公路工程施工中钢筋保护层厚度控制措施及检测方法

晏东建

（甘肃智通科技工程检测咨询有限公司，甘肃兰州 730050）

0 引言

钢筋保护层是公路施工工程建设中所使用的核心工艺，能够为公路基础设施的长期使用提供硬件保障，同时一致适中的钢筋保护层厚度也能够为公路使用提供更加平稳舒适的形成体验，是现代公路建设施工团队在工程建设质量控制过程中所不断追求的控制目标。由于我国公路建设施工起步较晚，受限于区域经济发展的不平衡条件，目前亟须结合实例总结钢筋保护层方面质量管理工作经验，为后续基础设施建设的推进提供理论支撑与实践依据。

1 钢筋保护层厚度检测方法

公路施工现场中较为通用的钢筋保护层厚度检测主要通过数字检测设备与雷达组织反射设备来进行，其中数字检测设备根据核心工艺来源与生产场地的差异分为国产与进口两类，在精度上存在细微的差异，两者相较于雷达组织反射设备在数值变动表现中更具直观性，是公路施工现场对钢筋保护层厚度进行控制的先进主力生产力设备。三种仪器采用同类厚度检测原理，以自体装置为媒介在发射电磁波信号后对反射回来的电磁信号进行捕捉，进而在检测区域内围绕检测目标形成检测交变磁场，激发检测区域内建材结构的放电反应，而后设备仪器在感应电流的基础上完成二次交变磁场的搭建，对两次交变磁场变化幅度进行识别与分析，进而通过数据图纸或数字化数值对钢筋的组件所在的区域、布局及直径范围进行非直观或直观的反应。

2 A高速公路工程概况

以A 高速公路工程内的HST-TJ07 合同段为例，该工程路段的讫桩号为K77+100～K91+600，路线全长14.5km。工程在建材采用方面先简支后连续预应力混凝土预制T 梁2483 片，混凝土58 万m3，工程造价金额12.8 亿元，预制T 梁造价金额占比31%。为了保证公路内部钢筋组件的使用寿命，提高公路运行过程中的稳定性，A公路施工工程合同施工路段对工程中的所采用的T 梁钢筋建材使用了保护层加固工艺。在实际工程施工过程中施工现场质量控制人员使用钢筋保护层厚度检测设备对T 梁钢筋的混凝土保护层厚度进行精确测量，在充分考量施工现场实际情况并仔细比照设计施工图纸的前提下，对部分保护层厚度不达标的预制T梁区域，现场设计人员与质检人员指导现场施工人员目标钢筋区域进行绑扎钢筋网、设置固定垫块等施工工艺[1]。为了保证公路施工工程中钢筋构件与混凝土保护层两者间协调性的发挥，必须要在施工过程中强化对钢筋保护层的控制力度。结合A 高速公路工程施工经验，在公路施工过程中的质量控制中对钢筋保护层厚度的控制及测量方法的关注有助于从核心技术层面上突破我国公路建设施工过程中的质量关，对我国交通基础设施网络的延伸与完善起着至关重要的作用。

3 A 高速公路施工中预制T 梁钢筋保护层厚度检测方法及控制要点

3.1 检测仪检测前精度校准调试

在该案例中，为保证目标T梁与之钢筋保护层测量的精准性控制力度，现场质量控制人员分别准备Φ8 mm 的普通HPB300级光圆钢筋，Φ16mm、Φ25mm的普通HRB400 级螺纹钢筋，放置于组装好的钢筋保护层检测校准装置，钢筋保护层检测校准装置由校准设备的外观框架主体、校准程序运行过程中的承载面板、组合垫块、控制校准幅度的滑条、固定目标钢筋组件的定位槽、钢筋网、负责检测灵敏度的探头组件七部分组成。在整个装置中技术人员通过调节承载板高度，使单根钢筋的保护层厚度分别控制为25mm 和60mm，进行检测仪器精度自校测试检查[2]。该案例中校准工作的自查结果显示，测试值的极值差额范围不高于2mm，同时，测试值的平均值与设计之间的误差控制在1mm 以内，测试仪器精度自校结果满足试验要求。

3.2 模拟被测预制T梁检测环境确定修正因子

在该案例中施工设计人员将修正因子公式带入测预制T梁检测环境模拟工作，具体修正因子公式如下所示：

公路施工现场技术工作者在检测环境校准装置上布置预制T 梁的钢筋布置形式，调节承载板高度，控制钢筋保护层厚度至等于设计值，对校准数据进行整理，得出预制T梁在模拟检测环境中保护层厚度修正因子Ce。

3.3 施工现场实际检测步骤

3.3.1 确定检测目标区域范围

选取A 高速公路目标合同路段按范围内的7-5#T 预制腹板作为检测面，为了保证检测数据的参考性与应用性，该项工程施工质检人员选取了T梁结构中核心承压区域，该区域的保护层厚度直接关系到钢筋组件与公路工程结构的稳定与预期使用的寿命。在实际检测工程中最终划定的测区面积长1.5m，宽0.15m，在区域内根据钢筋构件的差异化情况，最少设置了10 测点，且将钢筋间距控制在50mm以上。质检人员在完成检测区域的基础清洁工作后，为不同测点作出标记并以书面形式记录测点的外观表现。

3.3.2 确定检测目标钢筋构成

确定检测目标的钢筋构成工作的重点在于明确检测现场待检目标区域的实际横纵向钢筋布局，为了完成这一工作，现场质检人员需要在细致分析工程设计的体质的基础上使用专业检测仪器，同时在工作过程中及时的现场记录与书面标记也可以有效提高整体工作效率。在A 高速公路目标合同路段的案例中，现场质检人员优先通过对设计方案的解读在目标区域使用金属检测探头，金属探头以贴近建材表面与预估横向钢筋呈现垂直态势的移动，在匀速缓慢的移动过程中质检人员及技术人员通过仪器提示确定了横向走势的钢筋构件的位置[3]。在横向钢筋分布位置确定的基础上，质检人员将检测用具避开横向钢筋，取目标检测区域中线使用竖直移动的方式更具仪器检测过程中的信号指示完成纵向走势钢筋构件位置的确定。横纵向钢筋位置的确定为钢筋保护层检测工作的正式开展提供了数据支撑与实用价值，现场检测人员在这两项数据的支撑下对被测钢筋的检测范围进行进一步缩小，案例中具体检测范围选取在了关系为相邻的横向及纵向钢筋的中点区域，以垂直于目标测试钢筋的方式完成检测。

3.3.3 完成检测保护层的厚度

案例中现场检测人员按下检测设备开关并接通电源，以80mm 为测量仪器有效检测量程最大值，将钢筋组件公称半径设置为14mm。在目标检测区域内实现通过不褪色蜡笔完成范围划定记录，在操作检测仪器探头时将检测探头行进方向与目标检测钢筋方向垂直，为保证测量结果精度检测操作人员将检测速度控制在每秒5cm 以内。最终钢筋保护层测量仪器结果显示目标检测钢筋范围内最薄的混凝土保护层厚度为25mm，同时最厚的混凝土保护层厚度为35mm。

4 结束语

通过研究得知钢筋保护层检测及控制的工艺复杂且具有一定技术性，钢筋保护层对结构物起着至关重要的作用，在钢筋混凝土构件中混凝土与钢筋共同参与受力。钢筋混凝土中如果钢筋的保护层不足会影响构件的耐久性，严重的甚至使构件早早失效。