探讨混凝土结构实体钢筋保护层厚度的检验

摘要：本文笔者主要阐述了结构实体项目验收中钢筋保护层厚度检测的意义，同时介绍了钢筋保护层厚度检验方法以及检验过程中的一些问题。可供同行人员参考。

关键词：混凝土结构; 厚度检测; 钢筋保护层

混凝土结构及构件的钢筋保护层厚度对工程质量的影响至关重要，同时也是质检人员现场检验的一项重要内容。2002年,国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2002) ( 以下简称《规范》)正式颁布实施,规范中把钢筋保护层厚度检测作为强制性验收检测的内容之一。缺少钢筋保护层厚度检测报告的工程不能进行验收。本文笔者主要阐述了结构实体项目验收中钢筋保护层厚度检测的意义，同时介绍了钢筋保护层厚度检验方法以及检验过程中的一些问题。可供同行人员参考。

1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，

其中 ，=h-a ， a=c＋r

为相对受压区高度，a为等效矩形应力图形系数，为混凝土轴心抗压强度的设计值，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，h0为有效高度，ρ为纵向受拉钢筋的配筋率，As为纵向受拉钢筋总截面面积。

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h0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。

2钢筋保护层厚度检验方案

2．1构件类型和数量

由于在钢筋(或预应力)分项工程的工艺检验和隐蔽工程验收中，已对钢筋保护层厚度进行过抽样检验。实体检验只是复核性的抽查，决不是重新检查一遍。因此抽检数量较少，对此必须严格控制，尽量不给工地造成负担。

《规范》附录第E.0.1、E.0.2 条规定: 只对受弯构件梁、板进行检验，且抽检数量比例很小:为构件总数的2%且不少于5 件; 当有悬挑构件时，其所占的比例不宜小于50%。因此，检验为保证结构安全的目的性很明确。对于梁，检查全部纵向受力钢筋( 箍筋、构造筋不查)；对于板，抽查6根纵向受力钢筋(不查分布筋)。具体抽查的结构部位，由监理(建设)、施工单位协商确定。应尽量选择重要、有代表性、容易发生问题的部位，使检查能够起到监督施工质量，保证结构安全的作用。

2.2检查方法

《规范》附录第E.0.3 条规定: 钢筋保护层厚度可采用非破损或局部破损的方法进行；也可采用非破损方法，并用局部破损的方法进行校准。要求的检测误差不应大于1mm。

(1) 局部破损方法剔凿混凝土保护层直至露出钢筋，然后直接量测混凝土表面到钢筋外边缘的距离。这种方法是最直接、最准确的，而且也能满足《规范》要求的精确度。当有争议时，应作为最终裁决的手段。

(2) 非破损方法采用钢筋保护层厚度测定仪量测。其原理是检测仪器发射电磁波，利用钢筋的电磁感应确定钢筋的位置。这种方法的优点是方便、快捷，但仪器的价格昂贵，不易普及。非破损方法的最大弱点是量测不准确。倒不是仪器本身的精确度不够，单筋试验时可以达到很高的精确度。问题在于实际结构中很少单筋配置，箍筋、分布筋以及纵向受力钢筋密集配置时，由于电磁场干扰，量测精度大受影响，甚至发生很大的偏差。《规范》要求，当采用此种方法时，还必须用更准确的局部破损方法加以校准，即用对比量测的结果，对仪表的量测加以修正。

2．3验收界限

《规范》附录第E.0.4、E.0.5 条规定了钢筋保护层厚度实体检验的验收界限。首先，梁类构件和板类构件分别检验，不混合计算合格点率。前者的允许偏差为+10、-7mm; 后者为+8、-5mm。这实际是钢筋分项工程检验中保护层厚度允许尺寸偏差值适当扩大的结果。考虑施工扰动的特点，正向偏差增加的范围更大一些。对于一般正常施工情况，上述要求并不算苛求，但对于保证构件的结构性能却是十分必要的。

梁、板类构件分别由量测结果计算合格点率。验收界限为90%。即全部检查点的90% 或以上均在允许误差范围以内时，实体检验通过验收。

2．4抽样检验数量的调整

由于在钢筋分项工程中已提前对保护层厚度提出了较严的检验要求，因此在采取适当的施工措施以后，正常施工的钢筋保护层厚度实体检验一般均能通过。但是考虑抽样检验的偶然性，被检方面( 施工) 总存在一定风险。为此，实行在一定条件下加大抽样比例的方法，以减少对施工方误判的概率。

《规范》附录第E.0.5 条第2 款中规定，当抽检结果达不到合格要求的90% 而仍大于80% 时，可以再次抽取同样的数量检查(重复抽样)，以两次抽检的总合格点率确定检验结果，这样就减少了误判的可能性。

