桥梁混凝土钢筋保护层检测及评定办法探讨.pdf

第 3 9卷 ， 第 3期 2 0 1 4年 6月 公 路 工 程 Hi g h wa y En g i n e e r i n g Vo 1 3 9，No 3 J u n， 2 0 1 4 桥梁 混凝土钢筋保护层检测及评定办法探讨 吴 海彬 ( 湖南省交通科学研究院 ， 湖南 长沙4 1 0 0 1 5 ) 摘要 】近年 ， 桥梁钢筋保护层厚度检测被新增 为公 路桥梁交 ( 竣 ) 工验收时的工程质量鉴定项 目之一 ， 在全 国各地大面积地推广应用起来 。而作为新增项 目， 国内尚没有统 一的 桥梁钢筋保 护层厚度检 测评定技术 规程 ， 其 他现行相关规范在一定程度上还不够完善 ， 各规范之间 的标 准也 不尽相 同 ， 从 而导致各地 区在实际 操作 中存 在一 定 的差异 。依据多年现场检测工作及数据处 理经验 ， 结合理论 分析 ， 就钢筋保护 层检测 及评定方法 等问题进行 探 讨及总结 ， 提 出了个人 的一些观点 以供借鉴参考 。 关键词 】钢 筋保 护层 ； 检测方法 ； 相关规范选择 ；检测结果评 定方 法 【 中圈分类号 】U 4 4 6 3 【 文献标识码 A 【 文章编号 1 6 7 4 0 6 1 0 ( 2 0 1 4 ) O 3 一 O 2 l O O 4 The I n v e s t i g a t i n g o n t h e Te s t i n g a n d Ev a l u a t i o n M e t h o d o f Br i d g e Co n c r e t e Co v e r f o r Re i n f o r c e me n t W U Ha i bi n ( H u n a n C o m mu n i c a t i o n s R e s e a r c h I n s t i t u t e ，C h a n g s h a ，H u n a n 4 1 0 0 1 5 ，C h i n a ) A b s t r a c t I n r e c e n t y e a r s ，b r i d g e c o n c r e t e c o v e r f o r r e i n f o r c e m e n t i s a d d e d t o h i g h w a y b r i d g e s t e s t i n g a n d d e t e c t i o n A s a n e w p r o j e c t s ， t h e r e a r e s t i l l n o t a s p e c i a l p u r p o s e s p e c i fi c a t i o n f o r t e s t i n g a n d e v a l ua t i o n me t h o dTh e o t h e r s p e c i fic a t i o n s a r e s t i l l n o t p e r f e c t ，s t a n d a r d s b e t we e n t h e e a c h s p e c i fic a t i o n s a r e n o t t h e s a me，t h e r e a r e s o me d i f f e r e n c e s i n t he a c t u a l o pe r a t i o n i n e a c h r e g i o nI n t h i s a r t i c l e， b a s e d o n y e a r s o f o n - s i t e t e s t i n g a n d d a t a p r o c e s s i n g wo r k e x p e r i e n c e s ，c o mb i n e d wi t h t he o r e t i c a l a n a l y s i s，ma d e s o me i