热力地沟、小室检测方案.doc

广广渠渠路路 东东四四环环 通通州州区区怡怡乐乐西西路路 市市政政工工程程 热力地沟 小室检测方案热力地沟 小室检测方案 北京市建设工程质量第三检测所北京市建设工程质量第三检测所 20102010 年年 9 9 月月 1010 日日 广渠路热力管道检测方案 2010 年 9 月 北京市建设工程质量第三检测所 第 ii 页 目 录 1工程背景 1 2检测范围及内容 2 3检测依据 4 4检测方法和频率 4 4 1管沟内空气检测 4 4 2常规检测 4 4 3混凝土强度检测 4 4 4碳化深度测试 5 4 5裂缝检测 6 4 6钢筋位置及保护层厚度探测 7 4 7钢筋锈蚀检测 8 4 8雷达探测 9 4 8 1工作原理 9 4 8 2路面结构下空洞等不良地质情况检测 9 4 8 3混凝土内部质量检测 12 5检测前的准备工作 13 6采用的仪器设备 13 7工作进度计划 14 8安全 质量 进度保证措施 15 8 1安全保证措施 15 8 2质量保证措施 16 8 3进度保证措施 17 广渠路热力管道检测方案 2010 年 9 月 北京市建设工程质量第三检测所 第 1 页 1工程背景 广渠路起点为东四环大郊亭桥西 323m 向东与东四环 东五环相交后终止 于通州区的怡乐西路 全长 11 96km 规划为城市快速路 主路设计速度 80km h 规划红线宽 60 70m 断面采用四幅路型式 主路双向六车道加连续 停车带 辅路双向不少于四车道加非机动车道 单侧人行道宽 4m 同步实施雨 水 污水 燃气 电信等市政公用工程 广渠路位置见图 1 1 根据北京市煤气热力工程设计院有限公司对广渠路区现况热力地沟 小室 结构承载能力复核意见 由于此桥区热力地沟 小室运行已超过 10 年 地沟 小室内温度 湿度较大 对钢筋 混凝土结构的耐久性影响很大 地沟 小室 的结构承载力可能会有所降低 所以在覆土增加超过原设计地面 30cm 的路段 根据设计单位意见 需对现况地沟 小室混凝土及钢筋进行强度检测 如满足 设计要求 方可进行路面施工 四四 环环 路路 五五 环环 路路 怡怡 乐乐 西西 路路 广广渠渠路路 京京通通快快速速 京京沈沈高高速速 规规 划划 机机 场场 二二 通通 道道 终终点点起起点点 高高架架桥桥地地面面段段 四四环环立立交交 五五环环立立交交 四四 环环 路路 五五 环环 路路 怡怡 乐乐 西西 路路 广广渠渠路路 京京通通快快速速 京京沈沈高高速速 规规 划划 机机 场场 二二 通通 道道 终终点点起起点点 高高架架桥桥地地面面段段 四四环环立立交交 五五环环立立交交 图 1 1 广渠路位置图 广渠路热力管道检测方案 2010 年 9 月 北京市建设工程质量第三检测所 第 2 页 2检测范围及内容 根据设计单位要求 共需抽取图 2 1 和图 2 2 所示的 11 段热力管沟进行检 测 具体位置见表 2 1 表 2 1 需检测地沟 小室概况 序号管道走向长度 m 直径或宽度 m 覆土增加厚度 m 1东西1005 91 3 5 2南北1005 91 3 5 3南北100 约 4东西1806 61 3 5 5东西200 约 6东西2105 91 5 7东西2002 11 3 5 8东西400 约 9东西200 约 5 9 10东西215 约 5 9 11东西3555 9 广渠路热力管道检测方案 2010 年 9 月 北京市建设工程质量第三检测所 第 3 页 气气 线线 热力检测平面示意图热力检测平面示意图 水水 线线 长长210m 覆土 覆土1米米 5米米 2 1m 