官渡黄河大桥墩柱钢筋保护层厚度检测

【摘要】本项目桥梁墩柱具有数量大、钢筋笼箍筋密集的特点。为了确保混凝土结构中的钢筋保护层厚度检测工作的正常进行，取得正确、可靠、有效的检测数据，能够真实、客观的反映桥梁墩柱保护层厚度施工质量，特制定本作业指导书。

【关键词】工程概况；编制目的；检测依据；检测方法及原理；仪器设备；检测步骤

【Abstract】The bridge pier has a large number of columns， reinforced cage hoop-intensive features. In order to ensure the normal construction of the thickness of the protective layer of the reinforced concrete in the concrete structure， the correct， reliable and effective test data can be obtained， which can reflect the construction quality of the protective thickness of the bridge pillar.

【Key words】Engineering basis；Preparation purpose；Detection basis；Detection methods and principles；Equipment；Detection steps

1. 工程概况

国道107官渡黄河大桥项目路线全长31.775公里，采用一级公路技术标准，设计时速100公里/小时。全线设特大桥7377米/1座，大桥127.08米/1座，中桥360.08米/6座，小桥63.14米/3座，涵洞49道；互通式立交2座，分离式立交1座，通道2道，平面交叉46处；服务区1处，养护工区2处，监控分中心1处，黄河特大桥主线收费站1处。

2. 墩柱构造

墩身采用C35混凝土结构，主筋钢筋采用HRB400 25mm均匀竖向分布，箍筋采用HPB300 12mm上下并排绑扎绕箍方式。本项目桥梁墩柱具有数量大、钢筋笼箍筋密集的特点。立柱工程数量及钢筋间距见表1，表2：

3. 编制目的

为了确保混凝土结构中的钢筋保护层厚度检测工作的正常进行，取得正确、可靠、有效的检测数据，能够真实、客观的反映桥梁墩柱保护层厚度施工质量，

特制定本作业指导书。

4. 检测依据

（1）JGJ/T 152-2008《混凝土中钢筋检测技术规程》，住房城乡建设部。

（2）GB50204-2015《混凝土结构工程施工质量验收规程》，住房城乡建设部、质检总局。

（3）《桥梁隧道工程》公路水运工程试验检测用书（2016年版），交通部安全与质量监督管理司、交通部职业资格中心。

5. 检测方法及原理

（1）检测方法：采用电磁无损检测方法进行检测。

（2）检测原理：仪器探头产生一个磁场，当某条钢筋或其他金属物体位于这个电磁场内时，会引起这个电磁场磁力线的改变，造成局部電磁场强度的变化。电磁场强度的变化和金属物大小与探头距离存在一定的对应关系。如果把特定尺寸的钢筋和所要调查的材料进行适当标定，通过探头测量并由仪表显示出来这种对应关系，即可估测混凝土中钢筋的位置、深度和尺寸。

6. 仪器设备

6.1 检测仪器包括探头、仪表和链接导线，仪表可进行模拟或者数字的指示输出，较先进的仪表还具有图形显示功能，仪器可用电池或者外接电源供电。

6.2 仪器性能要求：当混凝土保护层厚度为10～50mm时，混凝土保护层厚度检测的允许误差为±1mm，钢筋间距检测的允许误差为±3mm。

6.3 仪器设备每年进行一次全面检查及检定，其技术性能指标应符合规范、规程、规定的要求。

7. 环境条件

仪器能适用于温度0～40℃、相对湿度≤85%、无强磁场干扰的环境条件。

8. 检测步骤

8.1 仪器准备。

开机检查：

按下开机键，检查开机显示和电池电量，若电池电量不足，及时更换电池。

8.2 检测前准备。

（1）检查被测混凝土表面应比较平整，扫描面无较高的突起物或浮灰。

（2）查看图纸并询问现场施工人员，在菜单界面中设置“钢筋直径”和“钢筋间距”。

（3）仪器操作：沿垂直钢筋方向匀速移动传感器，通过观察信号强度条、保护层厚度值和蜂鸣器声音可以判断钢筋位置，验证布筋方向。蜂鸣器发出鸣叫声：此时仪器提示传感器越过一条钢筋，正向相反方向移动。信号强度条由小逐渐变大，然后又变小：传感器逐渐接近钢筋时，信号强度条逐渐变大；反之，信号强度条变小，找到该值最大的位置，即是钢筋的准确位置。若信号强度条无明显变化，表明传感器正沿钢筋移动。

8.3 检测：

8.3.1 按施工图纸在试验记录上记录轴线、钢筋直径、保护层厚度设计值、构件名称及指北针。

8.3.2 初步确定钢筋位置：将探头放置在被检测部位表面，沿被测钢筋走向的垂直方向匀速缓慢移动探头，根据信号提示判定钢筋位置，在对应钢筋位置的混凝土表面处做出标记。

8.3.3 确定箍筋或横向钢筋位置：避开被测钢筋，在中间部位沿与被测钢筋垂直方向用8.3.2的方法检测与被测钢筋垂直的箍筋或横向钢筋，并标记出其位置。

8.3.4 确定被测钢筋的检测部位：在相邻箍筋或横向钢筋的中间部位。沿被测钢筋的垂直方向进行检测。

8.3.5 准确测量钢筋保护层厚度：设定钢筋探测仪量程范围及钢筋公称直径，沿被测钢筋轴线选择相邻钢筋影响较小位置，并应避开钢筋接头和绑丝，读取第一次检测的保护层厚度值，在被测钢筋同一位置应重复检测一次，读取第二次的保护层厚度值。

