DB37T-公路工程在役桥梁基桩质量检测规程

Q/LB.□XXXXX-XXXX目次TOC\o"1-1"\h\t"标准文件_一级条标题,2,标准文件_附录一级条标题,2,"前言 III1范围 12规范性引用文件 13术语和定义 14检测程序 25接受委托 36现场调查与资料收集 36.1现场调查 36.2资料收集 37检测方法选择 47.1检测方法初步筛选 47.2检测方法确定 48检测方案制定 48.1检测数量与抽样 48.2检测方案编制 59现场准备 59.1桩位定位与标识 59.2环境清理与空间准备 69.3安全与环境准备 610低应变法检测 610.1现场检测 610.2检测数据分析 810.3检测结果判定 811旁孔透射法检测 811.1现场检测 911.2检测数据分析 1011.3检测结果判定 1012桩侧应力波法检测 1112.1现场检测 1112.2检测数据分析 1212.3检测结果判定 1213旁孔磁测法检测 1313.1现场检测 1313.2检测数据分析 1413.3检测结果判定 1414检测报告出具 1414.1检测报告编制 1414.2检测报告要求 1515追溯方法 1515.1标记方法 1515.2过程记录 16参考文献 17前言本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由山东省交通运输厅提出。本文件由山东省交通运输标准化技术委员会归口。本文件起草单位：山东高速股份有限公司、山东省交通科学研究院、山东高速股份有限公司菏泽运管中心、北京同度工程物探技术有限公司、山东华中检测鉴定有限公司、中铁二十三局集团第一工程有限公司。本文件主要起草人：傅柏先、王昊、张文俊、朱振祥、边兆军、范文东、戚俊丽、郑妍、李昌辉、付建村、邢振华、魏敏、耿福宝、张旭、李浩、段美栋、张焕涛、马士杰、秦祖品、耿硕、薛凤蕊、王鲁鑫、朱灿、马先坤、李颖、杨景、田昌胆、刘振、刘广波、李鸿钊、蒋辉、马明畅、王振军、陈朋、陈俊玮、王康、赵忠孝、牛立可、苗鑫、邵华、赵晓鹏、张星、彭鲁华、郭聚坤、聂健行。公路工程在役桥梁基桩质量检测规程范围本文件确立了公路工程在役桥梁基桩质量检测的工作程序，规定了在役桥梁基桩质量检测的接受委托、现场调查与资料收集、检测方法选择、检测方案制定、现场准备、现场检测、检测数据分析、检测结果判定、检测报告出具等阶段的指示，以及各阶段之间的转换条件，描述了在役桥梁基桩质量检测过程的追溯方法。本文件适用于公路工程在役桥梁基桩桩身完整性、桩长、钢筋笼长度等的检测与判定。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。JG/T518基桩动测仪JJG（交通）175钢筋笼长度磁法检测仪JJG238时间间隔测量仪JTG/T3512公路工程基桩检测技术规程术语和定义下列术语和定义适用于本文件。

在役基桩existingfoundationpile已经投入使用的桥梁基础中的单桩。

桩身完整性pileintegrity反映桩身截面尺寸相对变化、桩身材料密实性和连续性的综合定性指标。[来源：JGJ106—2014，2.1.2]

桩身缺陷piledefects桩身断裂、裂缝、缩颈、夹泥、离析、蜂窝、松散等质量问题的统称。[来源：JTG/T3512—2020，2.1.4]

旁孔透射法parallelseismicmethod通过在桩顶或承台顶部激振，在桩侧平行于桩身轴线的钻孔中测量激振脉冲初至时间与幅度随孔深的变化，进而分析桩长和桩身完整性的检测方法。[来源：JGJ/T422—2018，2.1.3，有修改]

