结构实体钢筋保护层厚度检测的意义和方法.docx

［摘 要］ 本文主要结合建筑工程现场和检测技术的实际情况， 运用一定的理论推导、 表格数据、工程实例，总结检测过程中的经验，大体阐述结构实体钢 筋保护 层厚度检测的意义和方法随着建筑业市场化的推进，政府对于工程质量的监控逐渐淡化了 工程现场的施工技术、 管理、操作等内容，给予施工企业更大的自主权，而以“强化验收” 来保证工程质量，修订后的《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204—2002即体现 了这种趋势作为施工企业自检，监督单位抽检，结构实体钢筋保护层厚度和混凝土抗压强 度、楼板厚度都是重要项目一、钢筋保护层厚度检测的意义 我国传统钢筋分项工程的验收均以隐蔽工程验收作为最后一道 检验然而，在混凝土的 浇筑、振捣过程中，钢筋有可能受到施工干扰而移位最常见的就是 上部负弯矩钢筋由于施 工人员的踩踏而下沉，下部正弯矩钢筋由于垫块不够或分布问题、施工干扰造成移位的现象也时常出现钢筋保护层厚度偏小时，较薄的混凝土对钢筋的握裹力减弱，会 引起锚固受力和应力传 递的不足，影响结构抗力而且从长远看，保护层厚度过小会因为混 凝土碳化、钢筋锈蚀加 快、脱钝，影响结构耐久性及使用年限钢筋保护层厚度偏大时，在一般矩形截面受弯构件正截面受弯承 载力计算中，以下部正弯矩钢筋为例，Mu=a lfcbh2 Og (1 —0.5g ),其中 g =p fy/a 1fc , p 二As/b hO , hO=h—a , a二c+rg为相对受压区高度，a 1为等效矩形应力图形系数，fc为混 凝土轴心抗压强度的设计 值，fy为纵向钢筋的抗拉强度设计值,b为截面宽度，h为截面高度， c 为钢筋保护层厚度， r 为钢筋直径，hO为有效高度，p为纵向受拉钢筋的配筋率，As为纵 向受拉钢筋总截面面积。

上部负弯矩钢筋的受弯计算示意图则将图1 旋转180°即可可见，在其他条件不变的情况下，钢筋保护层厚度c偏大会造成 有效高度 hO 不足，从而 降低受弯承载力Mu、裂缝控制性能及刚度最常见的是负弯矩钢筋 移位引起的板边裂缝如果这种现象发生在悬臂构件上，承载力的降低还可能引发倒塌事故， 造成人员伤亡可见，对结构实体的钢筋保护层厚度检测具有保证结构安全的重 要意义然而，传统的 隐蔽工程验收作为钢筋检查的最后关口并不严密，而在实体检验中增 加对钢筋保护层厚度的 检测就克服了这个缺陷这对于强化验收，加强施工质量控制，保证 结构安全起到了积极的作用二、钢筋保护层厚度检测的方法 钢筋保护层厚度的检测方法分破损检测和无损检测两大类破损 检测一般是剔凿混凝土 ，然后直接量测这种方法直观准确，但是工作强度和工作量很大， 效率也很低，检测完还 要进行结构的修复，无法满足验收规范按比例较大面积抽查的要求 这里主要介绍无损检测法1 检测原理 目前，国内外所使用的钢筋保护层厚度检测仪器多为电磁感应 法，即仪器在构件混凝土 表面向内部发射电磁波，形成电磁场，混凝土内部的钢筋切割磁感线 产生感应电磁场，由于感应电磁场的强度及空间梯度变化与钢筋位 置、直径、保护层厚度有关，因此，通过测量感 应电磁场的梯度变化，并通过分析处理，就能确定钢筋位置、保护层 厚度和钢筋直径等参数 。

