土木畢業論文

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　　摘 要

　　建國以來,我國建筑業得到了迅速發展,其中鋼筋混凝土結構就占有舉足輕重的地位。而鋼筋是混凝土結構中的重要組成部分,鋼筋在混凝土結構中發揮著至關重要的作用。鋼筋保護層厚度又是關系到結構的承載力、耐久性、防火等的重要保證。鋼筋保護層厚度質量檢測是對重要項目的驗證性。

　　鋼筋混凝土結構中的鋼筋保護層，一般是指包裹在結構構件受力筋外面具有一定厚度的混凝土層。保護層的厚度，是指從受力主筋的外邊緣到構件混凝土外邊緣的距離，也就是受力主筋外皮到構件表面的尺寸。鋼筋保護層的厚度及其施工質量直接關系到鋼筋混凝土的承載能力，進而影響工程的質量和使用壽命，因此必須予以高度重視。

　　對結構實體檢驗項目，混凝土和鋼筋各一項。由于鋼筋是工廠化產品，均質性很好，在原材料階段進行過的試驗檢驗已有足夠的代表性，再從結構中取樣檢驗的必要性不大。而且這種取樣要剔鑿混凝土，在結構中截取鋼筋試樣，然后補強，不僅操作太麻煩，而且傷害結構，因此不可行。

　　但是，混凝土結構中鋼筋的位置很大程度上與施工質量有關，而其又對構件(尤其是受彎構件)的結構性能造成重大的影響。我國現澆混凝土結構施工時鋼筋移位是常見的通病，由此而此起的質量缺陷不少，甚至發生安全事故。因此《規范》規定控制“鋼筋移位”作為實體檢測的項目

　　本文針對實際檢測工作中經常遇到的各種結構實體鋼筋的混凝土保護層厚度檢測問題進行了分析，對如何實施檢測及出現的檢測不合格問題，結合不同情況提出建議和具體處理措施。強調加大鋼筋的混凝土保護層厚度檢測力度，能促使參建房對這項工作的重視，并通過其在施工過程的“事前控制”及“過程控制”，提高鋼筋的混凝土保護層質量，增強構件的耐久性。

　　關鍵詞：鋼筋的混凝土保護層;鋼筋;保護層;檢測;結構探測雷達;電磁感應

　　目 錄

　　第1章 檢測原理和設備……………………………………………………… 1

　　第2章 箍筋的保護層問題…………………………………………………………1

　　第3章 現澆板負彎矩筋檢測的必要性…………………………………………2

　　第4章 對保護層厚度小于某一數值時的檢測……………………………………2

　　第5章 主體分次驗收時的保護層厚度…………………………………………2

　　第6章 檢測檢測結果的評定………………………………………………………3

　　第7章 超出1.5倍允許偏差時的評定…………………………………………3

　　第8章 對檢測不合格問題的處理…………………………………………………5

　　8.1不合格現象的分析……………………………………………………………5

　　8.2不合格情況的處理建議……………………………………………………6

　　第9章 基于電磁感應原理檢測的精度問題………………………………………7

　　第10章 結語………………………………………………………………………7

　　參考文獻…………………………………………………………………………8

　　致謝…………………………………………………………………………8

　　2002年，國家標準《混凝土結構工程施工質量驗收規范》(GB50204-2002)正式頒布實施，規范中把鋼筋混凝土保護層厚度檢測作為強制驗收檢測的內容之一，缺少該項檢測報告的工程不能進行驗收。因此，對于新建結構驗收檢測、既有建筑質量檢測、結構評估檢測等不同檢測目的，筆者就結構實體鋼筋的混凝土保護層厚度檢測工作中存在的問題進行了分析。對檢測工作中遇到的一些問題有了新的認識，在此提出自己的一些觀點。

　　第1章 檢測原理和設備

　　在國內市場，常見的鋼筋的混凝土保護層厚度檢測儀器主要有三種，即國產鋼筋檢測儀、進口鋼筋檢測儀和結構探測雷達。三種儀器均是利用電磁感應法原理進行鋼筋檢測，即利用信號發射裝置產生一定頻率的交變電磁場，激發混凝土內鋼筋產生感生電流;鋼筋內的感生電流又激發出二次交變電磁場，被接收裝置接收和識別，根據接收到的二次交變電磁場的強弱，確定鋼筋的位置、深度和鋼筋直徑。

　　一、 箍筋的保護層問題

　　對于梁柱中箍筋的保護層，現行《混凝土結構設計規范》要求不小于15mm。但在實際施工中，人們對箍筋的保護層厚度及重要性重視不夠，經常發現或抽檢到現澆混凝土構件的箍筋保護層厚度不足，甚至在主體驗收前就已出現銹蝕(跡);有的可從構件下部的銹跡處隱約見到箍筋位置。

