西南交通大学沪昆客专桥梁基桩无损检测实施细则

新建杭州至长沙铁路客运专线 湖南 新建杭州至长沙铁路客运专线 湖南 段桥梁基桩第三方检测段桥梁基桩第三方检测 HCJC 1HCJC 1 标段标段 无损检测实施细则无损检测实施细则 编制 龚 杰 审批 黄 充 四川交大工程检测咨询有限公司四川交大工程检测咨询有限公司 杭长铁路客运专线湖南检测项目部杭长铁路客运专线湖南检测项目部 二二 一一 年八月十七日年八月十七日 I 目目 录录 第一章 基本规定 2 一 适用范围 2 二 检测依据 2 三 检测工作流程 2 四 常用检测方法和适用范围 3 五 检测内容 方法 数量与实施 5 六 管理职责 5 七 检测单位 含施工单位的检测机构 基本要求 6 第二章 检测工作程序 7 一 基桩质量检测 7 二 不合格项处理 22 三 成果提交和检测报告要求 23 附 录 25 2 第一章 基本规定 一 适用范围 本细则适用于四川交大工程检测咨询有限公司杭长铁路客运专线湖南检测项 目部 对新建杭州至长沙铁路客运专线 湖南 段桥梁基桩第三方检测 HCJC 1 标段无损检测工作 二 检测依据 1 铁道部 关于做好客运专线铁路基桩检测工作的通知 铁建设函 2006 464号 2 铁道部 客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准 铁建设 2005 160号 3 铁道部 客运专线铁路桥涵工程施工技术指南 TZ213 2005 4 铁道部 铁路工程基桩检测技术规程 TB10218 2008 5 铁道部 铁路建设工程监理规范 TB10402 2007 J269 2007 6 国家 铁道部其它相关标准 规范 7 招标文件和相关图纸及资料等 检测过程中 在采用以上文件和标准时 必须采用有效版本 禁止采用过期 或失效文件和规范 三 检测工作流程 检测项目部进场后 应制定有关检测工作流程 报监理批准后实施 重点做 好以下工作 1 检测工作应与工程施工同步进行 在工程施工的同时 检测单位应及时收 集受检工程的设计及施工信息 为检测工作和报告编写准备基本资料 2 实施检测前应对仪器设备进行检查调试 确保检测仪器设备在计量检定周 期的有效期内 3 施工单位应与检测项目部保持信息通畅 并按附表 1 格式提出报检计划 经监理工程师确认后 至少提前 24 小时通知检测项目部进行现场检测 检测单位收到施工单位报检计划后 应按施工单位申请时间按时到现场检测 如果检测推后 则应及时通知报检单位和监理单位 否则承担因此发生的后果 4 施工单位应当在检测工程师到达现场前 按要求做好现场相关配合工作 以确保检测工作的顺利开展 3 5 现场检测前 施工单位按附表 2 向检测项目部提供基桩工程基本资料 6 现场检测完成之后 现场检测工程师应该能够根据测试数据初步分析判断 检测结果 尽快告知施工单位是否可以进行下一道工序施工 并于 24 小时内将 书面中间结果报告 附表 5 报监理单位 7 当检测发现有严重质量问题时 检测项目部要及时上报建设指挥部和监理 单位 并由总监组织召开专题会议 形成处理意见 上报建设指挥部批准 报公 司核备 当采用其它检测方法进行验证时 应报监理单位审核和指挥部批准 确保检 测质量满足设计和规范要求 8 检测开始时间应符合下列规定 1 桥梁受检基桩混凝土强度至少达到设计强度的 70 或龄期不少 14 天 或按设计要求执行 如有 2 其它项目检测开始时间由检测项目部提出计划 报监理单位批准 9 现场检测期间 应遵守国家和施工现场安全生产规定 当现场操作环境不 符合仪器设备使用要求时 应采用有效的防护措施 10 桥梁基桩无损检测工作流程按图 1 1 执行 其它项目的检测流程由检测 项目部提出 报监理单位批准 四 常用检测方法和适用范围 无损检测的方法 内容 数量和实施应严格按照设计文件 规程或合同约定 的有关方法和要求执行 常用的检测方法 目的和适应范围按表 1 1 执行 当 采用本细则中没有明确的方法时 应由检测项目部报监理单位审核后 报指挥部 批准和公司核备 在实际检测过程中 检测项目部和监理单位应根据检测合同要求和现场情况 确定具体方法 以保证检测质量为前提 并做好记录和确认工作 如合同或设计 文件中规定的检测方案与现场具体情况不符时 检测项目部要提出变更要求 送 监理单位审核后 报公司批准和公司备案 表 1 1 基桩无损检测方法一览表 检测方法检测目的适用范围检测数量 瞬态激振时域频域法 低应变反射波法 检测桩身缺陷及其位置 判定桩身完整性类别 未预埋声测管的混凝土灌注桩 桩总数的 100 声波透射法 检测混凝土灌注桩桩身 缺陷及其位置 范围和程度 判定桩身完整性类别 预埋声测管的的混凝土灌注桩 桩总数的 100 4 图 1 1 桥梁基桩无损检测工作流程 