关于钢筋保护层厚度检测方法及质量控制的探讨

摘要: 首先对钢筋保护层的锚固作用、防止锈蚀、防火功能的重要作用进行了阐述，进而分析了钢筋保护层厚度检测方法以及影响钢筋保护层质量的主要问题及质量控制措施，指出了确保钢筋保护层厚度是保证混凝土结构耐久性的重要因素。

关键词:钢筋保护层，检测方法，控制措施

中图分类号：O213.1文献标识码：A 文章编号：

现代建筑已离不开钢筋混凝土构件，无论是一般民用建筑还是高达数百米的摩天大楼或是大江大河上的桥梁，要是离开了钢筋混凝土，很难想象将会是什么样的结果。对于钢筋混凝土构件而言,钢筋保护层起着非常重要的作用。保护层过小钢筋会受外界潮湿环境影响而锈蚀。合适的保护层厚度既能保证混凝土有良好的粘结性、耐火性、耐久性,又可以充分的发挥钢筋的力学性能,保证构件的承载能力。因此我们要认识到保护层的重要性，也应加强其在施工中的控制。

1钢筋保护层的定义

钢筋混凝土结构中的钢筋保护层，一般是指包裹在结构构件受力主筋外面具有一定厚度的混凝土层。保护层的厚度，是指从受力主筋的外边缘到构件混凝土外边缘的距离，也就是受力主筋外皮到构件表面的尺寸。

2钢筋保护层的作用

2.1锚固作用

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。混凝土保护层愈厚，钢筋与混凝土之间的粘结锚固作用愈大。

2.2防止锈蚀

钢筋在大气或者其他介质中，容易受蚀生锈，使得钢筋的有效截面减少，影响结构受力，因此需要根据耐久性要求规定不同使用环境的混凝土保护层最小厚度，以保证构件在设计使用年限内钢筋不发生降低结构可靠度的锈蚀。混凝土的碱性环境使包裹在里面的钢筋表面形成钝化膜而不易锈蚀。碳化和脱钝会影响这种耐久性而使钢筋遭受锈蚀。一定厚度保护层是保证结构耐久性所必需的条件。

2.3防火功能

保护层有防火功能，防止在高温条件下或碰上火灾时钢筋急剧丧失承载力。对有防火要求的钢筋混凝土梁、板及预应力构件，对混凝土保护层提出要求是，为了保证构件在火灾中按建筑物的耐火等级确定的耐火极限的这段时间里，构件不会失去支持能力，应符合国家现行相关标准的要求。

3钢筋保护层的检测

3.1检测位置及数量

钢筋保护层厚度检测的结构部位,应由监理(建设)、施工等各方根据结构构件的重要性共同审定,国家规范《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2011）中规定，梁、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,抽取的构件中悬挑类构件所占比例不宜小于50%。

3.2检测仪器及操作方法

钢筋保护层厚度的检测方法可采用钢筋扫描仪检测(非破损)和局部开槽(局部破损)相结合的方法.采用钢筋扫描仪检测时，所用的检测仪器应经过计量检验，检测操作应符合相关规定，钢筋保护层厚度检验的检测误差不应大于1mm。

3.3检测方法

仔细做好准备工作：首先确定检测设备工作状态是否正常。其次构件表面应清洁、平整、无污物，无抹灰层或装饰层。第三，钢筋扫描仪利用的是电磁波原理，检测时应避开强交变电磁场（如电机、电焊机等）及测点周边较大的金属构件，预埋金属件等。第四，做好资料的收集工作，包括设计钢筋保护层厚度、钢筋直径、钢筋间距及分布、预埋件的位置等。

检测步骤：确定被测受力钢筋的排列方向，然后垂直受力钢筋的走向布置一条测线，沿测线对受力钢筋进行连续扫描，确定钢筋的位置和保护层厚度，每条测线上扫描不少于6根钢筋。当有平行于测线的钢筋分布时，为了避开钢筋影响，提高测试精度，要先用钢筋扫描仪扫描出这些钢筋的位置，然后再相邻的两根钢筋间布置测线。预设钢筋直径、选择合适档位、探头复测、快慢结合、避开干扰钢筋等方法可以提高测试精度。当保护层很小（如小于5mm）时，可以加一些垫块（非铁磁性材料）进行检测；检测后把垫块厚度减去即可。

