淺談結(jié)構(gòu)實(shí)體鋼筋保護(hù)層厚度檢測(cè)

【摘要】根據(jù)多年從事工程檢測(cè)的實(shí)踐，總結(jié)出鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)保護(hù)層厚度檢測(cè)應(yīng)注意的若干問題，供同行參考。

【關(guān)鍵詞】鋼筋混凝土；保護(hù)層厚度；檢測(cè)

隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，現(xiàn)代建筑已經(jīng)離不開鋼筋混凝土構(gòu)件，鋼筋混凝土構(gòu)件的力學(xué)性能及壽命直接關(guān)系到建筑物的使用年限。影響鋼筋混凝土構(gòu)件的力學(xué)性能及壽命的因素除了原材料外，很重要的一方面就是構(gòu)件本身的保護(hù)層厚度，鋼筋保護(hù)層厚度太薄或太厚都會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件受力性能產(chǎn)生影響。保護(hù)層厚度太薄容易造成受力鋼筋露筋銹蝕，構(gòu)件受力時(shí)表面混凝土?xí)a(chǎn)生崩裂脫落現(xiàn)象，破壞混凝土和鋼筋的黏結(jié)力，從而使混凝土的強(qiáng)度降低；再加上混凝土的碳化作用，使結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力不能滿足設(shè)計(jì)要求，耐久性也隨之降低，給結(jié)構(gòu)安全帶來隱患。保護(hù)層太厚，會(huì)使構(gòu)件有效截面尺寸減小，增加自重，極易造成混凝土表面開裂，影響承載力。受力鋼筋的位移變形造成的保護(hù)層過厚危害性更大，有時(shí)會(huì)導(dǎo)致整個(gè)結(jié)構(gòu)體系的破壞，因此建設(shè)、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理各單位及質(zhì)檢部門都應(yīng)高度關(guān)注鋼筋混凝土的保護(hù)層問題。本人結(jié)合多年從事鋼筋保護(hù)層厚度檢測(cè)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，談?wù)勗跈z測(cè)中應(yīng)注意的若干問題，與大家共同探討：

1.對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)保護(hù)層厚度控制的重要性分析

1.1從力學(xué)角度分析

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件是由鋼筋和混凝土組成。從原材料的力學(xué)性能而言，鋼筋具有較強(qiáng)的抗拉強(qiáng)度；混凝土則具有較高的抗壓強(qiáng)度，而其抗拉強(qiáng)度卻很低。這種組合發(fā)揮了它們各自的優(yōu)勢(shì)性能，共同承擔(dān)結(jié)構(gòu)構(gòu)件所承受的外部荷載。因此，一般我們?cè)诳紤]鋼筋混凝土的受力條件時(shí)，著重考慮的是混凝土的受壓應(yīng)力和鋼筋的受拉應(yīng)力。而鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件中鋼筋的實(shí)際受拉應(yīng)力是否能與設(shè)計(jì)計(jì)算應(yīng)力相吻合，主要取決于鋼筋在結(jié)構(gòu)中的位置是否正確。這也正是我們要求控制鋼筋保護(hù)層厚度的主要原因。

1.2從鋼筋與混凝土的粘結(jié)力分析

鋼筋與混凝土之所以能共同工作，是因混凝土硬化并達(dá)到一定強(qiáng)度后，兩者之間建立了足夠的粘結(jié)強(qiáng)度，這種相互作用力稱為握裹力。鋼筋在混凝土中的保護(hù)層必須具有一定的厚度，才能保證混凝土與鋼筋之間的握裹力。

1.3從構(gòu)件的耐久性分析

保護(hù)層的作用除上所述之外，顧名思義還起著保護(hù)鋼筋不被銹蝕的作用，以確保鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性。影響鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的因素很多，除了特殊的外界因素以外，在一般使用條件下，主要考慮大氣的侵蝕而使鋼筋氧化生銹。而混凝土不密實(shí)、裂縫、鋼筋保護(hù)層偏小，再加上混凝土碳化以及鋼筋的電化學(xué)反應(yīng)等因素就會(huì)因此加速這種侵蝕過程。

2.對(duì)鋼筋混凝土保護(hù)層厚度的要求

國家標(biāo)準(zhǔn)GB50010-2010《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》在8.2.1條文中規(guī)定：構(gòu)件中普通鋼筋及預(yù)應(yīng)力筋的混凝土保護(hù)層厚度應(yīng)滿足下列要求。