　　出現箍筋的混凝土保護層厚度不足，一方面可能是由于該構件沒有墊設保護層或墊設數量過少，同時導致主筋的混凝土保護層厚度也不足;另一方面，也可能是綁扎不牢固，墊設方法不當，使箍筋分離，箍筋“下移”、“套空”而引起，但主筋的混凝土保護層厚度有可能是合格的。箍筋保護層厚度不足甚至提前銹蝕，其銹脹將會使保護層混凝土過早產生裂縫、脫落，繼而影響到主筋及構件的耐久性。

　　檢測中抽測到這樣的構件，特別是箍筋已有銹蝕(跡)的，應直接對該構件鋼筋的保護層厚度判為不合格。梁構件存在以上問題時，則底部需測的主筋保護層厚度應全部判為不合格并記錄。這對提高箍筋保護層質量，保證構件的耐久性大有益處。

　　二、 現澆板負彎矩筋檢測的必要性

　　在一些工程中，現澆板構件負彎矩鋼筋質量未得到應有的重視。很多現澆板裂縫與負彎矩筋綁扎不到位及混凝土澆筑過程中踩踏變形有很大關系。因此 在檢測板底受力鋼筋保護層厚度的同時，也應按照一定比例對負彎矩筋的保護層厚度進行檢測，促進負彎矩筋“質量”的提高。如某工程，根據構件總數及規范抽檢數量要求，計劃抽取10塊有代表性的現澆板進行鋼筋的混凝土保護層厚度檢測，則應考慮在這10塊板中再抽取一定數量的板同時進行板端負彎矩筋的混凝土保護層厚度檢測，根據檢測結果即可大致判斷負彎矩筋位置是否正確。

　　三、 對保護層厚度小于某一數值時的檢測

　　當鋼筋的混凝土保護層厚度低于一定數值時，檢測儀器便不顯示實際值。如使用某種儀器檢測，當實際鋼筋保護層厚度小于6mm時，儀器便顯示“<6”，而不是真實數值，但記錄要求是真實數值，而不能為“<6”。對于這種情況，檢測者不應放棄對該構件的檢測而另選構件，應利用標準墊板加在儀器探頭與構件間進行檢測，測得數值減去墊板厚度即為實際鋼筋的混凝土保護層厚度。

　　墊板應使用無磁性木板或有機玻璃等材質制作，厚度一致，應預先制備好存放儀器箱內，以便在遇到上述情況時使用。

　　四、 主體分次驗收時的保護層厚度檢測

　　對于一些多、高層建筑，其主體分部工程可能要分兩次或兩次以上驗收，以利于與裝飾裝修工程交叉進行。對此類情況，其結構實體鋼筋保護層厚度的檢測有兩種方式：

　　1)仍按單位工程抽樣計劃進行檢測，抽樣比例分攤。如：一棟10層樓的房屋，主體分兩次驗收，每次驗收5層，則前5層驗收前檢測構件總數的1%，后5層結束時再抽檢1%(兩次抽檢數量總計達到構件總數的2%)，主體結束時，對兩次抽檢數量相加并計算最終合格率即為該單位工程的合格率。

　　2)每次驗收部分，按照規范抽查構件總數2%且不少于5個構件，并對結果進行分次評定。根據評定結果，如合格，則正常進行下一步主體驗收工作，否則作相應處理。最后一次檢測完后，對各次檢測評定結果計算平均值，作為該單位工程最終的檢測結果。

　　對上述兩種檢測方式進行比較，前者的缺點是若最后(主體結束)總評定結果不合格，但前5層主體有可能已經隱蔽，使存在的問題無法處理;后者的缺點是曾加了檢測的數量，但在每次驗收前能根據該次檢測結果，特別是對不合格的問題及時作出處理。所以，筆者認為后者較合適于主體工程分次驗收監測。

　　五、 檢測結果的評定

　　鋼筋的混凝土保護層厚度檢測屬于計數抽樣檢測，合格性判定是計算有多少個點合格、多少個點不合格，從而判定單位工程是否合格的一種檢測方法。

　　對于單點是否合格，《混凝土結構工程質量驗收規范》(GB50204-2002)和《混凝土結構工程施工質量驗收規程》(DBJ01-82-2005)等標準判定基本相同，即梁、柱類構件允許偏差+10mm、-7mm;對墻、板類構件允許偏差+8mm、-5mm;且不合格點的最大偏差不得超過允許偏差的1.5倍。

　　對于單位工程的合格性判定也基本相同，即全部鋼筋保護層厚度檢驗的合格率占90%以上時，檢驗結果為合格;合格點率在80%-90%之間時，加倍抽樣檢測，兩次抽樣合格點率在90%以上時，工程合格。否則，檢測結果為不合格。

