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文檔簡介
1、鐵路橋梁基樁工程質量檢測細則鐵路為國家重點建設項目,作好施工過程質量控制尤其重要。為更好地作好*鐵路工程質量施工過程控制,嚴把工程質量關,特對橋梁基樁實施工程質量專項檢測。為了做到方法牢靠、數據精確、結論公平,特制定本檢測實施細則。一、檢測內容:鐵路橋梁基樁樁身混凝土的均質性和完整性,判定樁身的缺陷及推定位置。二、檢測依據:1. *鐵路工程設計文件及施工圖;2.鐵路工程基樁無損檢測規程TB10218-2022;3、客運專線鐵路橋涵工程施工質量驗收暫行標準(鐵建設2022160號)4、鐵路工程結構混凝土強度檢測規程(TB10426-2022)5、鐵路橋涵工程施工質量驗收標準(TB 10415-2
2、022)6.建造基樁檢測技術規范JGJ106-20227、鐵路橋涵施工規范(TB 10203-2022)8、客運專線鐵路橋涵工程施工技術指南(TZ213-2022)9、平凡混凝土力學性能實驗方法(GB/T50081-2022)10.客運專線無碴軌道鐵路設計指南鐵建設2022754號;11. 公司有關管理主意;在采用以上文件和標及時,必須采用有效版本。禁止采用過期或失效文件和規范三、檢測工作流程 檢測工作流程圖1各施工單位,在規劃基樁檢測前48小時供應填寫齊全的基樁工程質量檢測報檢單和橋梁基樁參數表。2基樁工程質量檢測報檢單應有現場監理工程師簽字確認后將電子文件發送到檢測單位。3檢測單位接基樁工
3、程質量檢測報檢單后,12小時內務必到達現場檢測,簽收基樁工程質量檢測報檢單原件。4施工單位應按規定提前作好樁頭處理、聲測管檢查灌水等工作,并在現場打算受檢橋梁基樁的工程地質資料、設計圖及施工信息,為檢測單位準時供應資料分析和報告編寫打算的基本資料。5現場檢測時,施工單位應在檢測現場,監理應旁站見證檢測全過程。6現場檢測完成后,應填寫現場檢測記錄表,施工單位和監理須簽字確認。7現場檢測工程師應按照測試數據分析推斷檢測結果,在24小時內,以中間結果報告形式告訴施工單位和監理單位是否可以舉行下一道工序。8當檢測發覺有嚴峻質量問題時,檢測單位要將結果同時抄送公司安質部,監理單位召開專題會議,形成處理看
4、法經監理單位同意后,上報公司核備。9現場檢測期間,應遵守國家和施工現場平安生產規定。當現場操作環境不符合儀器設備使用要求時,應采用有效的防護措施。四、檢測方法和適用范圍新建*鐵路無損檢測的方法、內容、數量和實施應嚴格根據設計文件、規程或合同商定的有關方法和要求執行。常用的檢測方法、目的和適應范圍按下表執行。當采用本細則中沒有明確的 方法時,應由檢測單位報監理單位審核后,報公司核備。鐵路基樁無損檢測方法一覽表五、管理職責1公司1) 負責全線檢測單位的招標和考核工作。2) 公司平安質量部負責全線檢測業務工作管理和監督檢查,組織和協調解決檢測中消失的重大爭議或質量問題。2段落指揮部1) 負責本管段檢
5、測單位的日常管理、進場設備人員的對標檢查和平時考核工作,并對檢測過程舉行監督檢查。2) 負責監理單位、施工單位和檢測單位之間的協調工作。3) 組織和協調解決檢測中消失的重要爭議問題,重大問題 準時上報公司。3監理單位1) 負責對檢測單位進場設備和人員的核查,審核檢測方案和檢測結果,并舉行平行或見證檢測。2) 組織召開檢測工作專題會議,做好施工單位和檢測單位的協調工作,解決檢測中消失的爭議問題。核定檢測數量,提出驗工計價看法。3) 做好段落指揮部和公司托付的其它監理工作。4檢測單位1) 嚴格按投標允諾和合同商定配備各種檢測設備和人員。檢測單位現場的設備能力、人員組織、技術水平、服務意識、協調工作