桩侧应力波法pile-sidestrain-wavetomographymethod通过在桩侧面布置阵列式检波器，同时在桩侧面阵列式检波器上方或下方激振，通过测量入射波、反射波和相速度的变化，分析桩长和桩身完整性的检测方法。

旁孔磁测法side-holemagneticsurveymethod在桩外侧钻孔，通过测试钢筋笼或钢桩的磁性参数，分析和判定钢筋笼或钢桩桩长的检测方法。[来源：JGJ/T422—2018，2.1.4，有修改]检测程序公路工程在役桥梁基桩质量检测程序包括接受委托、现场调查与资料收集、检测方法选择、检测方案制定、现场准备、现场检测、检测数据分析、检测结果判定、检测报告出具9个阶段。在检测方法选择阶段，有4个供选择的检测方法。程序流程图如图1所示。检测程序图接受委托要求委托方出具委托书，委托书载明委托单位或委托人名称、项目名称、项目结构形式、检测内容及要求等。接受委托后，指派满足检测项目专业和数量要求的检测人员组建检测小组。只准许委托书信息完整、检测小组组建到位的，进入现场调查与资料收集阶段。现场调查与资料收集现场调查进入项目场地开展现场调查，查明下列内容：在役桥梁桥址条件、结构形式及桩基础形式及基桩类型；在役基桩现状、环境条件；在役基桩使用期间是否进行过翻新改造、维修加固、荷载变更等情况；在役基桩上部结构是否存在破坏、用途变更等特殊情况；在役基桩服役过程中场地的地震、水文变化、地质变化等相关情况；影响检测工作进度计划的因素；需要委托方与其他单位配合的工作；检测中的安全保障要求；检测中的环境保护要求；其他对现场检测产生影响的因素。资料收集按以下范围收集相关资料，确保资料真实、完整且可追溯：所委托在役桥梁工程项目的建设、设计、施工、监理、使用单位及原质检单位；相关岩土工程勘察报告；在役桥梁和基桩工程的设计文件；在役基桩建设期质量控制文件；在役基桩质量检测和验收文件；在役基桩使用过程中的质量相关文件；与在役基桩质量相关的其他文件。只准许完成现场调查、资料收集齐全且经审核确认的，进入检测方法选择阶段。检测方法选择检测方法初步筛选明确检测目的，结合现场调查结果与收集的资料，梳理基桩类型、地质条件和现场环境条件。参照表1根据检测方法的适用性初步筛选适配方法。检测目的及检测方法检测方法检测目的桩长桩身完整性钢筋笼长度低应变法—钢桩、混凝土桩等—旁孔透射法钢桩、混凝土桩等钢桩、混凝土桩等—桩侧应力波法钢桩、混凝土桩等钢桩、混凝土桩等—旁孔磁测法钢桩—钢筋混凝土桩检测方法确定按下列规定明确检测方法，确保符合现场实际：能够开挖或确定桩头位置的基桩，优先选择低应变法，若实测信号复杂无规律、无法合理解释，结合旁孔透射法等其他方法补充检测；桩头隐蔽、桩身无法开挖且桩外侧可钻孔的基桩，选择旁孔透射法，周边存在溶洞、断层等复杂地质构造的基桩不准许采用该方法；能在桩身或柱身侧面1.5 m范围内布置阵列式检波器的单桩，选择桩侧应力波法，周边存在溶洞、断层等复杂地质构造的基桩不准许采用该方法；桩头隐蔽、桩体无法开挖，桩外侧可钻孔，且周边无磁异常干扰的区域，选择旁孔磁测法，钢桩优先适配，钢筋混凝土桩仅用于钢筋笼长度检测。两种及以上检测方法可互补验证时，选择多种方法提高检测结果可靠性。已采用本文件的方法进行检测后对结果存疑时，结合现场条件选择采用钻芯等其他方法检测。只准许方法选择依据充分、符合现场实际的，进入检测方案制定阶段。