6 6m 5 9m 5 9m 长长200m 覆土 覆土 1米米 3 5米米 长长180m 覆 覆1 米米 3 5米米 长长200m 覆土 覆土 1米米 3 5米米 图 2 1 需检测的区域 一 图 2 1 需检测的区域 二 广渠路热力管道检测方案 2010 年 9 月 北京市建设工程质量第三检测所 第 4 页 3检测依据 超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程 CECS 02 2005 超声法检测混凝土缺陷技术规程 CECS 21 2000 电磁感应法检测钢筋保护层厚度和钢筋直径技术规程 DB11 T 365 2006 公路隧道养护技术规范 JTG H12 2003 混凝土质量控制标准 GB 50164 1992 北京市有限空间作业安全生产规范 试行 呼吸防护用品的选择 使用与维护 GB T18664 缺氧危险作业安全规程 GB8958 要求 4检测方法和频率 4 1 管沟内空气检测管沟内空气检测 由于热力管沟修建于 10 年前 且位于地下至少 7m 以下 管沟常年处于密 闭状态 其内很有可能存在有害气体 为了保证检测人员生命安全 在进行常 规检测前必须对所有管沟进行有毒有害气体检测 本次空气检测重点检测的参 数为一氧化碳 氧浓度 硫化物等 检测频率为每段为管道测试 10 处 11 处 管道共检测 110 处 4 2 常规检测常规检测 对抽取的 11 段热力地沟 小室的侧墙 顶板 底板的混凝土状况进行检测 由于地沟 小室内长期高温 潮湿 混凝土易受到腐蚀 而发生开裂 保护层 剥落 钢筋大面积锈蚀等病害 因此本次着重检查是否有混凝土脱落 开裂 钢筋外露锈蚀等情况 检测时对病害情况进行详细记录并绘制裂缝图 典型病 害绘制照片 常规检测针对抽取的 11 段热力管沟 4 3 混凝土强度检测混凝土强度检测 由于混凝土龄期较长 超过 10 年 本次采用超声回弹综合法检测混凝土强 广渠路热力管道检测方案 2010 年 9 月 北京市建设工程质量第三检测所 第 5 页 度 该方法是建立在超声波传播速度和回弹值同混凝土抗压强度之间互相关系 的基础上的 以声速和回弹值综合反映混凝土的抗压强度 检测依据为中国工 程建设标准化协会标准 超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程 CECS02 88 测试方法如下 1 当超声 回弹综合法测得的混凝土强度出现异常后数据离散性较大时 应追加测区 加大抽样频率进行检测 2 在检测频率满足以上规定的基础上 各类构件的选择尽量均匀分布于全 桥各跨 在经过外观检查之后 外观质量明显较好的跨段可减少抽样频 率 外观质量明显较差的跨段要适当提高检测的频率 由于在地沟 小室内部检测 超声测量时只能采用平测法 检测范围为抽 取的 11 个段管沟 管沟顶板 地板 侧墙分别按一个构件计 每个构件测试 20 个测区 每段管道共布置不少于 60 个测区 4 4 碳化深度测试碳化深度测试 由于热力地沟 管线内高温高湿的环境 混凝土易腐蚀 碳化 因此对混 凝土碳化深度进行测试 混凝土的碳化是指混凝土中的成分 主要为 Ca Oh 2 与渗透进混凝土中的 二氧化碳和其他酸性气体发生化学反应的过程 混凝土碳化后密度和强度会有 多提高 表面硬度增大 但碳化后混凝土碱性降低 钢筋表面的钝化膜遭到破 坏而使钢筋发生锈蚀 此外 碳化会加剧混凝土的收缩导致混凝土开裂 当混 凝土碳化深度等于钢筋保护层厚度时 钢筋会因失去混凝土保护而开始全面锈 蚀 混凝土的碳化程度是评价混凝土质量和耐久性的重要指标之一 