n v e s t i g a t i n g o n t h e t e s t i n g a n d c a l c u l a t i o n me t h o d o f b r i d g e c o n c r e t e c o v e r for r e i n f o r c e me n t for u s e f u l r e f e r e n c e Ke y wo r d s c o n c r e t e c o v e r fo r r e i n f o r c e m e n t ；t e s t i n g me t h o d ；s p e c i fi c a t i o n ； c a l c u l a t i o n me t h o d 0 前 言 现行公路工程交 ( 竣) 工验收工作规范 公路工 程竣 ( 交) 工验收办法实施细则 ( 交公路发 2 0 1 0 6 5号 ) 中 ， 明确 将桥 梁 钢 筋 保 护 层 检测 新增 为公 路 工程质 量鉴 定项 目之一 ， 钢 筋保 护 层 厚 度 施 工质 量越 来越 受 到工程 界 的 重 视与 关 注 ， 相 应 的 检测 工 作 也随之 在全 国公 路工程 建设 中大 面 积推广应 用起 来 。 而作为新增项 目， 国内尚没有统一的桥梁钢筋 保护层厚度检测评定技术规程， 其他相关规范在一 定程度上还不够完善 ， 不同规范之问的标准不尽相 同。各地区检测机构对检测结果进行评定的方法也 并不统 一 ， 存 在 一定 差 异 。 目前 国 内关 于 钢筋 保 护 层的相关文献多为检测仪器操作方法详懈、 工程不 合格原因分析、 质量控制的相关施工措施等 ， 而对检 测结果评定方法的研究相对较少 ， 可供 参考资料不 多。如 何正 确 、 科 学 的选 择 相 关 规 范进 行 钢筋 保 护 层 评定 ， 一 直 困扰 着从 事公路 桥梁 检测 的工 作者 。 笔 者 从 事公 路 桥梁 检 测 工作 十余 年 ， 对 近 十 条 高速公路的数百座桥梁进行过钢筋保护层现场检测 及 数据 计算 处理 ， 本 文 通过 对 比及 分析 现行 若 干 相 关规程标准后 ， 结合检测实践， 就钢筋保护层检测及 评定 方 法等 问题 进 行 探讨 及 总 结 ， 提 出了 个 人 的一 些观点 ， 以供借鉴参考。 1 钢筋保护层检测方法 目前工作 中常用的钢筋保护层检测方法主要为 【 收稿 日期 2 0 1 4 0 3 2 0 作者简介 】吴海彬 ( 1 9 8 0 一) ， 男 ， 湖南益阳人， 1 程 师， 主要从事公路及桥梁T程检测 和研究 T作。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 l 2 公路工程 3 9卷 两种计算方法 ：以检测单点数为单位进行评定和以 受检构件数为单位进行评定。 3 1 以检 测单 点数 为单位进 行评 定 a 允许偏差。 混凝土验 收规范中附录 E 0 4条规定， 对梁类构件为 +1 0 m m， 一7 mm； 对板类 构件为 +8 mm， 一5 m m。但该规范 中并未提及 桥梁工程下部 构造( 如立柱、 墩台等 ) 的允许偏差值。 公路检评标准 中表 8 3 1 1规定 ， 柱、 梁、 拱 肋 为 丰 5 mm； 基 础 、 锚 碇 、 墩 台 为 4 - 1 0 m m； 板 为 4- 3 mm。该规范的分类标准更为细致 ， 但梁 、 板的规 定允许偏差值与 混凝土验收规范 中的规定值存 在差异。如何选择允许偏差值， 对公路桥梁检测从 业人员产生了一定的困扰。 据 了解 ， 在我省检测工作 中， 使用较多的是 公 路检评标准 中的规定 ， 但笔者多年的现场检测经 验表明， 该标准中对允许偏差值的要求稍显偏高， 尤 其是柱和梁 的 4-5 m m、 板的 4-3 mm的要求更是略 显苛刻。笔者检测过的数百座桥梁中， 大多数 的桥 梁的施工水准难 以精确控制到这个水平 ， 若严格按 照此规范验收， 则项 目整体合格率将明显偏低 ， 在对 工程合格率有明确要求的情况下 ， 将影响到检测数 据的有效性和真实性 。 