试论关于钢筋保护层厚度检测技术的探析

【摘要】在工程建设领域，钢筋混凝土结构占据了相当大的比例，钢筋在混凝土结构中主要承受拉力并赋予结构以延性，补偿混凝土抗拉能力低下、容易开裂和脆断的缺陷，而混凝土则主要承受压力并保护内部的钢筋不致发生锈蚀。近年来，在各种设计、验收规程中，尤其在一些大中型建筑物中，均把耐久性列为混凝土的一项重要指标。本文从检测的原理和设备和抽样比例的确定，分析了钢筋保护层厚度检测技术，具体讲解了检测部位的选择和检测方案的确定。

【关键词】钢筋 厚度 检测 技术

在工程建设领域，钢筋混凝土结构占据了相当大的比例，钢筋在混凝土结构中主要承受拉力并赋予结构以延性，补偿混凝土抗拉能力低下、容易开裂和脆断的缺陷，而混凝土则主要承受压力并保护内部的钢筋不致发生锈蚀。近年来，在各种设计、验收规程中，尤其在一些大中型建筑物中，均把耐久性列为混凝土的一项重要指标。因此，混凝土中的钢筋已成为工程质量签定和验收所必检的项目，其质量如何直接关系到建筑物的结构安全和耐久性。而钢筋混凝土保护层厚度是反映耐久性的主要参数。对涉及混凝土结构安全的重要部位应该进行该项指标的实体检测。但是，该项参数检测属于隐蔽工程，尽量采取无损检测最大限度减少对实体检测。但是，该项参数检测属于隐蔽工程，尽量采取无损检测最大限度减少对实体损伤；同时对于不同检测目的，该项参数检测的抽样数量、检测部门，检测方法、测量方法、检测精度、结果评定等问题，各个地区存在较大的差异。目前该参数较为成熟的检测方法主要有电磁感应法、地质雷达法等。由于雷达法的测试精度偏低，只能用于粗测。

一、检测的原理和设备

在国内市场，常见的检测钢筋保护层厚度的仪器主要有三种，国产钢筋检测仪、进口钢筋检测仪和结构探测雷达。三种仪器均是利用电磁原理进行钢筋检测。即利用信号发射装置产生一定频率的变电磁场，激发混凝土内钢筋产生感生电流，钢筋内的感生电流又激发出二次交电磁场，被接收装置接收和识别，根据接收到的二次交变电磁场的强弱，确定钢筋的位置、深度和钢筋直径。

常见的检测钢筋保护层厚度的仪器主要是国产钢筋检测仪和进口钢筋检测仪。如北京康科瑞公司生产的钢筋位置测定仪、喜利得PS系列钢筋仪、瑞士profometer系列钢筋仪等。经过几年的更新换代，测试范围和测试精度大大提高，设备测试深度最大在200mm左右，浅层钢筋60mm以内，厚度测试精度达到±1mm，钢筋直径测试精度±3mm，能够满足工程检测和规范的要求。

二、抽样比例的确定

对于单位工程，如何科学合理地确定抽样比例，是检测人员面临头痛的问题，如何对新工程的质量进行验收检测，现行的有国家规范，也有些地方标准，对抽样的数量规定大同小异。例如国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB502204-2002）中规定，梁、板类构件各抽取树立的2%且不小于5个构建进行测量；当有悬挑类构件时，悬挑类构件应占抽检抽件的50%。北京实迪昂标准《混凝土结构工程施工质量验收规程》（DBJ01-82-2005）中，对非悬挑类构件的抽样比例相同，但是悬挑类构件，规定抽取悬挑梁、板类构件的10%，且不少于10个构件。

三、钢筋保护层厚度检测技术

1、测试前的要求

设备状态确认：在检定合格有效期内，通过校准块检查设备状态正常可用。

构件表面的处理：构件表面应清洁、平整、无污物、无抹灰层或装饰层。

避开干扰：钢筋保护层厚度测定仪利用的是电磁波原理，检测时应避免强交变电磁场及测点周边较大金属构件，预埋金属件等。

资料的收集：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。

2、侧线布置

一般来说，确定被测受力钢筋的排列方向后，在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。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，要先用钢筋位置测定仪扫描出这些钢筋的位置，然后在相邻的2根钢筋间布置测线，见下图：

图1 钢筋保护层检测示意

对于墩、柱、桩、圆筒等构件，一般采用环向布线，沿构件截面布设一圈测点，保证每根受力钢筋全部能扫描到：对于梁、板、沿箱、扶壁、闸墙、坞墙、挡浪墙等构件，一般沿受力筋方向布线。

