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[摘 要] 近年来，作为治理混凝土质量通病的一部分，公路桥涵工程钢筋保护层合格率偏低的问题，已引起全国施工、监理和建设等单位的高度重视。目前，国内对混凝土构件钢筋保护层厚度的测定采用混凝土钢筋检测仪，根据我公司在银巴公路等项目的实践表明，我们很有必要对该类仪器先行率定，得出其回归方程，再用来指导对混凝土构件钢筋保护层的检测。
[关键词] 钢筋 保护层 厚度 率定 回归方程
一、研究背景
今年以来，为积极响应宁夏交通运输厅和公路建设管理局提出的提高我区公路桥涵工程钢筋保护层厚度合格率的精神，我公司对S101线同心过境连接线红果子沟大桥其中一根钢筋保护层偏低的立柱予以推到处理。随后，公司又花费18.6万元购买了目前国内比较先进的北京智博联公司制造的ZBL-R650型混凝土钢筋检测仪。目前，这些仪器已在G211线A10合同段、东毛高速公路A7合同段等项目得到使用，这对提高桥梁下部工程和预制构件的保护层厚度合格率起到了积极的作用。
但是，经过几个月的实践表明，特别是我公司按照宁夏公路工程质量监督站的要求，在银巴公路一标组织各监测机构进行了混凝土钢筋检测仪标定论证会后，发现该类仪器存在如下缺点：1）整体上，仪器量测数据小于主筋的实际保护层厚度。2）两根或几根主筋间距过近（含非均距），影响检测的准确性，检测结果往往小于实际值，并且检测值误差远超仪器允许误差，这与磁场叠加导致检测结果变小有关。
为此，本文提出，在使用混凝土钢筋检测仪之前，先行进行率定工作，得出针对某种规格主筋的回归方程，将使用混凝土钢筋检测仪测得的钢筋保护层数据代入回归方程，可以得出钢筋的实际保护层厚度，最后再计算合格率。这样得出的合格率数据比直接采用仪器量测、计算的合格率更趋于实际。
二、混凝土钢筋检测仪率定工作
在测定混凝土构件的钢筋保护层厚度过程中，我们普遍采取检测主筋或受力筋的保护层厚度。所以，我们在本文以常见的Φ25螺纹筋为例，在此基础上先行进行仪器率定工作。
1、采用扎丝绑扎“＃”型钢筋网片筋，Φ25主筋间距为12.5cm，φ10箍筋间距为10cm，主筋、箍筋各三根。
2、从25mm到70mm，按照逐级增加5mm的方法，准备10块抛光、平整、厚度均匀的木板。这些木板在率定工作中扮演钢筋“保护层”的角色。
3、在钢筋混凝土构件中，箍筋或螺旋筋均在主筋的外侧。所以，我们准备的钢筋网片，箍筋绑扎在主筋上方（外侧），这时，主筋的“保护层”厚度（Z）就与扎丝高度（s）、箍筋直径（g），以及木板厚度（m）有关。即，Z=s+g+m=s+10+m，其中扎丝的高度在5mm范围内，箍筋的直径为10mm不变，木板的厚度受不同阶段“保护层”的不同而变化。
4、首先在已绑扎的网片筋上放置25mm厚度的木板，作为主筋的“保护层”。我们先选取某根主筋与木板的交叉处为①，按逆时针顺序先人工尺量并记录六个位置的主筋实际“保护层”厚度，然后采取一一对应的方法，用检测仪测定这六个位置的主筋“保护层”厚度。结果如表1。
5、接下来，在已绑扎的网片筋上放置30mm厚度的木板，作为主筋的“保护层”。 结果如表2。
从上表也可以看出，仪器量测的数据与相应位置人工尺量的数据相比误差较大，且仪器量测是数据平均比人工尺量的小5mm左右，这也反映出我们将混凝土钢筋检测仪用于检测混凝土构件钢筋保护层厚度前，进行率定是必不可少的，否则，如直接去检测，会导致量测数值与钢筋实际保护层厚度出入较大，易发生误判。
