建筑工程实体检测中的钢筋保护层检测技术

石周兵

(安徽省建设工程测试研究院有限责任公司，安徽 合肥 230051)

用于测定钢筋保护层情况的技术，能够直观获取钢筋保护层的使用状态、质量好坏。建筑实体项目施工期间，钢筋保护层是关键工序，能够增强主体结构抗压强度，改善工程抗拉性能，以此增强钢筋与混凝土之间的黏合效果，保证建筑实体项目的整体性能。如果钢筋保护层出现厚度不足、防护不到位等情况，将会引发工程沉陷、项目垮塌等不利问题。为此，研究钢筋保护层的测定要点，具有较高研究价值。

1 测定项目钢筋保护层情况的技术类型

1.1 电磁感应法

电磁感应法是用于测定钢筋保护效果的最常用技术，相比其他检测技术，此检测过程较为完善。如果混凝土结构中添加了钢筋，可使用检测仪探头，找出混凝土结构中可能存在的电磁场，测定其变化情况。钢筋位置发生变化后，探头会相应改变方位。检测结果传送至信号处理程序，参照各类厚度钢筋出现的信号，给出有效处理方法，以此准确锁定钢筋位置，获取保护层的检测结果。

1.2 探地雷达

探地雷达用于工程实体检测时，表现出较高的检测能效。要求检测人员熟练掌握探地雷达的操作方法，相应做出规范操作，以此高效探测保护层情况，保证检测结果的参考性。此种检测方法，检测过程的操作较为简便，可在短时间内给出检测结果。探地雷达方法，在国内检测范围使用较多，融合于考古、矿产等多种勘测项目。此技术应用时，可测定钢筋情况，利用多种介电常数，对比混凝土的相应数值，可获取更为精准的检测结果。在实践检测期间，可使用高频天线，可提高探地雷达测定保护层情况的准确性[1]。

1.3 开凿验证法

如果难以保证检测结果的可用性，或者无法据实获取钢筋保护层的实际情况，则需依据工程实体实况，进行开凿验证法。一般情况下，可采取“水钻取芯”、“电锤钻开孔”两种方法进行开凿，获取保护层情况。当使用电锤钻开孔时，需清洁开孔位置，再利用“内窥探头”、“游标卡尺”等工具，细化开凿方案。此种检测方法，对实体工程会形成一定破坏，增加后期修复的技术难度，一般很少使用。

2 测定项目钢筋保护层情况的技术应用方法

2.1 前期准备

在进行检测工作前期，要梳理检测的各个任务。检测技术员应联合工程实际，明确技术要求，规范选用检测设备。在实体项目施工期间，重点检查梁柱隐蔽点位的保护情况。积极使用无损检测方法，以此防控检测工作带来的工程损伤。一般情况下，电磁感应检测方法，需利用信号发射程序，由此形成交变电磁场，与工程主体激发，创建感应磁场，进行信号收发，判断信号强度，综合锁定钢筋方位、钢筋直径大小、钢筋埋深各类情况。检测技术员应严格遵照技术规范，全数检查设备性能，掌握检测仪器的应用方法、操作技巧，使检测设备整洁，防止出现交变电磁场问题。在检测实践中，应防止各类构件出现的不利影响，保证检测结果真实性。

2.2 布线

2.3 抽样比例

依照各项要求发现，建筑实体项目的测定工作，应参照构建个数2%的比例进行检测。梁板构件测定时，抽样数量应多于5个。特别项目中，侧重选择悬挑类构件进行性能检测，此种构件抽检个数占比为50%。检测顶板、阳台板等位置，选择中心区进行测定，以底排钢筋为检测主体，将其认定为钢筋保护的重要对象。梁体检测期间，选择梁底跨中位置，重点检测其主筋。如果检测悬挑阳台板，需侧重测定根部钢筋的受力情况。