3、提高测试精度注意事项

3.1 选择合适的档位。

根据设备里程选择，一般保护层厚度在60mm以内时，用浅层测试档；超过60mm时用深层测试档。

3.2 预设钢筋直径。

钢筋直径反应的是仪器的测试范围，也就是仪器所反射的电磁波的波长，通过查阅图纸预设值接近混凝土内钢筋真实值时，测试误差小，测试精度高。

3.3 探头复位。

测试过程中，探头上或多或少有一些剩磁存在，影响测试。此时要将探头举到空气中进行复位操作，提高测试精度。

3.4 离钢筋较远时，探头移动速度可以快一点，当接近钢筋正上方时，要缓慢移动，并在钢筋正上方附近来回移动，以准确确定钢筋位置和保护层厚度。

3.5 避免无关钢筋干扰。测纵向钢筋时，要先扫描横向钢筋，在相邻的2根横向钢筋之间布置测线。扫描梁类构件时还要避开斜向钢筋、拉接钢筋、分布钢筋等干扰。

3.6 根据国家现行行业标准《混凝土中钢筋检测技术规程》中指出当混凝土保护层厚度值过小时，有些钢筋探测仪无法进行检测或示值偏差较大，可采用在探头下附加垫块来人为增大保护层厚度的检测值。检测后把垫块厚度减少去即可。

四、检测部位的选择

各类标准中均提到，检测部位应有监理、施工等有关各方，根据结构构件的重要性共同选定。很多情况下，这些单位并不指定检测部位，这时应选取对结构安全影响比较大的部位进行检测，如常见的砖混结构工程中的顶板、梁、悬挑阳台板等构件。顶板检测区域要选择顶板底面靠近顶板中心的区域，且检测的是底排受力钢筋；梁的检测区域要选择梁底跨中区域或四分之一跨到四分之三跨区域内，且检测所有主筋；悬挑阳台板要检测上表面靠近阳台板根部的上排受力钢筋。

1、公路工程。抽检立柱时应对竖向主筋进行检测，考虑到立柱高度与下部桩基的搭接钢筋的影响，应尽量从立柱中部布设测点。对于预应力小箱梁，应在跨中区域或四分之一跨至四分之三跨区域布设测点，考虑梁内存在多排钢筋影响，检测时应尽量检测最外层的纵向钢筋。对于空心板构件，由于腹板处设置的绞缝截面，如果从腹板检测钢筋保护层不利于推算设计值，因此应尽量检测空心板底板受力钢筋的保护层厚度。

2、水运工程，桩和梁类构件应对全部主筋进行检测；板类构件，应抽取不少于6根受力筋进行检测；沉箱、扶壁、圆筒、闸墙、坞墙、挡浪墙等，应至少抽取6根受力筋进行检测。每根钢筋应在有代表性的部位测量2―3个点。

3、建筑结构，以常见的砖混结构工程为例，抽检顶板、梁、悬挑阳台板等构件。顶板检测区域要选择顶板底面靠近顶板中心区域，且为底排受力钢筋；梁体检测区域要选择梁底跨中区域或四分之一跨至四分之三跨区域内，且检测所有主筋；悬挑阳台板要检测上表面靠近阳台板根部的上排受力钢筋。

五、检测方案的确定

由于交通行业目前暂无针对实体钢筋保护层厚度检测结果的判定标准，所以在对单位工程进行验收时采用的判定标准主要用《公路工程质量检验评定标准》中对钢筋安装位置的允许偏差来判定；但在实体浇注混凝土时，由于振捣、浇模等因素，钢筋安装位置会产生偏差，因此采用钢筋安装时的位置作为判定标准来评价实体检测的保护层厚度值，往往造成较大标准来评价实体检测的保护层厚度值，往往造成较大的误差。综合考虑到仪器设备精度、测量方法、评判标准等对最终检测结果的评判带来的影响，对交通建设工程钢筋保护层厚度检测主要建议见下表：

表2 公路工程钢筋保护层厚度检测建议表

表3 水运工程钢筋保护层厚度检测建议表

结束语：

钢筋保护层厚度检测是结构验收的一项重要内容，其检测精确程度关系到人民生命财产的安全，必选给予足够重视。从业人员应以高度负责的态度，认真对待检测中出现的问题，并及时处理，以确保工程质量的安全。

参考文献：

[1]张 鹏 浅谈钢筋保护层厚度的检测技术[J] 商品与质量 2014（3）

[2]文小全 阐述钢筋的混凝土保护层厚度检测分析及研究[J] 科技与生活 2010（21）

[3]陈慕鸿 浅谈钢筋保护层厚度的检测技术[J] 中国建筑金属结构 2013（4）