公路混凝土公路鋼筋保護(hù)層厚度檢測評定的探討

祁 超

（濱州市路達(dá)置業(yè)有限責(zé)任公司，山東 濱州 256500）

公路混凝土公路中，鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度對防止鋼筋銹蝕、保證結(jié)構(gòu)的耐久性和安全性具有重要作用。在公路建設(shè)中，不論是施工過程中的檢查還是已完工公路實(shí)體檢測階段，鋼筋保護(hù)層厚度都是工程質(zhì)量檢驗(yàn)中經(jīng)常開展的項(xiàng)目；既有混凝土公路結(jié)構(gòu)性能檢測評價時，鋼筋保護(hù)層厚度也是評估公路技術(shù)狀況和耐久性的重要因素之一。

1 混凝土公路鋼筋保護(hù)層厚度檢測的概述

鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)功能因各種因素影響，往往使得混凝土建筑體的實(shí)際使用壽命遠(yuǎn)低于原有的設(shè)計壽命，其中又以保護(hù)層厚度偏差引起的病害為最常見的影響因素。結(jié)構(gòu)安全性的影響因素除了其本身抗壓和抗?jié)B強(qiáng)度要求外，鋼筋的合理布置和對鋼筋保護(hù)層厚度的合理合規(guī)對施工也至關(guān)重要，常規(guī)的鋼筋混凝土保護(hù)層厚度檢測成為主要控制混凝土結(jié)構(gòu)耐久性及對受力鋼筋有效錨固的重要指標(biāo)。根據(jù)2010年新的《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB50010—2010）鋼筋保護(hù)層厚度從原來的縱向鋼筋（不包括箍筋等非主筋）外緣至混凝土表面的最小距離，改為“以最外層鋼筋（包括箍筋、構(gòu)造筋、分布筋等）的外切面計算其混凝土的保護(hù)層厚度”，此舉的意義在于防止主筋的保護(hù)層厚度滿足要求情況下，而箍筋在彎角、主筋接頭等位置保護(hù)層厚度偏薄，甚至裸露，造成鋼筋銹蝕，嚴(yán)重影響混凝土結(jié)構(gòu)安全性。因此，對混凝土體的保護(hù)層厚度大小及驗(yàn)收要求都有規(guī)定。

2 公路混凝土公路鋼筋保護(hù)層厚度檢測的重要性

公路混凝土結(jié)構(gòu)的鋼筋位置檢測是工程中最基本的檢測項(xiàng)目，而鋼筋保護(hù)層厚度的檢測更是目前各個項(xiàng)目非常重視的一項(xiàng)工作，因?yàn)楸Ｗo(hù)層厚度涉及結(jié)構(gòu)的安全和使用的耐久性要求。只有把保護(hù)層厚度檢測的數(shù)據(jù)測量準(zhǔn)確，才能很好地評價合格率以及工程實(shí)際施工水平。我們在實(shí)際實(shí)測過程中發(fā)現(xiàn)，往往鋼筋保護(hù)層厚度檢測的數(shù)據(jù)跟實(shí)際相差非常大，甚至非常不準(zhǔn)確。我們分析了原因，發(fā)現(xiàn)這些數(shù)據(jù)的不確定性很有可能與試驗(yàn)員的操作方法、試驗(yàn)員本身的技術(shù)水平和檢測環(huán)境以及被測構(gòu)件的鋼筋分布有關(guān)，但是還有一項(xiàng)容易被我們忽略的，就是儀器本身的精度、穩(wěn)定性的原因。這些綜合原因?qū)е聰?shù)據(jù)不準(zhǔn)確、偏離等情況發(fā)生。為了準(zhǔn)確測量構(gòu)件的鋼筋保護(hù)層厚度值，我們對影響鋼筋保護(hù)層厚度測量結(jié)果的原因都做了一一分析，得出了儀器性能起決定性影響因素的可靠結(jié)論，同時組織召集了試驗(yàn)檢測人員對鋼筋保護(hù)層厚度檢測方法進(jìn)行了統(tǒng)一培訓(xùn)，并對所有多個鋼筋保護(hù)層測定儀進(jìn)行了比對，并進(jìn)行了測量系統(tǒng)分析。

3 鋼筋保護(hù)層厚度檢測常用方法標(biāo)準(zhǔn)及其適用性

3.1 檢測方法標(biāo)準(zhǔn)的適用性

《混凝土結(jié)構(gòu)現(xiàn)場檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50784-2013）其第1.0.2條“本標(biāo)準(zhǔn)適用于房屋建筑、市政工程和一般構(gòu)筑物中混凝土結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場檢測”，第9.3.4條“工程質(zhì)量檢測時，混凝土保護(hù)層厚度的抽檢數(shù)量及合格判定規(guī)則，宜按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50204的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行”。而《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》是建筑工程中的混凝土結(jié)構(gòu)專業(yè)工程驗(yàn)收規(guī)范，應(yīng)與《建筑工程施工質(zhì)量驗(yàn)收統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》（GB50300-2013）配套使用。《建筑工程施工質(zhì)量驗(yàn)收統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》對“建筑工程”術(shù)語定義為“通過對各類房屋建筑及其附屬設(shè)施的建造和與其配套線路、管道、設(shè)備等的安裝所形成的工程實(shí)體”。因此，這些標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范并不與公路工程配套，其所述的梁、柱、墻、板類等構(gòu)件主要是針對房屋建筑工程而言的，其所規(guī)定的抽樣方法及判定準(zhǔn)則等難以適應(yīng)公路工程的特點(diǎn)。

