潘荣军
中铁大桥局集团第二工程有限公司 浙江省杭州市 310000
摘要：现阶段，我国的工程建设越来越多，对混凝土的应用也越来越广泛。一些特定的混凝土结构中需要设置保护层，其中一个重要评价指标为厚度，需要采用专业的检测手段实现对保护层厚度的测量。在本文的研究过程中，探讨了当前混凝土结构保护层厚度检测方法，并明确各类方法的具体使用方案，从而根据实际情况选取并利用检测方案。
关键词：混凝土结构；保护层；厚度检测
引言
从钢筋黏结锚固角度对混凝土保护层提出要求，是为了保证钢筋与其周围混凝土能共同工作，使钢筋充分发挥计算所需强度。因此在设计规范和设计文件中，对结构的混凝土保护厚度都会作出具体规定，在施工组织设计、施工规范和验收规范中均会对混凝土保护层厚度的检测方法、评定方法和合格标准提出具体要求。
1公路行业关于混凝土桥梁钢筋保护层厚度检测评定的规定
（1）在《公路工程质量检验评定标准第一册土建工程》（JTGF80/1-2017）中，钢筋保护层厚度是桥梁工程钢筋安装实测项目中的关键项目（关键项目的合格率应≮95%，一般项目的合格率应≮80%，否则该检查项目为不合格）。（2）2020年10月1日实施的《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T3650-2020）取消了原规范各章所列质量标准，最终的分部、分项工程质量标准统一执行现行《公路工程质量检验评定标准第一册土建工程》（JTGF80/1）的规定。该规范还针对高性能混凝土施工特别规定：钢筋保护层厚度的允许误差应为正偏差，对现浇结构其最大允许误差应≯10mm，对预制构件应≯5mm。（3）《公路工程竣（交）工验收办法实施细则》（交公路发【2010】65号）中“附件1公路工程质量鉴定办法”中规定了桥梁结构钢筋保护层厚度抽查频率：下部结构每墩台测2~4处，上部结构每孔测2~4处。该办法中未明确规定抽查项目的规定值或允许偏差的，按照《公路工程质量检验评定标准》执行，钢筋保护层厚度即属此列。（4）《公路桥梁承载能力检测评定规程》（JTG/TH11-2011）规定，在对混凝土桥梁承载能力检测评定时，根据钢筋保护层厚度检测结果（保护层厚度特征值）与设计值的比值，确定其对钢筋耐久性影响的评定标度，进而评价其对桥梁结构或构件恶化状况的影响。（5）《公路桥梁技术状况评定标准》（JTG/TH21-2011）将钢筋保护层厚度作为混凝土梁式桥上部构件技术状况的评定指标之一，明确了相应的评定标准。
2混凝土结构保护层厚度检测方法类型
2.1电磁感应方法
电磁感应方法主要分为两个子系统：①电磁场的产生系统；②针对二次电磁场的测量系统。其运行原理是，通过对于电磁场的产生和发出，可以直接探入被检测保护层的内部。而对于接收装置，当磁场中的磁感线和钢筋切割时，则会产生二次电磁场，通过对二次电磁场的分析，则可以确定当前该钢筋结构和保护层表面的距离。另外对不同的钢筋材料来说，其直径、长度和材质等方面都存在一定的差别，所以在磁感线切割过程中产生的二次电磁场也会发生变化，通过对该设备的使用，实现对各类参数的识别和利用，可以更好地分析当前钢筋材料是否存在问题。该方法的优势在于，使用过程中该设备本身的操作较简单，同时设备的采购价格和后续的维护价格相对较低，可以被大量的检测机构承担。劣势在于，要了解钢铁材料的走向，之后才可以形成切割磁感线的效果，这就导致实际需要了解的工作内容较多。
2.2开凿验证法
当无损检测结果难以判断，或者需要验证时，可以结合检测情况，对结构进行开凿验证。开凿验证可以使用水钻取芯，或者用电锤钻开孔，清孔后使用内窥探头观察、游标卡尺直接测量。但此法为破损检测，开凿后需要用高一强度等级的细石混凝土或砂浆补孔，对于预应力结构和构件不宜进行开凿验证。
