯差異，應(yīng)采用鉆孔、剔鑿等方法驗(yàn)證修正檢測(cè)結(jié)果。 檢測(cè)位置與檢測(cè)數(shù)量的確定。原公路橋梁承載力檢測(cè)評(píng)定規(guī)程（報(bào)批稿）附錄九規(guī)定：按單個(gè)構(gòu)件檢測(cè)時(shí)，應(yīng)根據(jù)尺寸大小，在構(gòu)件上均勻布置測(cè)區(qū)，測(cè)區(qū)數(shù)不應(yīng)少于3個(gè)，相鄰兩測(cè)區(qū)間距不宜小于2m，每一測(cè)區(qū)檢測(cè)點(diǎn)數(shù)不少于10個(gè)，檢測(cè)主筋的保護(hù)層厚度。公路橋梁承載力

10、檢測(cè)評(píng)定規(guī)程正式頒布后取消了附錄內(nèi)容，與報(bào)批稿有較大變化。公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：每構(gòu)件沿模板周邊檢測(cè)8處，其主要針對(duì)混凝土澆筑前的檢測(cè)，不適用于實(shí)體的檢測(cè)。 混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范規(guī)定：對(duì)選定的梁類(lèi)構(gòu)件，應(yīng)對(duì)全部縱向受力鋼筋的保護(hù)層厚度進(jìn)行檢驗(yàn)；對(duì)選定的板類(lèi)構(gòu)件，應(yīng)抽取不少于6根縱向受力鋼筋的保護(hù)層厚度進(jìn)行檢驗(yàn)。對(duì)每根鋼筋，應(yīng)在有代表性的部位測(cè)量一點(diǎn)。 由于公路工程與工業(yè)民用建筑工程有不同的施工特點(diǎn)，本項(xiàng)目鋼筋保護(hù)層厚度的檢測(cè)位置與數(shù)量按照不少于3個(gè)測(cè)區(qū)、各測(cè)區(qū)不少于10測(cè)點(diǎn)、檢測(cè)主筋的保護(hù)層厚度的方法執(zhí)行，檢測(cè)規(guī)程執(zhí)行混凝土中的鋼筋檢測(cè)技術(shù)規(guī)程程要求。 三、保護(hù)層厚度控制技術(shù)

11、交底時(shí)應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題 1.關(guān)于鋼筋保護(hù)層的概念?，F(xiàn)行很多資料對(duì)鋼筋保護(hù)層厚度的定義不一至，大部分資料文獻(xiàn)中的保護(hù)層厚度是主筋外緣至混凝土表面的距離。公路鋼筋混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定：鋼筋最小保護(hù)層厚度是指鋼筋外緣至混凝土表面的距離，也就是說(shuō)規(guī)范中的最小保護(hù)層厚度是指凈保護(hù)層厚度。公路工程混凝土結(jié)構(gòu)防腐蝕技術(shù)規(guī)范規(guī)定：鋼筋保護(hù)層厚度是鋼筋外緣至混凝土表面的距離，包括主筋、箍筋和分布鋼筋。鋼筋的銹蝕一般總是從最外側(cè)的分布鋼筋或箍筋開(kāi)始，并能引起混凝土開(kāi)裂和剝落，對(duì)混凝土保護(hù)層厚度的要求，首先應(yīng)保證箍筋和分布鋼筋的保護(hù)層，而內(nèi)側(cè)主筋的保護(hù)層厚度則往往取決于箍筋或分布鋼筋的需要。本人認(rèn)為公路鋼筋混凝土

12、橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范定義的鋼筋保護(hù)層準(zhǔn)確合理，可理解為最外層鋼筋邊緣至混凝土表面的距離。 2.設(shè)計(jì)保護(hù)層厚度。設(shè)計(jì)圖紙中鋼筋保護(hù)層厚度的標(biāo)注尺寸方式不統(tǒng)一，與鋼筋保護(hù)層的定義不一至（保護(hù)層厚度在主筋中心位置標(biāo)注）。設(shè)計(jì)施工圖中的保護(hù)層厚度尺寸一般有以下幾種標(biāo)注方式： 標(biāo)注鋼筋（主筋）中心線(xiàn)至混凝土表面的距離。這種標(biāo)注方式是設(shè)計(jì)部門(mén)強(qiáng)調(diào)了結(jié)構(gòu)斷面的有效截面系數(shù)。導(dǎo)算凈保護(hù)層厚度時(shí)應(yīng)減去鋼筋半徑，與鋼筋保護(hù)層的定義不一致，容易使技術(shù)人員理解錯(cuò)誤。 在大樣圖中某鋼筋（主筋）部位標(biāo)注“凈”。指該同類(lèi)處凈保護(hù)層尺寸。這種標(biāo)注方式是設(shè)計(jì)部門(mén)強(qiáng)調(diào)了結(jié)構(gòu)上對(duì)主筋的保護(hù)層作用，同時(shí)也控制了有效的截面系數(shù)。 大樣圖中沒(méi)有

