结构实体钢筋保护层厚度浅析

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(天津开发区建设工程试验中心，天津 300457)

引言

随着建筑业的发展，一座座高楼大厦拔地而起，错落有致又不失恢宏壮观。现代建筑离不开钢筋混凝土构件，无论是高达数百米的摩天大楼，还是一般民用建筑，或是单层的工业厂房。在一栋建筑中，钢筋与混凝土的结合物作为骨架支撑起建筑物的全部质量。但暴露在空气中的钢筋很容易锈蚀，为了避免钢筋混凝土结构中这种情况的发生，混凝土保护层具有至关重要的作用。

根据GB 50010—2010《混凝土结构设计规范》，保护层厚度不再是纵向钢筋(非箍筋)外边缘至混凝土表面的最小距离，而是“以结构构件中钢筋(包括箍筋、构造筋、分布筋等)外边缘至构件表面范围用于保护钢筋的混凝土的厚度”。同时该规范对混凝土保护层厚度按环境类别、构件类型、混凝土强度等级分别作出了规定。在GB 50204—2002(2011年版)《混凝土结构工程施工质量验收规范》中，对结构实体钢筋保护层厚度检验也专门作出了规定，这充分说明保护层在混凝土结构中极其重要的地位。但是，在对工程的钢筋保护层厚度检验的过程中，发现保护层厚度会出现较大的偏差，存在着厚度超标、露筋等现象，从而影响到钢筋混凝土结构的质量。本文对此进行探讨，供参考。

1 造成钢筋保护层厚度偏差的原因

概括起来讲，造成钢筋保护层厚度偏差的原因有施工操作、绑扎方法、材料质量等因素。一是施工人员的操作水平和工作态度是影响保护层偏差的主要原因；二是混凝土圈梁、框架梁、板、柱和剪力墙的主筋上未按规定设置混凝土保护层垫块，或垫块组装得不牢固，由于施工中垫块产生位移，导致混凝土结构杆件露主筋，或是受力钢筋的混凝土保护层垫块强度偏低，垫后压碎，垫块厚度不符合规定要求等；三是在布置双层钢筋厚度较大的构件时，上层钢筋未很好地固定，在浇筑混凝土时下沉造成保护层加厚；四是浇筑混凝土时无操作脚手，钢筋被踩变形下沉，致使保护层厚度增大或不均匀。

2 钢筋保护层厚度存在偏差的危害

钢筋和混凝土在建筑工程中已经成为不可分割的整体。钢筋具有较强的抗拉、抗压强度，而混凝土只有较高的抗压强度，其抗拉强度很低。但两者的弹性模量较接近，还有较好的粘结力，这样既可以发挥各自的受力性能，又能很好地协调工作，共同承担结构构件所承受的外部荷载。如果保护层过薄，一是影响钢筋混凝土的承载能力；二是容易使钢筋发生锈蚀，影响结构工程的耐久性；三是从建筑防火的角度来讲，高温作用下可使构件迅速破坏。如果保护层过厚，同样会对建筑物带来不利影响。一是构件表面容易出现较大的收缩裂缝和温度裂缝，削弱了构件的承载能力；二是造成不必要的资源浪费和经济损失。因此，一定要按国家相关规范的要求对各个施工环节进行管控，确保钢筋保护层厚度在允许偏差范围之内。

3 钢筋保护层厚度偏差的控制

按GB 50204—2002(2011年版)《混凝土结构工程施工质量验收规范》的要求，进行钢筋保护层厚度检验时，纵向受力钢筋保护层厚度的允许偏差，对梁类构件+10 mm，-7 mm；对板类构件+8 mm，-5 mm。为了满足规范允许偏差的要求，应进行以下控制：一是要确保钢筋安装成型尺寸准确；二是要把垫块垫好，保证其尺寸准确，强度符合要求，垫块的绑线要绑牢，防止松脱，垫块数量要满足要求；三是对双层钢筋网的间距要进行控制，要有架力筋和固定措施，防止上层钢筋下沉；四是施工时要搭设操作脚手，不得直接在钢筋网上踏压；五是在浇筑混凝土之前，要对模板及钢筋严格检查，确认符合要求后方可浇筑混凝土。只有把各个环节都控制好，才能保证结构实体钢筋保护层厚度偏差在规范的允许范围之内，为结构安全提供一份保障。

