公路水运工程钢筋的保护层厚度检测评定方法初探
2020-06-17
葛洲坝集团试验检测有限公司,湖北 宜昌 443002
钢筋保护层能有效延缓钢筋锈蚀时间,通过钢筋模板安装过程中的质量控制和工程实体检测,合理地评定钢筋保护层厚度,对于保证结构混凝土的耐久性、安全性具有重大意义。
1 允许偏差法
根据《公路工程质量检验评定标准》[1]钢筋保护层一般按设计值控制,钢筋加工及安装应符合:梁、柱、拱肋偏差±5mm,基础、锚碇、墩台偏差±10mm,在海水或受侵蚀性环境偏差不应出现负值,保护层厚度在完成钢筋模板安装,混凝土浇筑前进行检查,是过程控制的重要环节。除检查保护层尺寸外,还应注意垫块数量(包括形状尺寸)、布设合理性,钢筋模板刚度、支撑牢固性等,做好现场纠偏调整,此项是钢筋安装实测中的关键项目。在浇筑混凝土时,由于混凝土拌合物下料冲击和振捣器振动、垫块位置及数量等因素,钢筋位置会产生偏位,因此采用钢筋安装后距模板位置的标准来评价钢筋的保护层往往造成较大的误差。
2 测点合格率法
测点合格率法首先判定每个测点是否合格,然后计算合格测点占样本总体比例,评价钢筋保护层的控制水平。
在公路工程中,部分省份采用单点测值与设计值比值在0.9~1.3 之间判为合格点,这种评定方法在过程控制时,为了满足评定要求,施工方会有意增加保护层厚度(正偏差),减小钢筋骨架尺寸,从而改变了受力结构,对耐久性产生不利影响,且该比值评定范围无依据也不合理,很大程度上属于误用了特征值的评定范围,应引起质量管理者的高度重视。
水运工程中,《水运工程质量检验标准》[2]规定了正负偏差范围,如桩、梁、板、沉箱、扶壁等构件钢筋保护层的正偏差≯12mm,负偏差≯5mm;现浇闸墙、挡墙、墩台等构件钢筋保护层正偏差≯15mm,负偏差≯5mm。合格判定标准:合格点率≥80%;当70%≤合格点率<80%时,应再抽取相同数量的构件进行检验,按两次抽样数量总和计算的合格点率≥80%;不合格点的最大负偏差均不应大于规定偏差值的1.5 倍。该方法计算简单,有据可依,但要求的偏差、评定尺度较宽松,合格保证率较高。
3 特征值法
首先,正确计算特征值,根据《公路桥梁承载能力检测评定规程》[3],钢筋保护层厚度特征值计算:特征值=平均值-判定系数×标准差,其中判定系数K 值根据测点数n 取值,K=1.695(n=10~15),K=1.645(n=16~24),K=1.595(n≥25)。
其次,评定方法有标度法和比值法,简述如下:
(1)标度法。根据构件或部位的保护层厚度特征值与设计值的比值,按比值大小分为5 个等级,标度1 表示质量控制最好,对钢筋影响不显著(比值>0.95),标度5 表示质量控制最差,钢筋易失去碱性,发生锈蚀(比值≤0.55)。标度法在工程中运用不广泛,缺点:不能直接得出合格与否的判定,需要结合设计或其他规范评定。
图12 工况三偏载下挠度曲线对比图
由上图和表得出,本桥实测曲线数据结果均小于理论计算结果,且曲线平缓,表明桥梁实际工作状况下的刚度性能要好于理论结果。
5 结论
通过对本桥采用Midas Civil建模计算与等效荷载作用下的各点内力及挠度分析,可得:静载试验实测挠度与计算挠度值相吻合,满足规范设计要求;荷载试验测试内力及挠度,反应了桥梁的受力状况,与理论计算结果趋势相同,应力值在设计容许范围内;本桥结构强度、刚度满足正常的使用要求。