6、、技術支持和后勤保障等應保證工程檢測質量、滿意工程施工進度安頓,不得影響施工單位的下一道工序施工。2) 在檢測項目實施中,應選用技術能力強、業務水平高、對工程質量掌握能力強且具有執業資歷的工程技術人員作為檢測工程師。每個檢測標段應配備1名了解工程結構設計特點,具備豐盛的巖土工程閱歷,了解工程施工工藝流程,把握無損檢測方法的高級工程師或注冊巖土工程師作為檢測工程的項目總工程師(即技術負責人),處理重難點問題,能提出合理建議與技術詢問。3) 檢測單位應配備性能良好的檢測設備,其數量應充分滿意工程檢測需要。檢測儀器應選用牢靠性好、靈巧便捷、自動化程度高的設備。4) 檢測機構和人員務必保證自立性、誠實
7、性和公平性,不得參與有損公平性的人際交往活動,不得有偽造數據、報告等弄虛作假行為。5) 檢測人員有權反抗不正值的行政干預、不正值的商業和 財務等方面的壓力和影響,并有權向公司、指揮部或法定管理部門舉報有損公平性的檢測行為。對發覺的質量問題可直接向指揮部或公司報告。6) 嚴格執行國家和鐵道部的有關技術規程和公司有關工程管理主意,自覺采納公司、段落指揮部的領導,采納監理工程師的監理,與工程施工單位親密協作。7) 按時參與監理單位組織召開的工程例會和專題檢測會議。8) 嚴格按施工單位的報檢規劃舉行現場檢測,按時向監理單位提交檢測中間結果。9) 按時向監理和業主報送檢測報告、統計報表和相關資料。5、施
8、工單位1) 按時向檢測單位和監理單位報送檢測規劃,做好檢測打算工作,并派員協作檢測。2)施工單位應供應被檢橋梁工程地質說明書、地質斷面圖、墩位圖和工程形象進度圖和基樁參數表(包括樁位圖、樁長、樁徑、混凝土設計強度等級、樁型和施工工藝等)。3) 準時處理檢測過程中消失的有關施工問題(如負責因施工緣由造成聲測管阻塞或基樁質量有異議的鉆孔或鉆芯取樣)。4) 收集和復核檢測報告,向監理、段落指揮部和公司提交本單位的檢測完成數量和質量等級。5) 有權向公司、指揮部或法定管理部門舉報有損公平性的檢測行為、檢測人員的無理要求和存心遲延檢測時光的行為。六、檢測單位基本要求1檢測單位擬委派的檢測人員應能滿意檢測
9、工作需要,具有良好的職業道德和專業技術水平,具備相應執業資歷,身體健康,年齡、職稱結構合理。2檢測項目負責人應具有較強的組織協調能力和較高的專業技術水平、高級技術職稱或注冊工程師、五年以上的檢測閱歷。3參加本檢測項目的各專項主要檢測技術人員務必具有工程系列中級及以上技術職稱和專項檢測上崗證書。其他檢測人員要具有兩年以上現場檢測閱歷和專項上崗證書。4參加本項目檢測人員務必與投標書相符,不得任意更換。如確需更換務必報建設單位主管部門同意;檢測單位項目負責人和技術負責人務必常駐現場,離開現場2天以上的,須經指揮部主管部門同意。5檢測單位配備與檢測方法相應的各種先進的檢測儀器、設備,其數量和質量應滿意
10、檢測工作需要;檢測單位應配備交通運送工具、通訊及辦公設備,其數量和質量應滿意檢測工作需要,并不低于投標中的允諾標準;檢測方法和檢測儀器、設備應符合檢測規程、驗收標準及設計文件的要求。檢測儀器應通過技術鑒定,并具有產品合格證書和計量檢定證書,并在有效期內使用。6檢測單位不得轉讓或分包本項目檢測業務。7現場檢測機構設置要求1)檢測單位應按照檢測工程項目的特點,在現場設置項目檢測機構。2)現場檢測機構應設置合理、交通方便,滿意現場檢測要求。3)現場檢測機構在檢測實施過程中應生活自理、自立辦公,不得與被檢測單位發生利益關系。8檢測單位對檢測結果的精確性負所有責任,并擔當因自身檢測失誤產生的相應法律責任
