王少华陆全民

湖南联智科技股份有限公司甘肃公航旅通定高速公路有限公司

摘要： 为准确进行桥梁墩柱钢筋保护层厚度检测，本文通过对钢筋保护层厚度检测方法的对比，在桥梁双层箍筋墩柱保护层厚度的检测上找出一个相对准确率较高的检测方法，为工地上钢筋保护层厚度检测的顺利进行提供了保障。

关键词： 保护层;螺旋箍筋;模型;验证;用数据说话;

梁双层钢筋保护层如何检测,钢筋保护层厚度是指箍筋还是拉钩

钢筋保护层厚度近年来要求越来越严格，钢筋保护层厚度，对结构的耐久性影响较大。近几年在桥梁定期检查中，发现建成通车10年左右的桥梁主要存在的病害是钢筋保护层厚度不足对结构的影响较大，护栏钢筋表现最明显，护栏由于钢筋保护层厚度不足且经常处于日晒雨淋和寒来暑往的环境中，再加上行车荷载再成的振动，使钢筋锈蚀膨胀将混凝土挤压破坏。以前工程建设中对钢筋保护层厚度这个指标重视不够控制不严格，也缺乏有效的检测和控制手段，随着近几年对钢筋保护层厚度指标的重视，各种钢筋保护层垫块的运用及试验检测技术的发展，各种新材料、新技术的运用，设计理念的转变很多薄壁结构的出现，对钢筋保护层厚度要求越来越严格。因此加强钢筋保护层厚度检测控制，对于钢筋混凝土结构非常重要。

1 工程概况

本文所依托实体工程为通定高速，设计时速为80km/h，路基形式以整体式和分离式结合，整体式路基宽度为25.5米，分离式路基宽度为12.75米，全线共设计特大桥2座，大中桥96座，互通式立交12处。大中桥桥梁墩柱主筋采用Φ28HRB400E钢筋，螺旋箍筋设置在主筋外，采用双层Φ12HPB300钢筋。主筋设计净保护层厚度为55mm。

1.1 钢筋保护层厚度检测过程中遇到的问题

以直径1.6米墩柱为例，地系梁上2米范围内为螺旋箍筋加密区，螺旋箍筋设计间距为10cm,2米以上螺旋箍筋设计间距为20cm，主筋共设置34根，桥梁墩柱原地面土刚好覆盖地系梁顶面。进行墩柱钢筋保护层厚度检测时检测人员手持保护层厚度检测仪的合理位置为地面以上1.5m，按照常规主筋保护层厚度检测的方法，绕墩柱检测一周共检测出34个数据，与实际设计主筋34根吻合，但是保护层厚度实测值范围为40～45mm之间，按照《公路工程质量检验评定标准第一册土建工程》(JTG F80/1-2017)中表8.3.1-1中第5点保护层厚度(△)中要求为设计值±10mm，即45～65mm之间为合格，带(△)表示为关键项目，其合格率为95%以上，对该桥其余直径1.6米墩柱检测后结果大部分也在40-45mm之间，结果显然不符合规范要求，如此大面积出现保护层合格率偏低现象很罕见。

1.2 钢筋保护层厚度不合格原因排查

首先怀疑的是钢筋加工场加工的墩柱钢筋笼偏大，去钢筋加工场实地考察并量取墩柱钢筋笼直径，直径在1480～1500mm之间，符合钢筋笼加工要求;其次对墩柱模板直径进行量取，也符合直径1.6m要求;再次在墩柱钢筋笼安装完成后人工爬进钢筋笼内用钢尺量取未浇筑混凝土前的主筋钢筋保护层厚度，均符合55±10mm要求;最后再选取各单位不同品牌不同型号钢筋保护层厚度检测仪进行检测，检测结果基本相近(均在40～45mm之间)，与钢尺量取结果出入较大。种种因素都被排除了，也没找到原因，只能用最直接的办法，对测过的墩柱进行开窗检查。经过开窗，用钢丝配合钢尺进行量取后，发现量取结果与钢筋保护层厚度检测仪检测结果出入较大，量测结果均符合55±10mm范围。

2 保护层厚度量测结果与实测结果出入较大原因分析

2.1 建立模型

为了找到用钢筋保护层厚度检测仪检测结果与实际出入较大问题的原因，建立模型进行分析，准备一张桌子，模拟墩柱钢筋笼骨架设定如下模型:

