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摘 要:根据国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》-2011要求,要对影响结构安全的构件进行相关项目的实体检测,其中就包含混凝土钢筋位置和保护层的检测,是对钢筋安装位置的验证,钢筋安装的位置显著影响结构构件的承载力,耐久性,影响使用寿命,故加强钢筋混凝土保护层检测是对构件能达到设计效果的一种控制手段,是非常必要的。
关键词:混凝土结构;钢筋保护层厚度检测
中图分类号:TU37 文献标识码:A 文章编号:1671-3362(2013)10-0019-01
1 钢筋混凝土保护层厚度控制和检测的必要性
对于钢筋混凝土构件来说,钢筋的位置和保护层的厚度符合设计要求,它能充分发挥设计所要达到的设计效果,相反可能会出现安全质量事故。当钢筋混凝土保护层厚度过大于设计要求的厚度,混凝土构件的有效受力截面变小,从而大大降低混凝土构件刚度和承载力。同时增大混凝土构件混凝土开裂的机会,对于梁板类构件底部受力筋保护层过大,会导致梁板底混凝土开裂以及减小构件承载力。反之混凝土钢筋保护层偏小,混凝土对钢筋的约束力不够,影响混凝土构件的抗拉能力,原因是钢筋具有很强的抗拉力,混凝土主要是抗压,承受抗拉力很小,通过两者的配合使用,混凝土能紧紧握裹钢筋,发挥各自的性能,从而使构件达到一定的承载力。
2 混凝土钢筋保护层的检测取样部位及数量要求
根据《混凝土结构工程施工质量验收规范》要求,钢筋保护层厚度检测部位应根据工程实际情况,由建设监理施工方共同选定比较重要的混凝土构件,比如重要的承重梁,挑梁,重要承重板构件等,及恶劣环境下的构件进行检测。对梁类板类构件各抽构件数量2%且不少于5个构件,对于悬挑梁和悬挑板类构件选取不宜少于50%同类构件。对于梁类构件应检测它的纵向受力钢筋,板类纵向受力筋不少于6根。对于被测的受力钢筋应在有代表性的部位检测一点。
3 钢筋保护层的检测方法
钢筋保护层厚度检测通常采用非破损或局部破损的方法,也可采用非破损并用局部破损的方法进行校正。非破损采用的设备一般是混凝土钢筋检测仪,它是利用电磁场的理论,它有探头和主机两部分组成,探头有两组线圈,一组线圈是磁场线圈,另外一组是感应线圈。在检测时磁场线圈在混凝土中产生高脉冲形成一次磁场,遇到金属体就产生感应,产生二次磁场,每次磁场产生的脉冲间隙引起二次磁场减弱,从而使线圈的输出电压产生变化,钢筋测定仪正是根据这一变化来确定钢筋所在的位置及其保护层厚度。而且在钢筋的正上方时,线圈的输出电压受钢筋所产生的二次磁场的影响最大。因此在测试中,探头移动的过程中,可以自动锁定这个受影响最大的点,即信号值最大的点。根据保护层厚度和信号之间的对应关系得出厚度值。破损方法检测保护层厚度,就是直接凿开混凝土层,要用游标卡尺直接测量,卡尺精度0.1mm,这种破损方法对混凝土结构有破损,且工作效率低,不适应大面积测量,往往是在特殊情况下,用钢筋检测仪测量有疑问时进行局部验证。
4 钢筋保护层检测过程中的注意事项