　　六、 超出1.5倍允許偏差時的評定

　　在有些文中，作者曾提出“在實際檢測中，如果出現一點1.5倍允許偏差，但總評合格率大于90%，是直接判為不合格還是再進行二次抽樣檢驗”的問題進行討論，現提出以下建議：

　　a) 如果1.5倍允許偏差點不超過(不合格點)一定比例，則只視為“一般性超過允許偏差值”(超過規范中規定允許偏差值)，即把“超出1.5倍允許偏差值”的數量控制在一定比例范圍內。超出該范圍，即使總評合格率大于90%亦應視為不合格，而不是規范中籠統規定的1.5倍的定義，這樣將更加易于操作。

　　b) 對檢測結果進行統計評定時去掉一個最大及最小值。

　　以上兩點建議，筆者認為對現澆板類有連續多根配筋的構件是適用的，但對于現澆板類特別是懸挑梁等配筋相對較少的重要構件(構件中出現一點超過1.5倍允許偏差也許會對結構受力產生重大影響)，在目前階段應仍然按照規范要求嚴格控制。

　　以上認識的依據：

　　① 檢測中出現的超1.5倍偏差帶有一定的偶然性。

　　② 檢測者在檢測時沒有避開構件節點處或者鋼筋焊接點處等不利檢測位置。

　�、� 構件中一點(一根鋼筋)出現超1.5倍偏差，其相鄰鋼筋未必都會出現。

　�、� 對于現澆板類有連續多根配筋的構件，即使一個構件中出現一點超過1.5倍允許偏差現象，對整體構件的受力也不會產生太大的不利影響。

　　建議：將超過1.5倍允許偏差點數控制在總不合格點的10%之內，即10個不合格點最多允許出現一個超1.5倍允許偏差點，且同一構件不得出現兩(個)次。

　　七、 對檢測不合格問題的處理

　　8.1 不合格現象的分析

　　在有的文章中曾有提出對保護層厚度檢測不合格的處理問題。對參與評優的工程，按照《工程質量評價標準》，保護層檢測不合格甚至達不到二檔及以上標準，則該工程不得參與評優，這也是對施工方的一種處罰。保護層不足將會影響構件的耐久性，所以工程不論是否參與評優，其不合格問題均不能輕易放過，應列入到質量問題的處理程序中來，而不是檢測完了事。究竟如何處理，目前還沒有統一作法。在工程中有因混凝土強度不足導致的工程加固甚至返工的情況，但因鋼筋的混凝土保護層厚度不合格而加固或返工的例子還不多。

　　在近幾年的該項監督檢測工作中，對抽取的現澆板構件也同時做了板厚的測量。結合板厚的檢測，其保護層厚度不合格有以下幾種情況：

　　1) 板厚符合要求、保護層厚度偏薄。說明保護層墊置不到位或漏墊。

　　2) 板厚符合要求、保護層厚度偏厚。說明受力筋上移，一方面過厚的保護層易引起構件底部混凝土的開裂;另一方面鋼筋上移會減少截面的有效高度，影響構件的承載能力。

　　3) 板厚超過設計要求、保護層厚度同時也偏厚。如設計板厚100mm，而實際施工達到120mm，同時該板鋼筋的保護層 也超出允許偏差值(正偏差)。對這類問題，一方面要看該工程中存在此類問題的構件是否帶有普遍性;另一方面，應交由設計方進行驗算處理。

　　4) 板厚不足同時保護層厚度偏薄或偏厚，這可能先要處理板厚不足的問題，然后是處理保護層厚度不足的問題。

　　因現澆板厚一般多在100mm左右，屬薄壁構件，其鋼筋保護層厚度不合格尤其是過厚，大多會使板的有效截面(高度)減少，導致板承載力降低。所以對現澆板構件鋼筋保護層厚度不合格問題的處理應與實測板厚相結合。

　　8.2 不合格情況的處理建議

　　對保護層厚度不足的問題，一些施工方認為構件最終進行砂漿抹灰后會得補，即進行了抹灰就等于進行了處理。這是一種不正確的認識。其一、一般抹灰砂漿強度遠達不到保護層混凝土的強度;其二、抹灰層不會像混凝土保護層那樣與鋼筋共同受力;其三、抹灰層易開裂、空鼓，與混凝土構件的粘結牢固性會受到各種因素的影響。因此，抹灰層不能簡單地等同于保護層。

　　結構實體鋼筋的混凝土保護層厚度不足的幾種處理方式：

　　1) 對保護層厚度不足的構件，進行構件表面抹灰處理，但不是以上所說的簡單抹灰，而應該有特殊的抹灰處理方案。首先構件表面應進行打磨處理，即處理面應是粗糙面以便于粘接;其次應提高砂漿強度且不易開裂(必要時在砂漿中增加抗裂材料)，同時也可在構建底部敷設鋼絲網片以曾強抗裂性。這是目前采取較多的處理方式。

