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公路混凝土桥梁钢筋保护层厚度检测评定的探讨

2020-12-03李萼雄

江西建材 2020年11期
关键词:保护层偏差公路工程

李萼雄

四川省公路规划勘察设计研究院有限公司,四川 成都 610030

0 前言

公路混凝土桥梁中,钢筋的混凝土保护层厚度对防止钢筋锈蚀、保证结构的耐久性和安全性具有重要作用。在公路桥梁建设中,不论是施工过程中的检查还是已完工桥梁实体检测阶段,钢筋保护层厚度都是工程质量检验中经常开展的项目;既有混凝土桥梁结构性能检测评价时,钢筋保护层厚度也是评估桥梁技术状况和耐久性的重要因素之一。

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》(JTG F80/1-2017)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)[1],相关的检查规定汇总如表1。

表1 公路桥梁钢筋安装实测项目中保护层厚度检查规定(JTG F80/1-2017)

(2)2020 年10 月1 日实施的《公路桥涵施工技术规范》(JTG/T 3650-2020)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》(JTG F80/1)的规定[2]。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[3]。

(4)《公路桥梁承载能力检测评定规程》(JTG/T H11-2011)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[4]。

(5)《公路桥梁技术状况评定标准》(JTG/T H21-2011)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[5]。

2 钢筋保护层厚度检测常用方法标准及其适用性

2.1 检测方法标准

在混凝土结构施工过程中,钢筋保护层厚度可在模板安装完成后、混凝土浇筑前检查,采用尺量的方式,检测过程简单而直观。公路桥梁施工过程中的钢筋安装质量检测(包括钢筋保护层厚度)可依据现行的《公路工程质量检验评定标准》进行。

对于已完工的结构实体,钢筋保护层厚度检测方法可分为直接法(剔凿混凝土后直接测量)、无损法(电磁感应法、雷达法)。在建筑工程领域,混凝土结构中钢筋保护层厚度检测有较成熟的方法标准可依,现行方法标准有《混凝土结构现场检测技术标准》(GB/T 50784-2013)、《混凝土中钢筋检测技术标准》(JGJ/T 152-2019)等。在公路行业,尚缺少针对行业特点的检测规程或技术标准,实际工作中通常以前述两个标准作为检测方法依据。但这些标准应用于公路桥梁检测工作中,存在一些与实际情况不匹配不协调的问题,讨论如下。

2.2 检测方法标准的适用性

(1)《混凝土结构现场检测技术标准》(GB/T 50784-2013)

其第1.0.2 条“本标准适用于房屋建筑、市政工程和一般构筑物中混凝土结构的现场检测”,第9.3.4条“工程质量检测时,混凝土保护层厚度的抽检数量及合格判定规则,宜按现行国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB 50204 的有关规定执行”[6]。而《混凝土结构工程施工质量验收规范》是建筑工程中的混凝土结构专业工程验收规范,应与《建筑工程施工质量验收统一标准》(GB50300-2013)配套使用[7]。《建筑工程施工质量验收统一标准》对“建筑工程”术语定义为“通过对各类房屋建筑及其附属设施的建造和与其配套线路、管道、设备等的安装所形成的工程实体”[8]。因此,这些标准、规范并不与公路工程配套,其所述的梁、柱、墙、板类等构件主要是针对房屋建筑工程而言的,其所规定的抽样方法及判定准则等难以适应公路桥梁工程的特点。

(2)《混凝土中钢筋检测技术标准》(JGJ/T 152-2019)

其第1.0.2 条“本标准适用于混凝土中钢筋的保护层厚度、间距、公称直径、力学性能、锈蚀性状以及基桩钢筋笼长度的现场检测”,其适应面似较广。但是,按其第4.2.1 条、第4.7.4条规定,对混凝土结构进行工程质量检测时,混凝土保护层厚度检测抽样与结果评定应符合现行国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB 50204)的规定;按其第4.2.2 条、第4.7.5 条规定,对混凝土结构进行结构性能检测时,混凝土保护层厚度的抽样与结果评定遵从现行国家标准《建筑结构检测技术标准》(GB/T 50344)或《混凝土结构现场检测技术标准》(GB/T50784)的规定[9]。而《建筑结构检测技术标准》(GB/T 50344-2004)同《混凝土结构工程施工质量验收规范》类似,也是与《建筑工程施工质量验收统一标准》(GB50300-2013)相协调使用的。因此,严格来说,《混凝土中钢筋检测技术标准》所规定的抽样方法与结果评定规则也主要适用于建筑工程。当然,在公路桥梁检测中,依据《混凝土中钢筋检测技术标准》中有关检测工作程序、仪器性能要求、测试操作步骤等规定开展工作是可行的,但在抽样与结果评定上尚应结合公路桥梁的特点进行。

