《桥梁水下桩基检测评定与维修加固技术规程》征求意见稿

1桥梁水下桩基检测评定与维修加固技术规程本文件规定了桥梁水下桩基钢板混凝土增大截面加固的术语和定义、材料、检测、设计、施工和验收。本文件适用于桥梁水下桩基的维修加固和预防性养护，其他构筑物的水下桩基亦可参考执行。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。JT/T1501潜水作业现场安全监管要求GB9448焊接与切割安全JT/T1367水下焊接作业要求GB/T5117非合金钢及细晶粒刚焊条GB50728工程结构加固材料安全性鉴定技术规范GB50367混凝土结构加固设计规范GB/T2567树脂浇铸体性能试验方法GB/T2793胶粘剂不挥发物含量的测定GB175通用硅酸盐水泥GB/T14684建设用砂JGJ52普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准GB/T8076混凝土外加剂JTJ/T283自密实混凝土应用技术规程GB50164混凝土质量控制标准GB/T50080普通混凝土拌合物性能试验方法标准GB/T50448水泥基灌浆材料应用技术规范GB/T50081混凝土物理力学性能试验方法标准GB/T38894无损检测电化学检测总则GB/T37990水下不分散混凝土絮凝剂技术要求GB50119混凝土外加剂应用技术规范DL/T5117水下不分散混凝土试验规程2GB1499.1钢筋混凝土用钢第1部分：热轧光圆钢筋GB1499.2钢筋混凝土用钢第2部分：热轧带肋钢筋TB∕T1979铁道车辆用耐大气腐蚀钢JT/T722公路桥梁钢结构防腐涂装技术条件GB/T9750涂料和颜料产品包装、标志、运输和贮存通则JTG/TJ21公路桥梁承载能力检测评定规程JTS304水运工程水工建筑物检测与评估技术规范JTG/T2231-01公路桥梁抗震设计规范JTG/T3360-02公路桥梁抗撞设计规范JTG/TJ22公路桥梁加固设计规范GB50017钢结构设计标准JTS152水运工程钢结构设计规范JTG3362公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范JTG/T3650公路桥涵施工技术规范JTG/TJ23公路桥梁加固施工技术规范GB50661钢结构焊接规范3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1水下桩基underwaterpilefoundation位于河流、湖泊等水体中，常水位以下部分的桥梁桩基。3.2钢护筒steelsleeve外包于原桩基外的钢制圆筒结构，在施工中作为模板，在使用中作为永久性加固层的一部分。3.3自密实混凝土self-compactingconcrete具有高流动性、均匀性和稳定性，浇筑时无需外力振捣，能够在自重作用下流动密实的混凝土。3.4水下不分散混凝土anti-washoutunderwaterconcrete通过在普通混凝土中添加絮凝剂等外加剂，使其在水中浇筑时具有高抗分散性，能够抵抗水泥和骨料的水洗损失，保持其整体性和均匀性的混凝土。3.5植筋bondedrebars以锚固型结构胶，将带肋钢筋或全螺纹螺杆胶接固定于混凝土或砌体基材锚孔中的一种后锚固连接件。33.6桩基外露长度exposedlengthofpilefoundation在进行承载力验算和加固设计时，所采用的从当前或预期河床面算起的桩基自由段长度，其值应包含预期的最大冲刷深度。3.7钢板混凝土增大截面加固法structurememberstrengtheningwithincreasingsectionareaandexternallywrappedsteelplates在既有桩基外围设置钢护筒并配置钢筋网，通过灌注自密实混凝土、水下不分散混凝土等填充材料形成永久性复合截面，提高其承载力、刚度及耐久性的加固方法。4基本规定4.1为适应桥梁水下桩基检测与钢板混凝土增大截面加固需要，保证施工质量制定本规程。4.2桥梁水下桩基检测与钢板混凝土增大截面加固除应符合本规程外，尚应符合国家和行业现行有关标准的规定。