11、和經濟損失。9. 做好橋梁基樁低應變反射波法和聲波透射法兩種方法檢測結果的對照報告。檢測單位對采用聲波透射法測的基樁再按其 總數的1%且不少于10根舉行低應變反射波法檢測,按照檢測結果,編制較長基樁采用兩種方法檢測結果的對照報告和建議。七、檢測方法原理及資料分析(一)低應變反射波法(瞬態激振時域頻域分析法)低應變反射波法的基本原理為:通過在樁頂施加激振信號產生應力波,該應力波沿樁身傳揚過程中,碰到不繼續界面(如縮頸、擴徑、蜂窩、夾泥、斷裂、空洞等缺陷)和樁底面時,將會產生反射和透射,用記錄儀器記錄下反射波在樁身中傳揚的時光及波形,通過對反射波的曲線特征的分析即可對樁身的完整性、缺陷的位置舉行判
12、定,并對樁身混凝土質量舉行推定。1決定樁身混凝土的縱波波速樁身混凝土縱波波速可按下式舉行計算: C樁身縱波波速(m/s);L樁長(m);tr樁底反射波到達時光(s)2決定樁身質量反射波波形特征是樁身質量的反應,利用反射波曲線舉行樁身完整性判定時,應考慮按照波形、相位、振幅、頻率及波至時光等因素,反射波形特征不僅受樁身質量的影響,與樁身周邊土、基巖性質、厚度等均有關系,評價時應綜合分析。樁身不同缺陷反射波特征如下(僅供參考):完整樁的波形特征:完整性好的基樁反射波具有波形規章、清楚、樁底反射波顯然、反射波初至時光簡單讀取、樁身混凝土平均縱波波速較高等特性,同一場地完整樁反射波形具有較 好的相像性
13、。完整樁的波形特征離析和縮頸樁的波形特征:特點是縱波波速比較低,反射波幅削減,頻率降低。 離析和縮頸樁的波形特征斷裂樁的波形特征:樁身斷裂時其反射波到達時光小于樁底反射波到達時光,波幅較大,往往消失多次反射,難以觀測到樁底反射。斷裂樁的波形特征3決定樁身缺陷位置和范圍樁身缺陷離開樁頂的位置L可按下式計算:樁身缺陷的位置(m);樁身缺陷部位反射波至到達時光(s);場地范圍內樁身縱波波速平均值(m/s)。4樁身完整性類別應結合缺陷消失的深度、測試信號衰減特性以及設計樁型、成樁工藝、地質條件、施工狀況、實測時域或幅頻信號特征舉行綜合分析,按樁身完整性判定表判釋。(二)聲波透射法聲波透射檢測技術(跨孔
14、)主要用于檢測樁身完整性,其基本原理為:在樁身內預埋三根或三根以上的聲測管,管的下口封死,測試時管內布滿清水作為耦合,把放射、接收換能器分離置于兩管之中(如下圖所示),兩探頭置于同一水平面或保持一定高差,沿聲測管兩探頭同步提升或下降,即可得到聲時或波速沿樁長的變化曲線。聲波透射法檢測原理圖聲波在正常混凝土中傳揚速度一般在35004500m/s之間。當傳揚路徑上碰到混凝土質量差,如離析、夾泥等缺陷時,聲波將發生衰減,部份聲波將繞過缺陷傳揚,使得傳揚時光增長,波速減小,即產生繞射現象,若遇有空洞的空氣界面將產生反射和散射,使波幅減小;缺陷使混凝土不繼續,聲波傳揚路徑復雜化,引起波形畸變。所以聲波在
15、有缺陷的混凝土中傳揚時,波幅減小,聲時加大(波速降低),波形畸變。聲測管的檢測過程一般分兩個步驟舉行,首先是采用平測法對全樁各個檢測剖面舉行普查,找出聲學參數異樣的測點。然后,對聲學參數異樣的測點舉行加密測試,通常采用斜測法或扇形掃測法進一步檢測,這樣一方面可以驗證普查結果,另一方面可以進一步決定異樣部位的范圍,為樁身完整性類別的判定供應牢靠依據。樁身完整性類別與樁身混凝土各聲學參數臨界值、PSD數據、混凝土聲速低限值以及樁身質量可疑點加密測試后決定的缺陷范圍,按規范規定的特征舉行綜合判定。八、基樁質量檢測(一) 低應變法1概述低應變反射波法(瞬態激振時域頻域分析法)采用瞬態激振方式,通過實測
16、樁頂加速度或速度信號的時域、頻域特征,采用一維彈性波動理論分析判定基樁樁身完整性質量,即樁身存在的缺陷位置及其影響程度。低應變反射波法屬于迅速普查樁的施工質量的一種半直接法,對于有疑問的樁應采用其他方法舉行檢測驗證。低應變反射波法基樁質量檢測工作程序框圖2檢測儀器1) 檢測儀器應通過技術鑒定,并具有產品合格證書和計量檢定證書。2) 儀器設備應定期舉行全面檢查和調試,其技術指標應符合儀器質量標準。3) 檢測系統應具有信號濾波、放大、顯示、儲存和信號處理分析功能。4) 按照樁型及檢測目的,宜抉擇不同大小、不同質量的力錘、力棒、手錘和不同材質的激振頭,以獲得所需的激振頻率和能量。力錘可裝有力傳感器。
