桥梁结构物质量控制及检测分析

摘要：为探讨桥梁结构物钢筋保护层厚度施工过程质量控制措施，笔者结合工程建设实践及检测结果分析，提出只要采取多种方法，一定能够提高合格率达到规范要求，保证结构耐久性。

关键词：结构物；钢筋保护层厚度；质量控制；检测结果

钢筋混凝土保护层厚度是桥涵结构物工程质量控制过程中的一项重要指标。现行《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1-2017）明确将桥梁钢筋保护层厚度合格率提高为80%。因此保护层厚度作为一项重要验收指标，和混凝土强度一样达不到设计要求，也是不合格的构件。但是从近几年的工程实践，由于采取措施不全面，钢筋保护层厚度合格率有所提高，但是离新规范要求合格率尚有差距，因此笔者收集并参考其它项目好的工艺控制方法，并结合银百项目工程实际开展状况，与各位同仁探讨，以期望能提高行业管理水平。

1钢筋保护层概念及作用

混凝土保护层是指混凝土结构构件中钢筋外边缘至构件表面范围用于保护钢筋的混凝土，简称保护层，技术人员片面认为是纵向钢筋（非箍筋）外缘至混凝土表面的最小距离，而应该明确是以最外层钢筋（包括箍筋、构造筋、分布筋等）的外缘计算混凝土的保护层厚度”。其作用主要是保证钢筋与其周围混凝土能共同工作，并使钢筋充分发挥计算所需强度，保证构件在设计使用年限内钢筋不发生降低结构可靠度的锈蚀。

2桥梁结构物钢筋混凝土保护层厚度施工质量控制措施

2.1控制保护层的总体工作思路：严格控制钢筋及模板平面位置、几何尺寸的基础上控制钢筋与模板的距离，并使钢筋、模板及相应的固定设施（垫块、模板固定支架及拉索）形成一个整体，在浇筑混凝土过程中采取措施尽量避免破坏钢筋、模板的整体性，从而保证钢筋保护层厚度在控制范围内。2.2施工准备：施工单位在首件工程施工方案应制定详细控制钢筋保护层的有效措施，对于有条件在钢筋加工厂集中加工的要强制采用采用滚焊机统一加工，空心板、箱梁、T梁必须采用钢筋绑扎定位胎架严格控制间距，只能在施工现场加工的盖梁、承台、墙身、桥面铺装等工程要力求制作定位卡槽、角钢等，严格防止施工作业队粗放式作业施工。监理单位应制定监理细则，明确保护层厚度控制措施，必要对重要部位应制定相应旁站方案。2.3垫块法保护层控制。保护层垫块应采用专业厂家定制的高强机制砂浆或细石混凝土垫块，强度不低于结构物设计强度。施工前根据设计图及施工规范，对不同的工程部位，选择合适的保护层垫块。如桩基可采用圆型中心有孔、厚度3-5cm左右的垫块、立柱、墩身、梁板等可选用高强梅花型或圆锥体垫块。垫块设置间距及数量应满足设计和施工要求。桩基一般按设计布设，其他构件保护层垫块间距一般为1米以内（即每平米不少于4个），钢筋密集区或易偏位区应适当加密布设。绑扎保护层垫块一般采用22#细铁丝，沿海地区受海工环境影响，对结构物耐久性提出了更高要求，要求绑扎保护层垫块采用不锈钢铁丝，且铁丝不得进入保护层内。保护层垫块绑扎完成后，施工、监理单位应作为一道重要工序进行严格验收，确保工前合格率在95%以上、工后合格率不小于85%。2.4顶丝法”立柱保护层控制。立柱钢筋笼安装就位后，要确保其垂直度和偏位符合设计及规范要求后，进行保护层的控制，本文推荐采用“顶丝法”控制保护层的方法，具体操作步骤为：在立柱钢筋笼的定位箍圈上，沿中心点横向、纵向位置设置四个螺母，焊接于定位箍圈与主筋连接处。将加工好的与螺母丝口配套的螺杆拧紧于螺母，螺杆直径22mm、长度150mm。安装好的螺杆通过螺母顶在立柱模板内表面，通过调整螺杆的丝口长度来控制保护层的厚度，使其达到设计要求。立柱钢筋笼沿高度方向根据箍圈数量设置相应数量螺杆，且上下位置交错排布，从而保证了立柱整体的保护层厚度。值得强调的是螺杆顶部宜为尖状，这样会减少成型结构砼表面的印迹，也有利于钢筋锈蚀控制。2.5胎架法保证梁板保护层控制。为保证不同结构的梁型能够保护层厚度以及钢筋间距的合格率达到设计要求，制梁厂必须精细化设置胎架。将预制梁的钢筋骨架在固定的绑扎胎架上进行安装。依据钢筋骨架的设计图纸和尺寸，设计并制作一个立体定型架体，使每种钢筋的位置及间距都由限位卡槽定位固定，工人根据架体上的限位卡槽摆放、绑扎钢筋，骨架绑扎成型后安装保护层垫块，最后通过多点桁架整体吊装入模定位。2.6钢筋定位标尺工具保证桥面铺装的保护层控制。桥面铺装钢筋网片加工过程中为了提高保护层的合格率，采用钢筋焊接和保护层垫块并用，保证了钢筋网片的保护层；另外钢筋网片的质量控制指标在过程中加强控制，技术人员研究制作了钢筋检测定位标尺及检测卡尺。钢筋检测卡尺检测方便及现场容易调整钢筋间距；钢筋定位标尺在纵向和横向同时摆放，有利于控制钢筋间距；同时可以节省人工，不刻意的进行弹线施工，保证间距的均匀性。架立好的钢筋网严禁车辆、行人通过，为了避免车辆和人为在钢筋网片上通过，使钢筋网片爬底，无法保证保护层的合格率，在浇筑桥面混凝土时采用泵车输送。2.7钢筋骨架运输及安装。绑扎好的结构应在运输过程中应采取措施防止变形，基桩可在钢筋笼加强筋设置临时十字支撑筋，采用平板车运输；整体骨架采用纵横十字形加强筋或绑扎钢管固定，采用扁担梁吊装，防止钢筋笼变形。钢筋骨架安装首先确保定位精确。如桥梁下部立柱安装钢筋笼时，应复核桩基偏位。尽管桩基础偏位（如单排桩≤5cm）符合规范要求，而立柱规定偏位≤1cm,立柱保护层允许偏差为±5mm。在浇筑混凝土前，必须对钢筋保护层再次进行检查，合格后方可浇筑混凝土。

