鋼筋是混凝土結(jié)構(gòu)中的重要組成部分,而鋼筋在混凝土結(jié)構(gòu)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。配筋量和鋼筋保護(hù)層厚度又是關(guān)系到結(jié)構(gòu)的承載力、耐久性、防火等的重要保證。鋼筋保護(hù)層厚度檢驗(yàn)是對重要項(xiàng)目的驗(yàn)證性檢查,其目的是加強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量的驗(yàn)收,真實(shí)地反映混凝土強(qiáng)度及受力鋼筋位置的質(zhì)量指標(biāo),以確保結(jié)構(gòu)安全。
近年來,混凝土結(jié)構(gòu)工程的驗(yàn)收診斷和安全性評價中,鋼筋位置和保護(hù)層厚度的參數(shù)受到了越來越多的重視。我們也是在這種大環(huán)境下開始的鋼筋保護(hù)層厚度的檢測。根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB50204—2003),在2003年開展了此項(xiàng)檢測的籌備和立項(xiàng),我們首先對采用什么方法和使用什么儀器進(jìn)行了社會調(diào)研。
采用破損性檢驗(yàn)方式不僅檢驗(yàn)速度慢,而且會破壞結(jié)構(gòu)的完整性和安全性,這種方法不可取。用無破損檢測的方式來評價是既快又好的檢測手段。無破損檢測的儀器很多,有高級的,有普通的可供選擇。
一、非破損檢測儀器的選擇
1. 據(jù)專家介紹,目前非破損檢測鋼筋位置和保護(hù)層厚度的儀器有兩種:一種是利用電磁波波動原理的雷達(dá)檢測儀器;另一種是利用電磁感應(yīng)原理的鋼筋檢測儀器。前一種方法由于設(shè)備較貴,一般用戶難以接受,難以大規(guī)模推廣??紤]到我們試驗(yàn)室是剛剛開展此項(xiàng)試驗(yàn)工作,采用價格適中的比較合適。
2. 從檢測用途上考慮,當(dāng)前主要任務(wù)是檢測新建工程的配筋量和鋼筋保護(hù)層厚度,而且圖紙齊全,查詢結(jié)構(gòu)配筋比較方便,所以購買后一種利用電磁感應(yīng)原理檢測的儀器是合適的。這種鋼筋位置測定儀是國產(chǎn)的,價格低,且便于維修,其特點(diǎn)是:必須輸入準(zhǔn)確的鋼筋直徑才能測得較準(zhǔn)確的保護(hù)層厚度,確定鋼筋位置及布筋情況,滿足使用要求。
3.從發(fā)展上考慮,如果今后工作量大,1臺儀器不夠用,并增加對舊有結(jié)構(gòu)進(jìn)行評估,或者要了解改造工程的混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部的鋼筋分布、數(shù)量、規(guī)格、保護(hù)層厚度,需要進(jìn)行檢測而查不到施工資料時,沒有已知鋼筋值時,用這種儀器無法滿足檢測需求,需再增加1臺進(jìn)口儀器或國內(nèi)的更先進(jìn)的儀器。
二、KON-RBL(B) 型鋼筋保護(hù)層厚度檢測儀器的使用竅門
我們選用的KON-RBL(B) 型鋼筋保護(hù)層厚度檢測儀器,如何正確使用,并使其檢測誤差更小,示值更準(zhǔn)確,是檢測人員面臨的重要課題。下面結(jié)合1年多使用實(shí)踐介紹該儀器的使用經(jīng)驗(yàn)和竅門。
1.因?yàn)樵趯?shí)際混凝土構(gòu)件中15mm和25mm厚的保護(hù)層厚度居多,Ф16、Ф12的鋼筋采用的較多,我們就將Ф16和Ф12的鋼筋埋在混凝土中做成保護(hù)層厚度為15mm和25mm的標(biāo)準(zhǔn)試件。鋼筋的直徑和保護(hù)層厚度都很直觀。我們每次到現(xiàn)場檢測前先用儀器在標(biāo)準(zhǔn)件上復(fù)核2次,使儀器的示值誤差在規(guī)定范圍內(nèi),并做好記錄,數(shù)據(jù)多了積累起來就發(fā)現(xiàn)了其中的規(guī)律。當(dāng)我們設(shè)置不同的鋼筋直徑數(shù)值來測量同一根鋼筋時,其測量結(jié)果是有差異的;而鋼筋直徑設(shè)置值與實(shí)測鋼筋直徑一致時,其測量結(jié)果總是一致的,所以我們認(rèn)為鋼筋直徑的設(shè)置值與實(shí)測鋼筋直徑不符時,測得的保護(hù)層厚度值一定是不準(zhǔn)確的。