3.4检测结果评定

钢筋保护层厚度检测属于计数抽样检测，合格性判定是计算有多少个点合格，多少个点不合格，从而判定单位工程是否合格的一种检测方法。

《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2011）中规定：梁类构件允许偏差为+10mm，-7mm；板类构件允许偏差+8mm，-5mm;且不合格点的最大偏差不得超过允许偏差的1.5倍。

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测的合格点率为90%及以上时，钢筋保护层厚度的检测结果应判为合格 ；

2）当全部钢筋保护层厚度检测的合格点率小于90%，但不小于80%，可再抽取相同数量的构件进行检测，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测结果仍应判为合格 。

4影响钢筋保护层质量的主要因素及质量控制的主要措施

4.1影响钢筋保护层质量的主要原因

钢筋保护层的质量不合格主要是保护层厚度过厚或过薄。造成的原因主要有人员素质、工程材料、机械设备、方法、环境条件等众多因素的影响。就实体质量现状而言，一是钢筋制作时，对纵向受力钢筋保护层的概念较为模糊，导致计算箍筋尺寸有较大错误；二是钢筋安装时，对钢筋骨架绑扎不牢固，在浇筑混凝土时，震动使钢筋偏位；三是模版在混凝土重力、侧压力、施工荷载等作用下，安装不牢靠产生位移跑模现象；四是制作垫块时，强度过低，根本承受不起钢筋的自重，以及规格、摆放、数量均不能有效控制钢筋位置；五是混凝土浇筑时，车压人踩，以及振捣棒触碰到钢筋，导致钢筋变位、变形。

4.2钢筋混凝土保护层的施工质量的控制

首先要做好图纸会审、技术交底，重视技术交底，严格施工管理；注重钢筋的翻样工作，确保钢筋在制作时的尺寸正确，给施工现场钢筋安装、绑扎节点创造条件；模板制作的尺寸偏差会导致保护层的超标，要注意模板工程的制作和安装；重视钢筋的绑扎成型工序，绑扎时要按图纸、规范操作；保证钢筋骨架各部分尺寸及精度，确保主筋位置的安放准确，是避免出现钢筋保护层偏差的前提；要按照规范安放、绑扎固定钢筋保护层垫块，一般要求是间距0.5m应设置一只垫块，如果钢筋直径较小，则还应适当加密垫块的间距，还要防止垫块的混用、乱用；在混凝土浇捣过程中提倡文明施工，注意成品保护，在混凝土浇捣施工中，应做到规范操作，除了对易于偏位的钢筋应作有效的固定外，应有专人指挥监督，严禁人员在钢筋上随意行走，振捣要按操作规范要求认真有序操作，振动捧不得随意触及钢筋骨架。

4.3工程实例

下面以圆形桥梁墩柱为例，具体说明钢筋保护层质量控制措施。

在对桥梁墩柱钢筋保护层厚度检测过程中，常出现的问题有：

1）保护层厚度全部过大或过小，这是因为墩柱钢筋笼尺寸不对造成的，应采取以下措施：墩柱的钢筋应事先制作成型再与桩筋焊接，为了能达到柱筋的保护层厚度要求，在制作墩柱钢筋笼时，柱筋的内支撑钢筋圈的外径必须正确，图纸中所示的钢筋之间的尺寸都是钢筋中心之间的距离，如直径120cm的墩柱，主筋直径为25mm，箍筋直径为10mm，用直径22mm的钢筋做内支撑圆圈时，其内支撑的外径应做成103cm,这样才能保证箍筋外皮到混凝土外皮的厚度是5cm。当然，内支撑圈外径的大小应综合考虑墩柱设计所用的主筋直径、箍筋直径及内支撑圈本身的直径。对于将支撑圈做小一点以保证保护层的做法也是不正确的，因为保护层厚度超过设计值5mm也是不合格的。因此，保证成型的墩柱钢筋笼的直径尺寸是确保该部位钢筋保护层合格率的关键。