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摘要:结构实体钢筋保护层厚度检测是进行工程质量检验的有效措施,在工程质量管理中有着非常重要的作用和影响。本文在对结构实体钢筋保护层厚度检测的重要性分析基础上,结合其厚度检测常用方法,通过工程实例,对结构实体钢筋保护层厚度检测的具体实施方法进行研究,以供参考。
关键词:结构实体;钢筋保护层;厚度检测;研究
前言
工程施工中,混凝土结构或构件中钢筋保护层对混凝土性能存在较大的影响。由于混凝土结构或者是构件中,钢筋材料对结构及构件中大部分拉应力具有较大的承载作用,并且受拉钢筋多设置在混凝土构件受拉侧边缘,以能够确保其最大承载拉应力效果。因此,混凝土结构或构件中,钢筋保护层的厚度过大或过小都会对其在结构或构件中的拉应力承载性能造成影响,同时、引起钢筋表面混凝土剥落、引起钢筋锈蚀等,对混凝土性能及结构体系的稳定性造成破坏,引起工程质量问题。
1结构实体钢筋保护层厚度检测的重要性
1.1钢筋保护层厚度检测标准与要求
混凝土结构实体中钢筋保护层厚度检测中,抽样数量以及检验方法、允许偏差的范围、合格条件等都有明确规定,以钢筋保护层检测合格情况判断为例,在检测结果判定中,是根据单点检测的合格以及单位工程检测合格情况进行综合分析与判定。其中,单点检测的合格情况判断,根据《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2015)操作,在进行纵向受力钢筋构件检测中,对其保护层厚度的检测结果与设计值相比,根据构件位置,一般情况下对梁类钢筋构件,其允许偏差范围为+10mm,-7mm,此外,在进行板类钢筋构件检测时,其保护层的厚度检测结果与设计值之间的允许偏差范围为+8mm,-5mm,并且对单次抽样检测结果中的不合格单点,其最大偏差要控制在允许偏差值的1.5倍以内;此外,对单位检测合格情况的判断,根据有关规定,在单位工程的检测合格率判定中,对单点检测合格情况进行综合分析考虑,一般所有单点合格率达到90%或以上时,即表示该单位工程的钢筋构件保护层厚度检测结果合格,但是,对于单位工程中单点钢筋构件的保护层厚度检测合格率不满足≥90%的条件时,但单点构件的保护层厚度检测合格率达到80%~90%的情况,需要再抽取相同数量的钢筋构件,对其保护层厚度进行再次检测后,结合上次检测结果,如果两次检测的结果总合格率≥90%时,即表示单位工程的检测结果为合格。
1.2钢筋保护层厚度检测的重要性
工程施工的验收管理中,对钢筋工程的验收检验一般作为隐蔽性工程在最终验收环节进行检验评价,但是,结合混凝土工程施工情况,混凝土浇筑以及振捣等施工环节,都会对钢筋工程产生影响,其中,因施工踩踏导致上部负弯矩钢筋发生下沉或下部正弯矩钢筋移位等情况均比较常见。因此,进行钢筋保护层检测,以避免其质量问题发生,在确保混凝土结构实体以及工程质量和安全上具有十分重要的作用。首先,混凝土结构工程中,其结构构件主要以混凝土和钢筋为主,其中,钢筋在结构及构件中具有较大抗拉以及抗压承载作用,与混凝土共同作用实现混凝土结构稳定性与安全性的保障,提高混凝土结构实体的承载能力,为满足这一要求,就需要混凝土结构工程中钢筋的拉应力与设计相一致,一旦钢筋保护层厚度不合格,必然会对其承受的拉应力造成影响,因此,通过钢筋保护层厚度检测,确保其与设计情况一致,从而保证其在混凝土结构及构件中所承受的拉应力符合设计要求。其次,混凝土结构及构件中,钢筋与混凝土之间的粘结力形成支撑混凝土结构安全性与稳定性的重要作用力,如果钢筋保护层厚度不合格,必然会使混凝土对钢筋的握裹力受到影响,从而影响混凝土结构及构件的安全和性能,因此,通过对钢筋保护层厚度检测,以保证结构实体的稳定性和安全性。最后,钢筋保护层还具有保护钢筋材料,避免其发生锈蚀,影响钢筋的强度性能,从而对其正常使用寿命产生影响,影响混凝土结构实体的性能质量等作用,通过钢筋保护层厚度检测,确保其对钢筋材料的保护作用,在确保钢筋强度与使用寿命基础上,对混凝土结构耐久性进行保障。
2结构实体钢筋保护层检测实践
2.1工程概况
以某建筑工程混凝土结构的钢筋保护层厚度检测为例,该建筑工程为地面18层、地下2层的高层住宅建筑,建筑结构层标高约为57m,采用剪力墙结构形式,混凝土结构环境以一类和二(b)类两种类别为主,其中,±0.00以上混凝土结构属于一类混凝土,±0.00以下混凝土结构属二(b)类。此外,混凝土结构中钢筋保护层厚度设计分别为一类混凝土结构板、墙、壳钢筋保护层厚度为15mm,梁、柱、杆的钢筋保护层厚度为20mm,二(b)类混凝土结构中板、墙、壳的钢筋保护层厚度为25mm,梁、柱、杆钢筋保护层厚度为35mm,并且混凝土的强度等级在C25以下时,其钢筋保护层厚度应在上述设计值基础上增加5mm。如表1所示,为该工程钢筋保护层厚度设计标准。根据上述工程情况,结合混凝土结构钢筋检测有关要求,本次检验采用非破损检验中的电磁感应法通过钢筋探测仪器进行检验分析。检验的内容包含建筑地面混凝土结构的梁、板构件钢筋保护层厚度。