（1）構(gòu)件中受力鋼筋的保護(hù)層厚度不應(yīng)小于鋼筋的公稱直徑d。

（2）設(shè)計(jì)使用年限為50年的混凝土結(jié)構(gòu)，最外層鋼筋的保護(hù)層厚度應(yīng)符合表8.2.1的規(guī)定；設(shè)計(jì)使用年限為100年的混凝土結(jié)構(gòu)，最外層鋼筋的保護(hù)層厚度不應(yīng)小于表8.2.1中數(shù)值的1.4倍。

表8.2.1混凝土保護(hù)層的最小厚度C（mm）

注：（1）混凝土強(qiáng)度等級(jí)不大于C25時(shí)，表中保護(hù)層厚度數(shù)值應(yīng)增加5mm。

（2）鋼筋混凝土基礎(chǔ)宜設(shè)置混凝土墊塊，基礎(chǔ)中鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度應(yīng)從墊層頂面算起，且不應(yīng)小于40mm。

3.現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)存在的問題

（1）現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)時(shí)，不按照有關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)選取構(gòu)件檢測(cè)的數(shù)量，而是以建筑面積的大小來確定構(gòu)件檢測(cè)的數(shù)量，使選取的構(gòu)件數(shù)量不滿足規(guī)范要求。如有些面積較小的單位工程只選取1～2個(gè)構(gòu)件，未達(dá)受檢構(gòu)件最低應(yīng)占總構(gòu)件數(shù)量的2%且不少于5個(gè)構(gòu)件的要求；有些單位工程在檢測(cè)時(shí)選取的構(gòu)件中懸挑構(gòu)件所占比例低于50%；有些單位工程未按結(jié)構(gòu)構(gòu)件的重要性抽取構(gòu)件，而是在同一樓層或同一單元隨意抽取，無代表性可言。

（2）現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)時(shí)，被檢測(cè)構(gòu)件的基準(zhǔn)面平整度太差，特別是懸挑陽臺(tái)的頂面和室內(nèi)樓板的頂面未進(jìn)行認(rèn)真處理，就直接在其上面進(jìn)行檢測(cè)，使得檢測(cè)數(shù)據(jù)忽高忽低，離散值過大，成為無效數(shù)據(jù)。

（3）現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)時(shí)，檢測(cè)儀器操作不標(biāo)準(zhǔn)、不規(guī)范，比如儀器的掃描探頭移動(dòng)速度太快或太慢都不能保證探頭在鋼筋的正上方，取得的數(shù)據(jù)誤差較大，不能真實(shí)反映所測(cè)構(gòu)件的保護(hù)層厚度。

（4）檢測(cè)框架結(jié)構(gòu)的梁類構(gòu)件時(shí)，在底部填充墻砌筑之前，未及時(shí)進(jìn)行檢測(cè)，最后造成事實(shí)上無法檢測(cè)，或只能檢測(cè)底部無砌體的外露構(gòu)件，使檢測(cè)失去代表性。

（5）現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)時(shí)，構(gòu)件的檢測(cè)位置選擇不當(dāng)。比如檢測(cè)框架結(jié)構(gòu)的梁類構(gòu)件時(shí)，事前對(duì)鋼筋的位置、接頭及箍筋加密區(qū)缺乏深入細(xì)致的了解，未避開梁柱節(jié)點(diǎn)等鋼筋密集區(qū)，往往會(huì)出現(xiàn)檢測(cè)到的鋼筋根數(shù)大于實(shí)際根數(shù)，引發(fā)誤判，或成為無效數(shù)據(jù)。

（6）現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)時(shí)，對(duì)于等截面、等跨度、等配筋的相交梁，未仔細(xì)分析正確區(qū)分哪一道梁的鋼筋在上，哪一道梁的鋼筋在下，有時(shí)會(huì)造成某道梁的保護(hù)層超厚與實(shí)際不符。

（7）現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)時(shí)，在合格率達(dá)到80%以上、90%以下時(shí)，未按照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及時(shí)加大取樣數(shù)量重新評(píng)定。檢測(cè)不合格時(shí)，也無相應(yīng)的處理方案和措施，使現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)從根本上失去了意義。