2.3雷达检测方法
2.3.1探地雷达技术
探地雷达技术中涵盖的设备包括高频天线、声波发生装置、声波检测装置以及信号的分析装置等，所有的设施都必须根据专业要求配置，即通过对高频天线的使用，可以向被检测地面区域发射声波，该声波在混凝土结构和钢筋表面上的回弹量不同。由于在保护层分析过程主要是分析钢筋结构距离保护层外部的间距，可以利用这一原理，通过对返回声波的分析，就可以分析混凝土声波和钢筋表面返回声波时间间距，并通过专业的检测和计算模型，分析保护层的厚度。该方法的优势在于，具有更高的测量精度，并且除了可以检测钢筋位置，也可以检测保护层内其他钢铁材料的位置，同时也可以对保护层内各类钢材料的缺陷进行定位。
2.3.2手持钢筋雷达
手持钢筋雷达实质上是一部便携式的探地雷达，是利用高频电磁波(主频为数十兆赫以至千兆赫)以宽频带短脉冲形式，由结构表面通过天线T送入地下，经地下地层或目的体反射后返回地面，为另一天线R接收。其机理主要是基于高频电磁波在介质中传播和在电性突变界面上的反射特性，以及探测目标体与混凝土的介电常数和导电性差异引起的高频电磁反射波的旅行时间、幅值、频率、波形变化等资料，快捷地对地下电性突变界面成像，从而对钢筋位置进行定位和判读。
3混凝土结构保护层厚度检测方法使用
3.1建筑行业关于钢筋保护层厚度允许偏差的规定
在建筑工程钢筋安装施工中，混凝土保护层厚度是作为一般项目而非主控项目进行检查的。《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2015）对主要结构部件按施工过程中检查、结构实体检查分别规定了其允许偏差。对比两表中数据可见，结构实体纵向受力钢筋保护层厚度检查时，其允许偏差在施工过程中钢筋安装允许偏差的基础上作了调整，梁和板都在安装允许偏差的基础上扩大了正、负偏差范围（扩大+5mm、-2mm）。与施工过程中检查（直接尺量）相比，结构实体检测评价标准考虑了施工扰动等不利因素，较为符合工程实际情况，据此进行质量控制和评价是合理的。
3.2混凝土的浇筑
通过试验可发现，混凝土的反应状况比较灵活，尤其是浇筑混凝土，浇筑混凝土对混凝土质量乃至整个工程施工而言都具有明显的影响，如果浇筑混凝土的指标判断错误，将直接影响混凝土建筑的质量。因此，在浇筑混凝土之前，首先要对钢筋的情况进行检查，当钢筋确认合格后，才可进行混凝土浇筑操作；操作时，应控制钢筋的数量和压力。采用塔式起重机时，不能立刻将混凝土门直接打开，需要逐步下落，采用手推车时，需均匀用力，不能直接全部倒入。手推车应离开钢筋；采用后退法浇筑混凝上。在安装好后不能乱踩钢筋，混凝土浇筑时，应进行施工平台的搭设，这样才可避免施工人员踩到钢筋；在进行混凝土浇筑工程时，需要对钢筋进行保护。
结语
综上所述，混凝土保护层的厚度检测工作中，可选用的技术包括雷达测量技术、电磁测试技术和开凿测试技术三种。在技术的选择阶段，要根据该工程项目的本身要求和各类钢筋的配置方案选择正确的方法，要按照先无损后有损的选择路径进行确定。同时在人员的配置、技术原则的遵守方面都需要符合工作要求，从而获得精准的测量结果。
参考文献
[1]杨聚会.混凝土结构保护层厚度检测方法浅析[J].河南建材，2020（4）：58-60.
[2]谢贤阳，程正茂.钢筋混凝土结构实体检验中钢筋保护层厚度的检测探究[J].工程技术研究，2019，4（14）：142-143.
[3]马利波，刘振，杜钦.现浇混凝土结构中钢筋保护层厚度的检测与控制[J].施工技术，2018，47（增刊4）：405-407.