(1)在桌面上按照墩柱主筋间距150mm竖向放上3根Φ28HRB400E钢筋，再在这3根主筋上按照间距100mm横向放上4排双层Φ12HPB300钢筋，然后盖上厚度为50mm的桌面板。用钢筋保护层厚度检测仪检测主筋保护层厚度(仪器钢筋型号设置为Φ28)，数据为47mm、47mm、47mm，实际净保护层厚度为62mm;

(2)在桌面上按照墩柱主筋间距150mm竖向放上3根Φ28HRB400E钢筋，再在这3根主筋上按照间距200mm放上4排双层Φ12HPB300钢筋，然后盖上厚度为50mm的桌面板。用钢筋保护层厚度检测仪检测主筋保护层厚度(仪器钢筋型号设置为Φ28)，数据为61mm、61mm、61mm，实际净保护层厚度为62mm;

(3)在桌面上按照墩柱主筋间距150mm竖向放上3根Φ28HRB400E钢筋，再在这3根主筋上按照间距100mm横向放上4排单层Φ12HPB300钢筋，然后盖上厚度为50mm的桌面板。用钢筋保护层厚度检测仪检测主筋保护层厚度(仪器钢筋型号设置为Φ28)，数据为62mm、61mm、61mm，实际净保护层厚度为62mm;

(4)在桌面上按照墩柱主筋间距150mm竖向放上3根Φ28HRB400E钢筋，再在这3根主筋上按照间距200mm横向放上4排单层Φ12HPB300钢筋，然后盖上厚度为50mm的桌面板。用钢筋保护层厚度检测仪检测主筋保护层厚度(仪器钢筋型号设置为Φ28)，数据为62mm、61mm、62mm，实际净保护层厚度为62mm;

(5)在桌面上按照墩柱主筋间距150mm竖向放上3根Φ28HRB400E钢筋，再在这3根主筋上按照间距100mm横向放上4排双层Φ12HPB300钢筋，然后盖上厚度为50mm的桌面板。用钢筋保护层厚度检测仪检测箍筋保护层厚度(仪器钢筋型号设置为Φ12)，数据为43mm、43mm、44mm、44mm，实际净保护层厚度为50mm;

(6)在桌面上按照墩柱主筋间距150mm竖向放上3根Φ28HRB400E钢筋，再在这3根主筋上按照间距100mm横向放上4排双层Φ12HPB300钢筋，然后盖上厚度为50mm的桌面板。用钢筋保护层厚度检测仪检测箍筋保护层厚度(仪器钢筋型号设置为Φ25)，数据为50mm、50mm、49mm、50mm，实际净保护层厚度为50mm;

(7)在桌面上按照墩柱主筋间距150mm竖向放上3根Φ28HRB400E钢筋，再在这3根主筋上按照间距200mm横向放上4排双层Φ12HPB300钢筋，然后盖上厚度为50mm的桌面板。用钢筋保护层厚度检测仪检测箍筋保护层厚度(仪器钢筋型号设置为Φ12)，数据为43mm、43mm、43mm、44mm，实际净保护层厚度为50mm;

(8)在桌面上按照墩柱主筋间距150mm竖向放上3根Φ28HRB400E钢筋，再在这3根主筋上按照间距200mm横向放上4排双层Φ12HPB300钢筋，然后盖上厚度为50mm的桌面板。用钢筋保护层厚度检测仪检测箍筋保护层厚度(仪器钢筋型号设置为Φ25)，数据为50mm、50mm、50mm、50mm，实际净保护层厚度为50mm;

(9)在桌面上按照墩柱主筋间距150mm竖向放上3根Φ28HRB400E钢筋，再在这3根主筋上按照间距100mm横向放上4排单层Φ12HPB300钢筋，然后盖上厚度为50mm的桌面板。用钢筋保护层厚度检测仪检测箍筋保护层厚度(仪器钢筋型号设置为Φ12)，数据为50mm、50mm、50mm、50mm，实际净保护层厚度为50mm;

(10)在桌面上按照墩柱主筋间距150mm竖向放上3根Φ28HRB400E钢筋，再在这3根主筋上按照间距200mm横向放上4排单层Φ12HPB300钢筋，然后盖上厚度为50mm的桌面板。用钢筋保护层厚度检测仪检测箍筋保护层厚度(仪器钢筋型号设置为Φ12)，数据为50mm、50mm、50mm、50mm，实际净保护层厚度为50mm。