4 结构实体钢筋保护层厚度检验

结构实体钢筋保护层厚度检验可采用非破损或局部破损的方法，也可采用非破损方法测试并用局部破损方法进行校准。当采用非破损方法检验时，所使用的检测仪器应经过计量检定，检测操作步骤应符合相应规程的规定。进行钢筋保护层厚度检验的检测误差应≯1 mm[1]。

4.1 检验批次

钢筋保护层厚度检验的结构部位，应由监理(建设)、施工等各方根据结构构件的重要性共同选定。对于梁类、板类构件，应各抽取构件数量的2%且不少于5个构件进行检验；当有悬挑构件时，抽取的构件中悬挑梁类、板类构件所占比例不宜小于50%。对选定的梁类构件，应对全部纵向受力钢筋的保护层厚度进行检验；对选定的板类构件，应抽取不少于6根纵向受力钢筋的保护层厚度进行检验。对每根钢筋，应在有代表性的部位测量1点[1]。

4.2 现场检验

目前，常见的钢筋保护层厚度测定仪主要有3种：国产钢筋检测仪、进口钢筋检测仪和结构探测雷达仪。这3种仪器均是利用电磁感应原理进行钢筋检测，即利用信号发射装置产生一定频率的交变电磁场，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变电磁场，被接收装置接收和识别，根据接收的二次交变电磁场的强弱，确定钢筋的深度，即保护层的厚度。利用钢筋保护层厚度测定仪进行非破损检验，应按仪器说明书的要求进行操作。现场检验时，同一位置重复检测两次，读取两次检测的混凝土保护层厚度检测值。当检测值相差>1 mm时，该组检测数据无效，应查找原因并在该处重新进行检测。仍不满足要求时，应更换钢筋保护层厚度测定仪或采用钻孔、剔凿的方法验证。

直接钻孔和剔凿检测属于局部破损检测的方法。但当实际混凝土保护层厚度小于钢筋探测仪最小示值时，应采用在探头下附加垫块的方法进行检测。垫块对钢筋探测仪检测结果不应产生干扰，表面应光滑平整，其各方向厚度值偏差应≯0.1 mm。所加垫块厚度在计算时应予扣除[2]。

4.3 结果评定

当全部钢筋保护层厚度检验的合格点率为90%及以上时，钢筋保护层厚度检验结果应判为合格；当全部钢筋保护层厚度检验的合格点率在80%～90%时，可再抽取相同数量的构件进行检验；当按两次抽样总和计算的合格点率为90%及以上时，钢筋保护层厚度检验结果仍应判为合格；每次抽样检验结果中不合格点的最大偏差均不应大于允许偏差的1.5倍，即对梁类构件最大允许偏差+15 mm，-10.5 mm；对板类构件最大允许偏差+12 mm，-7.5 mm[1]。

5 结语

钢筋保护层厚度检测是结构验收的一项重要内容，对于缺少钢筋保护层厚度检测报告的工程不能进行验收。但由于混凝土保护层的厚度属于隐蔽工程，一般情况下保护层厚度的偏差在混凝土浇筑后很难被发现，工程结束后补救也很困难。大部分施工单位对保护层厚度控制不严，认为只要不露钢筋就行，正是由于这种模糊的认识给工程留下了安全隐患。只有认识到合理的钢筋保护层厚度对工程结构的重要性，防微杜渐，才能使施工技术水平迈上一个新台阶。

参考文献：

[1] GB 50204—2002(2011年版)，混凝土结构工程施工质量验收规范[S].

[2] JGJ/T 152—2008，混凝土中钢筋检测技术规程[S].