桩基施工单位提前 24 小时 通知检测单位和监理单位 正式检测报告 7 天内提供 检测单位 强度 龄期满足要 求 现场检测 施工 监理人员在场 监理单位 现场准备 计算结果分析评价 下一道工序 资料收集 中间结果报告 合格 验证检测 分析论证 是 现场测试完成后 24 小时内 是 否 报监理确认 仪器设备检定 否 5 五 检测内容 方法 数量与实施 对于桥梁基桩工程 检测内容 检测桩身完整性 判定桩身缺陷程度及位置 检测方法 完整性检测采用低应变反射波法检测或声波透射法检测 检测数量 完整性检测按桩总数的 100 检测 实施单位 1 完整性检测由业主统一招标确定的检测项目部进行 监理单位全部见证 检验 施工单位不再重复检测 但应派员配合检测过程 对因施工单位原因造成 声测管堵塞或基桩质量有异议的采用钻芯法复测 由指挥部和施工单位共同确定 检测项目部进行钻孔和送样检测 检测项目部和监理单位对钻孔 取样 送样 试压和声波透射法检测进行全过程旁站 其它基桩同样 2 承载力检测由施工单位按设计要求组织进行 监理单位全部旁站 设计单 位现场确认 六 管理职责 1 严格按投标承诺和合同约定配备各种检测设备和人员 检测项目部现场的 设备能力 人员组织 技术水平 服务意识 协调工作 技术支持和后勤保障等 应保证工程检测质量 满足工程施工进度安排 不得影响施工单位的下一道工序 施工 2 在检测项目实施中 应选用技术能力强 业务水平高 对工程质量把握能 力强且具有执业资格的工程技术人员作为检测工程师 3 检测项目部应配备性能良好的检测设备 其数量应充分满足工程检测需要 检测仪器应选用可靠性好 灵活便捷 自动化程度高的设备 4 检测机构和人员必须保证独立性 诚实性和公正性 不得参加有损公正性 的人际交往活动 不得有伪造数据 报告等弄虚作假行为 5 检测人员有权抵制不正当的行政干预 不正当的商业和财务等方面的压力 和影响 并有权向公司 指挥部或法定管理部门举报有损公正性的检测行为 对 发现的质量问题可直接向公司报告 6 严格执行国家和铁道部的有关技术规程和公司有关工程管理办法 自觉接 受本标段公司的领导 接受监理工程师的监理 与工程施工单位密切配合 7 按时参加监理单位组织召开的专题检测会议 6 8 严格按施工单位的报检计划进行现场检测 按时向监理单位提交检测中间 结果 9 按时向监理和业主报送检测报告 统计报表和相关资料 七 检测项目部基本要求 1 检测项目部拟委派的检测人员应能满足检测工作需要 具有良好的职业 道德和专业技术水平 具备相应执业资格 身体健康 年龄 职称结构合理 2 检测项目负责人应具有较强的组织协调能力和较高的专业技术水平 高 级技术职称或注册工程师 五年以上的检测经验 3 参与本检测项目的各专项主要检测技术人员必须具有工程系列中级及以 上技术职称和专项检测上岗证书 其他检测人员要具有现场检测经验和专项上岗 证书 4 参与本项目检测人员必须与投标书相符 不得随意更换 如确需更换必 须报建设单位主管部门同意 检测项目部项目负责人和技术负责人必须常驻现场 离开现场 2 天以上的 须经指挥部主管部门同意 5 检测项目部配备与检测方法相应的各种先进的检测仪器 设备 其数量 和质量应满足检测工作需要 检测项目部应配备交通运输工具 通讯及办公设备 其数量和质量应满足检测工作需要 并不低于投标中的承诺标准 检测方法和检 测仪器 设备应符合检测规程 验收标准及设计文件的要求 检测仪器应通过技 术鉴定 并具有产品合格证书和计量检定证书 并在有效期内使用 6 检测项目部不得转让或分包本项目检测业务 7 现场检测机构设置要求 1 检测项目部应根据检测工程项目的特点 在现场设置项目检测机构 2 现场检测机构应设置合理 交通便利 满足现场检测要求 3 现场检测机构在检测实施过程中应生活自理 独立办公 不得与被检测 项目部发生利益关系 8 检测项目部对检测结果的准确性负全部责任 并承担因自身检测失误产 生的相应法律责任和经济损失 施工单位的检测机构责任主体为施工单位 7 第二章 检测工作程序 一 基桩质量检测 一 低应变法 1 概述 低应变反射波法 瞬态激振时域频域分析法 采用瞬态激振方式 通过实测桩 顶加速度或速度信号的时域 频域特征 采用一维弹性波动理论分析判定基桩桩 身完整性质量 即桩身存在的缺陷位置及其影响程度 低应变反射波法属于快速普查桩的施工质量的一种半直接法 对于有疑问的 桩应采用其他方法进行检测验证 2 检测仪器 1 检测仪器应通过技术鉴定 并具有产品合格证书和计量检定证书 2 仪器设备应定期进行全面检查和调试 其技术指标应符合仪器质量标准 3 检测系统应具有信号滤波 放大 显示 储存和信号处理分析功能 4 根据桩型及检测目的 宜选择不同大小 不同质量的力锤 力棒 手锤和 