采用非破损检测时要根据构件的钢筋的规格,设计保护层的厚度,及钢筋间距要选择合适的钢筋量程检测仪。使用的混凝土钢筋检测仪要经过法定计量机构检定,符合要求方可投入使用,而且在每次进入现场前要通过自校标准厚度试件进行自校,符合要求进入现场使用,且每次检测前要调零,调零时要远离金属,并做好记录。在检测梁柱纵向受力筋保护层时,要先确定横向箍筋的位置并做好标记,检测纵向钢筋保护层位置确定在两个箍筋之间检测,避免箍筋和相邻钢筋影响。且构件表面要平整清洁并避开金属预埋件和钢筋接头。钢筋检测仪在检测时要根据图纸配筋要预设钢筋规格直径,确定后在选定的部位缓慢的移动传感器,仪器显示的信号值越大,越接近钢筋位置,在信号值最大时及是钢筋的正上方,及保护层的厚度,反之,信号值变小,及远离钢筋。一般钢筋检测仪会自动取信号最大的点采值。也就是设备显示保护层最小的数值。对于双向受力板,纵横向受力筋都可以检测,但为了检测符合实际一点最好检测同一方向的受力筋,对于单向受力板,应检测受力筋。梁板柱检测都要在每一个测点,要重复检测两次,读取两次测值,如果两次测值之差大于1mm,这该点检测无效,要查找原因,如检测仪清零等重新检测。重检该点再次出现两值大于1mm,要更换设备或采取钻孔凿除的方法验证。当遇到实际钢筋混凝土保护层厚度小于检测仪的最小示值时,应在探头下增加垫块的方法检测,垫块应对钢筋检测无干扰,表面光滑厚度一致偏差不应大于0.1mm,检测结果应扣除垫块厚度。
5 检测结果的评定
根据国家标准《混凝土结构设计规范》和国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》的要求,混凝土钢筋保护层厚度考虑施工扰动的原因,在钢筋安装的允许偏差基础上做了适当调整,检测评定时按纵向受力钢筋保护层厚度允许偏差,梁类构件+10mm,??-7mm;对于板类构件未+8mm,-5mm;同时要求对梁类板类分别进行评定验收,判定当全部钢筋保护层厚度检测点的合格率在90%及以上时,其结果判定合格。当全部钢筋保护层厚度检验合格点率小于90%但不小于80%时,可取相同的数量构件再进行检验,取两次抽样的总和计算合格点率在90%及以上时,判定该批合格。在抽样检测点判定结果同时规定了不合格点的最大偏差不得大于规定了允许偏差值得1.5倍。
6 钢筋保护层厚度不合格原因分析
对于梁柱钢筋保护层不合格,主要原因有:施工单位本身不重视,采用的砂浆垫块或塑料垫块厚度本身就过薄或过厚,与设计厚度不一致。导致混凝土成型后检测保护层过薄或偏大;对梁类构件由于配筋密自身重量大,施工单位安装的垫块强度不够,在加上安装数量不够,和浇筑混凝土时的扰动,破坏了垫块,导致保护层偏小,严重影响了钢筋混凝土握裹力,影响构件耐久性,这种现象实际情况比较多;在就是梁制作安装的本身骨架偏小或偏大,钢筋骨架的尺寸超过规范允许的误差,模板工艺根据设计尺寸或者根据钢筋骨架的实际情况安装,也是导致混凝土钢筋保护层偏小或偏大的原因;模板安装工艺的几何尺寸不符合设计尺寸和规范的允许偏差范围也是导致保护层不符合的原因之一。对于框架柱来讲也同样存在以上原因。而对于板类构件钢筋保护层不符合原因主要是施工时的踩踏钢筋变形,变形是因为板受力筋直径小一般是6~10mm,和浇筑扰动多大导致保护层偏薄,再就是和梁情况一样本身垫块不符合设计和垫设数量少,特别是板构件的抗弯矩筋,更容易被踩踏变形,有的踩踏到和底层受力筋重叠,失去了本身的作用,导致板开裂,这是常见的现象,这都是施工企业不重视,导致出现质量问题,老百姓投诉。其实对于板类钢筋成型的保护很简单,就是在钢筋成型板面上用支架铺设人行走道板,人员施工浇筑都在架设的走道板上就解决了踩踏的问题,施工单位往往为省事不采取这些措施。所以加强有效控制保护层厚度是有方法可以保证的。
7 结语