6、依次类推，在已绑扎的网片筋上分别放置35、40、45、50、55、60、65、70mm厚度的木板，作为主筋的“保护层”，同样可以分别得出各组数据，在此不再一一列举。
7、根据每次“保护层”厚度不同，在表1和表2后均计算有针对人工尺量或仪器量测的平均值，将各平均值对应填入表3。
8、据表3，可以得出针对Φ25主筋“保护层”的率定回归方程如下：
图一 Φ25主筋“保护层”率定线形
y=0.9478x+7.1505，其中R2=0.9963。据此回归方程，可以计算出Φ25主筋的推定厚度如表4。
从上表可以看出，主筋“保护层”厚度推算值y与人工尺量A值误差在±1mm以内，说明率定回归方程可行。
这样，有了针对Φ25主筋的率定回归方程，我们在对公路桥梁下部结构Φ25主筋的保护层厚度采用混凝土钢筋检测仪测定后，将仪器量测数据再带入此方程，混凝土立柱Φ25主筋的实际保护层厚度值（y）就可以计算出来。
三、结论
采用Φ12、Φ16、Φ20、Φ22、Φ28其它不同直径的网片筋对混凝土钢筋检测仪进行率定后，经过对120个数据进行分析、计算，推定误差值（A-y）中的99.2%在±1mm误差范围，说明针对不同网片筋做的回归方程可行。
但是，需要强调的是，混凝土浇筑前，主筋间距的均匀与否，以及保护层自检的合格率高低均影响仪器检测的准确性。所以说，要提高混凝土钢筋检测仪检测的准确性，施工单位就不能仅仅按照《公路工程检验评定标准》（2004）第43页表8.3.1-1钢筋安装实测项目中的检查方法和频率对钢筋进行检查，而是必须加大自检频率，确保更多断面的主筋间距和主筋保护层厚度的合格率在混凝土浇筑前均可以超过95%。只有这样，针对不同直径的主筋得出的率定回归方程才能指导混凝土构件钢筋保护层的检测工作。
[关键词] 钢筋 保护层 厚度 率定 回归方程
一、研究背景
今年以来，为积极响应宁夏交通运输厅和公路建设管理局提出的提高我区公路桥涵工程钢筋保护层厚度合格率的精神，我公司对S101线同心过境连接线红果子沟大桥其中一根钢筋保护层偏低的立柱予以推到处理。随后，公司又花费18.6万元购买了目前国内比较先进的北京智博联公司制造的ZBL-R650型混凝土钢筋检测仪。目前，这些仪器已在G211线A10合同段、东毛高速公路A7合同段等项目得到使用，这对提高桥梁下部工程和预制构件的保护层厚度合格率起到了积极的作用。
但是，经过几个月的实践表明，特别是我公司按照宁夏公路工程质量监督站的要求，在银巴公路一标组织各监测机构进行了混凝土钢筋检测仪标定论证会后，发现该类仪器存在如下缺点：1）整体上，仪器量测数据小于主筋的实际保护层厚度。2）两根或几根主筋间距过近（含非均距），影响检测的准确性，检测结果往往小于实际值，并且检测值误差远超仪器允许误差，这与磁场叠加导致检测结果变小有关。
为此，本文提出，在使用混凝土钢筋检测仪之前，先行进行率定工作，得出针对某种规格主筋的回归方程，将使用混凝土钢筋检测仪测得的钢筋保护层数据代入回归方程，可以得出钢筋的实际保护层厚度，最后再计算合格率。这样得出的合格率数据比直接采用仪器量测、计算的合格率更趋于实际。
二、混凝土钢筋检测仪率定工作