不同材质的激振头 以获得所需的激振频率和能量 力锤可装有力传感器 5 信号采集及处理仪和传感器性能应符合现行行业标准 基桩动测仪 JG T 3055 的有关规定 3 检测前准备 1 施工单位填写报检表 见表 1 监理单位签字 至少提前 24 小时提交给 现场检测人员 2 施工单位应按表 2 提供工程相关参数和资料 3 施工单位对报检的基桩必须做好准备工作 并达到以下要求 桩顶检测时标高应为设计标高 要求受检桩桩顶的混凝土质量 截面尺寸应与桩身设计条件基本相同 灌注桩应凿去桩顶浮浆或松散破损部分 并露出坚硬的混凝土表面 对 CFG 桩头宜采用切割机处理 桩顶表面应平整干净且无积水 在实心桩的中心位置打磨出直径约为 10cm 的平面 距桩中心 2 3 半径处 8 对称布置打磨 2 4 处 直径约为 6cm 的平面 打磨面应平顺光洁密实 D 0 8m 0 8m D 1 25m 1 25m D 2 0m 图 2 1 不同桩径对应打磨点数及位置示意图 当桩头与垫层相连时 相当于桩头处存在很大的截面阻抗变化 对测试 信号会产生影响 因此 测试时 当桩头侧面与垫层相连时 除非对测 试信号没有影响 否则应断开 4 现场检测 1 检测前受检桩应符合下列规定 桩身混凝土强度应达到设计强度的 70 或桩身混凝土龄期不少于 14d 打入或静压式预制桩的检测应在相邻桩打完后进行 2 传感器安装和激振操作应符合下列规定 传感器安装部位应清理干净 不得有浮动砂土颗粒存在 不得安装于松 动的石子上 传感器安装应与桩轴线平行 用黄油或其它粘结耦合剂粘结时 应具有足够的粘结强度 传感器底面 粘结剂越薄越好 在信号采集过程中 传感器不得产生滑移或松动 实心桩的激振点位置应选择在桩中心 测量传感器安装位置宜为距桩中 心 2 3 半径处 激振点处混凝土应密实 不得有破损 激振时激振点与混 凝土接触面应点接触 见图 2 2 空心桩的激振点与测量传感器安装位置宜在同一水平面上 且与桩中心 连线形成的夹角宜为 90 度 激振点与测量传感器安装位置宜为桩壁厚的 1 2 处 见图 2 3 激振点与测量传感器安装位置应避开钢筋笼主筋的影响 激振方向沿桩轴线方向 采用力棒激振时 应自由下落 不得连击 采 用力棒或自由落锤 激振能量可控性和信号重复性比用榔头式锤敲击效 果好 9 图 2 2 实心桩点位布置示意图 图 2 3 空心桩点位布置示意图 激振锤和激振参数宜通过现场对比试验选定 短桩或浅部缺陷桩的检测 宜采用轻锤快击窄脉冲激振 长桩 大直径桩或深部缺陷桩的检测宜采 用重锤宽脉冲激振 也可采用不同的锤垫来调整激振脉冲宽度 现场实 际操作应综合应用手锤和力棒 激振能量在能看到桩底反射的前提下尽量小 可减少桩周参加振动的土 体 以减小土阻力对波形的影响 3 测试参数设定应符合下列规定 时域信号记录的时间段长度应在 2L c 时刻后延续不少于 5ms 幅频信号 分析的频率范围上限不应小于 2000Hz 设定桩长应为桩顶测点至桩底的施工桩长 桩身波速可根据本地区同类型桩的测试值初步设定 也可以制作模型桩 测定 采样时间间隔或采样频率应根据桩长 桩身波速和频域分辨率合理选择 传感器的灵敏度值应按计量检定结果设定 4 信号采集和筛选应符合下列规定 根据桩径大小 桩心对称布置 2 4 个检测点 各检测点重复检测次数不 宜少于 3 次 且检测波形应具有良好的一致性 当信号干扰较大时 可采用信号增强技术进行重复激振 提高信噪比 不同检测点及多次实测时域信号一致性较差时 应分析原因 排除人为 和检测仪器等干扰因素 增加检测点数量 重新检测 信号不应失真和产生零漂 信号幅值不应超过测量系统的量程 对存在缺陷的桩应改变检测条件重复检测 相互验证 10 5 资料处理 1 桩身完整性分析宜以时域曲线为主 辅以频域分析 并结合地质资料 施工资料和波形特征等因素进行综合分析判定 2 桩身波速平均值的确定 当桩长已知 桩底反射信号明显时 选取相同条件下不少于 5 根 类桩 的桩身波速按下式计算桩身平均波速 2 1 n i im c n c 1 1 2 2 T L ci 10002 2 3fLci 2 式中 桩身波速的平均值 m s m c 参与统计的第 根桩的桩身波速值 m s i ci 测点下桩长 m L 时域信号第一峰与桩底反射波峰间的时间差 ms T 幅频曲线上桩底相邻谐振峰间的频差 Hz 计算时不宜取第一与第f 二峰 参与波速平均值计算的基桩数量 5 nn 当桩身波速平均值无法按上述方法确定时 可根据本地区相同桩型及施 工工艺的其它基桩工程的测试结果 并结合桩身混凝土强度等级与实践 经验综合确定 如具备条件 可制作同混凝土强度等级的模型桩测定波速 也可根据钻 取芯样测定波速 确定基桩检测波速时应考虑土阻力及其它因素的影响 3 桩身缺陷位置应按下列公式计算 