4.3浸水桩基的水下外露部分宜在枯水期进行防护处理。4.4对大桥、特大桥桩基加固设计时，加固比选方案应不少于2个。4.5水下作业前，应根据现场实测的水深、流速及能见度等水文条件评估作业方式。当环境条件满足以下规定时，宜采用蛙人进行水下检测与施工：1作业水域水深不宜超过1.5m，水下水平能见度不宜低于0.5m；2作业点流速不宜超过0.5m/s。当流速大于0.5m/s且小于0.75m/s时，应制定专项安全预案并加强安全保障措施。流速大于等于0.75m/s时，应评估作业风险；流速大于1.0m/s时，不得进行潜水作业。4.6水下蛙人作业的组织、设备、人员资质及安全程序应符合JT/T1501及相关行业管理规定。5材料5.1焊接及切割材料5.1.1焊接及切割作业应符合GB9448的有关规定。5.1.2水下焊接中所用的焊接材料和母材应具备出厂质量合格证书或质量合格复验报告，并取得相关机构认可，并应符合JT/T1367的有关规定。5.1.3焊接材料应与钢护筒主材的性能相适应，且保证其熔敷金属的力学性能不低于母材的性能。5.1.4手工焊用焊条应符合GB/T5117的有关规定。5.1.5所有焊接与切割材料应存放在专用库房内，按品种、规格、批号分类堆放，并设置明显标识。5.2水下植筋胶45.2.1水下植筋胶的选择及存储运输应符合GB50728的有关规定。5.2.2水下植筋胶性能要求应符合表1的有关规定。表1水下植筋胶性能指标粘结强度（MPa）不挥发物含量（固体含量%）5.2.3结构胶以及需配套使用的底胶和修补胶需通过安全性鉴定。5.3自密实混凝土5.3.1水泥宜采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，且符合GB175的相关规定。5.3.2细骨料应符合GB/T14684的规定。砂子宜采用连续级配的中砂。含泥量不应大于3%。5.3.3粗骨料宜采用连续级配或2个以上单粒径级搭配使用，最大公称粒径不宜大于20mm，且不应大于钢护筒与桩基最小净间距的1/3。针片状颗粒含量不应大于8%。5.3.4骨料的堆场地面应进行硬化处理，并设置有效的排水设施，不同粒径骨料应分仓堆放，严禁混杂，其存储与质量控制应符合JGJ52的有关规定。5.3.5外加剂的运输和存储应符合GB/T8076的有关规定，避免污染、蒸发和渗漏，液态外加剂应在5℃以上的环境中储存，避免冻结和暴晒。5.3.6自密实混凝土的配合比设计应符合JTJ/T283的有关规定。5.3.7自密实混凝土性能要求应符合表2的有关规定。表2自密实混凝土性能指标5无5.4水下不分散混凝土5.4.1水下不分散混凝土絮凝剂的性能指标应满足GB/T37990的有关规定。5.4.2配合比设计应符合GB50119的相关规定。5.4.3水下不分散混凝土性能指标除应满足设计要求外，其强度、抗渗性、干缩湿胀等性能应符合DL/T5117的有关规定，水陆强度比不得应低于60%。5.5钢材5.5.1钢筋配置应符合下列规定：1加固用箍筋等可采用HPB300级或更高级别的热轧光圆钢筋，其性能应符合GB1499.1的规定。2加固用受力钢筋、植筋宜采用HRB400级或更高级别的热轧带肋钢筋，其力学性能及工艺性能应符合GB1499.2的规定。5.5.2钢护筒及其防腐材料的选用应符合下列规定：1钢护筒性能应符合TB∕T1979的有关规定；2防腐蚀各层涂料的选择应符合JT/T722的有关规定；3防腐涂料的包装、运输、存储及使用应符合GB/T9750及《危险化学品安全管理条例》的相关规定；仓库及作业区严禁明火，并配备消防器材。6检测6.1一般规定6.1.1加固前应对桥梁进行全面检测与可靠性鉴定，检测内容应符合JTG/TJ21及JTS304的有关规定。6.1.2所有检测结果应形成正式报告，包括检测方法、过程记录、影像资料、数据图表及初步评定结论。6.2检测方法6.2.1当水文环境满足4.6条时，水下桩基检测应由潜水员手持水下摄像设备进行，检查时应围绕桩柱按S形走向进行外观检查，对基础水面线至河床位置的桩身混凝土表观状况进行连续、全覆盖的影像采集与记录。