　　2) 考慮到與(保護層不足)構件的粘接性能或不便于抹灰處理的，采用高壓設備對構件表面多遍噴射高強度砂漿或細石混凝土等材料。

　　3) 對保護層厚度不足的構件，當設計吊頂隱蔽時，一般不采取抹灰處理，但能否考慮在構件表面涂刷一層防水涂膜或粘貼其它防水、防火材料以對保護層不足面進行封閉，減少與空氣接觸以延長混凝土的碳化時間，增加構件耐久性。這是筆者的初步設想。

　　保護層厚度達不到質量驗收規范規定的合格率時，對于偏薄的，一般會想到按照上述或其他辦法處理進行彌補。但是對于超過正偏差、過厚的，則往往對不合格問題很淡漠。對于保護層過厚導致的不合格，處理還是不處理、如何處理，似乎是個很棘手的問題。筆者近幾年檢測出的保護層整體過(偏)厚不合格問題，只要保護層“超厚”現象不是很“離譜”，加之在相對應構件幾何尺寸(如板厚)檢測符合設計要求的情況下，均以設計單位出具“經設計驗算滿足要求”而了結。

　　建議：對于偏厚導致的不合格及由此引起的構件有效截面減少，應由原結構設計人員進行嚴格驗算。對于不滿足設計承載力要求的，應要求責任方進行

　　加固甚至返工處理，不應遷就。特別對于一些重要構件，如懸挑構件負彎矩筋下移嚴重(鋼筋保護層厚度相應超厚)的，更應嚴格對待。以上是對實際檢測

　　結果出現了全部“偏厚”或全部“偏薄”兩個(不合格)極端情況進行了分析。但是如果在檢測評定不合格的情況下，發現不合格點中有近一半不合格點屬查處正偏差的不合格、另一半則屬超出負偏差的不合格，即不合格點呈現“兩級分化”的趨勢，又該如何處理呢?這是介于上述兩者之間的一個問題，值得進一步討論。

　　另外，建議在規范修訂中對此類問題從一定程度上予以明確，避免各地出現不同的理解和做法。

　　八、 基于電磁感應原理檢測的精度問題

　　目前各地多使用以電磁感應為原理的檢測儀器，種類很多，功能不一。在目前還沒有統一的(以該儀器作為檢測手段)檢測技術規程其概況下，加之對使用該儀器檢測缺少相應的的試驗研究，面對不同構件內千差萬別的鋼筋位置(差異)，該儀器究竟有怎樣的適應性，在何種情況下易受到干擾而導致對檢測結果的誤判，還需要進一步研究分析。作為檢測者亦應多積累經驗，對于利用相關儀器檢測中出現的一場現象應善于判斷、分析，必要時應進行破損檢查驗證。

　　九、 結語

　　在現行《混凝土結構設計規范》中，將鋼筋保護層厚度達到的要求列為強制性條文;現行《混凝土結構工程施工質量驗收規范》中，較舊規范增加了鋼筋保護層厚度的實體檢驗項目;《工程質量監督導則》中，要求工程質量監督機構應進行鋼筋保護層高厚度的監督檢測;現行《工程質量評價標準》中，將鋼筋保護層厚度檢測結果能否達到規定要求作為工程能否參與評優的一個“否決項目”。有此可見，鋼筋保護層厚度是國家相關建設規范、標準中非常重要的一個指標。

　　鋼筋保護層厚度作為實體檢驗的一個項目，重要的不是能檢查出多少個不合

　　格的問題，而是在于通過這種手段，來促使參建方對這項工作的重視。目前，這項工作在具體實體檢測、結果評定、不合格問題處理等方面，還存在一些有待完善的地方，但更重要的是，施工、監理方在施工過程中應加強相關問題的

　　“事前控制”及“過程控制”的能力，切實提高鋼筋保護層的質量，增強構件的耐久性及增加建筑物使用壽命。

　　鋼筋保護層厚度檢測是結構驗收的一項重要內容，其檢測精確程度關系到人民生命財產的安全，必須給與足夠重視。從業人員應以高度負責的態度，認真對待檢測中出現的問題，并及時處理，以確保工程質量的安全。

　　參考文獻

　　[1] GB50204-2002，混凝土結構工程施工質量驗收規范【S】.北京：中國建筑工業出版2002.

　　[2] GB50010-2002，混凝土結構設計規范【S】.北京：中國建筑工業出版社，2002.

　　[3] 張福生.結構實體鋼筋保護層厚度檢測工作的探討【J】.工程質量，2006(3)：10-12.

　　[4] 張福生.現澆梁鋼筋保護層厚度檢測中幾種不利位置分析【J】.工程質量，2007(11)：15-17.

　　[5] 常志紅.鋼筋的混凝土保護層厚度檢測技術探討【J】.工程質量，2008.No.4(A)

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