2 4cTL 2000 1 2 5 2 1 f c L 式中 测点至桩身缺陷的距离 m L 时域信号第一峰与缺陷反射波峰间的时间差 ms T 11 幅频曲线上缺陷相邻谐振峰间的频差 Hz f 桩身波速 m s 无法确定时用值替代 c m c 4 桩身完整性类别应结合缺陷出现的深度 测试信号衰减特性以及设计桩 型 成桩工艺 地质条件 施工情况 按规定和表 2 1 所列实测时域或幅频信 号特征进行综合判定 表 2 1 桩身完整性判定 类别时域信号特征幅频信号特征 2L c 时刻前无缺陷反射波 有 桩底反射波 桩底谐振峰排列基本等间距 其相邻频差 f c 2L 2L c 时刻前出现轻微缺陷反射 波 有桩底反射波 桩底谐振峰排列基本等间距 其相邻频差 f c 2L 轻微缺陷 产生的谐振峰与桩底谐振峰之间 的频差 f c 2L 2L c 时刻前有明显缺陷反射波 缺陷谐振峰排列基本等间距 其相邻频差 f c 2L 2L c 时刻前出现严重缺陷反射 波 无桩底反射波 或因桩身浅部严重缺陷使波形 呈现低频大振幅衰减振动 无桩底 反射波 或按平均波速计算的桩长明显 短于设计桩长 缺陷谐振峰排列基本等间距 相邻频差 f c 2L 无桩底谐 振峰 或因桩身浅部严重缺陷只出 现单一谐振峰 无桩底谐振峰 注 对同一场地 地质条件相近 桩型和成桩工艺相同的基桩 因桩端部分 桩身阻抗与持力层阻抗相匹配导致实测信号无桩底反射波时 可参照本场地同条 件下有桩底反射波的其他桩实测信号判定桩身完整性类别 5 对于混凝土灌注桩 采用时域信号分析时 应结合有关施工和地质资料 正确区分混凝土灌注桩桩身截面渐扩后陡降恢复至原桩径产生的一次同相反射 或由扩径突变处产生的二次同相反射 以避免对桩身完整性的误判 6 对于嵌岩桩 当桩底时域反射信号为单一反射波且与锤击脉冲信号同相 时 应结合地质和设计等有关资料以及桩底同相反射波幅的相对高低来判断嵌岩 12 质量 必要时采取钻芯法核验桩端嵌岩情况 7 应正确区分浅部缺陷反射和大头桩大头部分恢复至原桩径产生的同相反 射 以避免对桩身完整性的误判 必要时可采取开挖方法查验 8 出现下列情况之一 桩身完整性判定宜结合其他检测方法进行 实测信号复杂 无规律 无法对其进行准确分析和评价 当桩长的推算值与实际桩长明显不符 且又缺乏相关资料加以解释或验证 桩身截面渐变或多变 且变化幅度较大的混凝土灌注桩 9 对采用低应变反射波法检测有疑问的桩 应进行验证检测 桩身浅部存在缺陷可开挖验证 桩身深部或桩底存在缺陷时可采用钻芯法进行验证 根据实际情况采用静载试验 钻芯法 高应变法或开挖进行验证 二 声波透射法检测 1 概述 声波透射法检测桩身结构完整性的基本原理是 由超声脉冲发射源在混凝土 内激发高频弹性脉冲波 并用高精度的接收系统记录该脉冲波在混凝土内传播过 程中表现的波动特征 当混凝土内存在不连续或破损界面时 缺陷面形成波阻抗 界面 波到达该界面时 产生波的透射和反射 使接收到的透射能量明显降低 当混凝土内存在松散 蜂窝 孔洞等缺陷时 将产生波的散射和绕射 根据波的 初至到达时间和波的能量衰减特征 频率变化及波形畸变程度等特性 可以获得 测区范围内混凝土的声学参数 测试记录不同测试剖面对面和斜面的超声波动特 征 经过处理分析就能判别测区内混凝土的参考强度和内部存在缺陷的性质 大 小及空间位置 在基桩施工前 根据桩直径的大小预埋一定数量的声测管 作为换能器的通 道 测试时每两根声测管为一组 通过水的耦合 超声脉冲信号从一根声测管中 的换能器发射出去 在另一根声测管中的换能器接收信号 声波检测仪测定有关 参数并采集记录储存 换能器由桩底同时从下往上依次检测 遍及各个截面 13 桩周土 打印机计算机 数据处理 信号输出 信号输入参数设定 非金属超声波检测仪 声测管 桩 换能器 测试系统 被测系统 电缆 图 2 4 基桩声波透射法检测系统框图 声波透射法测桩的特点 检测全面 细致 现场操作简便 迅速 不受桩长 长径比的限制 一般也不受场地限制 2 检测仪器 1 声波发射与接收换能器应符合下列要求 圆柱状径向振动 沿径向无指向性 外径小于声测管内径 有效工作面轴向长度不大于 150mm 谐振频率宜为 30 60kHz 水密性满足 1MPa 水压不渗水 2 声波检测仪应符合下列要求 具有实时显示和记录接收信号的时程曲线以及频率测量或频谱分析功能 声时测量分辨力优于或等于 0 5 s 声波幅值测量相对误差小于 5 系统 频带宽度为 1 200kHz 系统最大动态范围不小于 100dB 声波发射脉冲宜为阶跃或矩形脉冲 电压幅值不宜小于 500V 声波检测仪应采用具有自动记录功能的仪器 3 声测管埋设 基桩施工单位必须高度重视和严格声测管埋设工作 监理要加强事前提醒和 过程检查 检测项目部要向施工单位进行事先提示 