检测方案制定检测数量与抽样按委托要求确定检测数量和范围，委托书未明确的，按以下要求执行：正常使用的基桩，抽样比例不低于10％；改扩建工程需要利用的在役基桩检测比例不低于50％；桥梁检查中发现有问题的墩台或其他存在安全隐患的桥梁对应的基桩全部检测；抽样对象应具备现场检测条件。存在下列情况之一时，扩大检测数量：场地地质条件复杂或存在深厚软弱土层；采用挤土桩，且挤土效应明显；对基桩质量存疑或服役过程中质量受到损害的桩；采用新桩型、新工艺施工的桩；提升荷载等级的桩；其他影响在役基桩使用的情况。抽样时优先选择下列在役基桩：桩身质量存疑的；桩柱服役中受到撞击、地震等损害的；位于地质条件异常区域的；周围环境条件发生变化的；建设、设计、施工等相关方认为重要的；施工工艺不同的；需要重复利用的；其他相关方认为需检测的。在检测方案中注明抽样依据、数量、范围及选定桩号。检测方案编制根据委托书、现场调查与资料收集内容、检测方法、检测数量与抽样情况，编制检测方案。确保检测方案包含以下内容：工程概况，包括但不限于受委托内容、地质条件、上部墩柱、桥梁等结构情况、在役基桩情况；检测目的和要求；检测依据；检测方法和检测数量、检测桩的选取；检测人员；选用的仪器设备；检测方法说明；数据分析与判定方法；检测进度计划；需委托方与其他单位配合的工作；检测中拟采取的安全、环保、应急处置措施；桩位布置图、检测点布设详图等必要附图。只准许检测方案编制完成、经审核批准且相关方确认通过的，进入现场准备阶段。现场准备桩位定位与标识根据检测方案，在现场用明显标识标明待检测桩的准确位置。桩顶被承台、地面覆盖的，提前标记钻孔孔位等关键点位。每个待检测桩设置唯一性标识牌，注明项目名称、桩号、检测日期等信息。环境清理与空间准备清除基桩周边设备、杂物等不利于检测的遮挡物。查明检测范围内地下管线、构筑物等，采取保护或规避措施并记录。清理地面油污、积水，平整地面。需开挖的基桩，开挖后设置防护围挡及警示标识，周边水位过高时，采取降水、排水、截水等措施。按检测方法要求准备作业空间：低应变法检测，检测面打磨至新鲜混凝土面，确保平整干净，传感器与桩身耦合良好，必要时局部开挖暴露桩身；旁孔透射法和旁孔磁测法检测，确保桩外侧检测范围内具备钻孔条件；桩侧应力波法检测，清理桩顶周围遮挡物，确保桩身或上部柱身出露不小于1.5 m，具备安装传感器条件。安全与环境准备按下列操作进行人员安全准备：预留操作空间，划定作业区并设置警示标识；检测人员岗前接受安全交底，明确钻孔、激振等作业风险及应急处置流程；配备安全帽、防滑鞋等防护用品，钻孔区域设置防护围挡；排查周边风险，避开过往车辆、高空坠物等隐患，配备充足夜间作业照明设备及警示灯；配备急救箱，培训交底基本急救技能，制定人员受伤等突发情况应急处置方案。按下列操作进行设备安全准备：确认检测仪器计量检定合格，检查外观及性能，确保正常运行并记录；确认钻机等重型设备接地压力不大于地基承载力特征值的1.5倍，做好防下陷、防倾倒措施，专人监护作业；培训激振、钻孔设备操作流程；做好用电设备接地防护，电缆线避免碾压破损，预备雨天作业防雨措施，检查用电安全准备工作。按下列操作进行环境准备：作业产生的混凝土碎块、钻渣等杂物，按要求清运至指定场所；打磨、钻孔作业时持续洒水降尘或覆盖防尘布，控制粉尘扩散；钻孔产生的泥浆存入专用泥浆池，经沉淀处理后废渣合规处置。只准许桩位或检测点位标识完成、作业空间准备就绪、安全与环保措施落实到位的，进入现场检测阶段。低应变法检测现场检测检测仪器设备确保测试系统选用加速度传感器或速度传感器，信号采集仪及数据分析软件性能符合JG/T518规定。力锤锤头材质根据桩径及混凝土强度选择尼龙、钢或橡胶材质。