热力地沟、小室检测方案讲解

1、广渠路热力管道检测方案2010年9月广渠路（东四环通州区怡乐西路）市政工程热力地沟、小室检测方案北京市建设工程质量第三检测所2010年9月10日目录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 94.8.3 混凝土内部质量检测 125 检测前的准备工作1.36 采用的仪器设备1.37 工作进度计划1

2、.48 安全、质量、进度保证措施 1.58.1 安全保证措施 1.58.2 质量保证措施1.68.3 进度保证措施 1.7北京市建设工程质量第三检测所第ii页广渠路热力管道检测方案2010年9月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6070m,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

3、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。高架桥地面段图1.1广渠路位置图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1005.913.52南北1005.9

4、13.53南北100 （约）一一4东西1806.613.55东西200 （约）一一6东西2105.9157东西2002.113.58东西400 （约）一一9东西200 （约）5.9一10东西215 （约）5.9一11东西3555.9一北京市建设工程质量第三检测所第17页长 200m ,覆土 1 米-3.5米2.1m长 200m ,覆土 1图2.1需检测的区域（一）热力检测平面示意图长 415m广渠路2#标热力加固平面位置图"i hWil展/仓储西路(11)7)+6550+5950+855加固35骅5900X4800 m、2800人 170图例2.8m2.8 X 1.7热力方沟热力方沟

5、上方填方增加高度超过 1m采用外加固方法图例：新建路边线5.9 X 4.8热布海.加固6味_ 5900X 4800 m热力长355m5.9m图2.1需检测的区域（二）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 21:200。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

6、检测方法和频率4.1 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

7、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)当超声一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

8、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(OhA)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

9、蚀。止匕外，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%勺酒精与白色酚酥末配制成浓度为1%2%&丈指示剂。(3)将酚猷指示剂喷到测孔壁上，待混凝土新荏变色后，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

10、凝土变色成紫红色的为未碳化部分，不变色的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

11、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

12、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。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

13、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，且直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检测范围为抽取的11个段管沟，管沟顶板

14、、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

15、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 20X20cm,30X 30cm, 20X 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200mM(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个测区, 每段管道共布置不少于30个测区。4.8雷达探测4.8.1 工作原理地质雷达，也

16、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 ( 106109Hz)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 TR=2D遥二1 (D为目标物体埋深)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

17、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4.8.2 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4.822。图4.8.2-1纵向测线布置纵向测线横向测线间距2 m图4.8.2-2横向测线布置由于管沟位于地下1.5m7m,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

18、200MHz天线和80MHz天线。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）65005.9502952南北100 （约）65005.9502953南北100 （约）65005.9502954东西180610806.6905945东西200 （约）6100061006006东西2106105051055257东西20044002.11002108东西400 （约）48002.12004209东西200

19、（约）610005.910059010东西215 （约）610755.9108637.211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。4.8.3 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

20、。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）660016.5508252南北100 （约）660016.5508253南北100 （约）660016.5508254东西18061080209018005东西200 （约）6120019.210019206东西2106126019.210520167东西200480071007008东西400 （约）41600720014009东西200 （约）6120019.

21、2100192010东西215 （约）6129019.2105201611东西355621308.21751435小计1236015482测线总长度280425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

22、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K21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

23、，初步拟定工作计划如表 7所示。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(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

24、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C(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

25、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 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)

26、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 质量保证措施检测的质量好坏取决于质量保证措施是否完善。在实施中应确保设备先进、仪器计量合格、人员素质过硬、组织分工合理。为了做好本次检测和加固方案设 计工作，特制定