表1混凝土结构钢筋保护层厚度设计情况mm
注:混凝土强度等级在C25以下时,以上钢筋保护层厚度设计值需要增加5mm。
2.2钢筋保护层厚度检测
2.2.1抽样检测批次及检测部位选择确定
根据混凝土结构工程施工质量验收规范,对上述建筑工程地面混凝土结构梁、板钢筋保护层抽样检测的批次以及检测部位进行选择确定中,对于上述工程的钢筋保护层检测抽样批次确定:首先,在进行工程结构中非悬挑梁以及板类钢筋结构构件检测时,根据有关标准,在确定工程结构中非悬挑梁以及板类构件的总体数量基础上,要保证进行抽样检测的构件数量是总量的2%,具体数量要求≥5个构件;其次,在进行工程结构中的悬挑梁以及悬挑板构件检测时,一般悬挑梁类构件其保护层厚度检测分析,要求进行抽样检测的构件数量是其总体数量的5%,同时具体检测数量要求≥10个构件,对不满足该要求的情况,要对全部构件进行检验分析;而进行工程结构中悬挑板构件的保护层厚度检验中,根据工程结构中构件总体数量,要求抽样检测数量是其总体数量的10%,具体检测数量要求为≥20个构件,对不满足该要求的情况,要对全部构件进行检验分析。此外,对抽取检测的每根钢筋,应该选择有代表性不同部位量测3点取平均值,并且所抽取检测的梁构件,必须对其全部纵向受力钢筋的保护层厚度进行检验,对抽取检测的板构件,必须抽取≥6根纵向受力钢筋保护层厚度进行检验。根据这一要求,上述建筑工程中,进行建筑结构钢筋构件保护层厚度检验中,首先需要对其结构中所包含钢筋构件类型及具体数量进行确认,在此基础上,结合抽样检测的具体要求,进行相应类型的构件抽取与检验分析。上文中所提到的建筑工程,其地面建筑结构主体中,共包含非悬挑梁446个及板类构件588件,并且最终确定抽检结构的梁、板构件检测数量分别为9个和12个。而检测部位选择时主要以梁、板构件纵向受力钢筋以及悬臂构件受力钢筋等重要性、代表性部位钢筋保护层厚度进行抽样检验,最终确定检验区为楼板板底面靠近顶板中心区域的板底受力钢筋、框架梁的梁底跨中区域或1/4~3/4跨区域之间和悬挑板上表面靠近阳台板根部上排受力钢筋、悬挑梁上表面根部上排受力钢筋等为主要钢筋保护层厚度检测部位。
2.2.2现场检测
本文采用非破损检测方法,对上述确定部位的混凝土结构钢筋保护层厚度进行检测评价,现场检测具体过程如下。首先,根据选择确定的检测部位及检测面,检测过程中检测面注意避开金属预埋件,对存在饰面层结构及构件进行饰面层清除后,在混凝土表面进行检测,检测前须进行钢筋探测仪预热及调零,调零时探头注意远离金属物体,避免影响调零结构,对钢筋保护层厚度检测结果造成误差影响。其次,进行测线布置。结合混凝土结构中梁、板构件存在主筋、箍筋及受力筋、分布筋等不同情况,进行合理布置测线以减少对其他构件钢筋的影响,确保检测结果准确可靠。一般情况下,测线布置中,多按沿垂直受力钢筋走向进行测线布置原则,梁构件测线布置沿着梁纵箍筋位置点,根据相邻箍筋之间纵向受力钢筋分布,进行钢筋保护层厚度检测;板构件钢筋结合工程结构设计图纸进行被测纵向受力钢筋排列方向确定后,在相邻分布筋之间沿着垂直受力钢筋走向进行测线布置。如图1所示为板构件测线布置示意图。
完成测线布置后,即可按照测线布置情况进行钢筋保护层厚度检测实施。钢筋位置确定后,首先应设定钢筋探测仪的量程范围和钢筋的公称直径,在测量过程中,注意按照所布置的测量路线,沿被测钢筋轴线选择相邻钢筋影响较小的位置,避开钢筋接头与钢筋构件的绑丝部位进行检测,对第一次检测的保护层厚度检测值进行读取并记录,然后,在被检测钢筋构件的同一位置,进行再重复检测一次,对第二次检测值进行读取记录,根据两次检测结果进行分析确定。相同检测点的重复检测值误差要控制在1mm以内,对超出该范围的情况,表示检测结果无效,对检测无效的情况,必须查明原因,在同一位置进行重新检测。还是不满足要求时,要更换钢筋探测仪或采用钻孔、剔凿的方法验证。需要注意的是,检测过程中,对于实际混凝土钢筋保护层厚度小于钢筋探测仪最小示值的情况,需要通过在探头下附加垫块的方法进行检测,垫块各方向厚度值偏差≤0.1mm,并且所加垫块的厚度在计算时应进行扣除。
图1保护层厚度测线布置示意图
2.2.3检测结果的评定
进行检测结果评价时,由于上述工程结构实体的钢筋保护层厚度检测为抽样检测,因此,在检测结果判定中,是通过单点检测的合格情况,对单位工程检测合格情况进行判定。结合单点与单位工程检测合格率评价标准,通过上述检测对其钢筋保护层厚度进行评价的。
3结束语
进行结构实体钢筋保护层厚度检测实践中以电磁感应法应用最为广泛,并且容易受到不同检测环境的影响,其检测适应范围也存在一定特殊性,为避免其干扰形成的误差对检测精准度的影响,需要在今后研究中加强对其检测应用的分析,以确保检测的精准度,对评定混凝土结构工程施工质量以及保证混凝土结构的安全使用具有十分重要的意义。
参考文献
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