橋梁結構物質量控制及檢測分析

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摘要：為探討橋梁結構物鋼筋保護層厚度施工過程質量控制措施，筆者結合工程建設實踐及檢測結果分析，提出只要采取多種方法，一定能夠提高合格率達到規范要求，保證結構耐久性。

關鍵詞：結構物；鋼筋保護層厚度；質量控制；檢測結果

鋼筋混凝土保護層厚度是橋涵結構物工程質量控制過程中的一項重要指標。現行《公路工程質量檢驗評定標準》（JTGF80/1-2017）明確將橋梁鋼筋保護層厚度合格率提高為80%。因此保護層厚度作為一項重要驗收指標，和混凝土強度一樣達不到設計要求，也是不合格的構件。但是從近幾年的工程實踐，由于采取措施不全面，鋼筋保護層厚度合格率有所提高，但是離新規范要求合格率尚有差距，因此筆者收集并參考其它項目好的工藝控制方法，并結合銀百項目工程實際開展狀況，與各位同仁探討，以期望能提高行業管理水平。

1鋼筋保護層概念及作用

混凝土保護層是指混凝土結構構件中鋼筋外邊緣至構件表面范圍用于保護鋼筋的混凝土，簡稱保護層，技術人員片面認為是縱向鋼筋（非箍筋）外緣至混凝土表面的最小距離，而應該明確是以最外層鋼筋（包括箍筋、構造筋、分布筋等）的外緣計算混凝土的保護層厚度”。其作用主要是保證鋼筋與其周圍混凝土能共同工作，并使鋼筋充分發揮計算所需強度，保證構件在設計使用年限內鋼筋不發生降低結構可靠度的銹蝕。

2橋梁結構物鋼筋混凝土保護層厚度施工質量控制措施

2.1控制保護層的總體工作思路：嚴格控制鋼筋及模板平面位置、幾何尺寸的基礎上控制鋼筋與模板的距離，并使鋼筋、模板及相應的固定設施（墊塊、模板固定支架及拉索）形成一個整體，在澆筑混凝土過程中采取措施盡量避免破壞鋼筋、模板的整體性，從而保證鋼筋保護層厚度在控制范圍內。2.2施工準備：施工單位在首件工程施工方案應制定詳細控制鋼筋保護層的有效措施，對于有條件在鋼筋加工廠集中加工的要強制采用采用滾焊機統一加工，空心板、箱梁、T梁必須采用鋼筋綁扎定位胎架嚴格控制間距，只能在施工現場加工的蓋梁、承臺、墻身、橋面鋪裝等工程要力求制作定位卡槽、角鋼等，嚴格防止施工作業隊粗放式作業施工。監理單位應制定監理細則，明確保護層厚度控制措施，必要對重要部位應制定相應旁站方案。2.3墊塊法保護層控制。保護層墊塊應采用專業廠家定制的高強機制砂漿或細石混凝土墊塊，強度不低于結構物設計強度。施工前根據設計圖及施工規范，對不同的工程部位，選擇合適的保護層墊塊。如樁基可采用圓型中心有孔、厚度3-5cm左右的墊塊、立柱、墩身、梁板等可選用高強梅花型或圓錐體墊塊。墊塊設置間距及數量應滿足設計和施工要求。樁基一般按設計布設，其他構件保護層墊塊間距一般為1米以內（即每平米不少于4個），鋼筋密集區或易偏位區應適當加密布設。綁扎保護層墊塊一般采用22#細鐵絲，沿海地區受海工環境影響，對結構物耐久性提出了更高要求，要求綁扎保護層墊塊采用不銹鋼鐵絲，且鐵絲不得進入保護層內。保護層墊塊綁扎完成后，施工、監理單位應作為一道重要工序進行嚴格驗收，確保工前合格率在95%以上、工后合格率不小于85%。2.4頂絲法”立柱保護層控制。立柱鋼筋籠安裝就位后，要確保其垂直度和偏位符合設計及規范要求后，進行保護層的控制，本文推薦采用“頂絲法”控制保護層的方法，具體操作步驟為：在立柱鋼筋籠的定位箍圈上，沿中心點橫向、縱向位置設置四個螺母，焊接于定位箍圈與主筋連接處。將加工好的與螺母絲口配套的螺桿擰緊于螺母，螺桿直徑22mm、長度150mm。安裝好的螺桿通過螺母頂在立柱模板內表面，通過調整螺桿的絲口長度來控制保護層的厚度，使其達到設計要求。立柱鋼筋籠沿高度方向根據箍圈數量設置相應數量螺桿，且上下位置交錯排布，從而保證了立柱整體的保護層厚度。值得強調的是螺桿頂部宜為尖狀，這樣會減少成型結構砼表面的印跡，也有利于鋼筋銹蝕控制。2.5胎架法保證梁板保護層控制。為保證不同結構的梁型能夠保護層厚度以及鋼筋間距的合格率達到設計要求，制梁廠必須精細化設置胎架。將預制梁的鋼筋骨架在固定的綁扎胎架上進行安裝。依據鋼筋骨架的設計圖紙和尺寸，設計并制作一個立體定型架體，使每種鋼筋的位置及間距都由限位卡槽定位固定，工人根據架體上的限位卡槽擺放、綁扎鋼筋，骨架綁扎成型后安裝保護層墊塊，最后通過多點桁架整體吊裝入模定位。2.6鋼筋定位標尺工具保證橋面鋪裝的保護層控制。橋面鋪裝鋼筋網片加工過程中為了提高保護層的合格率，采用鋼筋焊接和保護層墊塊并用，保證了鋼筋網片的保護層；另外鋼筋網片的質量控制指標在過程中加強控制，技術人員研究制作了鋼筋檢測定位標尺及檢測卡尺。鋼筋檢測卡尺檢測方便及現場容易調整鋼筋間距；鋼筋定位標尺在縱向和橫向同時擺放，有利于控制鋼筋間距；同時可以節省人工，不刻意的進行彈線施工，保證間距的均勻性。架立好的鋼筋網嚴禁車輛、行人通過，為了避免車輛和人為在鋼筋網片上通過，使鋼筋網片爬底，無法保證保護層的合格率，在澆筑橋面混凝土時采用泵車輸送。2.7鋼筋骨架運輸及安裝。綁扎好的結構應在運輸過程中應采取措施防止變形，基樁可在鋼筋籠加強筋設置臨時十字支撐筋，采用平板車運輸；整體骨架采用縱橫十字形加強筋或綁扎鋼管固定，采用扁擔梁吊裝，防止鋼筋籠變形。鋼筋骨架安裝首先確保定位精確。如橋梁下部立柱安裝鋼筋籠時，應復核樁基偏位。盡管樁基礎偏位（如單排樁≤5cm）符合規范要求，而立柱規定偏位≤1cm,立柱保護層允許偏差為±5mm。在澆筑混凝土前，必須對鋼筋保護層再次進行檢查，合格后方可澆筑混凝土。