17、5) 信號采集及處理儀和傳感器性能應符合現行行業標準基樁動測儀JG/T 3055的有關規定。3檢測前打算1) 施工單位填寫報檢表,監理單位簽字,至少提前24小時提交給現場檢測人員。2) 施工單位應供應工程相關參數和資料。3) 施工單位對報檢的基樁務必做好打算工作,并達到以下要求: 樁頂檢測時標高應為設計標高; 要求受檢樁樁頂的混凝土質量、截面尺寸應與樁身設計條件基本相同; 灌注樁應鑿去樁頂浮漿或松散破損部分,并露出堅硬的混凝土表面;樁頂表面應平整整潔且無積水;在實心樁的中心位置打磨出直徑約為10cm的平面;在距樁中心2/3半徑處,對稱布置打磨24處,直徑約為6cm的平面,打磨面應平順光滑密實。
18、D0.8m 0.8mD1.25m 1.25mD2.0m不同樁徑對應打磨點數及位置暗示圖當樁頭與墊層相連時,相當于樁頭處存在很大的截面阻抗變化,對測試信號會產生影響。因此,測試時,當樁頭側面與墊層相連時,除非對測試信號沒有影響,否則應斷開。4. 現場檢測1) 檢測前受檢樁應符合下列規定: 樁身混凝土強度應達到設計強度的70且不少于15Mpa。 打入或靜壓式預制樁的檢測應在相鄰樁打完后舉行。2) 傳感器安裝和激振操作應符合下列規定: 傳感器安裝部位應清理整潔,不得有浮動砂土顆粒存在;不得安裝于松動的石子上;傳感器安裝應與樁軸線平行。 用黃油或其它粘結耦合劑粘結時,應具有足夠的粘結強度,傳感器底面粘
19、結劑越薄越好。在信號采集過程中,傳感器不得產生滑移或松動。 實心樁的激振點位置應抉擇在樁中心,測量傳感器安裝位置宜為距樁中心2/3半徑處,激振點處混凝土應密實,不得有破損,激振時激振點與混凝土接觸面應點接觸,空心樁的激振點與測量傳感器安裝位置宜在同一水平面上,且與樁中心連線形成的夾角宜為90度,激振點與測量傳感器安裝位置宜為樁壁厚的1/2處。 激振點與測量傳感器安裝位置應避免鋼筋籠主筋的影響。 激振方向沿樁軸線方向。采使勁棒激振時,應自由下落,不得連擊。采使勁棒或自由落錘,激振能量可控性和信號重復性比用榔頭式錘敲擊效果好。 激振錘和激振參數宜通過現場對照實驗選定。短樁或淺部缺陷樁的檢測宜采用輕
20、錘快擊窄脈沖激振;長樁、大直徑樁或深部缺陷樁的檢測宜采用重錘寬脈沖激振,也可采用不同的錘墊來調節激振脈沖寬度。現場實際操作應綜合應用手錘和力棒。 激振能量在能看到樁底反射的前提下盡量小,可削減樁周參與振動的土體,以減小土阻力對波形的影響。3) 測試參數設定應符合下列規定: 時域信號記錄的時光段長度應在2L/c時刻后延續不少于5ms;幅頻信號分析的頻率范圍上限不應小于2000Hz。 設定樁長應為樁頂測點至樁底的施工樁長。 樁身波速可按照本地區同類型樁的測試值初步設定,也可以制作模型樁測定。 采樣時光間隔或采樣頻率應按照樁長、樁身波速和頻域辨別率合理抉擇。 傳感器的敏捷度值應按計量檢定結果設定。4
21、) 信號采集和篩選應符合下列規定: 按照樁徑大小,樁心對稱布置24個檢測點;各檢測點重復檢測次數不宜少于3次,且檢測波形應具有良好的全都性。 當信號干擾較大時,可采用信號增加技術舉行重復激振,提高信噪比。 不同檢測點及多次實測時域信號全都性較差時,應分析緣由,排解人為和檢測儀器等干擾因素,增強檢測點數量,重新檢測。 信號不應失真和產生零漂,信號幅值不應超過測量系統的量程。 對存在缺陷的樁應轉變檢測條件重復檢測,互相驗證。5資料處理1) 樁身完整性分析宜以時域曲線為主,輔以頻域分析,并結合地質資料、施工資料和波形特征等因素舉行綜合分析判定。2)樁身波速平均值確實定: 當樁長已知、樁底反射信號顯然