考虑到 公路检评标准 为行业标准 ， 2 0 0 5年实 施 ； 混凝土验收规范 为国家标准 ， 2 0 1 1年改 订后 实施 ， 并结合 目前国内大多数工程施工的实际情况 ， 本文提出建议 ， 允许偏差的选取 以 公路检评标准 为基础 ， 视实际检测数据水平及合格率 ， 适 当按 混 凝土验收规范 放宽要求。 b 结果评 定 。 混凝土验收规范 中表 5 5 2对合格 率的计 算给出了详细规定 ： 当全部钢筋保护层厚度检验的 合 格点 率为 9 0 及 以上 且 不 大 于 允 许 偏 差 1 5倍 时 ， 钢筋保护层厚度的检验结果判为合格， 合格率按 检测单点数计算 ， 合 格率 =合格点总数 检测点总 数 。 此外 ， 该标准附录 E 0 5条 以及另一 国标 建 筑结构检测技术标准 ( G B T 5 0 3 4 4 2 0 0 4 ) 中表 3 3 1 4对一次抽样及二次抽样 中合格点数和不合 格点数进行 了更详细的规定， 可作为补充。 3 2 以受检构件数为单位进行评定 2 0 1 1 年底公布实施的交通部行业标准 公路桥 梁承载能力检测 评定 规程( J T G T J 2 1 2 0 1 1 ) ( 下文简称 桥梁 承载能力检评规程 ) 对电磁检测 法提出了受检构件为单位的评定方法： 检测构件或部位 的钢筋保护层厚度平均值 D 按下式计算 ： n D D = 一 n 式中： J D 为钢 筋保 护层 厚度 实测值 ， 精 确 至 0 1 m m； n为检测构件或部位的测点数。 检测构件或部位的钢筋保护层厚度特征值 D 按下式计算 ： Dn e=DnK, sD 式中： S 。为钢筋保护层厚度实测值标准差 ， 精确 至 01 mm ； S D = ； 为 判 定 系 数 ， 按表 1取用。 表 1 判定 系数 取值表 T a bl e 1 T he p a r a me t e r s o f t h e K 1 6 9 5 1 6 4 5 1 5 9 5 根据检测构件或部位的钢筋保护层厚度特征值 D 。 和设计值 D 的比值 ， 按表 2确定钢筋保护层厚 度评定标度 ： 表 2 钢筋保护层评定标度 Tab l e 2 Crit e ria f o r e v a u a t i o n 通 过上 述计 算方 法可 以看 出 ：该 规范 对 电磁检 测法提出了通过数理统计来计算标准差和特征值进 行评定的方法 ， 不再简单的按检测单点数计算 ， 而是 以受检构件为单位进行计算。对评定结果也按标度 1 5进行了细致化的分级 ， 为钢筋保护层检测结果 评定提出了新的解决方法。 该方 法 的不 足 之处 在 于 ， 在 最终 评定 结 果 中只 给出了评定标度一项指标 ， 没有对如何计算合格率 作出明确规定， 在对检测结果统计合格率时 ， 还需借 助其他规范进行补充。 笔者 经 查 阅近 年 多 种相 关行 业 规 范后 ， 在 交通 部基本建设质量监督总站于 2 0 0 7年 3月 1 5日发布 一 5 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 3期 吴海彬 ： 桥梁混凝土钢筋保护层检测及评定办法探讨 2 1 3 的 公路工 程质 量督 查办法( 质 监公 字 2 0 0 7 5 号) ( 下文简称 督查办法 ) 中， 找到 了使用数理 统计方法进行 钢筋保护层合格率计算评定的相关 内 容。 该” 办法” 附表三 中明确指出 ： “ 采用电磁方法 检测 ， 按统计方法评定 ， 特征值与设计值的比值应为 0 91 3 ， 不超出为合格 ， 计算合格率” 。 但该 ” 办法” 并 没有详细列 出计算 特征值的方 法 ， 因此本文结合上述两规范 ， 总结 出以受检构件数 为单位进行评定的方法 ： 以单个构件为单位 ， 先按照 前文提到 的 公 路 桥梁 承 载能 力 检测 评定 规 程 ( J T G T J 2 1 2 0 1 1 ) 中的方法计算标准差和特征值 ， 再依据该” 办法” 标准来评定。