混凝土碳 化深度的方法如下 1 采用适当的工具在测区表面形成直径约 15mm 的孔洞 其深度应大于混 凝土的碳化深度 测孔成孔后 应用圆刷或皮老虎吹净孔洞中的粉末和 碎屑 不得用水洗 2 采用 75 的酒精与白色酚酞末配制成浓度为 1 2 酚酞指示剂 3 将酚酞指示剂喷到测孔壁上 待混凝土新茬变色后 已碳化与未碳化界 线清楚时 用混凝土碳化深度仪测量已碳化与未碳化混凝土交界面到混 凝土表面的垂直距离 混凝土变色成紫红色的为未碳化部分 不变色的 广渠路热力管道检测方案 2010 年 9 月 北京市建设工程质量第三检测所 第 6 页 混凝土为已碳化部分 4 每处碳化深度测点的混凝土碳化深度读数准确至 0 5mm 测量不少于 3 次 取其平均值 作为该测点的混凝土碳化深度值 5 当各个碳化深度测点的碳化深度测值差值大于 2 0mm 时 可能表示该 构件的混凝土强度不均匀 因此应对每一回测区均测量碳化深度 检测范围为抽取的 11 个段管沟 管沟顶板 地板 侧墙分别按一个构件计 每个构件不少于 20 个测区 每段管道共布置不少于 60 个测区 4 5 裂缝裂缝检测检测 检测内容包括裂缝的位置 走向 长度 宽度 深度 形态及数量等 裂 缝位置 走向 长度 宽度 深度等测试数据采用表格 绘图的方法进行记录 并在测试现场留下标记 对重点裂缝进行拍照 裂缝宽度测时采用液晶式裂缝 宽度观测仪 裂缝深度测试采用超声法 超声法测裂缝深度及混凝土探伤的检测原理为 当发射换能器和接受换能 器的连线通过裂缝时 由于裂缝破坏了混凝土的连续性 声能在裂缝处产生很 大衰减 穿过裂缝传播到接受换能器的声波信号很微弱 波形畸变 其波幅或 频率与等测距的无缝混凝土比较 存在显著差异 据此可以判定裂缝深度及其 在水平方向是否畅通 采用的仪器为非金属超声检测仪 在测试时 根据被测结构的实际情况 可以采用单面平测法和对穿斜测法 单面平测法示意图如图 4 4 所示 图 4 4 单面平测法示意图 采用平测法要注意避免钢筋的影响 如上图所示 a 1 5d 当结构物的裂缝部位具有两个互相平行的测试表面时 可以采用斜测法 此法直观 可靠 条件具备时优先选用 广渠路热力管道检测方案 2010 年 9 月 北京市建设工程质量第三检测所 第 7 页 检测范围为抽取的 11 个段管沟 初步预计每段管沟测试 10 条裂缝的深度 4 6 钢筋位置及保护层厚度探测钢筋位置及保护层厚度探测 钢筋位置及混凝土保护层厚度采用钢筋保护层测试仪进行 检测方法为电 磁法 其基本原理为电磁感应 当探头探测面靠近钢筋或其他铁磁物质时 探 头输出的电信号增加 该信号被放大及补偿处理后 由探测仪直接显示检测结 果 按如下方法确定钢筋位置 1 初步确定钢筋位置 将探头放置在被检测部位表面 沿被测钢筋走向 的垂直方向匀速缓慢移动探头 根据信号提示判定钢筋位置 并做出标记 2 确定箍筋或横向钢筋位置 避开被测钢筋 在中间部位沿与被测钢筋 垂直方向用 1 的方法检测与被测钢筋垂直的箍筋或横向钢筋 并标记出其位 置 3 在相邻箍筋或横向钢筋的中间部位 沿被测钢筋的垂直方向进行检测 按如下方法测试保护层厚度 1 被测构件受力钢筋均应测定其钢筋保护层厚度 每根钢筋应检测一个 点 2 对每根钢筋测点应选取钢筋保护层厚度有代表性的部位 且宜选在结 构构件受力的不利部位 3 多根钢筋保护层厚度测定时 应在被测构件的同一断面上进行 4 每一测点应重复测试 3 次 取最小值为该测点的钢筋保护层厚度 图 4 6 1 实测钢筋分布成果图 图 4 6 2 钢筋位置测量示意图 