2.4 检测要点

参照钢筋保护层的具体测定规范，抽样测定纵向受力钢筋，获取其保护层情况。以梁类构件为检测主体时，检测结果的允许误差是“-7mm，+10mm”。验收实际项目性能时，要求钢筋保护层检测结果的达标率不小于90%，方可认定钢筋保护层达到要求。如果检测达标率大于80%且小于90%，检测技术员需再次进行相同数量的抽检工作，累计两次抽检数量，如果检测达标率能够达到90%，视为检测通过。

在实体项目检测期间，应保证检测结果的准确性，规范设计设备量程。如果保护层厚度检测结果未达到60mm，需要使用浅层测试档。如果保护层厚度检测结果大于60mm，可更换深层测试档。保持检测设备仪器的量程区间、钢筋直径的匹配性。检测技术员需要查看相关专业资料，给出工程预设值，合理控制检测误差，以此逐步提高检测结果的可参考性。测定保护层时，探头会面临剩磁问题，相应降低检测成效。为此，探头处进行复位处理，以此保证探头使用的规范性。钢筋保护层的测定工作要求较高，层厚较小，要在探头下方位置添加非磁性垫块，以此获取保护层厚度测定结果。获取的检测结果，去掉垫块厚度，是保护层厚度的真实值。

1)测定钢筋强度性能。如果钢筋强度不够，无法达到建筑项目的性能要求，威胁建筑主体的整体承重效果。多数情况下，测定钢筋强度含有多种类型，比如屈服检测、抗拉检测等。多数情况下，选择安全性较高、承重能力较强的钢筋构件，以此改善工程性能[2]。

2)测定钢筋延性。此项检测结果，能够综合体现钢筋形变的具体情况。如果材料延性不达标，会引发多种建筑事故，出现钢筋脆性断裂问题。

3)钢筋质量误差检测。在各类钢筋表面，截取检测样品，检测个数不应小于5个，样品长度应超过500mm。采取逐根检测方法，检测结果误差控制在1mm以内。钢筋整体质量的测定工作，应保证称量准确，控制误差结果的个数。

2.5 冷拉处理

质检工作应关注钢筋样品的处理，钢筋拉伸表现，对施工条件形成较高影响。拉伸检测期间，要使用标距测量、卡尺等多种工具，严格规范检测人员的实操能力。为此，规范落实冷拉处理，组织检测技术员学习，保证工具操作的规范性。拉伸检测流程，应关注各类型号钢筋的检测方法，相应选择检测设备，准确获取钢筋拉伸性能，保证检测结果的精确度。

2.6 探测器操作

1)以探测规范为前期，明确钢筋待测数量、大致方位；2)深层分析图纸方案，从钢筋个数、断面规格、受力方向各个视角，进行检测设计；3)准确给出检测方位，进行断面检测时，需回避各类管线，比如金属电线、导电金属等；4)关注检测区域的平整性，凹凸不平高差应控制在0.5mm以内，采取磨平方法去除；5)规范确定探头规格，保护层厚度不高于6cm时，更换小探头进行探测。如果保护层高于6cm，可利用大探头测定。

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2.7 拉伸速度

冷拉操作期间，关注拉伸速度的控制效果。如果拉伸速度较高，会引起钢筋直径变小，无法保障测量结果的准确性。如果拉伸速度不高，钢筋拉伸处理无法达到要求，会降低检测结果的参考价值。为此，加强拉伸速度控制，动态调整“演变”、“压力”等速度参数。积极利用信息技术，比如机器人、编程等，以此实时获取拉伸速度，防止出现拉伸不均情况[3]。

3 实体项目中电磁感应法测定钢筋保护层情况的应用分析

3.1 工程概况

某扩建项目的2#楼，是-2层、+26层的项目结构，建筑面积为12012m2，于2018年6月开工，项目中10～15层使用的梁、板构件，设计其钢筋保护层，方案要求层厚为15mm、20mm。

3.2 检测过程

使用电磁感应法进行检测，测定10-15层的梁板，共抽样检测16+5根挑梁与挑板，测定其保护层厚度。16根待测挑梁，各布置了3条纵向钢筋，5根待测挑板，各布置了6条纵向钢筋，共计78个监测点。清洁各测点位置，完成仪器读数校准工作，逐一锁定挑梁、挑板各组构件中的钢筋方位。