当构 件的特征值与 设计值的比值在 0 91 3范围内时， 该构件的检验 结果判为合格， 合格率按受检构件数计算 ， 合格率 = 合格构件总数 受检构件总数。 在 国内 尚未 统一 制定 电磁 感 应原 理检 测钢 筋保 护层 厚 度技 术规 程 之 前 。 上 述 方 法应 该 是 目前 对 电 磁检测法结果进行计算评定的最佳方法 。 4检测结果评定方法 的选择 混凝土验收规范 、 公路检评标准 因发布年 份较早 ， 当时保护层检测手段 以钢尺量测法为主， 电 磁检测法尚未大面积普及 ， 因此这些规范 中规定 的 以检测单点数为单位进行评定的方法主要适宜于当 时通 用 的钢尺 量测 法 。 很 长一 段 时 间 以来 ， 不 管 是 钢 尺量 测 法 还是 电 磁检测法的结果， 不少检测从业人员都以检测单点 数为单位进行评定 ， 笔者认为这是不适 当的， 尤其是 近年 来 随着 电磁检 测 法 的发 展 和 广 泛应 用 ， 按 检测 单点数计算合格 率 已不能满 足要求 ， 主要体现为 ： 按检测单点数计算得 出的合格率不能很好地反映 出结构每个构件的施工质量水平 ； 现行规范要求 检测的构件数及同一构件检测点数过多， 逐点计算 相对 复杂 繁琐 。 而以 桥梁承载能力检评规程 和 督查办法 结合使用的以受检构件数为单位进行评定的方法， 则完全弥补了上述缺点， 适宜于评定 电磁检测法检 测结果。该方法优点在于 ： 通过数理统计计算标 准差和特征值 ， 不必计算允许偏差 ， 避免 了不 同规范 间允许偏差取值不同的困扰 ； 以受检构件数为单 位进行评定 ， 比按照检测单点数为单位评定更为简 洁直观 ； 通过对受检构件直接评定 ， 使 结果更 具 代表性 ， 能更直观的反映各受检构件的质量水平。 笔者在工作 中将该方法应用 于湖南省邵怀 高 速、 常吉高速 、 醴潭高速竣工验收以及衡邵高速、 娄 新高速 、 张花高速等多条 高速交工验收的质量评定 中 ， 均取 得 了令人 满意 的结果 ， 也得 到 了业 主和省 质 安 局 的认 可 。 5 结语 实际检测工作中宜将钢尺量测法与电磁检 测法结合使用， 用钢尺量测法抽测未完工 的梁板及 立柱， 工程完工后用 电磁检测法批量检测桥梁工程 大部分构件 ， 将钢尺量测法结果对电磁检测法结果 进行修正 ， 使检测结果更为准确。 钢尺量测法结果 建议 以检测单点数为单 位 进行评定 ， 合格率按检测单点数计算 ， 合格率 =合格 点总数 检测点总数 ， 具体计算方法参考本文 3 1内 容 。 电磁检测法结果建议 以受检构件数为单位 进行评定 ， 合格率按受检构件数计算 ， 合格率 =合格 构件 总数 受检构件 总数 ， 具体计算方法参考本 文 3 2内容 。 【 参考文献】 交公路发 2 0 1 0 6 5号 ， 公路工程竣( 交 ) 工验收办法实施细则 z GB5 0 2 0 42 0 0 2 一( 2 0 1 1年版 ) ， 混凝 土结 构工程施工质量验收 规范 s G 1 7 8 0 1 2 0 0 4， 公路工程质量检验评定标准 S 杨和平 浅谈钢筋保 护层 厚度对桥 梁结构 的影 响 J 公路工 程 ， 2 0 1 1 。 3 6 ( 6 ) ： 1 2 01 2 2 吴六徕 ， 汤建 良 公路桥梁 T梁钢 筋间距控制措施 的研究 J 公路工程 ， 2 0 1 3， 3 8 ( 2 ) ： 1 6 21 6 4 J G J T 1 5 22 0 0 8 ， 混 凝土 中钢筋检测技术规 程 s GB T 5 0 3 4 4 2 0 0 4 ， 建筑结构检测技 术标准 S J T G T J 2 1 2 0 1 1 ， 公路桥梁承载能力 检测评定规程 S 质监公字 2 0 0 7 5号 ， 公路工程质量督查办法 z 储永坚 ， 陆 云松 桥梁 结构钢筋 保护层厚度 的现场检测 J ， 城市建设理论研究( 电子版 ) ， 2 0 1 1 ( 3 3 ) i i j O 二- =- 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m