輸入鋼筋直徑值大于實(shí)際鋼筋直徑值時,儀表顯示厚度值大于保護(hù)層厚度實(shí)際值;輸入鋼筋直徑值小于實(shí)際鋼筋直徑值時,儀表顯示厚度值小于保護(hù)層厚度實(shí)際值;輸入鋼筋直徑值等于實(shí)際鋼筋直徑值時,儀表顯示厚度值=保護(hù)層厚度實(shí)際值。
經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn),結(jié)果與上面總結(jié)的情況是一致的。這就要求我們在檢測鋼筋保護(hù)層厚度之前一定要根據(jù)圖紙準(zhǔn)確無誤地輸入鋼筋實(shí)際直徑設(shè)置值,只有設(shè)置的鋼筋直徑與鋼筋實(shí)際直徑相符,儀器的示值誤差才能在有效范圍內(nèi),才能準(zhǔn)確地測出混凝土構(gòu)件鋼筋保護(hù)層厚度的準(zhǔn)確值。
2. 儀器的探頭在實(shí)際測量中經(jīng)常要在混凝土表面磨擦。為了減少探頭的磨損,我們具體的作法是:在探頭的磨擦面上貼上4層不干膠帶(膠帶的厚度可忽略不計(jì)),舊的膠帶磨壞了再換上新的膠帶,以延長探頭的使用壽命。我們在測量懸挑板和懸挑梁時,板表面比較粗糙,如果直接測試,結(jié)果是不準(zhǔn)確的,測試前必須將測試表面清理干凈,或者用砂輪磨掉粗糙的表面后再進(jìn)行測試,以保證測試值的準(zhǔn)確,也可以避免漏檢或多檢。為使其具有代表性,應(yīng)反復(fù)驗(yàn)證,以保證測出準(zhǔn)確的結(jié)果。
3. 在檢測樓層頂板和梁底鋼筋時,如果地下室、車庫等樓層都較高,操作起來不方便,每次檢測都要2個人上一個梯子,1個人操作儀器,1個人掃描,很不安全。針對這個問題,我們向產(chǎn)品生產(chǎn)公司提出了配置加長探頭線的要求,除了原儀器帶的1.5m導(dǎo)線外,又增加了1根3m長的導(dǎo)線。這樣就可以一個人在梯子上掃描,另一個人在地面操作儀器。經(jīng)過在幾個工程上的應(yīng)用,1.5m導(dǎo)線與3m導(dǎo)線同時進(jìn)行了對比測試,在無強(qiáng)磁場干擾情況下,得出的結(jié)論是長導(dǎo)線與短導(dǎo)線檢測的結(jié)果是一致的。
4.利用鋼筋保護(hù)層厚度測定儀可以找到鋼筋所在位置,也可以測量鋼筋直徑近似值。本鋼筋保護(hù)層厚度測定儀雖不具備測試鋼筋直徑的顯示功能,但可以用掃描探頭找出鋼筋直徑近似值。具體方法如下。
先讓探頭從左到右在樓板上掃描(探頭掃描速度不宜過快,在20~40mm/s之間),當(dāng)聽到儀器鳴叫時,探頭中心十字線已在鋼筋上方,但不是鋼筋中心線的位置,而是鋼筋的右邊緣,在探頭的中心線下做上標(biāo)記。再將探頭拿到右邊,從右向左掃描,當(dāng)聽到儀器鳴叫時,探頭已在鋼筋左邊緣,也在探頭十字線正下方做上標(biāo)記(圖1)。同一根鋼筋左、右邊緣標(biāo)記的中心就是鋼筋的中心線,也就是鋼筋的正確位置。而左、右邊緣之間的距離就是鋼筋直徑的近似值。以上的結(jié)果要經(jīng)過反復(fù)測試并排除各種干擾才能獲得。
三、懸臂構(gòu)件檢測部位的選取原則
懸臂構(gòu)件的受力鋼筋在此類構(gòu)件的上方,鋼筋位移的可能性最大,因?yàn)樵跐仓炷磷鳂I(yè)中極易被擾動或被踩下,嚴(yán)重削弱構(gòu)件的承載力,所以,應(yīng)重視對懸臂構(gòu)件的受力鋼筋保護(hù)層厚度的檢驗(yàn)。