2 检测前的准备工作2.1 技术培训和学习现场检测人员除了掌握仪器的操作方法外，还应该熟悉《混凝土 结构工程施工质量验收规范》GB50204—2002中附录E的有关规定，具有建筑结构的基础知 识，熟悉结构中柱、梁、 板的配筋方式，能够现场处理相关问题2.2 仪器的检定和自检仪器应该妥善保管，在规定的周期内定期送有资质的单位检定 而且应该制作标准试件 ，每次检测出发前和回来后都应进行自检，了解把握仪器的状况，做 到有问题及时发现，及早处理2.3 制作相关技术文件和表格 编制相关的程序文件、作业指导书、检测委托单、原始记录、检测报告、仪器运行维护 保养记录等技术文件和表格原始记录应该包括工程名称、报监编号、 楼层、构件名称、轴 线编号、设计值、实测值等一系列信息，并且要做到能再现检测现场，便于查找处理问题原始记录可参考表12.4 现场准备工作确定检测构件和部位，了解现场情况，平整场地，查阅有关图纸， 找出相关参数3 现场检测 目前钢筋保护层厚度检测仪器种类品牌很多，但检测原理基本相同，功能相近，本文以大地华龙钢筋探测仪和HILTI的FS-10型钢 筋探测仪为例介绍检测方法3.1 参数设定 一般的检测仪器均要设定一定的参数，以获得更精确的测量数 据。

其中最主要的参数是 钢筋直径一般可查阅结构配筋图得到检测部位的钢筋直径如果没 有可直接查阅的相关资 料，可先利用仪器确定一根钢筋的大概位置，然后用探头在钢筋上方 沿垂直于钢筋的方向往返各测 2次，以测得的最小值作为钢筋直径输入参数3.2 现场直读式检测 该方法适用于检测构件较少，且要求现场获得检测结果的情况 在输入参数后，将探头 沿所检测钢筋的垂直方向移动，在接近钢筋 时，仪器的钢筋保护层厚度数据会随探头的运动 而变动，在整个运 动过程中，最小的数值即为这根钢筋在该部位的保护层厚度有的仪 器则 在探头完成运动后自动选定该数值注意，一般检测仪器只检 测与探头运动方向垂直的钢筋 ，如果在探头的下方有与探头运动方 向平行的钢筋（如箍筋），则会影响检测的精确度，所 以应该先大 概确定这些钢筋的位置，消除不利影响3.3 影象记录式扫描检测 该方法适用于不要求现场获得检测结果的情况可根据仪器的检 测范围，在现场确定并标拄检测部位对于梁类构件，可按照仪器的检测范围制作一块标有坐标的平 板，铺在检测部位之上，这样便于清楚表述检测部位和再现检测现场 检测时按照仪器的提示，用探头在检测范围内 沿相互垂直的两个方向依次扫描，仪器便会自动记录扫描情况，生成 扫描图象。

对于板类构件，则在输入参数后，用探头沿所要检测的钢筋垂直 方向直线运动即可，仪 器会根据该扫描路线生成扫描图象然后，将扫描图象输入电脑，运用相关的程序即可得到扫描区域 内所有钢筋的保护层厚度、直径、位置、钢筋数量等参数3.4 影响检测精度的因素 构件本身有磁性、所检测部位有被检测钢筋以外的小磁性物质、 选择参数与实际不符、 检测方法不正确都会影响检测的精度，这就 需要在检测过程中积累经验，提高检测人员的综合素质3.5 现场检测实例2005 年某日，本站接到人员投诉佛山某工程，称该工程某块楼 板在施工过程中存在严重 缺陷，要求本站进行处理本站人员结合 投诉者的描述和现场该楼板的裂缝走向，初步推断 该板边没有配上 部负弯矩钢筋为了证实此推断，决定检测该楼板板边的钢筋保护层 厚度 在现场，我们首先查阅结构配筋图，输入板边钢筋直径（图 纸显示该板各边的上部、下部钢筋直径均为①8），用影象记录式 扫描的方法检测该板各边，生成扫描图象根据图象，我们可以粗略 看出该板各边的钢筋保护层厚度在80mm左右然后，我们用现场直 读式随机检测其中三条钢筋，其保护层厚度为 78mm、 81mm、 80mm 并现场剔凿，用钢尺量测这三点的钢筋保护层厚度，结果与仪器检测 结果吻合。

把扫描图象带回本站，输入电脑程序，分析得到该楼板各 边的钢筋保护层厚度，均在80mm左右，结合该楼板的厚度（100mm）， 可以断定该楼板没有配置上部负弯矩钢筋4. 结束语以上是笔者对于钢筋保护层厚度检测的一些心得和体会，由于水 平所限，难免存在不足之处，希望各位同行多多提出批评建议，共同 探讨，积极推进检测事业的发展附录 E 结构实体钢筋保护层厚度检验E.0.1 钢筋保护层厚度检验的结构部位和构件数量，应符合下列要 求：1 钢筋保护层厚度检验的结构部位，应由监理（建设）、施工等各 方根据结构构件的重要性共同选定；2 对梁类、板类构件，应各抽取构件数量的2%且不少于5 个构件 进行检验；当有悬挑构件时，抽取的构件中悬挑梁类、板类构件所占 比例均不宜小于50%E.0.2 对选定的梁类构件，应对全部纵向受力钢筋的保护层厚度进行 检验；对选定的板类构件，应抽取不少于6根纵向钢筋的保护层厚度 进行检验对每要钢筋，应在有代表性的部位测量1 点说明：E.0.1〜E.0.2对结构实体钢筋保护层厚度的检验，其检验范围 主要是钢筋位置可能显著影响结构构件承载力和耐久性的构件和部 位，如梁、板类构件的纵向受力钢筋。

