结构实体检测若干问题

【摘 要】.混凝土结构实体施工质量关乎已成型混凝土结构安全性、耐久性及正常使用性，通过工作实践，笔者对结构实体检测中常见而又易忽略的一些问题提出了一些看法。建议相关技术及执法部门根据现行规范及目前普遍施工技术水平，修订相关技术要求，制定更加严谨、科学、可行的方法，以益于确保混凝土实体质量检测的规范实施。.

为了加强混凝土结构的施工质量验收，真实地反映混凝土强度及受力钢筋位置等质量指标，以确保混凝土结构的承载力，耐久性、防火等性能等，在混凝土结构子分部工程验收前进行结构实体检验［1］。检验的范围仅限于涉及安全的柱、墙、梁等结构构件的重要部位，相关部门依据现行《验收规范》对混凝土结构进行验收，要求进行混凝土强度及钢筋保护层检测，有些地区可能还会要求进行结构尺寸、现浇板板厚、结构标高、钢筋位置及间距的检测等项目。实际工作中，按规范及要求检测时，便会遇到一些平时忽略而又值得思考的问题。.
1. 结构实体检测的主要内容和方法.
1.1 主要内容。
结构实体检验的内容应包括混凝土强度、钢筋保护层厚度以及工程合同约定的项目，必要时可检验其他项目，必要时可检验其他项目［2］。而现行《验收规范》只对于混凝土强度及钢筋保护层厚度的检测方法及评定标准有明确规定。
1.2 检验方法。
笔者在本文中仅对强度、钢筋保护层及板厚的检测进行讨论。
1.2.1 混凝土强度的检测。
在这里，混凝土强度更宜理解为“现龄期混凝土实测抗压强度推定值”。
混凝土强度的检测可优先选择非破损（微破损）检测方法（如：同条件养护试件、回弹法、超声回弹法、后装拔出法），必要时可辅以局部破损的检测方法（如：钻芯法）。实际工作中多选用回弹法或回弹法加同条件试件或芯样修正的方法进行检测。
值得注意的是，根据现有普遍管理技术水平，同条件养护试件的制作与存放环境及等效龄期的控制往往不符合规范要求；且试件与实体的成型过程不同，由于二者的截面尺寸、浇筑工艺、模板材料等不同，使得混凝土密实度和混凝土内游离水的排泄方式和排泄数量也各有差异，相应的混凝土强度会有所不同［3］。采用同条件试件评定及修正时，可信度值得怀疑，现场采用其他方法实测便显得更有意义。若采用同条件养护试件评定或修正时，应当慎重调查准确，确，保试件真实可靠。
1.2.2 钢筋保护层的检测。
钢筋保护层的检测可采用非破损（电磁感应法、雷达法等）或局部破损方法（凿开保护层直接测量）进行，也可采用非破损并用局部破损方法进行校准。
目前，国内外广泛使用电磁感应原理进行检测，采用的方法有平行扫描法和旋转法扫描法检测，检测工作中，我们一般采用前者，在设定相应参数后，按照操作要求，钢筋的定位及保护层厚度的测量可由探测仪自动完成，并显示结果。钢筋保护层厚度检验的检测误差不应大于1mm。应考虑结构中是否含有磁性物质，且注意避开可能的钢筋接头、绑丝及相邻钢筋的影响；检测中应预设合适的钢筋直径，以提高测量精度；考虑“滞后效应”，应控制扫描仪前进速度，匀速控制在20cm/s，或不超过仪器自设速度。
钢筋保护层厚度检验时，纵向受力钢筋保护层厚度的允许偏差对梁类构件为+10mm -7mm， 对板类构件为+8mm -5mm［2］。我们可以理解为作为某个定值，梁、板纵向受力钢筋保护层厚度允许活动区间分别为17mm和13mm。对钢筋保护层、厚度的检验，抽样数量、检验方法和合格条件应符合《混凝土结构验收规范》附录e 的规定。
1.2.3 现浇板板厚的检测。
现浇板板厚的检测可采用钢卷尺检查法、水准仪法和超声法［4］，其中钢卷尺法可用于校核其他非破损检测方法。
目前，被广泛采纳的方法是钢卷尺检查法，即直接在现浇板上钻孔测量。此法直观、易操作，虽有局部破损，但几乎不影响结构安全性。水准仪法通过测定现浇板板底及板面标高差确定现浇板板厚；超声法采用电磁感应原理测定板厚。这两种方法均引进新的参数来测量，测量过程中高程的转换、耦合程度均可能带来隐性误差，且操作较复杂。.
2. 检测存在的问题.