广渠路热力管道检测方案 2010 年 9 月 北京市建设工程质量第三检测所 第 8 页 检测范围为抽取的 11 个段管沟 管沟顶板 地板 侧墙各不少于 30 个测 区 每段管道共布置不少于 90 个测区 4 7 钢筋锈蚀检测钢筋锈蚀检测 钢筋锈蚀严重影响着桥梁的承载能力 加速桥梁的损坏 一般选择钢筋可 能存在锈蚀的部位应进行钢筋锈蚀检测 采用钢筋锈蚀仪进行检测 钢筋锈蚀 检测主要的原则与方法如下 1 钢筋锈蚀状况的检测范围应为主要承重构件或承重构件的主要受力部 位 或根据一般检查结果有迹象表明钢筋可能存在锈蚀的部位 2 对外观检查发现梁 板 构件主要受力部分存在以下情况时 需进行 钢筋锈蚀状况的检测 当发现构件主要受力部分主筋位置处存在沿梁纵向有水平裂缝时 当构件主筋位置处检查的碳化深度大于原设计混凝土保护层厚度时 根据检查表明钢筋有如锈迹 锈胀等锈蚀迹象时 3 钢筋锈蚀状况检测采用半电池电位法进行 图 3 29 4 每个测区上布置测试网格 网格节点为测点 网格间距采用 20 20cm 30 30cm 20 10cm 不等 根据构件尺寸而定 测点位置距构件边 缘大于 5cm 一个测区不少于 20 个测点 5 良好状态下混凝土中钢筋锈蚀电位水平应小于 200mv 6 必要时还可进行混凝土电阻率和氯离子含量的测定 图 4 7 1 钢筋锈蚀检测示意图 图 4 7 2 钢筋锈蚀检测成果显示 检测范围为抽取的 11 个段管沟 管沟顶板 地板 侧墙各不少于 10 个测 广渠路热力管道检测方案 2010 年 9 月 北京市建设工程质量第三检测所 第 9 页 区 每段管道共布置不少于 30 个测区 4 8 雷达探测雷达探测 4 8 1 工作原理工作原理 地质雷达 也称探地雷达 Ground Penetrating Radar 简称 GPR 与探空 雷达技术相似 是一种高端的无损检测设备 通过向介质中发射超高频 106 109Hz 短脉冲电磁波 利用高频电磁脉冲的反射来控测目标物 快速获得相关 检测区域的三维详细信息 探测地下介质的分布情况 本次雷达检测采用反射波法中的剖面法进行雷达扫描 这种方法特点是发 射天线 T 和接收天线 R 的间距 称为收 发距或天线距 固定 沿测线同 步移动逐点测量的一种方式 天线距由式 D 为目标物体埋深 12 DTR 估计 测点距小于波长的 1 4 记录点位于 T 和 R 的中点 发射天线和接收天 线在每一测点都可以得到一个记录 当发射天线和接收天线同步移动时 就能 得到一个个记录组成的探地雷达剖面图像 图 4 7 1 1 雷达扫描剖面图 图 4 8 1 雷达波原理图 广渠路热力管道检测方案 2010 年 9 月 北京市建设工程质量第三检测所 第 10 页 4 8 2路面结构下空洞等不良地质情况检测路面结构下空洞等不良地质情况检测 在路面首先沿地沟线路纵向布置测线 初步拟定纵向测线间距为 100cm 沿管沟顶部横向布置侧线 横向侧线间距 2m 当检测发现路面下地沟上方有溶 洞 部密实情况时 对病害的局部区域加密测线 测线布置示意图见图 4 8 2 1 图 4 8 2 2 5 9 5 9 2 8 图 4 8 2 1 纵向测线布置 纵向测线 横向测线 间距2m 纵向测线 横向测线 间距2m 图 4 8 2 2 横向测线布置 由于管沟位于地下 1 5m 7m 部分区域达 10m 以上 采用两种雷达天线进 行扫描 即意大利 K2 雷达主机分别陪 200MHz 天线和 80MHz 天线 广渠路热力管道检测方案 2010 年 9 月 北京市建设工程质量第三检测所 第 11 页 图 4 8 2 3 