在测定混凝土构件的钢筋保护层厚度过程中，我们普遍采取检测主筋或受力筋的保护层厚度。所以，我们在本文以常见的Φ25螺纹筋为例，在此基础上先行进行仪器率定工作。
1、采用扎丝绑扎“＃”型钢筋网片筋，Φ25主筋间距为12.5cm，φ10箍筋间距为10cm，主筋、箍筋各三根。
2、从25mm到70mm，按照逐级增加5mm的方法，准备10块抛光、平整、厚度均匀的木板。这些木板在率定工作中扮演钢筋“保护层”的角色。
3、在钢筋混凝土构件中，箍筋或螺旋筋均在主筋的外侧。所以，我们准备的钢筋网片，箍筋绑扎在主筋上方（外侧），这时，主筋的“保护层”厚度（Z）就与扎丝高度（s）、箍筋直径（g），以及木板厚度（m）有关。即，Z=s+g+m=s+10+m，其中扎丝的高度在5mm范围内，箍筋的直径为10mm不变，木板的厚度受不同阶段“保护层”的不同而变化。
4、首先在已绑扎的网片筋上放置25mm厚度的木板，作为主筋的“保护层”。我们先选取某根主筋与木板的交叉处为①，按逆时针顺序先人工尺量并记录六个位置的主筋实际“保护层”厚度，然后采取一一对应的方法，用检测仪测定这六个位置的主筋“保护层”厚度。结果如表1。
5、接下来，在已绑扎的网片筋上放置30mm厚度的木板，作为主筋的“保护层”。 结果如表2。
从上表也可以看出，仪器量测的数据与相应位置人工尺量的数据相比误差较大，且仪器量测是数据平均比人工尺量的小5mm左右，这也反映出我们将混凝土钢筋检测仪用于检测混凝土构件钢筋保护层厚度前，进行率定是必不可少的，否则，如直接去检测，会导致量测数值与钢筋实际保护层厚度出入较大，易发生误判。
6、依次类推，在已绑扎的网片筋上分别放置35、40、45、50、55、60、65、70mm厚度的木板，作为主筋的“保护层”，同样可以分别得出各组数据，在此不再一一列举。
7、根据每次“保护层”厚度不同，在表1和表2后均计算有针对人工尺量或仪器量测的平均值，将各平均值对应填入表3。
8、据表3，可以得出针对Φ25主筋“保护层”的率定回归方程如下：
图一 Φ25主筋“保护层”率定线形
y=0.9478x+7.1505，其中R2=0.9963。据此回归方程，可以计算出Φ25主筋的推定厚度如表4。
从上表可以看出，主筋“保护层”厚度推算值y与人工尺量A值误差在±1mm以内，说明率定回归方程可行。
这样，有了针对Φ25主筋的率定回归方程，我们在对公路桥梁下部结构Φ25主筋的保护层厚度采用混凝土钢筋检测仪测定后，将仪器量测数据再带入此方程，混凝土立柱Φ25主筋的实际保护层厚度值（y）就可以计算出来。
三、结论
采用Φ12、Φ16、Φ20、Φ22、Φ28其它不同直径的网片筋对混凝土钢筋检测仪进行率定后，经过对120个数据进行分析、计算，推定误差值（A-y）中的99.2%在±1mm误差范围，说明针对不同网片筋做的回归方程可行。
但是，需要强调的是，混凝土浇筑前，主筋间距的均匀与否，以及保护层自检的合格率高低均影响仪器检测的准确性。所以说，要提高混凝土钢筋检测仪检测的准确性，施工单位就不能仅仅按照《公路工程检验评定标准》（2004）第43页表8.3.1-1钢筋安装实测项目中的检查方法和频率对钢筋进行检查，而是必须加大自检频率，确保更多断面的主筋间距和主筋保护层厚度的合格率在混凝土浇筑前均可以超过95%。只有这样，针对不同直径的主筋得出的率定回归方程才能指导混凝土构件钢筋保护层的检测工作。