确保声测管埋设一次合格 杜绝声测管堵塞现象 1 材质与埋设 声测管应采用金属管 内径不宜小于 40mm 管壁厚不应小于 2 5mm 声测管应下端封闭 上端加盖 管内无异物 声测管采用绑扎方式与钢 筋笼连接牢固 不得焊接 声测管连接应积极采用外加套筒焊接方式进 行 杜绝连接处断裂和堵管现象 连接处应光滑过渡 不漏水 管口应 14 高出桩顶 100mm 以上 且各声测管管口高度应一致 2 保证声测管在成桩后相互平行 声测管应沿桩截面外测呈对称形状布置 如图 2 5 布置并编号 沿直径布置 呈三角形布置 呈四方形布置 D 800mm 800mm D 2000mm D 2000mm 图 2 5 声测管布置示意图 注 图中阴影为声波的有效检测范围示意 检测剖面编组分别为 1 2 1 2 1 3 2 3 1 2 1 3 1 4 2 3 2 4 3 4 4 现场检测前准备工作应符合如下规定 调查 收集待检工程及受检桩的相关技术资料和施工记录 包括 桩的 类型 尺寸 标高 施工工艺 地质状况 设计参数 桩身混凝土参数 施工过程及异常情况记录等信息 检查测试系统的工作状况 采用标定法确定仪器系统延迟时间 参考 建 筑基桩检测技术规范 JGJ 2003 条文说明 计算声测管及耦合水层声时 修正值 将伸出桩顶的声测管切割到同一标高 测量管口标高 作为计算各测点 高程的基准 将各声测管内注满清水 封口待检 在放置换能器前 检查声测管畅通情况 以免换能器卡住或换能器电缆 15 被拉断 造成损失 准确测量桩顶面相应声测管之间外壁净距离 作为相应的两声测管间管 距精确至 1mm 测试时径向换能器宜配置扶正器 保证换能器在管中居中 又保护换能 器在上下提升中不致与管壁碰撞 损坏换能器 桩身强度应达到混凝土设计强度的 70 或混凝土龄期不少于 15d 5 现场检测 现场检测过程宜分两个步骤进行 首先是采用平测法对全桩各个检测剖面进 行普查 找出声学参数异常测点 然后 对声学参数异常的测点采用加密测试 必要时采用斜测或扇形扫测等细测方法进一步检测 这样一方面可以验证普查结 果 另一方面可以进一步确定异常部位的范围 为桩身完整性类别的判定提供可 靠依据 1 将发射与接收声波换能器通过深度标志分别置于两根声测管中同一高度的 测点处 2 设置好仪器参数 进行检测 3 发射与接收声波换能器应以相同标高或保持固定高差同步升降 测点间距 不宜大于 250mm 4 实时显示和记录接收信号的时程曲线 读取声时 首波峰值和周期值 宜 同时显示频谱曲线及主频值 5 将多根声测管以两根为一个检测剖面进行全组合 分别对所有检测剖面完 成检测 6 在桩身质量可疑的测点周围 应加密测点 或采用斜测 扇形扫测进行复 测 进一步确定桩身缺陷的位置和范围 7 在同一根桩的各检测剖面的检测过程中 声波发射电压和仪器设置参数应 保持不变 8 当声测管出现堵管情况时 按以下规定执行 埋有两根或三根声测管 当某一根声测管桩底堵管采用斜测法时 两个 换能器中点连线的水平夹角不应大于 40 埋有四根声测管 当对角线上两根声测管堵管采用斜测法时 两个换能 器中点连线的水平夹角不应大于 40 可采用斜测法检测 其它情况下 在所堵声测管附近钻芯 检测桩身混凝土完整性 并用钻 16 芯孔作为通道进行声波透射法检测 此时应注意钻芯孔垂直度变化使发 射和接受换能器间距变化对检测信号的影响 6 资料处理 1 声学参数的计算和波形记录 各测点的声时 声速 v 波幅及主频 f 应根据现场检测数据 按下列各 c t p A 式计算 并绘制声速 深度 v z 曲线和波幅 深度 z 曲线 需要时可绘制辅 p A 助的主频 深度 f z 曲线 2 6 0 tttt ici 2 7 ci i t l v 2 8 0 lg20 a a A i pi 2 9 i i T f 1000 式中 第 i 测点声时 ci ts 第 i 测点声时测量值 i ts 仪器系统延迟时间 0 ts 声测管及耦合水层声时修正值 ts 每检测剖面相应两声测管的外壁间净距离 mm l 第 i 测点声速 km s i v 第 i 测点波幅值 dB pi A 第 i 测点信号首波峰值 v i a 零分贝信号幅值 v 0 a 第 i 测点信号主频值 kHz 也可由信号频谱的主频求得 i f 第 i 测点信号周期 i Ts 2 判定依据 桩身混凝土缺陷应根据下列方法综合判定 声速低限值判据 当实测混凝土声速值低于声速临界值时应将其视为可疑缺陷区 17 2 10 Di vv 式中 第 i 个测点声速值 km s i v 声速临界值 km s D v 声速临界值采用正常混凝土声速平均值与 2 倍声速标准差之差 即 2 11 vD vv 2 2 12 n i i n v v 1 2 13 n i i v n