现场检测操作流程按以下操作处理检测面：打磨并清理干净检测面，桩顶有浮浆、破损或覆盖层的，用砂轮打磨至新鲜混凝土面；清除连接部位的松动混凝土或杂物，检测面与承台或上部结构连接的，局部开挖暴露桩身。按以下操作安装传感器：桩顶面出露时，传感器对称布置于距桩顶中心1/2～2/3桩径处，避开钢筋笼主筋；桩侧出露时，安装传感器于桩侧面（图2），距上部构件底部不小于0.5倍桩径；双传感器法测试时，上下传感器距离不小于2.0倍桩径且不小于1 m；22134＞2D＞0.5D标引序号说明：1——基桩；2——力锤；3——传感器；4——在役桥梁承台或筏板。桩侧传感器安装示意图桩顶安装传感器采用黄油、橡皮泥或石膏作为耦合剂，桩侧安装采用螺栓或其他可靠方式固定。按以下要求进行激振与信号采集：在桩顶中心选取激振点进行锤击，方向垂直于桩顶平面，避免偏心敲击；连续敲击3次～5次，选取波形稳定、重复性好的信号作为有效数据。设置采样时间，时域信号记录的时间段长度应不小于2 L/c时刻后延5 ms。检测数据分析按JTG/T3512规定确定桩身波速平均值，相同混凝土浇筑的桩采用双传感器法时，按公式（1）和公式（2）计算： (1) (2)式中： ——桩身波速平均值，单位为米每秒（m/s）； ——参加波速平均值计算的基桩数量（n≥5），无量纲； ——第i根桩的桩身波速计算值，单位为米每秒（m/s）； ——测点以下桩长，单位为米（m）； ——时域信号第一峰与桩端反射波峰间的时间差，单位为毫秒（ms）。参与计算的基桩数量不足5根时，结合本地区相同桩型、成桩工艺实测值及混凝土骨料品种、强度等级综合确定波速平均值。数据分析时考虑桩顶结构对测试信号的影响，双传感器法测试采用移位反向叠加法减少干扰。按公式（3）和公式（4）计算桩身缺陷位置： (3) (4)式中： ——桩身缺陷至传感器安装点的距离，单位为米（m）； ——速度波第一峰与缺陷反射波峰间的时间差，单位为毫秒（ms）； ——受检桩的桩身波速，无法确定时用替代，单位为米每秒（m/s）；——幅频信号曲线上缺陷相邻谐振峰间的频差，单位为赫兹（Hz）。检测结果判定结合时域或频域曲线完整性，参考场地岩土工程特征、成桩工艺、施工记录和设计桩型等因素，按JTG/T3512有关规定综合评判桩身完整性类别。测试信号复杂、无法准确判断的，明确低应变法无法判定的结论，需采用其他检测方法综合判定。只准许现场检测数据完整、数据分析与结果判定完成并经复核的，进入下一检测方法或检测报告出具阶段。旁孔透射法检测现场检测检测仪器设备确保测试系统包含震源锤、地震仪、线缆、检波器及必要配件。确保仪器设备符合JTG/T3512的规定。现场检测操作流程按以下要求布设测试孔及检测设备（图3）：采用液压操控钻机在距基桩外侧边缘1.5 m范围内的土体中布设测试孔；控制钻孔规格，选取外径75 mm～130 mm的钻头，确保测试孔深度超过设计桩长至少5 m，孔壁垂直度偏差不超过1.0％。441678325标引序号说明：1——桥墩；2——承台；3——基桩；4——震源锤；5——地震仪；6——测试孔；7——线缆；8——检波器。旁孔透射法检测示意图按以下要求埋设测试管：测试管选用测斜管，确保其内径大于井中检波器外径且不小于50 mm；将导槽方向精准对准被检桩轴线，确保下端封闭、上端加盖且管口高于地面不小于500 mm；测试管与孔壁之间回填密实，并在管内注满清水。按以下要求采集数据：检波器放置于测试管底部；在桩顶或承台面激振，根据桩型和尺寸选择适配重量和材质的震源锤，确保激发信号均匀稳定；从下至上依次检测，测点间距不大于500 mm，桩底部位加密至不大于200 mm。