3.2 實(shí)施步驟及檢測數(shù)據(jù)的結(jié)果整理

我們準(zhǔn)備5根直徑為16mm的鋼筋間隔20cm放置在竹膠板下，在鋼筋保護(hù)層探頭上加上塑料墊塊。隨機(jī)選3名試驗(yàn)人員用同一臺鋼筋保護(hù)層測定儀每根鋼筋間隔40cm測2個點(diǎn)，共測10點(diǎn)，每名試驗(yàn)人員對每個點(diǎn)重復(fù)測3次。將檢測數(shù)據(jù)填入事先準(zhǔn)備好的表中。我們?nèi)匀粚z測結(jié)果輸入到mintab軟件中進(jìn)行分析，在輸出的圖形中，我們會分析鋼筋位置測定儀的重復(fù)性、再現(xiàn)性以及分辨力的數(shù)字。然后對照以下規(guī)則判斷儀器是否合格。不同鋼筋直徑、同一參考值的測量結(jié)果研究本次所實(shí)施的步驟是將5根直徑為28mm、25mm、20mm、16mm的鋼筋分批間隔20cm放置在竹膠板下，在鋼筋保護(hù)層探頭上加上塑料墊塊。隨機(jī)選1名試驗(yàn)人員用同一臺鋼筋保護(hù)層測定儀每根鋼筋間隔40cm測2個點(diǎn)，共測10點(diǎn)。將檢測數(shù)據(jù)填入事先準(zhǔn)備好的表中。對數(shù)據(jù)進(jìn)行有效處理。用mintab做單因子方差分析。根據(jù)軟件輸出的P值來進(jìn)行判定，假設(shè)P值＞0.05，那么可以表明鋼筋的直徑與鋼筋保護(hù)層厚度檢測值的關(guān)聯(lián)性不大，否則，說明存在較大的影響。我們將數(shù)據(jù)輸入到mintab，輸出的P值為0.097，結(jié)果大于0.05，這說明，鋼筋的直徑與保護(hù)層厚度之間沒有大的影響。

3.3 鋼筋間距密度檢測

檢測部位的橫向被測鋼筋數(shù)量影響著保護(hù)層厚度檢測結(jié)果的精度。在鋼筋間距≥1.5d的保護(hù)層厚度情況下，對臨近主筋保護(hù)層的厚度檢測，在精度上沒有影響。在檢測鋼筋間距＜保護(hù)層厚度1.5d時，鋼筋排列越緊密，檢測結(jié)果示值約小；尤其在鋼筋直徑≤12時，在檢測截面范圍內(nèi)密集排列，檢測結(jié)果示值偏小可達(dá)30%或以上，對檢測工作的展開存在較大影響。通過在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行預(yù)制混凝土鋼筋試塊的方法，針對不同鋼筋直徑和鋼筋間距，進(jìn)行模擬鋼筋混凝土保護(hù)層厚度檢測。

3.4 取芯掃描

根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB50204—2015）中，附錄D結(jié)構(gòu)實(shí)體混凝土回彈－取芯法強(qiáng)度檢驗(yàn)中規(guī)定對應(yīng)的混凝土構(gòu)件回彈測區(qū)進(jìn)行取芯計算。在鉆芯取樣過程中，尤其柱梁節(jié)點(diǎn)、墻梁節(jié)點(diǎn)較為常見，而節(jié)點(diǎn)的鋼筋布置和加固又是最為密集。此情況下，應(yīng)對被測構(gòu)件的鋼筋布置、鋼筋位置判斷，并結(jié)合鋼筋檢測儀器的鋼筋實(shí)際位置，確定取芯位置和方案，避免取到含有鋼筋的混凝土合格芯樣，避免破壞取到主要受力筋的混凝土芯樣，起到至關(guān)重要的作用。

4 結(jié)束語

在公路混凝土公路鋼筋保護(hù)層厚度檢測方面，總體上還缺少與公路行業(yè)相協(xié)調(diào)配套的完整技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。依據(jù)建筑工程領(lǐng)域的方法標(biāo)準(zhǔn)如《混凝土中鋼筋檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》、《混凝土結(jié)構(gòu)現(xiàn)場檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》中有關(guān)檢測工作程序、儀器性能要求、測試操作步驟等規(guī)定開展公路公路鋼筋保護(hù)層厚度檢測工作是現(xiàn)實(shí)可行的，但在抽樣與結(jié)果評定等方面尚應(yīng)結(jié)合公路公路特點(diǎn)進(jìn)行。