3实体质量检测结果分析

3.1钢筋保护层检测原理：钢筋保护层量测方法主要是通过钢尺量测法和电磁波法由单个或多个线圈组成的探头产生电磁场，当钢筋或其它金属物体位于该电磁场时，磁力线会变形。金属所产生的干扰导致电磁场强度的分布改变，被探头探测到，通过仪器显示出来。如果对所检测的钢筋尺寸和材料进行适当的标定，可以用于检测钢筋位置、直径及混凝土保护层厚度。3.2钢筋保护层仪器的标定：电磁波法检测砼保护层是物理探测法的一种，要通过标定工作间接获得检测结果，才能保证数据的准确性，因此标定工作至关重要。a.保护层测试仪室内标定应使用专用的标定块标定后才能保证检测精度。如测读值不在仪器说明书所给定的准确度范围之内，说明仪器已经有误差，则要返厂检修重新标定后方能使用；b.为了充分与检测现场相吻合，近年来施工现场浇筑预制墩，测定钢筋保护层测定值与尺量值的差别后，制作标定曲线减小误差值。3.3合格率评定指标选用。检评标准中关于柱、梁、肋板及板保护层厚度允许偏差值±5mm、基础、锚、墩台允许偏差值±10mm明确是钢筋安装实测项目，不是砼成品的保护层合格率控制指标，有些技术人员采用电磁波法检测保护层用上述安装允许偏差指标去评定，笔者认为这是不科学的，宜采用JTG/TJ21—2011《公路桥梁承载能力检测评定规程》中规定按统计方法评定，单点测量值与设计值的比值在0.9-1.3，不超出为合格，从而计算合格率；优点是：（1）通过数理统计计算标准差和特征值，不必计算允许偏差，避免不同规范间允许偏差取值不同的困扰。（2）通过对受检构件直接评定，使结果更具代表性，更能代表构件质量水平。对于结构物钢筋保护层工后合格率应大于85%，严重偏低的应进行处理或返工。

混凝土保护层是钢筋与混凝土共同工作的基本前提。是防止钢筋受环境侵蚀、提高结构耐久性的重要措施，对结构耐水性也有重要影响。因此在施工过程应引起所有参建人员的高度重视，尽量综合采用文中所提出多种控制措施，加强对工队的细节管控，是完全可以达到新标准所规定80%的合格率，保证结构达到耐久性要求的。

参考文献

[1]《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）.

[2]《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1-2017.

[3]《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011）.

[4]《公路工程混凝土结构防腐蚀技术规范》（JTG/TB07-01--2006）.[5]

作者:王立军 单位:宁夏路桥工程股份有限公司