22、時,選取相同條件下不少于5根類樁的樁身波速按下式計算樁身平均波速:鐵式中樁身波速的平均值(m/s);參加統計的第根樁的樁身波速值(m/s);測點下樁長(m);時域信號第一峰與樁底反射波峰間的時光差(ms);幅頻曲線上樁底相鄰諧振峰間的頻差(Hz),計算時不宜取第一與其次峰;參加波速平均值計算的基樁數量( 5)。 當樁身波速平均值無法按上述方法決定時,可按照本地區相同樁型及施工工藝的其它基樁工程的測試結果,并結合樁身混凝土強度等級與實踐閱歷綜合決定。 如具備條件,可制作同混凝土強度等級的模型樁測定波速,也可按照鉆取芯樣測定波速,決定基樁檢測波速時應考慮土阻力及其它因素的影響。3) 樁身缺陷位置應
23、按下列公式計算:式中測點至樁身缺陷的距離(m);時域信號第一峰與缺陷反射波峰間的時光差(ms);幅頻曲線上缺陷相鄰諧振峰間的頻差(Hz);樁身波速(m/s),無法決定時用值替代。4) 樁身完整性類別應結合缺陷消失的深度、測試信號衰減特性以及設計樁型、成樁工藝、地質條件、施工狀況,按規定和下表所列實測時域或幅頻信號特征舉行綜合判定。樁身完整性判定注:1)對同一場地、地質條件相近、樁型和成樁工藝相同的基樁,因樁端部分樁身阻抗與持力層阻抗相匹配導致實測信號無樁底反射波時,可按本場地同條件下有樁底反射波的其它樁實測信號判定樁身完整性類別。2)對于混凝土預制樁和預應力管樁,若缺陷顯然且缺陷位置在接樁位置
24、處,宜結合其它檢測方法舉行評價。3)不同地質條件下的樁身缺陷檢測深度和樁長的檢測長度應按照實驗決定5) 對于混凝土灌注樁,采用時域信號分析時,應結合有關施工和地質資料,正確區別混凝土灌注樁樁身截面漸擴后陡降恢復至原樁徑產生的一次同相反射,或由擴徑突變處產生的二次同相反射,以避開對樁身完整性的誤判。6) 對于嵌巖樁,當樁底時域反射信號為單一反射波且與錘擊脈沖信號同相時,應結合地質和設計等有關資料以及樁底同相反射波幅的相對凹凸來推斷嵌巖質量,須要時實行鉆芯法核驗樁端嵌巖狀況。7) 應正確區別淺部缺陷反射和大頭樁大頭部分恢復至原樁徑產生的同相反射,以避開對樁身完整性的誤判,須要時可實行開挖方法查驗。
25、8) 消失下列狀況之一,樁身完整性判定宜結合其他檢測方法舉行: 實測信號復雜,無邏輯,無法對其舉行精確分析和評價。 當樁長的推算值與實際樁長顯然不符,且又缺乏相關資料加以解釋或驗證。 樁身截面漸變或多變,且變化幅度較大的混凝土灌注樁。9) 對采用低應變反射波法檢測有疑問的樁,應舉行驗證檢測: 樁身淺部存在缺陷可開挖驗證; 樁身深部或樁底存在缺陷時可采用鉆芯法舉行驗證; 按照實際狀況采用靜載實驗、鉆芯法、高應變法或開挖舉行驗證。(二)聲波透射法檢測1概述聲波透射法檢測樁身結構完整性的基本原理是:由超聲脈沖放射源在混凝土內激發高頻彈性脈沖波,并用高精度的接收系統記錄該脈沖波在混凝土內傳揚過程中表現
26、的波動特征;當混凝土內存在不繼續或破損界面時,缺陷面形成波阻抗界面,波到達該界面時,產生波的透射和反射,使接收到的透射能量顯然降低;當混凝土內存在松散、蜂窩、孔洞等缺陷時,將產生波的散射和繞射;按照波的初至到達時光和波的能量衰減特征、頻率變化及波形畸變程度等特性,可以獲得測區范圍內混凝土的聲學參數。測試記錄不同測試剖面向面和斜面的超聲波動特征,經過處理分析就能判別測區內混凝土的參考強度和內部存在缺陷的性質、大小及空間位置。在基樁施工前,按照樁直徑的大小預埋一定數量的聲測管,作為換能器的通道。測試時每兩根聲測管為一組,通過水的耦合,超聲脈沖信號從一根聲測管中的換能器放射出去,在另一根聲測管中的換