6.2.2当水文环境不满足4.6条时，应根据现场水文条件，选择水下机器人搭载摄像或声学传感器、触探法或水下超声波检测法等其他适宜的检测方法。7设计67.1一般规定7.1.1加固设计应结合原桥设计文件、桥梁桩基最新技术状况、水文情况等明确病害桩基的主要作用效应。7.1.2当有抗震加固要求时，钢板混凝土增大截面法可作为桥梁抗震补救措施使用，加固计算和构造应符合JTG/T2231-01的有关规定。7.1.3当有通航要求时，加固设计和构造应符合JTG/T3360-02的有关规定。7.1.4对于原有部分桩基尺寸应采用原设计值或实测值；原桩基的混凝土强度等级和受力钢筋强度标准值应按下列规定取值：1当原设计文件有效，且不怀疑有严重的性能退化时，可采用原设计的标准值；2当结构可靠性鉴定认为应重新进行现场检测时，应采用检测结果推定的标准值；3当原构件混凝土强度等级的检测受实际条件限制而无法取芯时，可采用回弹法检测，但其强度换算值应按GB50010的规定进行龄期修正，且仅可用于结构的加固设计。7.2适用范围7.2.1出现下列情况之一的桩基，推荐采用钢板混凝土增大截面加固：1经检测评定，桩基承载力不满足现行规范要求；2桩身混凝土存在剥落、缩颈、露筋等缺陷，且评定标度达到3级及以上；3因河床冲刷导致桩基外露长度持续增加，对结构稳定性构成威胁；4桩身出现结构性裂缝或裂缝宽度超过规范允许值且处于发展状态。7.2.2钢板混凝土增大截面加固技术适用病害类型及范围见3。表3钢板混凝土增大截面加固技术适用病害类型及范围大。钢筋布置过密，混凝土被卡住，振捣不—基础大范围侵蚀、磨损、露筋或者环状冻裂现象；或 7.3设计要求77.3.1钢板混凝土增大截面加固主要由钢护筒、植筋、钢筋网及外包混凝土4部分构成，结构示意见图1。图1钢板混凝土增大截面加固示意7.3.2应结合有限元分析确定钢护筒、新增混凝土、钢筋网规格等。初步设计时，可不考虑钢护筒对于承载力贡献，偏心受压承载力按照GB/T50367-2013第五章及JTG/TJ22-2008第五章的有关规定进行验算。7.3.3当处治范围不受限制时，钢护筒长度应在病害区域向上、下各延伸300mm～800mm。7.3.4钢护筒外径与壁厚之比不宜大于100，强度等级应符合GB50017及JTS152的有关规定。7.3.5对未深入河床或局部冲刷线的钢护筒底部应设置底部环形密封钢板；对深入河床或局部冲刷线的钢护筒，可视情况进行设置。底部密封钢板厚度应根据计算确定，且不小于1cm。7.3.6新增混凝土材料强度等级宜比原构件混凝土强度提高一级，且不得低于C30，最小厚度不应小于60mm。当厚度大于80mm时，应设置由纵向受力钢筋及环向箍筋构成的钢筋7.3.7钢筋网纵向受力钢筋直径不应小于14mm，其配筋率不应小于0.7%（按增大后全部桩基截面计算），箍筋直径及间距应与原箍筋相同设置。7.3.8同一断面处的植筋间距应满足15~30cm，深度应符合GB50367的有关规定。7.3.9钢护筒应竖直，截面形心与既有桩基形心重合。当采用植筋方式定位钢护筒时，外露长度应与桩基增大截面厚度一致，可沿桩基修复长度按1～2m间距梅花状布置。7.3.10用于固定钢筋网的植筋外露长度需结合JTG3362中保护层厚度规定综合考虑，确保钢筋网竖直，保护层厚度满足要求。植筋可沿桩基修复长度按0.5~1.2m间距梅花状布置。7.3.11满足一定条件下的定位钢护筒植筋及固定钢筋网植筋可进行归并。外露长度应符合7.3.9条规定，沿桩基修复长度布设间距不应小于1.2m。8施工8.1一般规定88.1.1围堰的设置及形式应综合考虑水环境、施工条件及经济性等。当桩基加固范围较小、水环境满足4.6条有关规定时，可采用水下蛙人的涉水作业施工。8.1.2桥梁水下桩基钢板混凝土增大截面加固施工流程如图2所示。图2施工流程8.2施工准备8.2.1施工前应对桩基加固施工的桥梁周边环境进行勘察。勘察内容应包括现场施工环境、施工条件、水文地质、河流通航情况、桥梁水位变化情况、上下游结构物情况等内容。8.2.2施工前应综合考虑经济性、可操作性及耐久性编制施工组织方案。主要内容包括工程概况、施工安排、施工准备、施工工艺要求、质量及安全保证措施、安全应急预案等内容。