通过以上几点认为钢筋保护层厚度是可控可测的,加强混凝土钢筋保护层的控制是非常必要的,应引起建设施工监理等各方责任主体的高度重视,建设行政主管部门要加大检查检测力度,同时要加大处罚力度以引起各方重视,避免引起质量问题和减少混凝土构件的使用功能和使用寿命。
关键词:混凝土结构;钢筋保护层厚度检测
中图分类号:TU37 文献标识码:A 文章编号:1671-3362(2013)10-0019-01
1 钢筋混凝土保护层厚度控制和检测的必要性
对于钢筋混凝土构件来说,钢筋的位置和保护层的厚度符合设计要求,它能充分发挥设计所要达到的设计效果,相反可能会出现安全质量事故。当钢筋混凝土保护层厚度过大于设计要求的厚度,混凝土构件的有效受力截面变小,从而大大降低混凝土构件刚度和承载力。同时增大混凝土构件混凝土开裂的机会,对于梁板类构件底部受力筋保护层过大,会导致梁板底混凝土开裂以及减小构件承载力。反之混凝土钢筋保护层偏小,混凝土对钢筋的约束力不够,影响混凝土构件的抗拉能力,原因是钢筋具有很强的抗拉力,混凝土主要是抗压,承受抗拉力很小,通过两者的配合使用,混凝土能紧紧握裹钢筋,发挥各自的性能,从而使构件达到一定的承载力。
2 混凝土钢筋保护层的检测取样部位及数量要求
根据《混凝土结构工程施工质量验收规范》要求,钢筋保护层厚度检测部位应根据工程实际情况,由建设监理施工方共同选定比较重要的混凝土构件,比如重要的承重梁,挑梁,重要承重板构件等,及恶劣环境下的构件进行检测。对梁类板类构件各抽构件数量2%且不少于5个构件,对于悬挑梁和悬挑板类构件选取不宜少于50%同类构件。对于梁类构件应检测它的纵向受力钢筋,板类纵向受力筋不少于6根。对于被测的受力钢筋应在有代表性的部位检测一点。
3 钢筋保护层的检测方法
钢筋保护层厚度检测通常采用非破损或局部破损的方法,也可采用非破损并用局部破损的方法进行校正。非破损采用的设备一般是混凝土钢筋检测仪,它是利用电磁场的理论,它有探头和主机两部分组成,探头有两组线圈,一组线圈是磁场线圈,另外一组是感应线圈。在检测时磁场线圈在混凝土中产生高脉冲形成一次磁场,遇到金属体就产生感应,产生二次磁场,每次磁场产生的脉冲间隙引起二次磁场减弱,从而使线圈的输出电压产生变化,钢筋测定仪正是根据这一变化来确定钢筋所在的位置及其保护层厚度。而且在钢筋的正上方时,线圈的输出电压受钢筋所产生的二次磁场的影响最大。因此在测试中,探头移动的过程中,可以自动锁定这个受影响最大的点,即信号值最大的点。根据保护层厚度和信号之间的对应关系得出厚度值。破损方法检测保护层厚度,就是直接凿开混凝土层,要用游标卡尺直接测量,卡尺精度0.1mm,这种破损方法对混凝土结构有破损,且工作效率低,不适应大面积测量,往往是在特殊情况下,用钢筋检测仪测量有疑问时进行局部验证。
4 钢筋保护层检测过程中的注意事项
采用非破损检测时要根据构件的钢筋的规格,设计保护层的厚度,及钢筋间距要选择合适的钢筋量程检测仪。使用的混凝土钢筋检测仪要经过法定计量机构检定,符合要求方可投入使用,而且在每次进入现场前要通过自校标准厚度试件进行自校,符合要求进入现场使用,且每次检测前要调零,调零时要远离金属,并做好记录。在检测梁柱纵向受力筋保护层时,要先确定横向箍筋的位置并做好标记,检测纵向钢筋保护层位置确定在两个箍筋之间检测,避免箍筋和相邻钢筋影响。且构件表面要平整清洁并避开金属预埋件和钢筋接头。