2.5最大偏差限值

抽查的合格率并不能完全控制构件中钢筋移位的影响。对于不大于10%的超差点，如果数值过大，仍然可能影响结构性能。例如超差1mm 和100mm 都只算1个超差点，而其对结构性能的影响就可能大不相同: 前者影响不大; 而后者就可能发生悬臂倾覆等恶性事故。因此还应对最大偏差作出限值的要求。

在梁、板中，每根钢筋通过箍筋或横向构造筋与相邻钢筋连成一片。一根钢筋抽查偏差过大，即意味着周围相当多的钢筋都存在着同样问题。因此对构件局部的结构性能影响就可能很大。因此《规范》附录第E.0.5 条第3款规定: 最大偏差超过允许值的1.5 倍时，检验不予通过。为保证构件和结构的结构性能和安全，这个较严厉的规定是完全必要的。

3检验执行中的问题

《规范》公布执行2年以来，保护层厚度检验对克服施工单位钢筋移位的通病，确保建筑工程质量和结构安全，起到了积极作用。但在执行过程中还存在着不少问题，在此提出进行讨论。

3．1不得任意扩大检验范围

《规范》已明确规定，只对受弯构件梁和板进行钢筋保护层厚度的实体检验，并且强调悬臂构件应作为检查的重点。这是因为钢筋移位对受弯构件的结构性能有着直接而重要影响的缘故。

如果任意扩大检验范围，要求柱、墙以及其它一些构件也必须作钢筋保护层厚度的实体检测，这不符合《规范》的要求， 而且完全不是《规范》的本意。对于墙、柱这一类以受压为主的构件， 钢筋移位对于承载能力的影响， 远不如受弯构件大。而且􀀁规范􀀁本身并未给出对柱、墙类构件进行实体检验时允许尺寸偏差数值及检查方法和验收界限，不知在实际执行中是如何检验的? 因此，任意扩大检验范围的做法应尽快纠正。

3．2不得随意增加抽检比例

《规范》规定的抽检比例较小，即使发生重复抽检的情况，整个工程中抽检的构件数量也很少。实际这只是一种复核性的抽查，而绝不是大规模的普查。目的是促使施工单位克服通病，注意在浇筑混凝土过程中保持钢筋不受扰动。因此，不希望这项检查给施工单位造成过大的负担。

如果以保证结构施工质量为名随意扩大抽样比例， 有将其变成普查的趋势， 则这种做法不符合《规范》要求。这会大大增加检测工作量和施工单位的负担，不利于《规范》的正确执行。在此重申，对结构实体钢筋保护层厚度的检验，数量应严格按附录第E.0.1、E.0.2 条的规定。不得随意扩大抽样比例， 加重企业负担。

3.3检测手段问题

据反映，有些地方统一规定必须用“ 钢筋保护层厚度测定仪”检测，这也是对􀀁规范􀀁的误解。关于仪表检测准确性的分析前已有述，不再重复。即便是采用仪表进行非破损检测的结果，还必须用局部破损的方法进行校准。因此，直接量测的方法是最直接、准确的。

比较好的方法是在浇筑的混凝土终凝以前，拨开钢筋外层的混凝土直接量测保护层厚度。这种做法实际是将保护层厚度的检测提前到混凝土浇筑后不久完成。由于实际结构在混凝土凝固过程中已不可能再有变化，因此只要有监理在场，这种检测完全有效。这种检测方法既避免混凝土硬化以后剔凿的工作量，量测方便准确，而且对结构伤害较小。当然检测后应及时修补，恢复其原有的完整性。

3．4保护层超厚构件检测结果的修正

混凝土结构施工过程中往往有保护层超厚的现象，尤其是梁、板类构件。混凝土超厚可能影响对上部负弯矩钢筋准确位置的判断。由于这是一种假象，因此由其带来的不利影响在检测中应予以剔除。方法是对检测保护层厚度过大而不合格的点，利用钻孔、剔凿等手段实测板厚予以纠正; 或者量测板底、板顶的标高加以推算。总之，由于板厚施工引起的偏差不能影响保护层厚度量测的结果。

4结语

《混凝土结构工程施工质量验收规范》提出了结构实体钢筋保护层厚度这一检测项目，不论是质量监督部门还是各方责任主体，均应理顺关系，严格执行，正确对待这项工作中出现的各类问题，切切实实地做好这一项工作，使之不流于形式并规范地开展下去。 这对保证混凝土结构工程的质量是有益的。

参考文献:

[1] GB50204-2002， 混凝土结构工程施工质量验收规范[S] .

[2] 徐有邻，程志军. 混凝土结构的实体检验[J].工程质量， 2003