电磁法测钢筋保护层厚度的若干问题探讨

钱树波，江根明

(1.浙江交通职业技术学院,杭州 311112；2.浙江省地球物理技术应用研究所，杭州 310005)

电磁法测钢筋保护层厚度的若干问题探讨

钱树波1，江根明2

(1.浙江交通职业技术学院,杭州 311112；2.浙江省地球物理技术应用研究所，杭州 310005)

通过钢筋保护层厚度比对试验，分析了目前电磁法检测钢筋混凝土中钢筋保护层厚度的校准和测试过程中存在的一些问题，如定义有异议、检测设备良莠不齐，缺乏校准、判定依据不统一等,提出了建立校准制度，确立符合行业特色的钢筋保护层厚度检测标准和建设校准、培训基地等措施。

钢筋保护层厚度；比对试验；校准

0 引 言

钢筋混凝土结构是目前工程结构物中最主要的承重构件，混凝土结构的现场检测与评估一直是工程质量监督工作的重要内容。如何有效检测和评估混凝土结构内部质量，尤其是准确测量混凝土保护层厚度，精确判断混凝土内钢筋位置是混凝土现场检测的重要内容，也是工程质量监督中的要点。虽然国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》在2002年正式颁布实施后，钢筋保护层厚度检测成为规范中强制性验收检测的内容之一，电磁法检测钢筋保护层厚度技术成熟，操作简单，已成为主流检测手段，但其所用设备和检测方法在校准和测试过程中仍存在大量问题，导致测量精度低，测量结果常常偏离实际，甚至引发了一些工程纠纷。

1 存在问题

1.1 定义有异议

现行有关钢筋保护层厚度规定的标准中，关于钢筋保护层厚度的定义是不一致的，如表1所示。

表1 部分钢筋保护层厚度规定汇总表

根据电磁法的原理应以《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)中规定比较合理，即钢筋保护层厚度的定义为最外层钢筋外边缘至混凝土表面的距离。

1.2 检测设备良莠不齐，缺乏校准

钢筋保护层厚度检测设备主要有国产钢筋检测仪和进口钢筋检测仪。设备的测量误差和测量范围均有较大差异。针对这个现象，比对了3家单位，共7台检测设备，比对结果如表2，比对误差分析如表3。

表2 不同检测设备的比对结果

表3 不同检测设备的误差分析

由此可以得到结论，部分设备测量误差严重偏大，有效测量范围也在70 mm以下；显然这样的设备没有经过校准就用在工程中是很容易导致工程纠纷及工程浪费。

1.3 判定依据不统一

《混凝土中钢筋检测技术规程》(JGJ/T152-2008)规定：当钢筋保护层厚度为10～50 mm时，钢筋保护层厚度检测的允许误差±1 mm。但没有对钢筋保护层厚度超过50 mm的测量允许误差做出规定。

《电磁感应法检测钢筋保护层厚度和钢筋直径技术规程》(DB11/T365-2006)规定：钢筋保护层厚度在40 mm(含)以下时，测量允许偏差为±1 mm；钢筋保护层厚度在40～60 mm(含)时，测量允许偏差为±2 mm；钢筋保护层厚度在60 mm以上时，其测量允许偏差应不大于钢筋保护层厚度设计值的10%。

用上述两个规定去判定比对结果，分析如表4。

表4 与《混凝土中钢筋检测技术规程》规定比较

注：表中判1是与《混凝土中钢筋检测技术规程》规定比较是否符合，判2是与《电磁感应法检测钢筋保护层厚度和钢筋直径技术规程》规定比较是否符合。

由此可以得到结论：同一个检测结果，判定依据不同，检测结论也不同，尤其是在钢筋保护层厚度超过50 mm的检测结论相左情况较多，所以盲目套用标准容易造成检测结果有争议。

1.4 简单构件的校准与工程复杂配筋的检测混为一谈

电磁法检测钢筋保护层厚度原理是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，根据接收到的二次交变电磁场的强弱，确定钢筋的直径、深度和位置。这使得一些检测人员在检测复杂钢筋配置的结构时，忽视了设备受到明显的电磁干扰，以为在简单构件校准正确的设备同样适用于复杂钢筋配置的构件，从而导致一些钢筋布置紧密的构件的检测结果严重偏离现实，引发了不必要的工程纠纷。

