試論關于鋼筋保護層厚度檢測技術的探析

王賢濤

【摘要】在工程建設領域，鋼筋混凝土結構占據了相當大的比例，鋼筋在混凝土結構中主要承受拉力并賦予結構以延性，補償混凝土抗拉能力低下、容易開裂和脆斷的缺陷，而混凝土則主要承受壓力并保護內部的鋼筋不致發生銹蝕。近年來，在各種設計、驗收規程中，尤其在一些大中型建筑物中，均把耐久性列為混凝土的一項重要指標。本文從檢測的原理和設備和抽樣比例的確定，分析了鋼筋保護層厚度檢測技術，具體講解了檢測部位的選擇和檢測方案的確定。

【關鍵詞】鋼筋 厚度 檢測 技術

在工程建設領域，鋼筋混凝土結構占據了相當大的比例，鋼筋在混凝土結構中主要承受拉力并賦予結構以延性，補償混凝土抗拉能力低下、容易開裂和脆斷的缺陷，而混凝土則主要承受壓力并保護內部的鋼筋不致發生銹蝕。近年來，在各種設計、驗收規程中，尤其在一些大中型建筑物中，均把耐久性列為混凝土的一項重要指標。因此，混凝土中的鋼筋已成為工程質量簽定和驗收所必檢的項目，其質量如何直接關系到建筑物的結構安全和耐久性。而鋼筋混凝土保護層厚度是反映耐久性的主要參數。對涉及混凝土結構安全的重要部位應該進行該項指標的實體檢測。但是，該項參數檢測屬于隱蔽工程，盡量采取無損檢測最大限度減少對實體檢測。但是，該項參數檢測屬于隱蔽工程，盡量采取無損檢測最大限度減少對實體損傷；同時對于不同檢測目的，該項參數檢測的抽樣數量、檢測部門，檢測方法、測量方法、檢測精度、結果評定等問題，各個地區存在較大的差異。目前該參數較為成熟的檢測方法主要有電磁感應法、地質雷達法等。由于雷達法的測試精度偏低，只能用于粗測。

一、檢測的原理和設備

在國內市場，常見的檢測鋼筋保護層厚度的儀器主要有三種，國產鋼筋檢測儀、進口鋼筋檢測儀和結構探測雷達。三種儀器均是利用電磁原理進行鋼筋檢測。即利用信號發射裝置產生一定頻率的變電磁場，激發混凝土內鋼筋產生感生電流，鋼筋內的感生電流又激發出二次交電磁場，被接收裝置接收和識別，根據接收到的二次交變電磁場的強弱，確定鋼筋的位置、深度和鋼筋直徑。

常見的檢測鋼筋保護層厚度的儀器主要是國產鋼筋檢測儀和進口鋼筋檢測儀。如北京康科瑞公司生產的鋼筋位置測定儀、喜利得PS系列鋼筋儀、瑞士profometer系列鋼筋儀等。經過幾年的更新換代，測試范圍和測試精度大大提高，設備測試深度最大在200mm左右，淺層鋼筋60mm以內，厚度測試精度達到±1mm，鋼筋直徑測試精度±3mm，能夠滿足工程檢測和規范的要求。

二、抽樣比例的確定

對于單位工程，如何科學合理地確定抽樣比例，是檢測人員面臨頭痛的問題，如何對新工程的質量進行驗收檢測，現行的有國家規范，也有些地方標準，對抽樣的數量規定大同小異。例如國家標準《混凝土結構工程施工質量驗收規范》（GB502204-2002）中規定，梁、板類構件各抽取樹立的2%且不小于5個構建進行測量；當有懸挑類構件時，懸挑類構件應占抽檢抽件的50%。北京實迪昂標準《混凝土結構工程施工質量驗收規程》（DBJ01-82-2005）中，對非懸挑類構件的抽樣比例相同，但是懸挑類構件，規定抽取懸挑梁、板類構件的10%，且不少于10個構件。

三、鋼筋保護層厚度檢測技術

1、測試前的要求

設備狀態確認：在檢定合格有效期內，通過校準塊檢查設備狀態正常可用。

構件表面的處理：構件表面應清潔、平整、無污物、無抹灰層或裝飾層。

避開干擾：鋼筋保護層厚度測定儀利用的是電磁波原理，檢測時應避免強交變電磁場及測點周邊較大金屬構件，預埋金屬件等。

資料的收集：設計鋼筋保護層厚度、鋼筋直徑、鋼筋間距及分布、預埋件的位置等。

2、側線布置

一般來說，確定被測受力鋼筋的排列方向后，在垂直受力鋼筋的走向布置一條測線，沿測線對受力鋼筋進行連續掃描，確定鋼筋的位置和保護層厚度。當有平行于測線的鋼筋分布時，為了避開鋼筋影響，提高測試精度，要先用鋼筋位置測定儀掃描出這些鋼筋的位置，然后在相鄰的2根鋼筋間布置測線，見下圖：

圖1 鋼筋保護層檢測示意

對于墩、柱、樁、圓筒等構件，一般采用環向布線，沿構件截面布設一圈測點，保證每根受力鋼筋全部能掃描到：對于梁、板、沿箱、扶壁、閘墻、塢墻、擋浪墻等構件，一般沿受力筋方向布線。

3、提高測試精度注意事項

3.1 選擇合適的檔位。

根據設備里程選擇，一般保護層厚度在60mm以內時，用淺層測試檔；超過60mm時用深層測試檔。

3.2 預設鋼筋直徑。

鋼筋直徑反應的是儀器的測試范圍，也就是儀器所反射的電磁波的波長，通過查閱圖紙預設值接近混凝土內鋼筋真實值時，測試誤差小，測試精度高。

3.3 探頭復位。

測試過程中，探頭上或多或少有一些剩磁存在，影響測試。此時要將探頭舉到空氣中進行復位操作，提高測試精度。

3.4 離鋼筋較遠時，探頭移動速度可以快一點，當接近鋼筋正上方時，要緩慢移動，并在鋼筋正上方附近來回移動，以準確確定鋼筋位置和保護層厚度。

3.5 避免無關鋼筋干擾。測縱向鋼筋時，要先掃描橫向鋼筋，在相鄰的2根橫向鋼筋之間布置測線。掃描梁類構件時還要避開斜向鋼筋、拉接鋼筋、分布鋼筋等干擾。

3.6 根據國家現行行業標準《混凝土中鋼筋檢測技術規程》中指出當混凝土保護層厚度值過小時，有些鋼筋探測儀無法進行檢測或示值偏差較大，可采用在探頭下附加墊塊來人為增大保護層厚度的檢測值。檢測后把墊塊厚度減少去即可。

四、檢測部位的選擇

各類標準中均提到，檢測部位應有監理、施工等有關各方，根據結構構件的重要性共同選定。很多情況下，這些單位并不指定檢測部位，這時應選取對結構安全影響比較大的部位進行檢測，如常見的磚混結構工程中的頂板、梁、懸挑陽臺板等構件。頂板檢測區域要選擇頂板底面靠近頂板中心的區域，且檢測的是底排受力鋼筋；梁的檢測區域要選擇梁底跨中區域或四分之一跨到四分之三跨區域內，且檢測所有主筋；懸挑陽臺板要檢測上表面靠近陽臺板根部的上排受力鋼筋。