3 钢筋保护层厚度检测评定标准(允许偏差)

(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》(GB 50204-2015)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,如表2、表3。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+5 mm、-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。

表2 建筑工程钢筋安装检验项目中保护层厚度检查规定(GB 50204-2015)

表3 建筑工程结构实体钢筋保护层厚度检查规定(GB 50204-2015)

(2)公路行业关于钢筋保护层厚度允许偏差的规定及应用中的问题

公路行业关于桥梁钢筋保护层厚度检查的质量评定标准主要体现在《公路工程质量检验评定标准 第一册 土建工程》(JTG F80/1),其对钢筋保护层厚度允许偏差的规定如表1。其针对的是施工过程中尚未浇筑混凝土时的钢筋安装质量,保护层厚度应在模板安装完成后、混凝土浇筑前检查。对于已完工桥梁的钢筋保护层厚度,目前并没有明确的质量检测评定标准,如仍沿用《公路工程质量检验评定标准 第一册 土建工程》(JTG F80/1)所规定的允许偏差,由于没有考虑施工扰动、无损检测方法误差等客观不利因素,则其质量评定结果偏于严格,不甚符合工程实际情况。

在公路桥梁工程交工验收质量检测工作中,按照《公路工程竣(交)工验收办法实施细则》(交公路发【2010】65 号)的规定,桥梁上、下部结构钢筋保护层厚度的允许偏差仍按照《公路工程质量检验评定标准》执行。如前所述,据此对已完工桥梁实体的钢筋保护层厚度进行评定并不合理。多年来的实际情况表明,如此检测评定时,桥梁钢筋保护层厚度的合格率普遍偏低。

4 总结与建议

(1)在公路混凝土桥梁钢筋保护层厚度检测方面,总体上还缺少与公路行业相协调配套的完整技术标准。依据建筑工程领域的方法标准如《混凝土中钢筋检测技术标准》、《混凝土结构现场检测技术标准》中有关检测工作程序、仪器性能要求、测试操作步骤等规定开展公路桥梁钢筋保护层厚度检测工作是现实可行的,但在抽样与结果评定等方面尚应结合公路桥梁特点进行。

(2)按照《公路桥梁承载能力检测评定规程》、《公路桥梁技术状况评定标准》对既有桥梁进行钢筋保护层厚度检测时,其目的是为了掌握在用桥梁结构技术状况,在对其测试值(平均值或推定值)与设计要求比较的基础上进行性能评价,通常不会涉及钢筋保护层厚度的允许偏差。而在按照《公路工程质量检验评定标准》、《公路工程竣(交)工验收办法实施细则》对钢筋保护层厚度进行质量评定时,则需要依据合适的允许偏差标准。对已完工桥梁实体的质量检测,若仍按照《公路工程质量检验评定标准》中钢筋保护层厚度允许偏差进行评定是不甚合理的(没有考虑施工扰动等实际情况);若按《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB 50204-2015)中结构实体钢筋保护层厚度允许偏差进行评定,也不恰当,因为公路桥梁中的梁、板不宜与建筑工程中的梁、板等同。

(3)对已完工桥梁实体进行质量检测评定时,建议在《公路工程质量检验评定标准》所规定的钢筋安装实测保护层厚度允许偏差的基础上,考虑施工扰动等不利情况,调整桥梁实体钢筋保护层厚度的允许偏差。可参照建筑工程检测评定标准,对桥梁实体的钢筋保护层厚度允许偏差予以扩大(正、负偏差范围分别扩大+5mm、-2mm),如表4。

表4 公路桥梁实体钢筋保护层厚度允许偏差(建议值)

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