2.2 模型结果分析

通过10个模拟模型结果分析得到如下结论:(1)墩柱主筋保护层厚度在双层箍筋间距为200mm时测的数据与真实值接近;(2)墩柱主筋保护层厚度在单层箍筋时测的数据与真实值接近，不受箍筋间距影响;(3)墩柱箍筋保护层厚度在双层箍筋时仪器钢筋型号设置为双层箍筋宽度测的数据与真实值接近，不受箍筋间距影响;(4)墩柱箍筋保护层厚度在单层箍筋时仪器钢筋型号设置为单层箍筋宽度测的数据与真实值接近，不受箍筋间距影响;

通过这一结果分析为:单层箍筋不影响钢筋保护层厚度检测仪测量主筋的保护层厚度，而双层箍筋因为并排布设，两层箍筋的宽度几乎达到主筋的宽度，对钢筋保护层厚度检测仪检测主筋保护层厚度有相当大的干扰，易造成仪器误判，这样就会产生检测的数据与实际数据出入较大。而检测保护层厚度采用测螺旋箍筋的方法只要选取的仪器钢筋型号设置正确，就可以避免检测过程中钢筋直径对仪器的干扰，从而能够比较真实准确检测出钢筋保护层厚度。

3 检测螺旋箍筋保护层厚度方法的应用

3.1 实例验证

对经过开窗的桥梁墩柱通过两种方法检测钢筋保护层厚度:首先采用检测主筋保护层厚度的方法，主筋设计保护层厚度为55mm，规范要求范围为55±10mm，检测结果在40-45mm范围内，钢丝配合钢尺量取主筋实际保护层厚度范围为50-60mm范围;然后采用检测螺旋箍筋保护层厚度的方法，主筋设计保护层厚度为55mm，因螺旋箍筋(Φ12)在主筋外侧，所以螺旋箍筋保护层厚度设计值为43mm，规范要求范围为43±10mm，检测数据在40-45mm范围内，钢丝配合钢尺量取箍筋实际保护层厚度范围为40-45mm范围，与开窗检测的结果基本吻合，所以进一步验证了检测螺旋箍筋保护层厚度的准确性。

3.2 应用检测螺旋箍筋保护层厚度方法的注意事项

对于检测螺旋箍筋保护层厚度方法需要注意以下事项:(1)检测墩柱必须检测相互垂直的四个面(即墩柱前后左右)，这样除了能检测保护层厚度之外，还能检测出墩柱钢筋笼是否居中，有没有偏心现象，因为墩柱钢筋笼高度一般较高，安装过程中很容易出现安装不居中的情况，往往是墩柱顶部居中了，墩柱底部与地系梁交接的位置不居中;(2)以检测人员身高170cm左右来算，双手举过头顶高度约为2m，那么检测范围应该为地系梁或原地面往上1-2m，正好落于墩柱钢筋笼加密区，也可以避开桩接柱时钢筋笼的影响(太高了够不着，太低了受桩接柱钢筋影响);(3)因钢筋保护层仪器原理为电磁感应，容易受到电磁干扰，所以我们在使用此类仪器进行检测时要养成良好的使用习惯，测试时对同一个构件在同一位置要进行两次测量，当两次结果在仪器误差范围内时取两次测量结果的平均值为最终测量结果，如果两次测量结果差别较大时应对仪器进行归零后再进行测试，特别注意的是在对仪器进行归零时应远离金属或磁场，避免仪器使用过程中的人为误差;(4)箍筋保护层厚度换算成主筋保护层厚度需要在箍筋保护层厚度基础上加上单层箍筋直径;(5)墩柱钢筋笼加工时应保证为正圆形且钢筋笼在运输及吊装安装过程中要保持形状基本不改变。

4 结语

在日常工作中，很多东西不受我们约束，以本案为例，我们改变不了设计图纸，不能让设计单位把墩柱双层螺旋箍筋设计成单层螺旋箍筋，但是我们可以通过平时检测过程中多观察，多发现，多比较，去改变固有的检测方法，找到一种更为准确更为合理的新方法，让这种新方法为我们服务。当前我们在进行各项试验检测工作中，一定要注意工作的严谨性，除了要发现问题，还要能够找到解决问题的方法，拿出的数据必须要有说服力，一切以数据为依据，用数据说话。

参考文献

[1] JGJ/T 152-2019，混凝土中钢筋检测技术标准．

[2] JTG F80/1-2017，公路工程质量检验评定标准第一册土建工程．

[3] JTG/T F50-2011，公路桥涵施工技术规范．