鋼筋保護層厚度電磁感應法檢測操作要點及精度控制措施

葉宗智

福建省建研工程檢測有限公司，福建 福州 350028

0 引言

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，因此混凝土中鋼筋直接關系到建筑物的結構安全和耐久性［1］。鋼筋保護層厚度是指混凝土中鋼筋外邊緣到混凝土表層的最小實際距離，其中鋼筋主要包括縱向受力鋼筋、箍筋等。鋼筋保護層厚度設計指標主要受鋼筋混凝土結構外界環境等級、設計使用年限、所處結構部位等因素影響。

混凝土中鋼筋土保護層厚度應適宜，厚度過小時易發生露筋或表層混凝土逐漸剝落，最終導致鋼筋銹蝕、強度降低、結構破壞；厚度過大時混凝土易出現裂縫、剛度下降，最終也會引起結構破壞［2］。因此，鋼筋保護層厚度驗收是混凝土結構工程施工質量驗收的重要內容。

1 電磁感應法檢測鋼筋保護層厚度的操作要點

1.1 工作原理

電磁感應法是鋼筋保護層厚度常用的檢測方法，其主要是根據鋼筋對電磁場感應強度來判定鋼筋的大小和間距，當儀器探頭逐漸接近鋼筋時，信號強度逐漸增大［3］。梁、板、懸臂類構件的縱向受力鋼筋是鋼筋保護層厚度電磁感應法主要檢測部位，主要是由于這些部位的鋼筋對構件承載力和耐久性影響較大。

1.2 操作要點［4］

檢測鋼筋保護層厚度電磁感應法檢測流程為：檢測準備→掃描確定待檢鋼筋位置→測量鋼筋保護層厚度→結果分析，主要操作要點有：

（1）檢測準備。根據設計圖紙了解鋼筋的直徑和間距，清除表面突起物或浮灰，確保被測混凝土表面清潔平整，對儀器進行校準，確保運行正常。

（2）確定鋼筋位置。沿垂直于粱、板、懸臂類構件測試部位鋼筋走向的方向緩慢均勻移動儀器探頭，根據信號強弱變化標記出橫向鋼筋、縱向鋼筋、箍筋位置，每根鋼筋至少用做3 個標記。

（3）鋼筋保護層厚度檢測。首先需要依據設計文件設定儀器參數，主要為設計鋼筋直徑、設計鋼筋保護層厚度。參數設定后，即可進行測試，測試操作為：①沿著垂直于被測鋼筋軸線的方向移動儀器探頭，同時根據與測點鋼筋距離的遠近，變化移動的速度，離鋼筋越近，速度越慢；②當探頭到達測點鋼筋位置時，宜在其附近往復多測幾次，以提高測試精度。重復測試兩次，讀數精度為1mm，若兩次讀數差值超過±1mm，則讀數應視為無效，待查明原因改正后再測兩次次；若讀數差值仍不滿足要求，則應更換電磁感應鋼筋探測儀或采用直接法進行檢測。

（4）結果分析。檢測結果應符合現行國家標準GB50204-2015《混凝土結構工程施工質量驗收規范》和現行行業標準JGJ/T 152-2019《混凝土中鋼筋檢測技術規程》的相關規定。

2 工程案例分析

2.1 工程概況

福州北站改擴建工程安置地C 地塊（安置房）6#樓為地下二層、地上二十八層現澆鋼筋混凝土框架剪力墻結構，建筑面積為11792.14m2，2017 年3 月1 日開工。該工程11～16 層梁、板類構件鋼筋保護層設計厚度分別為20mm、15mm。

2.2 檢測操作流程

采用電磁感應法檢測10～16 層共計6 根非懸挑梁、10 根懸挑梁及5 塊非懸挑板鋼筋保護層厚度。每根非懸挑或懸挑梁類構件測3 條縱向鋼筋，共計48 個測點；每塊非懸挑板類構件測6 條縱向鋼筋，共計30 個測點。清理待測試部位、校準儀器等準備工作完成后，分別確定了非懸挑梁、懸挑梁、非懸挑板中鋼筋位置。非懸挑梁底排縱向鋼筋測點位置如圖1 所示，每個測點相距200mm，鋼筋保護層厚度掃描由S1 向S3 進行，如圖2 所示。圖3 和圖4、圖5 和圖6 分別為懸挑梁頂排、樓板底排構件縱向鋼筋保護層測點位置及掃描方向。

圖1 非懸挑梁底排縱向鋼筋保護層測點位置

圖2 非懸挑梁底排縱向鋼筋掃描測試方向

圖3 懸挑梁頂排縱向鋼筋保護層測點位置

圖4 懸挑梁頂排縱向鋼筋掃描測試方向

圖5 樓板底排縱向鋼筋保護層厚度測點位置

圖6 樓板底排縱向鋼筋掃描測試方向

分別取非懸挑梁、懸挑梁、非懸挑板某一構件的測試數據，如表1 所示。由表可知，雖然所檢鋼筋保護層厚度大于設計值，但都在允許范圍內，所以該三個構件的鋼筋保護層厚度合格。在48 個梁構件鋼筋保護層厚度測點中，有44 個測點合格，合格點率為91.7%；在30 個板構件鋼筋保護層厚度測點中，有28個測點合格，合格點率為93.3%，因此所檢構件鋼筋保護層厚度合格。

表1 代表性非懸挑梁、懸挑梁、非懸挑板構件的鋼筋保護層厚度測試結果

3 檢測精度影響因素及控制措施

鋼筋保護層厚度測試精度主要會受鋼筋間距、儀器精確度、混凝土飾面層等因素影響。鋼筋間距反應了鋼筋布置的疏密程度，鋼筋間距越小，信號干擾程度就越大，檢測精度就越低；當鋼筋間距大于鋼筋保護層設計厚度的150%時，能大大降低信號干擾造成的測試偏差。鋼筋直徑等儀器參數偏差會對精確度產生較大影響，設置偏大時檢測結果會偏大，設置偏小時檢測結果會偏?。?-6］。此外，混凝土飾面層的平整度也會對測試精度產生影響，應確保清潔平整。為提高檢測精度，應先查閱設計圖紙，了解所測構件中鋼筋種類、直徑、設計厚度和排列方式，宜避免測點布置在鋼筋排列較為密集部位；測試前應充分預熱儀器，并校準，精確設置鋼筋直徑等參數；當保護層厚度設計值小于儀器最小示值時，可在探頭下附加墊塊［5］。當認為相鄰鋼筋對檢測結果有影響，或鋼筋實際根數、位置與設計有較大偏差，應將用直接法測量鋼筋保護層厚度，進行驗證。

4 總結

鋼筋混凝土結構耐久性會受鋼筋保護層厚度影響。采用電磁感應法測試鋼筋保護層厚度時，應先確定鋼筋位置，合理選定測點，再在探測面上移動探頭進行測試。為確保檢測精度，測點布置應避開鋼筋布置密集部位，同時按設計參數設定儀器檢測參數。