8.3.6 检测完毕后，关闭主机，装入仪器套内。

9. 检测注意事项

9.1 采用电磁感应法检测，钢筋最小净间距D与钢筋保护层厚度S之比D/S<3，且两根钢筋并在一起时，需要进行仪器测量直径的特殊设置，来满足保护层测量数据的准确性。仪器测量直径的选择如下：

两根钢筋竖向并在一起（图1），等效直径d=3（d1+d2）/4

两根钢筋横向并在一起（图2），等效直径d=d1+d2

9.2 当钢筋保护层厚度在50mm以内时，同一位置2次测定值的偏差应不大于1mm；

9.3 钢筋检测时应避开多层、网格状钢筋交叉点及钢筋接头位置；

9.4 钢筋检测时应避开混凝土中预埋铁件、金属管等铁磁性物质；

9.5 钢筋检测时应避开强交变电磁场（如电机、电焊机等）以及测点周边较大金属结构对检测结果的影响；

9.6 检测面应为混凝土表面，并应清洁、平整，当混凝土表面粗糙不平影响精度时，应使混凝土表面达到混凝土验收标准的要求后进行测量；

9.7 混凝土中钢筋严重锈蚀时，不应采用电磁感应法检测钢筋保护层厚度；

9.8 当实际混凝土保护层厚度小于钢筋探测仪最小示值时，应加垫非铁磁性垫块进行检测；

9.9 检测中注意做好安全防护措施。

10. 钢筋保护层检测实例

10.1 实体工程概况。

实体工程为本项目大宾分离式立交桥墩柱，中心桩号K9+380.5，墩柱直径1.3m，主筋直径25mm，主筋间距11.5cm，箍筋直径12mm，采用两根钢筋横向并排布置方式。C35混凝土浇筑，混凝土净保护层为38mm，立柱混凝土养生强度达到设计要求。根据监理工程师工作指令，要求对墩柱保护层厚度进行检测，检测结果判定按照《公路工程质量检验评定标准》JTG F80/1-2004要求的±5mm进行。检测过程如下：

10.1.1 仪器准备。

仪器名称：混凝土钢筋检测仪，型号为ZBL-R630

（1）按下开机键，开机显示正常，电池电量充足。

（2）仪器校准：仪器金属探头远离金属磁场，按下确定键，保护层数值与信号强度条自动清零。

（3）仪器参数设置：检测主筋保护层厚时，钢筋直径预设25mm，设计保护层厚度预设50mm；检测箍筋保护层厚时，钢筋直径预设24mm，设计保护层厚度预设38mm，（由于大宾分离式立交桥墩柱箍筋采用两根钢筋横向并排布置方式，

且钢筋最小净间距D与钢筋保护层厚度S之比56/38<3，根据本文9.1要求，钢筋的有效直径d设置为12+12=24mm。注：由于仪器设备预设钢筋直径不能输入24mm，测试实际按照预设钢筋直径25mm处理。）

10.1.2 混凝土保护层检测。

（1）现场检测（墩柱箍筋保护层检测见图3，墩柱主筋保护層检测见图4，墩柱主筋保护层破检检测见图5）。

（2）现场检测数据统计表（墩柱钢筋保护层检测数据统计表见表3）

（3）检测结论

根据现场实际检测数据统计结果分析，得出检测结果如下：

通过对表1检测数据分析，混凝土钢筋检测仪测量墩柱钢筋主筋HRB400 25mm的保护层厚度检测平均值38mm与破检实测值50mm相差-12mm，箍筋HRB400 12mm的保护层厚度测量平均值39mm与破检实测值38mm结果相差1mm。表1检测数据说明主筋保护层厚度检测数据不能满足试验结果要求，箍筋保护层厚度试验检测数据能够满足试验结果要求。

11. 意见及建议

（1）根据现场实际检测数据统计结果分析，通过大宾分离式立交墩柱主筋与箍筋检测数据对比发现，在钢筋保护层厚度测试中，对于钢筋密集型的墩柱，要考虑双排并列箍筋对保护层实际检测结果的影响，按照指导书9.1的准则，钢筋最小净间距D与钢筋保护层厚度S之比D/S<3，且两根钢筋横向并在一起时，需要进行仪器测量等效直径设置（等效直径d=d1+d2 ），来满足保护层测量数据的准确性。

（2）鉴于主筋HRB400 25mm的钢筋保护层厚度测量值与破检实测保护层厚度值相差过大，且试验检测数据不能准确反映现场主筋保护层实际结果。建议在官渡黄河大桥墩柱保护层检测中检测箍筋保护层厚度，以此来保证对墩柱保护层施工质量评定结果数据的客观性、准确性。

12. 结束语

钢筋保护层对钢筋混凝土构件质量至关重要。钢筋保护层厚度超差直接威胁着钢筋混凝土构件力学性能和使用寿命。管理人员和施工人员给予足够的重视，以审慎的态度，严格按照相关规范进行施工，落实好工程中的每个环节，提高施工水平，推动施工质量不断升上新的高度。

参考文献

[1] 周其春.浅析混凝土保护层厚度控制对策[J].施工技术，2007（6）：48～49.

[2] 黄伟.钢筋混凝土保护层厚度及其施工方法[J].南宁职业技术学院学报，2009，14（6）：98～99.

[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，2007，210（4）：98～100.

[文章编号]1619-2737（2017）07-12-635

[作者简介] 周常海（1971.02-），男，学历：本科，职称：工程师，长期从事公路技术工作。