1.4.1 忽视了钢筋外形的影响

在实体工程中，有光圆钢筋和变形钢筋，根据肋的形状不同，变形钢筋又可以分为多种，钢筋的直径不一样也同样对校准和测试结果有影响。

1.4.2 忽视钢筋间距的影响

根据电磁法原理，钢筋的密集程度，尤其是多层钢筋密集布置，此时电磁信号受干扰明显，显然在这种情况下，跟单根钢筋校准数据有明显偏离。

有研究表明[1]，无论是单层钢筋网还是双层钢筋网，钢筋保护层测值与实际值均呈明显线性关系，双层钢筋网测量误差较单层钢筋网测量误差偏大，统计规律与测量值相关性非常高，都在显著性水平0.05 下，使用单层钢筋网和双层钢筋网保护层厚度检测仪器测量误差不同，单层钢筋网的测量误差要小于双层钢筋网；单层钢筋网测量相对误差值为-4.56，双层钢筋网-8.17，双层钢筋网保护层厚度检测仪器误差增大79.1%，单、 双层钢筋网样本方差分别为5. 87和6.17，二者相差不大。

1.4.3 忽视保护层厚度大小的影响[2]

随着实际钢筋保护层厚度的增加，仪器的测试精度逐渐降低，0～60 mm范围内钢筋保护层厚度平均误差一般在±2 mm，60～100 mm范围内的钢筋保护层厚度的平均测量误差一般在±5 mm。显然目前的校准精度和量程是不够的。

1.4.4 现场测试步骤混乱[3]

现有标准仅仅规定了测点的数量，而对测点位置、区域、检测仪器扫描方式、扫描路线等均无详细明确的描述，从而导致了在实际检测过程中检测结果受人为因素干扰很大。

此外钢筋保护层厚度的校准和测试结果还可能受到混凝土强度等级，电焊、扎丝，钢筋走向，环境磁场干扰，检测速度等多因素影响。

2 建议措施

为了能有效提升检测人员现场检测能力、统一检测方法和评价标准，有力推动理论与工程实践相结合，加快工程质量检测技术的发展，减少工程质量纠纷，建议采取以下几方面措施。

2.1 建立日常仪器校准和根据被测结构物配筋情况进行校准制度

日常仪器校准应利用校准块定期校准，以保证检测设备的精度；对实测结构应熟悉钢筋配置情况，建立多因素综合考虑的修正值数据表。

2.2 确立符合行业特色的钢筋保护层厚度的评价方法和标准

交通工程混凝土结构从钢筋配置、保护层厚度等情况与一般的工民建等建设项目相距较大，盲目套用其他标准容易造成检测结果有争议。

2.3 建设混凝土中钢筋检测技术基地

基地的建设能提供钢筋保护层厚度、钢筋位置校准平台；培训和考核相关检测人员；增强检测新技术和检测人员间的交流。

[1]吴晓明,赵晖,刘冠国,等．电磁感应钢筋探测仪对混凝土保护层厚度检测精度的研究[C]．江苏省公路学会优秀论文集(2006-2008).北京：人民交通出版社，2009:610．

[2]王志明,覃轲．关于混凝土结构实体检验的若干问题探讨[J]．混凝土,2008,(6):101-104．

[3]金恩平．混凝土保护层厚度的确定与施工质量控制问题的探讨[J]．混凝土，2007,(4):98-100．

Inquire Into the Problems of Detecting the Depth of Coverage of Reinforcing Bars by Electromagnetic Method

QIAN Shu-bo1，JIANG Gen-ming2

(1．Zhejiang Institute of Communications, Hangzhou 311112,China； 2．Zhejiang Geophysical Technology Application Research Institue,Hangzhou 310005，China)

Analyzing status and shortage of the detection of the coverage depth of reinforcing bars based on the validate test, such as definition dissent, some good and some bad test device competence，judgment disunity,putting forward proposals of building of standardizing institution, establishing a standard of detection of the coverage depth of reinforcing bars for transportation engineering and building a standardizing and training base.

the depth of coverage of reinforcing bars; validate test; standardizing

2014-08-28

钱树波(1978-)，男，浙江嵊州人，讲师，Email：qianshubo@zjvtit.edu.cn。

TU528.571

A ?

10.3969/j.issn.1671-234X.2014.04.005

1671-234X(2014)04-0024-03