4.采取的措施

針對(duì)上述問題，應(yīng)采取下列措施：

（1）現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)混凝土構(gòu)件之前，應(yīng)由現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理、施工單位、檢測(cè)單位共同制定檢測(cè)方案，根據(jù)構(gòu)件的重要性，按照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，共同選定構(gòu)件的數(shù)量和位置；對(duì)于梁板類構(gòu)件應(yīng)各抽取構(gòu)件數(shù)量的2%且不少于5個(gè)構(gòu)件進(jìn)行檢驗(yàn)；當(dāng)有懸挑構(gòu)件時(shí)，抽取的構(gòu)件中懸挑梁類、板類構(gòu)件所占比例均不宜低于50%。選取構(gòu)件應(yīng)有代表性的部位，應(yīng)是該處鋼筋保護(hù)層厚度可能對(duì)構(gòu)件承載力或耐久性有顯著影響的部位。

（2）施工單位在澆筑混凝土之前，應(yīng)對(duì)鋼筋保護(hù)層厚度進(jìn)行詳細(xì)的技術(shù)交底，并對(duì)綁扎好的鋼筋嚴(yán)加保護(hù)，防止作業(yè)人員隨意踩踏，按照有關(guān)的工藝標(biāo)準(zhǔn)確保混凝土表面（特別是混凝土頂面）的平整度，徹底摒棄那種將混凝土表面平整留給墊層去找平的不科學(xué)理念（很多施工單位忽視這一做法，致使混凝土澆筑完畢后，表面凹凸不平無法檢測(cè)），這一重要環(huán)節(jié)是我們能否取得有效數(shù)據(jù)、真實(shí)反映鋼筋保護(hù)層厚度的關(guān)鍵所在。

（3）現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)時(shí)，要特別注意控制掃描儀探頭的移動(dòng)速度，不宜過快或過慢，勻速控制在20cm/s，這樣才能保證探頭在鋼筋的正上方；當(dāng)檢測(cè)到鋼筋時(shí)，需用粉筆作一標(biāo)記用鋼筋的間距來檢驗(yàn)和復(fù)核所檢測(cè)到的鋼筋位置是否正確，否則應(yīng)對(duì)構(gòu)件鋼筋重新定位掃描。

（4）框架結(jié)構(gòu)檢測(cè)時(shí)，要注意填充墻砌筑之前，施工單位與檢測(cè)單位及時(shí)聯(lián)系完成對(duì)梁類構(gòu)件的檢測(cè)，避免因人為因素造成這方面的缺憾。

（5）現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)框架結(jié)構(gòu)之前，要認(rèn)真分析研究圖紙，確定合理的檢測(cè)部位，對(duì)構(gòu)件內(nèi)的鋼筋位置做到心中有數(shù)，避開梁柱節(jié)點(diǎn)等鋼筋密集區(qū)和鋼筋接頭部位，使檢測(cè)到的鋼筋根數(shù)與實(shí)際相符，取得完整準(zhǔn)確的檢測(cè)數(shù)據(jù)。

（6）檢測(cè)中如果遇到等截面、等跨度、等配筋的相交梁，要仔細(xì)分析、正確區(qū)分相交梁鋼筋的上下位置，搞清它們之間的關(guān)系，正確地選擇檢測(cè)部位，這樣才能真實(shí)地反映被檢測(cè)構(gòu)件的保護(hù)層厚度。

（7）要嚴(yán)格按照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)判定合格率。

5.結(jié)束語

只有工程建設(shè)各方責(zé)任主體和質(zhì)量監(jiān)督部門都來關(guān)注鋼筋保護(hù)層這一檢測(cè)工作，正確對(duì)待這項(xiàng)工作中出現(xiàn)的各類問題并妥善地加以解決，使之不流于形式并規(guī)范地開展下去，才能不斷地提高工程檢測(cè)水平，規(guī)范施工單位在這一方面的行為，切切實(shí)實(shí)地做好這項(xiàng)工作。這對(duì)于保證結(jié)構(gòu)實(shí)體的混凝土質(zhì)量有著極其重要的作用。以上是筆者對(duì)于鋼筋保護(hù)層厚度檢測(cè)的一些心得和體會(huì)，由于水平所限，難免存在不足之處，希望各位同行多多提出批評(píng)建議，共同探討，積極推進(jìn)檢測(cè)事業(yè)的發(fā)展。

【參考文獻(xiàn)】

[1]混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范GB50204-2002（2011年版）.

[2]混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50010-2010.