由悬臂构件上部受力钢筋移位 可能严重削弱结构构件的承载力，故更应重视对悬臂构件受力钢筋保 护层厚度的检验"有代表性的部位"是指该处钢筋保护层厚度可能对构件承载或耐久 性有显著影响的部位对梁柱节点等钢筋密集产部位，检验存在困难， 在抽取钢筋进行检测时可避开这种部位对板类构件，应按有代表性的自然间抽查对大空间结构的板，可先 按纵、横轴线划分检查面，然后抽查E.0.3 钢筋保护层厚度的检验，可采用非破损或局部破损的方法，也 可采用非破损方法度用局部破损方法进行校准当采用非破损方法检 验时，所使用的检测仪器应经过计量检验，检测操作应符合相应规程 的规定钢筋保护层厚度检验的检测误差不应大于1mm说明：E.0.3保护层厚度的检测，可根据具体情况，采用保护层厚度没定仪器量测，或局部开槽钻孔测定，但应及时修补E.0.4 钢筋保护层厚度检验时 ,纵向受力钢筋保护层厚度的允许偏 差，对梁类构件为+10mm，-7mm；对板类构件为+8mm，-5mm 说明：E.0.4考虑施工扰动等不利因素的影响，结构实体钢筋保护层 厚度检验时，其允许偏差在钢筋安装允许偏差的基础作了适当调整E.0.5 对梁类、板类构件纵向受力钢筋的保护层厚度应分别进行验 收。

结构实体钢筋保护层厚度验收合格应符合下列规定：1 当全部钢筋保护层厚度检验的全格点率为90%及以上时，钢筋保 护层厚度的检验结果应判为合格；2 当全部钢筋保护层厚度检验的合格点率小于90%但 不小于 80%，可再抽取相同数量的构件进行检验；当按两次抽样总数 和计算的合格点率为90%及以上时，钢筋保护层厚度的检验结果仍应 判为合格；3 每次抽样检验结果中不合格点的最大偏差均不应大于本附录E.0.4条允许偏差的1.5倍说明:E.0.5本条明确规定了结构实体检验中钢筋保护层厚度的合格 点率应达到 90%及以上考虑到实际工程中钢筋保护层厚度可能在某 些部位出现较大偏差，以及抽样检验的偶然性，当一次检测结果的合 格点率小于 90%但不小于 80%时，可再次抽样，并按两次抽样总和 的检验结果进行判定本条还对抽样检验不合格点最大偏差值作出了 限制检测结果判定4.0.1 钢筋保护层厚度检验时，纵向受力钢筋保护层厚度的允许偏差，对梁类构件为+10mm, -7mm；对板类构件为+8mm, -5mm4.0.2 对梁类、板类构件纵向受力钢筋的保护层厚度应分别进行验 收4.0.3 结构实体钢筋保护层厚度验收合格应符合下列规定：1当全部钢筋保护层厚度检验的合格点率为9 0%及以上时，钢筋 保护层厚度的检验结果应判为合格；2当全部钢筋保护层厚度检验的合格点率小于90 %但不小于8 0 %，可再抽取相同数量的构件进行检验；当按两次抽样总和计算的合 格点率为90%及以上时，钢筋保护层厚度的检验结果仍应判为合 格；3每次抽样检验结果中不合格点的最大偏差均不应大于4.0.1条规 定允许偏差的1.5 倍。

2、作用（1）混凝土结构中，钢筋混凝土是由钢筋和混凝土两种不同 材料组成的复合材料，两种材料具有良好的粘结性能是它们共同 工作的基础，从钢筋粘结锚固角度对混凝土保护层提出要求，是 为了保证钢筋与其周围混凝土能共同工作，并使钢筋充分发挥计 算所需强度2 ）钢筋裸露在大气或者其他介质中，容。