2.1 混凝土强度检测。
2.1.1 抽样数量、结果评定。
（1）抽样数量：混凝土强度的检测首选回弹法，而目前使用较普遍的《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》（以下简称“回弹法”）jgj/t23-2011规定，抽检数量不得少于同批构件总数的30%且构件数量不得少于10件，混凝土强度按单个构件检测：测区不宜少于10个，当受检构件大于30个，且不需提供单个构件推定强度或尺寸不大于4.5米×0.3米时，测区可减少为不小于5个，《超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程》（以下简称“超声回弹法”）抽样数量与其保持一致；采用芯样对回弹值进行修正时，回弹法芯样数量不应少于6个，超声回弹法芯样数量不应少于4个。
（2）钻芯法检测混凝土强度时，最小样本量不宜少于15个，小直径芯样试件的最小样本量应适当增加。一般情况下，不采用直接钻取芯样检测。
依目前国家工程建设规模及建设速度，需检测的项目很多，而相应的检测费用亦较低，按照现行规范要求进行检测，除特殊情况，可行性程度很低。
（3）结果评定：对于检测结果的评定，如依据回弹法，普遍做法是给结构构件强度一个定值，不论结构构件有多大，批量检测计算时推定系数k直接取1.645，批检测结果也是给出定值，不论该批容量有多大。
2.1.2 混凝土强度检测的建议：
考虑同条件试件的可靠性，不宜采用同条件试件抗压强度来评定结构混凝土强度。实体检测中，笔者认为对于计量抽样检测批的检测结果，宜依据工程规模及《建筑结构检测技术标准》gb/t 50344 -2004之规定，提供推定区间上限值与下限值，并对上限值与下限值之差值应予以限制。考虑现场混凝土配合比、成型、养护条件等复杂性，采用回弹法进行检测时，宜钻取芯样修正，而不直接采用统一或地方测强曲线。
2.2 钢筋保护层检测中存在问题。
2.2.1 保护层厚度的确定。
现行《混凝土结构设计规范》（下称“规范”）中对受力钢筋的保护层厚度规定了最小值。保护层最小厚度的规定是为了使混凝土结构构件满足结构受力、耐久性要求和对受力钢筋有效锚固的要求。而图纸说明中往往引用规范中要求或者采用规范为基础设计的各种图集，如11g101-1、07fg01、新06g309等。规范中，考虑混凝土强度等级的不同、环境类别、外层钢筋的直径、设计使用年限以及相关措施手段，保护层厚度会有适当增加或减少。可见保护层厚度的调整，有一定随意性。
对于保护层后都较大的结构构件，常在钢筋外侧采用钢筋网片的措施防止裂缝的产生。依据钢筋保护层厚度检测原理，很难做到准确测得数据。
钢筋保护层厚度检测，多采用设计要求的“最小保护层厚度”作为基数进行检测、评定。且对于梁双排受力筋、主次梁交界处 “受力钢筋的保护层”进行检测评定时，钢筋保护层厚度的定位、控制都存在不明确性。
2.2.2 保护层的偏差与评定。
（1）现行混凝土结构施工验收规范要求，只允许检查梁类构件和板类构件。纵向受力钢筋保护层厚的允许偏差，对梁类构件﹢10mm，﹣7mm，对板类构件﹢8mm，﹣5mm。钢筋保护层厚度检验的合格点率为 90%及以上时为合格。当合格点率小于 90%，但不小于 80%，可再抽取相同数量的构件检验，当两次抽减总和计算的合格点率为 90%及以上时才能判为合格。且每次抽样结果中不合格点的最大偏差均不应大于允许偏差的1.5倍。
（2）而依现在普遍的施工技术，对保护层的控制多数不能够达到现行规范要求，尤其是现浇板、悬挑板偏差较大。合格点率达不到90%的情况很多。而作为验收部门更多的是从安全使用角度考虑，予与验收 ［1］，做出符合或不符合设计及施工验收规范要求的结论。
（3）有些地区可能还会要求检测墙、柱钢筋保护层厚度，并要求采用板保护层允许偏差（﹢8mm，﹣5mm）和柱钢筋安装偏差（±3mm）来检测、评定。而施工验收规范中没有规定抽样数量及允许偏差。对于及墙、柱来说，由于是竖向构件，施工过程中钢筋的绑扎与固定、模板的支撑及混凝土浇注、振捣等，均可能造成保护层厚度的更大偏差。按照要求，有失公允，且达到90%以上合格率的微乎其微。
2.2.3 保护层检测的建议。
实际工作中，我们往往用固定的允许偏差来评定和验收一个最小值（不定值），显然有失科学性。
设计与验收规范应当紧密衔接，根据工程实际情况给出特定值或有界区间，与之对应验收规范也应根据我国目前普遍施工技术水平给出允许超过区间的程度，如不合格点比例、个数、最大偏差值等。而不应直接采用设计规范中“最小钢筋保护层厚度”作为基准依据进行验收。
2.3 现浇板板厚检测中存在问题。
2.3.1 现浇板板厚的检测。
现浇板板厚的检测标准体系在抽样方法、检验方法、检验结果评定方面均存在不够完善之处［4］。抽样方案及合格判定在《建筑结构检测技术标准》（下称《技术标准》）中有规定，《混凝土结构验收规范》3.3.13～3.3.153.0.6合格与否可依据3.0.6条判定。但对于不同目的的检验，相应规范均为有明确抽样规定；对于现浇板检测，未规定需要怎样布点、布设几个点，对检测数据如何综合处理。
2.3.2 结果判定。
现浇结构尺寸偏差为+8、-5，超出部分最大、最小值未做出规定。对于检测结果的判定，《验收规范》按合格点数百分比判定，《技术标准》按样本容量中合格数判定，两者存在差异性，未指出如何选用。
2.3.3 检测建议。
应完善规范要求，制定统一的、适用于各种目的检测抽样方法，规定具体检测要点，限定板厚超出的最大限值，明确检验结果的判定依据。.
3. 结语.
混凝土结构实体施工质量关乎已成型混凝土结构安全性、耐久性及正常使用性，通过工作实践，笔者对结构实体检测中常见而又易忽略的一些问题提出了一些看法。建议相关技术及执法部门根据现行规范及目前普遍施工技术水平，修订相关技术要求，制定更加严谨、科学、可行的方法，以益于确保混凝土实体质量检测的规范实施。