27、能器接收信號,聲波檢測儀測定有關參數并采集記錄儲存。換能器由樁底同時從下往上依次檢測,遍及各個截面。聲波透射法基樁質量檢測工作程序框圖聲波透射法測樁的特點:檢測全面、細致,現場操作簡便,快速,不受樁長、長徑比的限制,一般也不受場地限制。2檢測儀器1) 聲波放射與接收換能器應符合下列要求: 圓柱狀徑向振動,沿徑向無指向性; 外徑小于聲測管內徑,有效工作面軸向長度不大于150mm; 諧振頻率宜為3060kHz; 水密性滿意1MPa水壓不滲水。2) 聲波檢測儀應符合下列要求: 具有實時顯示和記錄接收信號的時程曲線以及頻率測量或頻譜分析功能; 聲時測量辨別力優于或等于0.5S,聲波幅值測量相對誤差小于
28、5,系統頻帶寬度為1200kHz,系統最大動態范圍不小于100dB。 聲波放射脈沖宜為階躍或矩形脈沖,電壓幅值不宜小于500V。 聲波檢測儀應采用具有自動記錄功能的儀器。3聲測管埋設基樁施工單位務必高度重視和嚴格聲測管埋設工作,監理要加強事前提示和過程檢查,檢測單位要向施工單位舉行事先提醒,確保聲測管埋設一次合格。杜絕聲測管阻塞現象。1) 材質與埋設 聲測管應采用金屬管,內徑不宜小于40mm,管壁厚不應小于2.5mm。 聲測管應下端封閉,上端加蓋,管內無異物;聲測管采用綁扎方式與鋼筋籠銜接結實(不得焊接);聲測管銜接應樂觀采用外加套筒焊接方式舉行,杜絕銜接處斷裂和堵管現象;銜接處應光潔過渡,不
29、漏水;管口應高出樁頂100mm以上,且各聲測管管口高度應全都。2) 保證聲測管在成樁后互相平行。聲測管應沿樁截面外測呈對稱樣子布置,如下圖布置并編號:聲測管應沿樁截面外測呈三角樣子布置。聲測管布置暗示圖(圖中陰影為聲波的有效檢測范圍暗示)檢測剖面編組分離為:a-b; a-b,a-c,b-c; a-b,a-c,a-d,b-c, b-d,c-d。4. 現場檢測前打算工作應符合如下規定:1) 調查、收集待檢工程及受檢樁的相關技術資料和施工記錄。包括:樁的類型、尺寸、標高、施工工藝、地質情況、設計參數、樁身混凝土參數、施工過程及異樣狀況記錄等信息)。2) 檢查測試系統的工作情況,采用標定法決定儀器系統
30、延遲時光(參考建造基樁檢測技術規范JGJ-2022條文說明),計算聲測管及耦合水層聲時修正當;3) 將伸出樁頂的聲測管切割到同一標高,測量管口標高,作為計算各測點高程的基準;4) 將各聲測管內注滿清水,封口待檢;5) 在放置換能器前,檢查聲測管暢通狀況,以免換能器卡住或換能器電纜被拉斷,造成損失;6) 精確測量樁頂面相應聲測管之間外壁凈距離,作為相應的兩聲測管間管距準確至1mm;7) 測試時徑向換能器宜配置扶正器,保證換能器在管中居中,又庇護換能器在上下提升中不致與管壁碰撞,損壞換能器。8) 樁身強度應達到混凝土設計強度的70且不少于15Mpa。5現場檢測現場檢測過程宜分兩個步驟舉行,首先是采
31、用平測法對全樁各個檢測剖面舉行普查,找出聲學參數異樣測點。然后,對聲學參數異樣的測點采用加密測試,須要時采用斜測或扇形掃測等細測方法進一步檢測,這樣一方面可以驗證普查結果,另一方面可以進一步決定異樣部位的范圍,為樁身完整性類別的判定供應牢靠依據。1) 將放射與接收聲波換能器通過深度標志分離置于兩根聲測管中同一高度的測點處。2) 設置好儀器參數,舉行檢測。3) 放射與接收聲波換能器應以相同標高或保持固定高差同步升降,測點間距不宜大于250mm。4) 實時顯示和記錄接收信號的時程曲線,讀取聲時、首波峰值和周期值,宜同時顯示頻譜曲線及主頻值。5) 將多根聲測管以兩根為一個檢測剖面舉行全組合,分離對全
32、部檢測剖面完成檢測。6) 在樁身質量可疑的測點四周,應加密測點,或采用斜測、扇形掃測舉行復測,進一步決定樁身缺陷的位置和范圍。7) 在同一根樁的各檢測剖面的檢測過程中,聲波放射電壓和儀器設置參數應保持不變。8) 當聲測管消失堵管狀況時,按以下規定執行: 埋有兩根或三根聲測管,當某一根聲測管樁底堵管采用斜測法時,兩個換能器中點連線的水平夾角不應大于40o。 埋有四根聲測管,當對角線上兩根聲測管堵管采用斜測法時,兩個換能器中點連線的水平夾角不應大于40o,可采用斜測法檢測。 其它狀況下,在所堵聲測管附近鉆芯,檢測樁身混凝土完整性,并用鉆芯孔作為通道舉行聲波透射法檢測。此時應留意鉆芯孔垂直度變化使放