vv 1 2 1 式中 正常混凝土声速平均值 km s v 正常混凝土声速标准差 v 第 i 个测点声速值 km s i v n 测点数 当检测剖面 n 个测点的声速值普遍偏低且离散性很小时 宜采用声速低限值 判据 即实测混凝土声速值低于声速低限值时 可直接判定为异常 2 14 Li vv 式中 第 i 个测点声速值 km s i v 声速低限值 km s L v 声速低限值应由预留同条件混凝土试件的抗压强度与声速对比试验结果 结 合本地区实际经验确定 波幅判据 波幅异常时的临界值判据应按下列公式计算 2 15 n i pim A n A 1 1 2 166 mpi AA 式中 波幅平均值 dB m A n 检测剖面测点数 当式上述成立时 波幅可判定为异常 18 PSD 判据 当采用斜率法的 PSD 值作为辅助异常点判据时 PSD 值应按下列公式计算 2 17tKPSD 2 18 1 1 ii cici zz tt K 2 19 1 cici ttt 式中 第 i 测点声时 ci ts 第 i 1 测点声时 1 ci ts 第 i 测点深度 m i z 第 i 1 测点深度 m 1 i z 根据 PSD 值在某深度处的突变 结合波幅变化情况 进行异常点判定 当采用信号主频值作为辅助异常点判据时 主频 深度曲线上主频值明显降 低可判定为异常 3 桩身完整性类别应结合桩身混凝土各声学参数临界值 PSD 判据 混凝 土声速低限值以及桩身可疑点加密测试 包括斜测或扇形扫测 后确定的缺陷范围 按表 2 2 的特征进行综合判定 表 2 2 桩身完整性判定 类 别特 性 I各检测剖面的声学参数均无异常 无声速低于低限值异常 II某一检测剖面个别测点的声学参数出现异常 无声速低于低限值异常 III 某一检测剖面连续多个测点的声学参数出现异常 两个或两个以上检测剖面在同一深度测点的声学参数出现异常 局部混凝土声速出现低于低限值异常 IV 某一检测剖面连续多个测点的声学参数出现明显异常 两个或两个以上检测剖面在同一深度测点的声学参数出现明显异常 桩身混凝土声速出现普遍低于低限值异常或无法检测首波或声波接收信号严 重畸变 三 钻芯法检测 1 概述 19 钻芯法是检测钻 冲 孔 人工挖孔等现浇混凝土灌注桩成桩质量的一种有效 手段 不受场地条件的限制 特别适用于大直径混凝土灌注桩的成桩质量检测 其主要目的有 1 对桩身混凝土质量有疑问时进行验证性检测 或声测管堵塞无法进行声波 检测时进行补充检测 2 桩底沉渣是否符合设计或规范的要求 3 桩底持力层的岩土性状 强度 和厚度是否符合设计或规范要求 4 测定桩长是否与施工记录桩长一致 2 仪器设备 1 钻芯法检测混凝土灌注桩宜采用液压操纵的钻机 并配有相应的钻塔和牢 固的底座 钻机设备参数应符合如下规定 额定最高转速不低于 790 转 分 转速调节范围不少于 4 档 额定配用压力不低于 1 5MPa 2 钻机应采用单动双管钻具 并配备有相应的孔口管 扩孔器 卡簧 扶正 稳定器 及可捞取松软渣样的钻具 钻杆应顺直 直径宜为 50mm 3 钻头应根据混凝土设计强度等级选用合适粒度 浓度 胎体硬度的金刚石 钻头 且内径不得小于 100mm 钻头胎体不得有肉眼可见的裂纹 缺边 少角 倾斜及喇叭口变形 4 应选用排水量为 50 160L min 泵压为 1 0 2 0MPa 的水泵 5 锯切芯样试件用的锯切机应具有冷却系统和牢固夹紧芯样的装置 配套使 用的金刚石圆锯片应有足够刚度 6 芯样试件端面的补平或磨平应采用专用的补平器和磨平机 3 现场操作 1 每根受检桩的钻芯孔数和钻孔位置宜符合如下规定 桩径小于 1 2m 的钻 1 孔 桩径为 1 2 1 6m 的钻 2 孔 桩径大于 1 6m 的钻 3 孔 当钻芯孔为一个时 宜在距桩中心 10 15cm 的位置开孔 当钻芯孔为 两个或两个以上时 开孔位置宜在距桩中心 0 15 0 25D 内均匀对称布 置 对桩底持力层的钻探 每桩受检桩不应少于一孔 且钻探深度应满足设 20 计要求 2 钻机操作 钻机设备安装必须周正 稳固 底座水平 钻机立轴中心 天轮中心 天 车前沿切点 与孔口中心必须在同一铅垂线上 应确保钻芯过程中钻机不 发生倾斜 移位 钻芯孔垂直度偏差 0 5 桩顶面与钻机底座的距离较大时 应安装孔口管 孔口管应垂直且牢固 钻进过程中 钻孔内循环水流不得中断 应根据回水含砂量及颜色调整 钻进速度 提钻卸取芯样时 应拧卸钻头和扩孔器 严禁敲打卸芯 钻进技术参数 钻头压力 根据混凝土芯样的强度与胶结好坏而定 一般要求初压 0 2MPa 正常压力 1MPa 转速 回次初转宜为 100r min 正常钻进时采用高速 芯样胶结强度 低时采用低速 冲洗液量 视钻头大小而定 一般为 60 120L min 3 钻芯技术操作 