13、標(biāo)注，只在圖紙說(shuō)明中標(biāo)注凈保護(hù)層數(shù)值。指該幅圖紙結(jié)構(gòu)物所有鋼筋（無(wú)論主筋、箍筋）應(yīng)有的凈保護(hù)層厚度，是最外層鋼筋邊緣至混凝土表面的距離。 圖紙中往往未能全面標(biāo)注出結(jié)構(gòu)各項(xiàng)表面的保護(hù)層尺寸（如斜表面），而需要相關(guān)鋼筋布局按幾何圖紙推算導(dǎo)出。 不管設(shè)計(jì)施工圖中鋼筋保護(hù)層厚度采用何種標(biāo)注方式，施工技術(shù)資料與檢測(cè)資料填寫(xiě)的保護(hù)層厚度應(yīng)是推導(dǎo)計(jì)算的凈保護(hù)層厚度（鋼筋外邊緣至混凝土表面的距離）。針對(duì)設(shè)計(jì)圖紙中鋼筋保護(hù)層厚度的標(biāo)注尺寸方式不統(tǒng)一、標(biāo)注與鋼筋保護(hù)層的定義不一至、施工圖標(biāo)注不清楚時(shí)，施工單位在施工前應(yīng)及時(shí)與設(shè)計(jì)單位溝通，或要求其出具細(xì)部鋼筋保護(hù)層構(gòu)造圖，避免保護(hù)層厚度尺寸交底錯(cuò)誤，造成質(zhì)量事故。

14、 四、影響鋼筋保護(hù)層厚度的因素與控制措施 1.提高技術(shù)人員的思想認(rèn)識(shí)，重視鋼筋保護(hù)層厚度的控制，做好施工前技術(shù)交底工作。嚴(yán)格按照技術(shù)規(guī)范要求，推進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化施工管理，使鋼筋的加工與安裝真正實(shí)現(xiàn)工廠化生產(chǎn)。鋼筋的加工與安裝是影響保護(hù)層厚度的最關(guān)鍵因素，特別是下料尺寸、彎折加工、綁扎、連接最為關(guān)鍵。本項(xiàng)目的鋼筋加工全部在鋼筋加工場(chǎng)內(nèi)使用數(shù)控設(shè)備完成，實(shí)行工廠化生產(chǎn)，流水作業(yè)程序，不允許人工加工，使鋼筋骨架、網(wǎng)片的幾何尺寸符合規(guī)范要求。 2.加強(qiáng)施工前期控制，嚴(yán)格落實(shí)混凝土澆筑前的模板報(bào)驗(yàn)程序。保護(hù)層的施工重點(diǎn)在于前期控制，若在混凝土澆筑前不采用控制預(yù)防措施，澆筑后出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題時(shí)無(wú)法補(bǔ)救。 3.使用高強(qiáng)

15、砂漿作為保護(hù)層墊塊，加強(qiáng)墊塊的布置密度，墊塊與鋼筋骨架牢固綁扎，使墊塊側(cè)面與模板緊密接觸，鋼筋骨架、網(wǎng)片內(nèi)部布置臨時(shí)支撐，保證鋼筋骨架、網(wǎng)片與模板融合為一整體，在混凝土澆筑過(guò)程中不產(chǎn)生變形，骨架內(nèi)部支撐隨混凝土的澆筑厚度逐漸取出。本項(xiàng)目開(kāi)工準(zhǔn)備期間，施工單位計(jì)劃采用塑料墊塊，由于塑料墊塊在荷載作用下容易變形，與混凝土色澤不一至而影響整體外觀，塑料墊塊不能與混凝土結(jié)合成整體，在受拉區(qū)不宜布置過(guò)多的塑料墊塊，因此，必須采用高強(qiáng)砂漿作為保護(hù)層墊塊。 4.模板的剛度與拼裝支撐也是影響保護(hù)層厚度的重要因素。模板的選用應(yīng)盡量不用或少用木材，優(yōu)先采用鋼材。大型模板和支架均應(yīng)進(jìn)行施工圖設(shè)計(jì)，保證模板與支架具有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定。 5.鋼筋骨架的運(yùn)輸與吊裝需采取措施，保證鋼筋骨架不變形。大型鋼筋骨架應(yīng)采用輔助桁架整體平穩(wěn)吊裝，鋼筋骨架的運(yùn)輸采用滿(mǎn)足骨架尺寸要求的平板車(chē)運(yùn)輸。 6.在混凝土澆筑過(guò)程中，盡可能合理和科學(xué)地安排好各工種交叉作業(yè)的時(shí)間，防止鋼筋綁扎后作業(yè)人員踩踏鋼筋網(wǎng)片，應(yīng)搭設(shè)（或鋪設(shè)）臨時(shí)的簡(jiǎn)易通道，以供相關(guān)的施工人員施工作業(yè)。 五、結(jié)語(yǔ) 鋼筋保護(hù)層是一個(gè)容易被忽視，然而卻非常重要的問(wèn)題，我們應(yīng)從設(shè)計(jì)、施工的每一個(gè)環(huán)節(jié)中，認(rèn)真對(duì)待