钢筋检测仪在检测时要根据图纸配筋要预设钢筋规格直径,确定后在选定的部位缓慢的移动传感器,仪器显示的信号值越大,越接近钢筋位置,在信号值最大时及是钢筋的正上方,及保护层的厚度,反之,信号值变小,及远离钢筋。一般钢筋检测仪会自动取信号最大的点采值。也就是设备显示保护层最小的数值。对于双向受力板,纵横向受力筋都可以检测,但为了检测符合实际一点最好检测同一方向的受力筋,对于单向受力板,应检测受力筋。梁板柱检测都要在每一个测点,要重复检测两次,读取两次测值,如果两次测值之差大于1mm,这该点检测无效,要查找原因,如检测仪清零等重新检测。重检该点再次出现两值大于1mm,要更换设备或采取钻孔凿除的方法验证。当遇到实际钢筋混凝土保护层厚度小于检测仪的最小示值时,应在探头下增加垫块的方法检测,垫块应对钢筋检测无干扰,表面光滑厚度一致偏差不应大于0.1mm,检测结果应扣除垫块厚度。
5 检测结果的评定
根据国家标准《混凝土结构设计规范》和国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》的要求,混凝土钢筋保护层厚度考虑施工扰动的原因,在钢筋安装的允许偏差基础上做了适当调整,检测评定时按纵向受力钢筋保护层厚度允许偏差,梁类构件+10mm,??-7mm;对于板类构件未+8mm,-5mm;同时要求对梁类板类分别进行评定验收,判定当全部钢筋保护层厚度检测点的合格率在90%及以上时,其结果判定合格。当全部钢筋保护层厚度检验合格点率小于90%但不小于80%时,可取相同的数量构件再进行检验,取两次抽样的总和计算合格点率在90%及以上时,判定该批合格。在抽样检测点判定结果同时规定了不合格点的最大偏差不得大于规定了允许偏差值得1.5倍。
6 钢筋保护层厚度不合格原因分析
对于梁柱钢筋保护层不合格,主要原因有:施工单位本身不重视,采用的砂浆垫块或塑料垫块厚度本身就过薄或过厚,与设计厚度不一致。导致混凝土成型后检测保护层过薄或偏大;对梁类构件由于配筋密自身重量大,施工单位安装的垫块强度不够,在加上安装数量不够,和浇筑混凝土时的扰动,破坏了垫块,导致保护层偏小,严重影响了钢筋混凝土握裹力,影响构件耐久性,这种现象实际情况比较多;在就是梁制作安装的本身骨架偏小或偏大,钢筋骨架的尺寸超过规范允许的误差,模板工艺根据设计尺寸或者根据钢筋骨架的实际情况安装,也是导致混凝土钢筋保护层偏小或偏大的原因;模板安装工艺的几何尺寸不符合设计尺寸和规范的允许偏差范围也是导致保护层不符合的原因之一。对于框架柱来讲也同样存在以上原因。而对于板类构件钢筋保护层不符合原因主要是施工时的踩踏钢筋变形,变形是因为板受力筋直径小一般是6~10mm,和浇筑扰动多大导致保护层偏薄,再就是和梁情况一样本身垫块不符合设计和垫设数量少,特别是板构件的抗弯矩筋,更容易被踩踏变形,有的踩踏到和底层受力筋重叠,失去了本身的作用,导致板开裂,这是常见的现象,这都是施工企业不重视,导致出现质量问题,老百姓投诉。其实对于板类钢筋成型的保护很简单,就是在钢筋成型板面上用支架铺设人行走道板,人员施工浇筑都在架设的走道板上就解决了踩踏的问题,施工单位往往为省事不采取这些措施。所以加强有效控制保护层厚度是有方法可以保证的。
7 结语
通过以上几点认为钢筋保护层厚度是可控可测的,加强混凝土钢筋保护层的控制是非常必要的,应引起建设施工监理等各方责任主体的高度重视,建设行政主管部门要加大检查检测力度,同时要加大处罚力度以引起各方重视,避免引起质量问题和减少混凝土构件的使用功能和使用寿命。