实时监控波形，每隔10个记录点观察波列，对初至时间异常的点位加密测试，对异常数据重复采集，对偶然干扰数据剔除后重新测试。检测数据分析依据现场实测确定桩端土的纵波波速。按公式（5）计算被检桩桩底埋深（Hp）： (5)式中： ——被检桩桩底埋深，单位为米（m）； ——首波到达时间—深度曲线拐点所对应的深度，单位为米（m）； ——桩顶在桩端平面投影位置与测试孔之间的水平距离，单位为米（m）； ——桩身混凝土的纵波波速，单位为米每秒（m/s）； ——桩端土的平均纵波波速，单位为米每秒（m/s）。绘制深度—时间曲线及波形—深度波列图，识别曲线拐点。检测结果判定通过拟合深度—时间直线、识别拐点确定桩长。依据波列图斜率变化、首波特征及波幅异常区域，结合场地地质条件、桩体类型、成桩工艺等，按表2综合判定桩身完整性类别。桩身完整性判定类别时域波形特征时域波幅特征I波列图中各测点首波波列图的斜率规则，桩底波列拐点明显波列图中各测点波列图首波幅值对称，幅值正常II波列图中各测点首波波列图的斜率基本规则，个别测点首波可轻微延时，桩底波列拐点明显波列图中各测点波列图首波幅值对称或基本对称，个别测点首波幅值略有降低III首波初至时间与波幅有明显异常，其他特征介于II类与IV类之间IV波列图中各测点首波波列图斜率在某处有严重畸变，出现整段测点首波明显延时，桩底波列拐点不明显波列图中测点波列图在某处首波幅值变化明显，首波幅值存在突变只准许现场检测数据完整、数据分析与结果判定完成并经复核的，进入下一检测方法或检测报告出具阶段。桩侧应力波法检测现场检测检测仪器设备确保测试主机具备参数设置、数据采集、存储、重放、显示及增益调节功能，测试系统性能符合JJG238规定。选定震源锤，确保其锤重不小于8 kg。现场检测操作流程按以下操作布设检测排列（图4）：432432156标引序号说明：1——盖梁；2——出露部分桩或柱；3——震源锤；4——检波器；5——地面；6——桩身。桩侧应力波法现场检测示意图垂直且平行于桩身布置激发点与接收点；确保激发点距离盖梁、承台等结构物大于1.0 m，距传感器水平距离不小于1.5 m；每根被检桩按方向布设4个排列（图5）。基桩基桩排列4排列1排列2排列3桩侧应力波法排列设计示意图按以下要求安装检波器：清理检测部位混凝土，确保检波器与混凝土表面紧密贴合并固定；采取隔音、减振措施避开声波、车辆振动等干扰。按以下内容设定采集参数并采集数据：设定采样率和采样时长，采样率以500 kHz为基准，采样时长以100 ms为基准，根据桩长调整；执行激振采集，保持震源锤击打方向和力度稳定，每个检测点重复激振不少于3次。采集信号，每个排列采集5组有效信号，场地复杂或干扰显著时，采集6组～8组。检测数据分析按以下原则分析偏移图像中系梁位置：系梁反射条纹能量最强，一般强于桩底反射；同一系梁相关桩的偏移图像中系梁标定位置一致。按以下原则判定桩底界面位置及桩长：偏移图像中桩底反射条纹清晰、能量较强；同一根桩不同方向排列的偏移图像中桩底标定位置接近。按以下原则排除地层干扰，分析结构损伤与缺陷：参考地勘资料，位置接近的桩在相同埋深出现能量相近的反射条纹，判定为地层界面；桩底与系梁之间出现反射能量强于桩底反射的条纹，且至少两个相邻排列偏移图像中出现相同反射条纹且位置和能量一致的，判定为桩身缺陷。检测结果判定根据偏移图像中反射条纹的位置、数量和能量，结合地质条件、桩型、成桩工艺等，依据表3综合判定桩身完整性类别。