桩身钻芯操作 桩身混凝土钻芯每回次进尺宜控制在 1 5m 内 应对钻机立轴垂直度进行校 正 松散的混凝土应采用合金钻 烧结法 钻取 桩底钻芯操作 一般钻至桩底时 应采用减压 慢速钻进 若遇钻具下降 应立即停钻 及 时测量机上余尺 准确记录孔深及有关情况 当持力层为中 微风化岩石时 可 将桩底 0 5m 左右的混凝土芯样 0 5m 左右的持力层以及沉渣纳入同一回次 当 持力层为强风化岩层或土层时 钻至桩底时 立即改用合金钻头干钻反循环吸取 法等适宜的钻芯方法和工艺钻取沉渣并测定厚度 持力层钻芯操作 应采用适宜的方法对桩底持力层岩土性状进行鉴别 对中 微风化岩的桩底 持力层 应采用单动双管钻具钻取芯样 如果是软质岩 拟截取的芯样应及时包 裹浸泡在水中 避免芯样受损 根据钻取芯样和岩石单轴抗压强度试验结果综合 判定岩性 对于强风化岩层或土层 宜采用合金钻钻取芯样 并进行动力触探或 21 标准贯入试验等 试验宜在距桩底 50cm 内进行 并准确记录试验结果 根据试 验结果及钻取芯样综合鉴别岩性 4 现场记录 钻取的芯样应由上而下按回次顺序放进芯样箱中 芯样侧面上应清晰标 明回次数 块号 本回次总块数 钻机操作人员应按附表 1 1 的格式及 时记录钻进情况和钻进异常情况 并对芯样质量做初步描述 钻芯过程中 应按附表格式对芯样混凝土 桩底沉渣以及桩端持力层等 进行详细编录 钻芯结束后 应对芯样和标有工程名称 桩号 钻芯孔号 芯样试件采 取位置 桩长 孔深 检测项目部名称的标示牌的全貌进行拍照 4 芯样试件制作与抗压试验 1 芯样截取规定 当桩长小于 10m 时 每孔截取 2 组芯样 当桩长为 10 30m 时 每孔截 取 3 组 当桩长大于 30m 时 不少于 4 组 上部芯样位置距桩顶设计标高不宜大于 1 倍桩径或 1m 下部芯样位置距 桩底不大于 1 倍桩径或 1m 中间芯样宜等间距截取 缺陷位置能取样时 应截取一组芯样进行混凝土抗压试验 当同一基桩的钻芯孔数大于一个 其中一孔在某深度存在缺陷时 应在 其他孔的该深度处截取芯样进行混凝土抗压试验 2 芯样制作 芯样的加工和制作应按 铁路工程结构混凝土强度检测规程 TB10426 2004 进行 3 芯样试件抗压 芯样试件制作完毕后 即可进行抗压强度试验 混凝土芯样试件的抗压强度试验应按现行国家标准 普通混凝土力学性 能试验方法 GB T50081 2002 的有关规定执行 抗压强度试验后 当发现芯样试件平均直径小于 2 倍试件内混凝土粗骨 料最大粒径 且强度值异常时 则该试件的强度值无效 不参与统计平 均 混凝土芯样试件抗压强度应按下列公式计算 22 2 20 2 4 d P fcu 式中 混凝土芯样试件抗压强度 MPa 精确至 0 1MPa cu f P 芯样试件抗压试验测得的破坏荷载 N d 芯样试件的平均直径 mm 混凝土芯样试件抗压强度折算系数 应考虑芯样尺寸效应 钻 芯机械对芯样扰动和混凝土成型条件的影响 通过试验统计确 定 当无试验统计资料时 宜取为 1 0 5 检测数据分析与判定 1 每组混凝土芯样试件抗压强度代表值应按一组三块试件强度换算值的平均 值确定 同一受检桩同一深度部位有两组或多组以上混凝土芯样试件抗压强度代 表值时 取其平均值为该桩该深度处混凝土芯样试件抗压强度代表值 2 单桩混凝土芯样试件抗压强度代表值为 该桩不同深度位置的混凝土芯样 试件抗压强度代表值中的最小值 3 桩端持力层性状应根据芯样特征 岩石单轴抗压强度试验 动力触探或标 准贯入试验结果 综合判定桩端持力层岩土性状 4 桩身完整性应结合钻芯孔数 现场混凝土芯样特征 芯样单轴抗压强度试 验结果 按表 2 1 和表 2 4 进行综合判定 表 2 4 桩身完整性判定 类别特 征 混凝土芯样连续 完整 表面光滑 胶结好 骨料分布均匀 呈长柱状 断口吻合 仅见少量气孔 混凝土芯样连续 完整 胶结较好 骨料分布基本均匀 呈柱状 断口基 本吻合 局部见蜂窝 麻面 沟槽 大部分混凝土芯样胶结较好 无松散 夹泥严重离析或分层现象 但有下 列情况之一 局部混凝土芯样破碎且破碎长度不大于 10cm 骨料分布不均匀 多呈短柱状或块状 23 蜂窝 麻面 沟槽连续 局部混凝土芯样破碎且破碎长度大于 10cm 混凝土芯样任一段松散 夹泥严重离析或分层 钻进困难或无法钻进 5 成桩质量评价应按单桩进行 当出现下列情况之一时 应判定该受检桩不 满足设计要求 桩身完整性类别为 类的桩 受检桩混凝土芯样试件抗压强度代表值小于混凝土设计强度等级的桩 桩长 桩底沉渣厚度不满足设计或规范要求的桩 桩底持力层岩土性状 强度 或厚度未达到设计或规范要求的桩 6 钻芯孔偏出桩外时 仅对钻取芯样部分进行评价 7 对钻芯孔应该注浆回填 二 不合格项处理 在检测过程中发现不合格项后 