33、射和采納換能器間距變化對檢測信號的影響。6資料處理1) 聲學參數的計算和波形記錄各測點的聲時、聲速v、波幅及主頻f應按照現場檢測數據,按下列各式計算,并繪制聲速深度(v-z)曲線和波幅深度(z)曲線,需要時可繪制輔助的主頻深度(f-z)曲線:式中 第i測點聲時( ); 第i測點聲時測量值( ); 儀器系統延遲時光( ); 聲測管及耦合水層聲時修正當( ); 每檢測剖面相應兩聲測管的外壁間凈距離(mm); 第i測點聲速(km/s); 第i測點波幅值(dB); 第i測點信號首波峰值(v); 零分貝信號幅值(v); 第i測點信號主頻值(kHz),也可由信號頻譜的主頻求得; 第i測點信號周期( )。2
34、) 判定依據樁身混凝土缺陷應按照下列方法綜合判定:聲速低限值判據當實測混凝土聲速值低于聲速臨界值時應將其視為可疑缺陷區。式中第i個測點聲速值(km/s); 聲速臨界值(km/s)。聲速臨界值采用正常混凝土聲速平均值與2倍聲速標準差之差,即:式中 正常混凝土聲速平均值(km/s); 正常混凝土聲速標準差; 第i個測點聲速值(km/s); n測點數。當檢測剖面n個測點的聲速值普遍偏低且離散性很小時,宜采用聲速低限值判據。即實測混凝土聲速值低于聲速低限值時,可直接判定為異樣。式中第i個測點聲速值(km/s); 聲速低限值(km/s)。聲速低限值應由預留同條件混凝土試件的抗壓強度與聲速對照實驗結果,結
35、合本地區實際閱歷決定。 波幅判據波幅異樣時的臨界值判據應按下列公式計算:式中 波幅平均值(dB); n檢測剖面測點數。當式上述成立時,波幅可判定為異樣。PSD判據當采用斜率法的PSD值作為輔助異樣點判據時,PSD值應按下列公式計算:式中第i測點聲時( ); 第i-1測點聲時( ); 第i測點深度(m);第i-1測點深度(m);按照PSD值在某深度處的突變,結合波幅變化狀況,舉行異樣點判定。當采用信號主頻值作為輔助異樣點判據時,主頻深度曲線上主頻值顯然降低可判定為異樣。3) 樁身完整性類別應結合樁身混凝土各聲學參數臨界值、PSD判據、混凝土聲速低限值以及樁身可疑點加密測試(包括斜測或扇形掃測)后
36、決定的缺陷范圍按下表的特征舉行綜合判定。樁身完整性判定7.保證聲波透射檢測結果牢靠性技術措施為保證本次聲波檢測結果精確牢靠,應們實行以下措施:為保證各測點質量,完成每組檢測管測試后,測試點務必隨機重復抽測10%-20%。應特殊留意聲時及波幅異樣部位的重復抽測。測量的相對標準差可按下式計算:式中: 聲時相對標準差;波幅相對標準差;第i個測點聲時原始測試值(s);第i個測點波幅原始測試值(dB);第i個測點第j次抽測聲時值(s);第i個測點第j次抽測波幅值(dB)。以相對標準差作為評價測試牢靠性的依據,聲時相對標準差不應大于5%;波幅相對標準差不應大于10%。這時可認為該次測試是有效的。在運用上述
37、數值判定樁內缺陷的也許位置、性質和大小后,還應在初定的缺陷區段內采用聲陰影重疊法認真判定缺陷確實切位置、范圍和大小。所謂聲陰影重疊法,就是當超聲脈沖波束穿過樁體并碰到缺陷時,在缺陷背面的聲強削弱,形成一個聲輻射陰影區。在聲陰影區內,接收信號的波幅顯然下降,同時聲時值增大,甚至波形畸變。若采用兩個方向檢測,分離劃出陰影區,則兩個陰影區邊界線交錯即為缺陷的范圍。混凝土灌注樁檢測中,當消失有缺陷的異樣反應時,按上述方法排解偶爾干擾后,對缺陷異樣應采用各種測試方法舉行仔細、細致的檢測,確切判定缺陷范圍的大小和缺陷的性質,為資料解釋和缺陷推斷供應牢靠的第一手測試數據。當基樁的測試結果消失異樣現象后,應實
