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如何用非破損法準確測量鋼筋保護層厚度

2006-11-22 00:00  留言

　　鋼筋是混凝土結構中的重要組成部分，而鋼筋在混凝土結構中發(fā)揮著至關重要的作用。配筋量和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。鋼筋保護層厚度檢驗是對重要項目的驗證性檢查，其目的是加強混凝土結構的施工質量的驗收，真實地反映混凝土強度及受力鋼筋位置的質量指標，以確保結構安全。

　　近年來，混凝土結構工程的驗收診斷和安全性評價中，鋼筋位置和保護層厚度的參數(shù)受到了越來越多的重視。我們也是在這種大環(huán)境下開始的鋼筋保護層厚度的檢測。根據(jù)《混凝土結構工程施工質量驗收規(guī)范》（GB50204—2003），在2003年開展了此項檢測的籌備和立項，我們首先對采用什么方法和使用什么儀器進行了社會調研。

　　采用破損性檢驗方式不僅檢驗速度慢，而且會破壞結構的完整性和安全性，這種方法不可取。用無破損檢測的方式來評價是既快又好的檢測手段。無破損檢測的儀器很多，有高級的，有普通的可供選擇。

一、非破損檢測儀器的選擇

　　1．據(jù)專家介紹，目前非破損檢測鋼筋位置和保護層厚度的儀器有兩種：一種是利用電磁波波動原理的雷達檢測儀器；另一種是利用電磁感應原理的鋼筋檢測儀器。前一種方法由于設備較貴，一般用戶難以接受，難以大規(guī)模推廣?？紤]到我們試驗室是剛剛開展此項試驗工作，采用價格適中的比較合適。

　　2．從檢測用途上考慮，當前主要任務是檢測新建工程的配筋量和鋼筋保護層厚度，而且圖紙齊全，查詢結構配筋比較方便，所以購買后一種利用電磁感應原理檢測的儀器是合適的。這種鋼筋位置測定儀是國產(chǎn)的，價格低，且便于維修，其特點是：必須輸入準確的鋼筋直徑才能測得較準確的保護層厚度，確定鋼筋位置及布筋情況，滿足使用要求。

　　3．從發(fā)展上考慮，如果今后工作量大，1臺儀器不夠用，并增加對舊有結構進行評估，或者要了解改造工程的混凝土結構內部的鋼筋分布、數(shù)量、規(guī)格、保護層厚度，需要進行檢測而查不到施工資料時，沒有已知鋼筋值時，用這種儀器無法滿足檢測需求，需再增加1臺進口儀器或國內的更先進的儀器。

二、KON-RBL（B） 型鋼筋保護層厚度檢測儀器的使用竅門

　　我們選用的KON-RBL（B）型鋼筋保護層厚度檢測儀器，如何正確使用，并使其檢測誤差更小，示值更準確，是檢測人員面臨的重要課題。下面結合1年多使用實踐介紹該儀器的使用經(jīng)驗和竅門。

　　1．因為在實際混凝土構件中15mm和25mm厚的保護層厚度居多，Ф16、Ф12的鋼筋采用的較多，我們就將Ф16和Ф12的鋼筋埋在混凝土中做成保護層厚度為15mm和25mm的標準試件。鋼筋的直徑和保護層厚度都很直觀。我們每次到現(xiàn)場檢測前先用儀器在標準件上復核2次，使儀器的示值誤差在規(guī)定范圍內，并做好記錄，數(shù)據(jù)多了積累起來就發(fā)現(xiàn)了其中的規(guī)律。當我們設置不同的鋼筋直徑數(shù)值來測量同一根鋼筋時，其測量結果是有差異的；而鋼筋直徑設置值與實測鋼筋直徑一致時，其測量結果總是一致的，所以我們認為鋼筋直徑的設置值與實測鋼筋直徑不符時，測得的保護層厚度值一定是不準確的。

　　輸入鋼筋直徑值大于實際鋼筋直徑值時，儀表顯示厚度值大于保護層厚度實際值；輸入鋼筋直徑值小于實際鋼筋直徑值時，儀表顯示厚度值小于保護層厚度實際值；輸入鋼筋直徑值等于實際鋼筋直徑值時，儀表顯示厚度值=保護層厚度實際值。

　　經(jīng)過反復試驗，結果與上面總結的情況是一致的。這就要求我們在檢測鋼筋保護層厚度之前一定要根據(jù)圖紙準確無誤地輸入鋼筋實際直徑設置值，只有設置的鋼筋直徑與鋼筋實際直徑相符，儀器的示值誤差才能在有效范圍內，才能準確地測出混凝土構件鋼筋保護層厚度的準確值。

　　2．儀器的探頭在實際測量中經(jīng)常要在混凝土表面磨擦。為了減少探頭的磨損，我們具體的作法是：在探頭的磨擦面上貼上4層不干膠帶（膠帶的厚度可忽略不計），舊的膠帶磨壞了再換上新的膠帶，以延長探頭的使用壽命。我們在測量懸挑板和懸挑梁時，板表面比較粗糙，如果直接測試，結果是不準確的，測試前必須將測試表面清理干凈，或者用砂輪磨掉粗糙的表面后再進行測試，以保證測試值的準確，也可以避免漏檢或多檢。為使其具有代表性，應反復驗證，以保證測出準確的結果。

　　3．在檢測樓層頂板和梁底鋼筋時，如果地下室、車庫等樓層都較高，操作起來不方便，每次檢測都要2個人上一個梯子，1個人操作儀器，1個人掃描，很不安全。針對這個問題，我們向產(chǎn)品生產(chǎn)公司提出了配置加長探頭線的要求，除了原儀器帶的1.5m導線外，又增加了1根3m長的導線。這樣就可以一個人在梯子上掃描，另一個人在地面操作儀器。經(jīng)過在幾個工程上的應用，1．5m導線與3m導線同時進行了對比測試，在無強磁場干擾情況下，得出的結論是長導線與短導線檢測的結果是一致的。

　　4．利用鋼筋保護層厚度測定儀可以找到鋼筋所在位置，也可以測量鋼筋直徑近似值。本鋼筋保護層厚度測定儀雖不具備測試鋼筋直徑的顯示功能，但可以用掃描探頭找出鋼筋直徑近似值。具體方法如下。

　　先讓探頭從左到右在樓板上掃描（探頭掃描速度不宜過快，在20~40mm/s之間），當聽到儀器鳴叫時，探頭中心十字線已在鋼筋上方，但不是鋼筋中心線的位置，而是鋼筋的右邊緣，在探頭的中心線下做上標記。再將探頭拿到右邊，從右向左掃描，當聽到儀器鳴叫時，探頭已在鋼筋左邊緣，也在探頭十字線正下方做上標記（圖1）。同一根鋼筋左、右邊緣標記的中心就是鋼筋的中心線，也就是鋼筋的正確位置。而左、右邊緣之間的距離就是鋼筋直徑的近似值。以上的結果要經(jīng)過反復測試并排除各種干擾才能獲得。

三、懸臂構件檢測部位的選取原則

　　懸臂構件的受力鋼筋在此類構件的上方，鋼筋位移的可能性最大，因為在澆筑混凝土作業(yè)中極易被擾動或被踩下，嚴重削弱構件的承載力，所以，應重視對懸臂構件的受力鋼筋保護層厚度的檢驗。