首先检查仪器设备是否正常 现场操作是否 存在疏漏 必要时采用不同仪器进行对比检测 如果检测结果一致 则对检测不 合格项进行确认 并在第一时间上报指挥部和监理单位 如施工单位对检测结果存在疑问 检测项目部应向施工单位及现场监理了解 工程施工情况 进行必要的说明 必要时建议业主会同施工 设计 监理及检测 项目部召开会议进行会商 对已确定的不合格项 施工单位应制定处理方案并报监理审定后实施 不合 格项处理后 应及时向检测项目部报请复检 直至检测合格为止 三 成果提交和检测报告要求 1 现场检测数据要求规范化 按规定格式用钢笔书写 字迹工整 清晰 准确 完整 保证所记录的信息能使已完成的检测具有追溯性 2 检测数据处理要保证科学 准确 公正 严禁任何形式的篡改 编造等 弄虚作假行为 3 检测数据处理过程要保证快速 准确 不影响工程的下道工序进行 检 测结果要真实可靠 检测结果须经专业负责人科学分析判定后 由项目总工 技 术负责人 审核签认 24 4 中间结果 1 对基桩 路基填筑等影响下道工序施工的检测项目 检测项目部应在检测 完成后 24 小时内将检测结果或对质量的分析判断结果按附表格式及时反馈给施 工单位和监理单位 对于重大质量问题应在 6 小时将结果报送给指挥部和公司 2 对未有时间要求的检测项目 检测项目部应在检测任务完成后 48 小时内 将结果按附表格式反馈给施工单位和监理单位 5 正式报告 基桩无损检测报告应以单位 项 元 工程 如独立的 1 座大桥的基桩检测 检测完成后 进行组装成册出具检测报告 并按建设单位规定的时间和份数整理 装订好并报送监理单位一份和送交施工单位五份 6 正式报告格式要求 1 应在单位 项 元 工程完成后的 7 天之内给出正式书面检测报告 检测 报告格式按附录中相应格式执行 未尽事宜由监理单位另行规定 报指挥部批准 和公司核备 2 检测报告的内容完整 结论明确 所附检测数据保证准确 清晰 客观 检测报告内容简洁 客观 实用 方便施工和监理单位使用 3 检测报告采用统一的格式 检测报告的封面和正文统一采用 A4 纸 计算 机打印成稿 签字人必须手签 所用计量单位及名词术语符合有关标准 法规的 要求 4 检测报告编写 校核 授权签字人员签字 加盖检测项目部检测专用章和 计量认证 CMA 章 加盖在报告的左上角 等要齐全 7 无损检测报告组装格式要求 各检测项目部在检测单元 位 项 工程检测完成后 应按下列要求进行组 册 1 封面 见格式 1 2 目录 检测情况报告 附件等 3 内容 至少要包括检测情况报告文字说明 依据 方案 方法 出现问题 及处理情况 结论等 检测报告和有关原始记录或图表等 4 检测报告的格式样本见附录格式 2 8 归档 正式报告均交由施工单位汇总归档 并纳入竣工文件移交 25 附 录 一 附表格式 表 1 基桩工程质量检测报检表 表 2 桥梁基桩参数表 表 3 基桩低应变反射波法现场记录表 表 4 基桩声波透射法检测现场记录表 表 5 基桩检测中间结果报告 表 6 基桩检测结果汇总统计表 表 7 基桩钻芯法检测现场取芯记录表 表 8 基桩钻芯法检测结果汇总报告 二 报告格式 格式 1 工程质量无损检测结果汇总报告封面 格式 2 基桩检测报告格式 三 上述表格如不能全面反映工程无损检测过程记录或成果报告 则应由监 理单位组织制定 报公司审批后执行 26 表表 1 沪沪昆昆客客专专 基基桩桩工工程程质质量量检检测测报报检检表表 编号 致 四川交大工程检测咨询有限公司杭长铁路客运专线湖南检测项目部 我单位施工的 工程名称 墩台号或里程 已具备检测条件 请进行检测 施工标段工程名称 施工单位检测项目 报检日期联系人和电话 监理单位施工负责人 序号墩台桩号混凝土浇筑日期 报检桩数量 根 检测方法备注 施工单位 负责人意见 签字 年 月 日 监理工程师 意见 签字 年 月 日 有关说明 注 1 本表由施工单位填写一式三份 经现场监理工程师审核确认后 施工单位 监理单位 存留一份 送检测单位一份 2 本表可一次报检同一工程的多个墩台 并随本表一同上报桥梁基桩参数表 表 2 27 表表 2 沪沪昆昆客客专专 桥桥梁梁基基桩桩参参数数表表 编号 施工标段工程名称 墩 台 号 填报人技术负责人填报日期 填报单位监理单位 基桩 概 况 桩号设计桩径 桩底 顶标高 m 强度等级桩型地质描述 1 2 3 4 5 6 7 8 1 墩桩位示意图 长沙 5678 1234 备注 桩头尺寸及异常情况说明 1 墩基桩施工情况 桩 号 混凝土 浇筑日 期 设计方量 m3 实际方量 m3 设计桩 长 m 备注 1 2 3 4 5 6 7 8 28 表表 3 沪沪昆昆客客专专 基基桩桩低低应应变变反反射射波波法法现现场场检检测测记记录录表表 编号 施工标段工程名称 施工单位监