意大利 200MHz 雷达检测车 表 4 8 2 道路下方土体密实度雷达探测数量 序号 管道走 向 纵向侧线长 度 m 纵向测线 数量 纵向侧线 总长度 m 环向侧线 长度 m 横向测线 数量 横向侧线 总长度 m 1东西100 约 65005 950295 2南北100 约 65005 950295 3南北100 约 65005 950295 4东西180610806 690594 5东西200 约 610006100600 6东西210610505105525 7东西20044002 1100210 8东西400 约 48002 1200420 9东西200 约 610005 9100590 10东西215 约 610755 9108637 2 11东西355617755 91771044 3 小计101005506 测线总长度15606 由于采用两种雷达天线 因此总测线长度为表 4 8 2 所示总长度的两倍 即 31212m 广渠路热力管道检测方案 2010 年 9 月 北京市建设工程质量第三检测所 第 12 页 4 8 3混凝土内部质量检测混凝土内部质量检测 检测方法 沿线路布置纵向测线进行连续检测 并布置环行横向测线 断面尺寸较大的地沟 直径或宽度 5 9m 6 6m 拟沿病害区域的衬砌纵向 布置 6 条纵向测线 断面尺寸较小的地沟 宽度 2 8m 及 2 1m 布置 4 条纵向 测线 分别位于左拱腰 右拱腰 左边墙 右边墙 拱顶及拱底 如图 4 7 3 所 示 横向测线间距 2m 管 道 中 心 线 管 道 中 心 线 5 9 5 7 管 道 中 心 线 2 8 图 4 8 3 热力地沟 小室雷达测线布置示意图 表 4 8 3 地沟混凝土内部雷达扫描数量 序号 管道走 向 纵向侧线长 度 m 纵向测线 数量 纵向侧线 总长度 m 横向侧线 长度 m 横向测线 数量 横向侧线 总长度 m 1东西100 约 660016 550825 2南北100 约 660016 550825 3南北100 约 660016 550825 4东西1806108020901800 5东西200 约 6120019 21001920 6东西2106126019 21052016 7东西20048007100700 8东西400 约 4160072001400 9东西200 约 6120019 21001920 10东西215 约 6129019 21052016 广渠路热力管道检测方案 2010 年 9 月 北京市建设工程质量第三检测所 第 13 页 11东西355621308 21751435 小计1236015482 测线总长度28042 5检测前的准备工作 首先用高压水枪清除管道内淤泥 排除积水 打开修复段的检查井顶板 并用大鼓风机吹走遗留在管道的有毒气体 利用鼓风机保持管内通风 用活鸡 进行检测 在确定管内有毒气体排尽后 施工人员下井进行地沟内进行检测作 业 检测人员随身佩戴防毒面罩 并携带氧气瓶 6采用的仪器设备 表 6 采用的仪器设备 序号仪器名称型号 规格数量主要用途 1钢筋位置探测仪ZBL R6502 测试钢筋位置及保护 层厚度 2 非金属超声波检 测仪 ZBL5202测试裂缝深度 3钢筋锈蚀检测仪SW 3C2 测试混凝土内部钢筋 是否锈蚀 4裂缝宽度仪KON FK A 3测试裂缝宽度 5雷达主机意大利 K2 1 测试混凝土及路面空 洞 不密实等病害 6雷达天线200MHz1 测试混凝土及路面空 洞 不密实等病害 7雷达天线80MHz1 测试混凝土及路面空 洞 不密实等病害 8回弹仪ZC3 