在役基桩桩身完整性判定类别判定依据I记录信号波形规整，所有测面偏移图像中没有缺陷反射II记录信号波形规整，在同一深度位置，有1个～2个排列的偏移图像中存在不多于2处轻微缺陷反射III记录信号波形不规整，在偏移图像中出现重大缺陷特征IV记录信号波形极不规整，在偏移图像中出现多处重大缺陷特征明确每根受检桩的完整性类别、缺陷位置及程度，汇总判定结论。只准许现场检测数据完整、数据分析与结果判定完成并经复核的，进入下一检测方法或检测报告出具阶段。旁孔磁测法检测现场检测检测仪器设备确保检测仪器包含旁孔磁测仪、线缆和传感器，测试系统性能符合JJG（交通）175的规定。确保磁场传感器可在1.5 MPa水压环境下正常使用，测量深度不小于100 m。现场检测操作流程按以下要求布设测试孔（图6）：443216875标引序号说明：1——桥墩；2——承台；3——基桩；4——基桩钢筋笼；5——线缆；6——旁孔磁测仪；7——测试孔；8——传感器。旁孔磁测法检测示意图布设测试孔，在距受检桩外侧边缘1.0 m范围内的土层或岩层中钻孔，并编制地层记录至孔底；控制钻孔深度与规格，确保测试孔深度超过钢筋笼设计深度5.0 m以上，孔径控制在50 mm～100 mm；校验孔壁垂直度，确保孔壁垂直度偏差不大于1％。孔壁稳定性差时，安置PVC管护孔，PVC管与孔壁间填充密实。按以下要求采集数据：将传感器放入测试孔内，采用从下往上或从上往下的方式测量磁场垂直分量（Z）强度；匀速提升或下降传感器，速度不大于25 cm/s，测点间距不大于10 cm；每孔测试次数不少于3次，每根受检桩记录的有效实测曲线不少于2条，多次曲线一致性较差时，分析原因并增加检测次数；异常部位数据采集不少于3次，且下放深度超过异常部位至少1.0 m。详细记录测试孔位置、深度、地层情况、仪器参数及数据采集过程中的异常情况。检测数据分析依据磁场实测垂直分量曲线下端的平坦值，结合本地区地磁图判定磁场背景值Zg。按公式（6）计算磁场垂直分量梯度值（dZ/dH）： (6)式中： ——磁场垂直分量梯度值，单位为纳特斯拉每米（nT/m）； ——上测点的实测磁场垂直分量强度值，单位为纳特斯拉（nT）； ——下测点的实测磁场垂直分量强度值，单位为纳特斯拉（nT）； ——上下测点的测点距，单位为米（m）。绘制深度—磁场垂直分量（H—Z）曲线、深度—磁场垂直分量梯度（H—dZ/dH）曲线。识别曲线拐点及极值点，并注明异常位置。检测结果判定按以下原则判定钢筋笼底端深度或钢桩埋深：依据深度—磁场垂直分量（H—Z）曲线确定时，取该曲线下部由小于背景场转为大于背景场的拐点所对应的深度；结合深度—磁场垂直分量梯度（H—dZ/dH）曲线确定时，取该曲线最深的明显极值点对应的深度；按公式（7）计算桩身钢筋笼或钢桩长度： (7)式中： ——钢筋笼或钢桩长度，单位为米（m）； ——检测时桩顶面标高，单位为米（m）； ——钢筋笼或钢桩底面标高，单位为米（m）。只准许现场检测数据完整、数据分析与结果判定完成并经复核的，进入下一检测方法或检测报告出具阶段。检测报告出具检测报告编制按以下内容编制检测报告：委托方名称，工程名称与地点；工程地质概况；所检在役基桩的桩位图、桩号、桩型、桩长、截面尺寸、桩顶高程、混凝土强度等级、成桩日期等信息，以及其他设计相关信息；在役基桩上部结构信息；检测目的，检测依据；检测数量与抽样原则；检测方法；检测仪器设备、人员；检测条件、检测过程；被检桩的检测数据，计算结果和汇总结果；检测结论；检测日期；必要的附图、附表。检测报告要求按以下内容补充低应变法检测报告：桩身波速计算过程及结果，采用双传感器时含双传感器法