3實體質量檢測結果分析

3.1鋼筋保護層檢測原理：鋼筋保護層量測方法主要是通過鋼尺量測法和電磁波法由單個或多個線圈組成的探頭產生電磁場，當鋼筋或其它金屬物體位于該電磁場時，磁力線會變形。金屬所產生的干擾導致電磁場強度的分布改變，被探頭探測到，通過儀器顯示出來。如果對所檢測的鋼筋尺寸和材料進行適當的標定，可以用于檢測鋼筋位置、直徑及混凝土保護層厚度。3.2鋼筋保護層儀器的標定：電磁波法檢測砼保護層是物理探測法的一種，要通過標定工作間接獲得檢測結果，才能保證數據的準確性，因此標定工作至關重要。a.保護層測試儀室內標定應使用專用的標定塊標定后才能保證檢測精度。如測讀值不在儀器說明書所給定的準確度范圍之內，說明儀器已經有誤差，則要返廠檢修重新標定后方能使用；b.為了充分與檢測現場相吻合，近年來施工現場澆筑預制墩，測定鋼筋保護層測定值與尺量值的差別后，制作標定曲線減小誤差值。3.3合格率評定指標選用。檢評標準中關于柱、梁、肋板及板保護層厚度允許偏差值±5mm、基礎、錨、墩臺允許偏差值±10mm明確是鋼筋安裝實測項目，不是砼成品的保護層合格率控制指標，有些技術人員采用電磁波法檢測保護層用上述安裝允許偏差指標去評定，筆者認為這是不科學的，宜采用JTG/TJ21—2011《公路橋梁承載能力檢測評定規程》中規定按統計方法評定，單點測量值與設計值的比值在0.9-1.3，不超出為合格，從而計算合格率；優點是：（1）通過數理統計計算標準差和特征值，不必計算允許偏差，避免不同規范間允許偏差取值不同的困擾。（2）通過對受檢構件直接評定，使結果更具代表性，更能代表構件質量水平。對于結構物鋼筋保護層工后合格率應大于85%，嚴重偏低的應進行處理或返工。

混凝土保護層是鋼筋與混凝土共同工作的基本前提。是防止鋼筋受環境侵蝕、提高結構耐久性的重要措施，對結構耐水性也有重要影響。因此在施工過程應引起所有參建人員的高度重視，盡量綜合采用文中所提出多種控制措施，加強對工隊的細節管控，是完全可以達到新標準所規定80%的合格率，保證結構達到耐久性要求的。

參考文獻

[1]《混凝土結構設計規范》（GB50010-2010）.

[2]《公路工程質量檢驗評定標準》（JTGF80/1-2017.

[3]《公路橋涵施工技術規范》（JTG/TF50-2011）.

[4]《公路工程混凝土結構防腐蝕技術規范》（JTG/TB07-01--2006）.[5]

作者:王立軍 單位:寧夏路橋工程股份有限公司