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桥梁结构钢筋保护层厚度的现场检测
更新时间:2021-04-10 17:51
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本文主要介绍了结构混凝土验收中钢筋保护层厚度检测这一实体检验项目,包括钢筋保护层厚度检测的意义、检测方案及检测过程的注意事项。
关键词:结构混凝土;钢筋保护层;意义;检测方案

随着桥梁工程建设的不断发展,各相关单位逐步以“强化验收”来保证工程质量,其重要措施就是通过结构实体检验来反映实际质量情况。桥梁工程一般都是钢筋混凝土结构,混凝土结构的功能是承载受力,但实体检验不可能通过加载试验来实现。因此,结构混凝土的实体检验的主要检查内容是强度和钢筋保护层厚度。特别是桥梁结构的墩柱、箱梁等实体检验,混凝土强度和钢筋保护层厚度是必不可少的检测指标。本人通过实践经验,叙述结构混凝土钢筋保护层厚度的现场检测技术。

一、钢筋保护层厚度检验的意义混凝土结构施工时钢筋移位是常见的通病,由此引起的质量缺陷不少,甚至发生安全事故。混凝土结构钢筋分项工程的验收均以隐蔽工程验收作为综合性的最后一道工检验。因为在浇筑混凝土、全部钢筋被掩蔽后,对钢筋的检查已经不可能。这种做法存在缺陷,因为在混凝土浇筑、振捣过程中,钢筋可能受施工干扰而移位,最常见的就是上部负弯矩钢筋因踩踏而下沉,造成有效高度(h0)的不足,从而降低抗弯承载力、裂缝控制性能及刚度。

因此,以隐蔽工程验收作为钢筋施工验收的最后一道关口是不严密的。钢筋移位的直接反映是混凝土保护层厚度的变化。保护层厚度变小时,较薄的混凝土层对钢筋的握裹力减弱,会引起锚固受力和预应力传递性能的不足,影响结构抗力。从长远看,保护层过小会引起混凝土碳化、脱钝、钢筋锈蚀进程加快,影响结构耐久性及使用年限。混凝土保护层过大,则意味着截面有效高度的减小,对受弯构件的承载力、刚度和裂缝控制性能影响极大。

最常见的是负弯矩钢筋位移引起的板边裂缝。如这种现象发生在悬臂构件上,则承载力的降低还可以引起倒塌事故,造成人员伤亡和财产的损失。因此对结构中钢筋位移进行实体检验,具有保证结构安全的重要意义。加强结构混凝土钢筋保护层厚度检测,克服了隐蔽工程验收的缺陷,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作用。

二、钢筋保护层厚度检测方案

1、检测部位钢筋保护层厚度检测的结构部位,应有监理(建设)单位、施工等各方根据结构构件的重要性、薄弱部位共同选定,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、检测数量GB50204-2002《混凝土结构工程施工质量验收规范》规定:只对受弯构件进行检测,且抽样比例很小,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,抽查不少于6根纵向受力钢筋。对每根钢筋应在有代表性的部位测量1点。桥梁立柱,一般绕柱身一周每根主筋测量1点。

3、检测方法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,然后直接测量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,而且能满足要求的精确度。当有争议时,应作为最终裁决的手段。

(2)非破损方法非破损方法有电磁感应法和雷达法2种。我们经常采用电磁感应法,即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。雷达法仪器价格昂贵,不易普及。

4、允许偏差国标GB50204-2002《混凝土结构工程施工质量验收规范》规定了钢筋保护层厚度实体检验的验收界限,对梁类构件,允许偏差为+10、-7mm;对板类构件,允许偏差为+8、-5mm。

交通行业标准JTG F80/1-2004《公路工程质量检验评定标准》规定:桥梁结构钢筋保护层厚度允许误差为±5mm。按这个标准验收,施工单位一般很难做到,合格率一般较低。因此,江苏省交通工程建设局为进一步推动结构物通病治理活动,保证钢筋保护层厚度检测方法和评价指标的合理性,在苏交建质[2009]76号《关于明确结构物钢筋保护层厚度检测标准的通知》规定:当采用电磁方法检测桥梁工程上下部成品构件的钢筋保护层厚度时,应逐点记录测量值,测量值与设计值的比值在0.9-1.3之间判为合格,计算合格率。

5、验收条件国标GB50204-2002《混凝土结构工程施工质量验收规范》规定:梁、板类构件分别由测量结果计算合格点率,合格点率在90%及以上时,钢筋保护层厚度的检验结果判为合格。苏交建质[2009]76号《关于明确结构物钢筋保护层厚度检测标准的通知》规定:构件钢筋保护层厚度合格率应不低于90%,对于保护层厚度严重不足的构件应进行返工处理。

6、复式抽样再检当全部钢筋保护层厚度检验的合格点率小于90%但不小于80%时,可再取相同数量的构件进行检测,当按两次抽样总点数计算的合格点率在90%及以上时,钢筋保护层厚度的检验结果仍判为合格。

三、钢筋保护层厚度现场检测注意事项钢筋保护层厚度检测结果的精确度主要取决于两方面:

一是检测仪器是否准;

二是检测人员操作是否规范。

通过现场检测实践,人为因数对钢筋保护层厚度检测结果的影响最大。因此,为保证钢筋保护层厚度检测结果的精确度,现场检测时应注意以下事项:

1、钢筋保护层厚度测定仪检测前应采用校准试件进行校准,当混凝土保护层厚度为10~50mm时,混凝土保护层厚度检测的允许误差为±1mm。正常情况下,钢筋保护层厚度测定仪校准有效期可为一年,我们可根据实际情况经常对钢筋保护层厚度测定仪进行期间核查,确保钢筋保护层厚度测定仪能够正常运行。

2、检测前,应对钢筋保护层厚度测定仪进行预热和调零,调零时探头应远离金属物体。在检测过程中,应核查钢筋保护层厚度测定仪的零点状态。

3、进行检测前,应结合设计资料了解钢筋分布状况。检测时,应避开箍筋、分布筋、钢筋接头和绑丝,钢筋间距应满足钢筋保护层厚度测定仪的检测要求。箍筋、分布筋及纵向钢筋密集配置时,由于电磁场干扰,测量精度大受影响,甚至发生很大的偏差。

4、钢筋保护层厚度测定仪探头在检测面上移动,直到钢筋保护层厚度测定仪保护层厚度示值最小,此时探头中心线与钢筋轴线应重合。

5、同一位置测点应测量2次,2个混凝土保护层检测值相差不能大于1mm,否则,该组检测数据无效。

6、当遇到下列情况之一时,应选取不少于30%的已测钢筋,且不少于6处,采用钻孔、剔凿等方法验证:

(1)认为相邻钢筋对检测结果有影响;

(2)钢筋公称直径未知或有异议;

(3)钢筋实际根数、位置与设计有较大偏差;

(4)钢筋以及混凝土材质与校准试件有显著差异。

四、结束语钢筋保护层是一个容易被忽视,然而却非常重要的问题。

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