8.2.3施工前应组织设计交底，并对设备进行全面检查，满足要求后方可施工。8.2.4施工前应核查桩基病害情况，当与基础资料出入较大时应及时通报上级单位。8.2.5施工时应视情况对临水一侧进行围挡，具体方法可结合现场确定。8.2.6围堰后干作业施工应符合JTG/T3650的有关规定，应根据围堰形式并结合现行规范进行专项设计，确保其稳定性、防渗性和抗冲刷能力满足施工要求。8.2.7蛙人涉水作业应符合JT/T1501的有关规定，下水前应检查潜水装备和通信设备，水上作业过程中应设专人值守。8.3基桩表面处理8.3.1应清除原桩基表面附着物，接触面应凿除至骨料新面。8.3.2应清理原构件混凝土的缺陷至密实部位，并将构件表面凿毛（打成麻坑或沟槽深度不宜小于6mm。8.3.3桩基加固范围内的钢构件和钢筋应除锈、打磨至表面露出金属光泽。8.3.4若裸露的竖向主筋锈蚀严重且适合在旁边帮焊钢筋，则采用同类型钢筋进行侧面帮焊，补充因锈蚀削弱的钢筋面积。8.4植筋8.4.1植筋胶应根据作业环境类别选择，水环境下应采用满足5.2.2条性能要求的专用水下植筋胶黏剂。8.4.2应按照JTG/TJ23规定的作业流程进行植筋。98.4.3植筋孔位应根据设计图纸现场放样，偏差不宜超过5mm；钻孔轴线应与基材表面垂直，倾斜度偏差不宜超过2°。8.4.4钻孔前需用钢筋探测仪探测构件中钢筋位置，若植筋孔位存在钢筋，应适当调整钻孔位置。8.4.5应根据设计植筋的直径大小、深度选择钻头。钻孔直径应比植筋直径大4~8mm，孔深不应小于设计锚固深度+10mm。8.4.6将植筋胶由孔底灌注至孔深2/3处，待插入钢筋后，胶即充满整个孔洞。8.4.7胶黏剂应从孔底自下而上连续灌注，注胶量应保证溢出孔口体积的1/3以上，注胶与植筋间隔时间不得超过胶黏剂的可操作时间。8.4.8灌胶后应立即插入钢筋，按顺势正方向缓慢旋转插至孔底，使粘结剂部分溢出，植入过程不得中断，孔口多余胶体应及时刮除。8.4.9植筋施工中产生的废弃钻孔，对于水环境下应采用强度等级高于原结构混凝土一级的水下不分散混凝土、水下环氧砂浆或专用水下植筋胶黏剂进行填实处理。8.4.10全部过程所消耗时间应小于粘结剂凝固时间，否则应清除粘结剂，重新进行清孔等工序。8.4.11固化期间严禁扰动钢筋，当环境水温低于15℃时，最低固化时间不宜小于48h；当环境水温高于15℃时，最低固化时间不宜小于24h。8.5钢筋网布设8.5.1钢筋网布设应在植筋施工完成且植筋胶已完全固化后进行。8.5.2应遵循JTG/T3650的有关规定，对于要实施水下焊接的钢筋网应符合JT/T1367的有关规定。8.6钢护筒制作8.6.1钢护筒应根据单元件尺寸在工厂分块段加工制作，在制作过程中由专职检验人员对焊缝质量进行抽检。8.6.2经检验合格后，应在工厂内进行试拼装并在各单元件上做出清晰的编号。8.6.3对钢护筒进行密水性试验，试验合格后方可进行后续防腐涂装。8.6.4钢护筒在涂装前，应对其表面进行清理，清除所有焊渣、油污、灰尘等杂质，确保表面洁净、干燥、无锈。8.6.5防腐涂料配置应严格控制各组分的正确配比并充分搅拌，根据涂装面积计算用量，应做到一次用完。8.6.6涂装施工应遵循“先难后易”的原则，对工件的粗糙表面、手工不平整焊缝表面、板边、弯角、喷涂死角等进行手工预涂。8.6.7大面涂装应采用高压无气喷涂机进行。喷涂遵循从上到下的顺序，相邻喷涂带应有15mm~20mm的重叠宽度，确保涂层厚度均匀一致。8.6.8涂装应分层进行，通常包括底漆、中间漆和面漆。每道涂层施工前，应确认上一道涂层已按规定固化，并清除表面污染物。8.6.9最终涂装完成后的漆膜应均匀、平整、光滑、无漏涂、起泡、皱皮、流挂等缺陷。8.7钢护筒安装8.7.1应根据现场实际情况采用卷扬机、吊车或临时导梁定位装置等将钢护筒放置于指定位置并于定位钢筋焊接，位置无误后将两半钢护筒焊接（或用螺栓紧固）为整体。8.7.2现场钢护筒的焊缝应保证连续均匀，确保接缝处密封，焊接质量应符合GB50661及JT/T1367的有关规定。8.7.3当两半钢护筒之间、节段与节段间采用螺栓连接时，应设置密封圈等防水装置。8.7.4钢护筒底部环形密封钢板与桩基表面间应采用符合性能