各测点间隔200mm，保护层厚度的测定顺序为“由左至右”。

3.3 检测分析

3.3.1 检测结果分析(见表1)

表1 检测结果

表1中，测点共有21个，使用的测点编号为“S+序号”，各测点均有至少3个测点。由检测结果可知：实测钢筋保护层，其层厚规范为15mm、20mm，实测结果均高于设计值，均符合保护层性能要求，此三个点位的构件性能达到检测要求。挑梁48个监测点中，有45个测点达标，达标率93.8%。挑板30个测点中，有29个测点达标，合格率为96.7%。因此，案例项目中的钢筋保护层测定结果为“合格”。

3.3.2 检测结果准确性的控制分析

1)在检测实践期间，会发生梁底双排承重现象，针对上排承重钢筋与相邻梁侧向的主筋，均需检测其保护层。此时，将扫描位置，从“梁底”变更为“梁侧”。依据检测原理，探测仪器会参照探头返回的信号情况，准确获取保护层厚度。检测期间，信号强弱的干扰条件有三个：①钢筋规格；②钢筋间隔；③探头与钢筋的轴线角度。为此，测量期间，应尽量提高检测结果的精确性，做出如下处理。

2)参照配筋图，规范添加钢筋直径参数。如果检测设备、被测主体的钢筋参数一致，会减少钢筋规格形成的检测干扰问题，增加检测结果的准确性，获取更为真实的检测结果。如果检测仪器中钢筋直径参数，等于实际钢筋参数的2倍，检测结果相比真实值会高出至少10%。如果检测仪器中的钢筋直径添加数值，等于实际被测钢筋参数的一半，实测结果比真实值会减少至少10%。由此可见：检测设备应规范添加钢筋直径，以此获取更真实的检测结果。

3)紧密贴合构件表层，防止出现缝隙问题，维护检测操作的严谨性，严控正偏差问题。检测期间，要匀速改变探头方位，保护层厚度未达到检测设备最小量程时，添加垫块进行检测[4]。

4)依据电磁感应的测定原理，探头处于被测主体上方位置时，此时探测设备与被测主体的间隔最小，返回信号强度会达到最高值。当信号强度出现下滑情况时，能够判定出最高值，此时探头到达被测主体的其他位置。为此，探测扫描操作，应加强移动速度的保持，速度一般设定为20mm/s，便于及时判断信号最强的位置。关注仪器鸣响期间，探头轴线所在沿线方向，是否有钢筋。此时，需放慢速度，往回扫描，保证信号峰值判断的准确性，以此提高钢筋位置锁定的精确性。

5)探头与被测主体的夹角数值为20°时，测量结果大于真实结果10%。探头与被测主体的夹角数值为90°时，检测结果大于真实值至少20%。

3.3.3 保护层厚度的前期设计分析

检测结果会直接反映前期设计的合理性，厚度设计严谨，对于后续检测形成参考。工程中检测主体的前期保护层厚度设计参数为“15mm”、“20mm”，实际检测结果均高于设计参数，证明工程结构符合设计要求。为此，前期设计时，应保证钢混处于协同作业状态，切实提高构件的承重性。混凝土材料出现碳化情况时，不会改变主筋的使用时间，会延长主筋锈蚀的发展时间，由此体现出保护层的作用。工程管理期间，保护层的防护效果欠佳，室外、露天各位置的构件，并未关注保护层的检测工作。工程正式使用后，较短时间出现保护层裂开、保护层掉落等不利现象，引起主筋暴露于空气中，形成钢筋锈蚀问题，由此减少了构件的剩余可用时间[5]。

4 结语

综上所述，钢筋保护层的实际情况，直接关联于钢混结构性能。使用电磁感应方法，规范检测保护层厚度，需准确找出钢筋布置方案，合理给出测点，控制探头速度，综合给出测试结果。在实践中，应从检测设备钢筋参数、垫块使用、探头角度等多个方面，进行检测精度控制，以此保证检测结果的可参考性，助力工程检测工作发展。