A2测试混凝土强度 9碳化深度检测仪 0 8 mm 2测试混凝土碳化深度 10钢卷尺5m3测试裂缝长度 11激光测距仪PC302距离测试 广渠路热力管道检测方案 2010 年 9 月 北京市建设工程质量第三检测所 第 14 页 图 6 1 非金属超声波检测仪 图 6 2 回弹仪 图 6 3 裂缝宽度激光检测仪 图 6 4 激光测距仪 图 6 5 意大利 K2 雷达主机和 200MHz 天线 7工作进度计划 根据检测条件 结合以往检测经验 初步拟定工作计划如表 7 所示 广渠路热力管道检测方案 2010 年 9 月 北京市建设工程质量第三检测所 第 15 页 表 7 初拟工作计划 项目内容所需时间备注 现场踏勘 交通状况 管线位置及走向 记录 1 天 准备工作管道排气 清洁2 天 为保证检测人员安全 须 认真进行管道清洁 排气 等保障工作 检测 一般检测 混凝土强度检测 碳化深度检测 钢筋位置及 保护层厚度检测 雷达探测 15 天 数据处理与报告提交 资料整理 数据分析 图像 剪切 报告整理 报告审查 打印提交 5 天 合计 23 天 8安全 质量 进度保证措施 8 1 安全保证措施安全保证措施 1 安全生产是效益的保证 也是进度的保证 现场应做到文明作业 为此特制定如下安全生产 文明作业和质量监督措施 2 检测准备期 组织全部相关人员学习安全生产的有关文件和规定 学习道路交通管理法规 做好安全检测的宣传 教育 增强相关人员的安全意 识 3 建立安全工作岗位责任制 各检测组组长对其小组的作业安全负责 并负责制定有效的安全措施和应急方案 在进行道路雷达检测前应对上路人员 进行完整的施工安全教育 做好检测安全交底 同时设专职安全员进行安全监 督和检查 4 制定严格的安全生产规章制度 对违反安全规程的人员 按其情节 轻重作出相应的处罚 对安全事故苗头及时作出处理 5 进入热力管道检测前必须保证管道内废弃 有毒气体排放干净 检 测人员应携带防毒面具 并保证所携氧气瓶内氧气充足 6 进入热力管道前检测管道内温度 防止烫伤 7 检测所用的电器 电缆必须有良好的绝缘效果 电动工具要有漏电 广渠路热力管道检测方案 2010 年 9 月 北京市建设工程质量第三检测所 第 16 页 保护开关 严格按照安全用电规程作业 8 严格按照交通管理部门的要求组织编写交通组织方案 并严格执行 方案要求的各项规定 检测作业范围必须设置明显标志 夜间检测 配备足够 的设备和照明 并设置红灯区确保安全 作业前先与交通管理部门联系 取得 书面批准 持证作业 9 作业时 身穿统一工作服 佩戴安全帽及相关联络设备 着反光背 心 10 检测中必须注意对管线和道路的保护 采用无损检测手段 不得对 道路和管线造成任何损伤 11 检测完成后 清理现场 维护道路原貌 12 执行当地省 市建设工程文明施工相关管理规定 13 交通车配备垃圾袋 以备收集方便饭盒等杂物垃圾 收班时带回集 中处理 不得随意向河道 路旁抛洒杂物等 14 每天收工后应排除可能导致漏油而造成路面的污染 15 转移清场时有专人负责检查 16 现场所有人员对安全问题必须高度重视 在采取正常的防护措施 如配戴安全帽之外 还应随时做好各种应急准备 17 当发现缺氧危险时 必须立即停止作业 让作业人员迅速离开作业 现场 18 发生缺氧危险时 作业人员和抢救人员必须立即使用隔离式呼吸保 护器具 19 在存在缺氧危险的作业场所 必须配备抢救器具 如 呼吸器 梯 子 绳缆以及其他必要的器具和设备 以便在非常情况下抢救作业人员 8 2 质量保证措施质量保证措施 检测的质量好坏取决于质量保证措施