38、行以下步驟舉行缺陷檢測:(1) 在大于異樣區23倍范圍內加密檢測點距,一般測點點距由本來的25cm,改為 5-l0cm,以達到較精確地決定缺陷范圍的目的,即所謂縮小靶區。(2) 采用不同的超聲透射方法,如高差同步法、扇形掃測法、聲陰影重疊法等舉行綜合檢測,其各類檢測方法對不同的樁身中不同缺陷的應用方法如下所述:a.斷樁位置的檢測對于下圖斷樁位置檢測結果是:當放射換能器固定放射,接收換能器在不同的。位置有不同的特征曲線:在位置1,接收的波形、波幅正常;位置2,波形不正常,一般狀況下雜波干擾嚴峻,波幅嚴峻衰減;位置 3當為斷樁時,接收器五接收信號消失。由此便推斷位置2可能為斷樁位置。但是為了準確推
39、斷斷樁的可能性,還要將放射換能器固定于如圖所示的不同的位置(放射換能器-2)舉行扇形掃測法舉行檢測。這樣,既可以推斷斷樁的位置,還可以推斷斷樁的范圍。b.厚夾層位置確實定對于厚夾層上下界的定位,也可以采用上述方法舉行檢測。如下圖厚夾層上下界面的定位,當固定放射換能器時,接收換能器位于位置1、位置2、位置3時,其波形特點分離為:在位置1,接收的波形、波幅正常;位置2,波形不正常,消失雜波干擾現象,波幅開頭衰減;位置3,波形消失嚴峻異樣現象,雜波干擾嚴峻,波幅衰減,嚴峻時無波形消失。c.空洞、泥團、蜂窩等局部缺陷范圍的推斷對于空洞、泥團、蜂窩等局部基樁缺陷范圍的推斷,可以采用扇形掃測法和高差同步法
40、相結合的方法檢測。如下圖空洞、泥團、蜂窩等局部缺陷的推斷中,圖a)為扇形掃測法;圖b)為高差同步法。按照一般的理論學問和檢測閱歷可以知道:圖a)中上下兩接收換能器接收到的波形有輕微的削弱,波幅有所降低,會消失一定的雜波干擾;而中間的接收換能器接收到的波形和上下兩接收換能器相比較,波形波幅顯著降低,嚴峻時甚至無波峰消失,波形雜亂無序。兩圖形綜合分析可知異樣是由如圖所示空洞、泥團、蜂窩等缺陷引起。d.基樁縮徑的推斷基樁縮徑現象是基樁工程施工過程中常見的缺陷類型之一,如何較精確的推斷該類缺陷,也是基樁檢測工作中分析難度較大的問題。按照鉆孔灌注樁施工的閱歷可知,因為采用泥漿護壁工藝,在混凝土水下灌注過
41、程中,消失基樁縮徑或泥漿包裹聲測管等現象比較多見。因此,在基樁超聲透射法檢測中,在消失上述缺陷的狀況下,應仔細分析產生缺陷的類型,并采用各種有效的檢測方法舉行測試,舉行綜合分析推斷后得出檢測結論。縮徑現象的推斷,是采用高差同步法舉行檢測,樁中虛線部分波形消失異樣,雜亂無章,波幅衰減;基樁中部實線部分波形正常。由此可以推知,樁中心完整,異樣系由縮徑引起。e.聲陰影重疊法推斷局部缺陷對于基樁在橫截面上缺陷位置的推斷,可采用在樁的缺陷處位置多測向疊加法決定,按照三邊所決定的陰影部分,即可推算出缺陷在橫截面上的位置和范圍。總之,對于缺陷樁的檢測,應留意以下幾個方面:應制定較為合適的檢測方案,盡可能作到
42、各種檢測方法綜合使用,檢測結果充分反映樁體實際缺陷類型。在檢測過程中應對檢測數據舉行準時的分析研究,對原檢測方案中未預計到的問題準時補充修正。在數據分析時應充分利用聲時、波幅和視頻率等三個參數。一般狀況下,缺陷部位相對于完整部位,聲時大、波幅小,頻譜分析結果主頻不顯然、頻率成分較復雜;而完整部位卻恰恰相反,聲時小、波幅大,頻譜分析結果主頻顯然,頻率成分較容易。在分析推斷過程中,留意搜集與工程施工有關的施工記錄,工程地質、水文地質條件等,舉行綜合分析,對提高分析結果的精度,也是十分重要的。(三) 鉆芯法檢測1概述鉆芯法是檢測鉆(沖)孔、人工挖孔等現澆混凝土灌注樁成樁質量的一種有效手段,不受場地條
43、件的限制,特殊適用于大直徑混凝土灌注樁的成樁質量檢測。其主要目的有:1) 對樁身混凝土質量有疑問時舉行驗證性檢測,或聲測管阻塞無法舉行聲波檢測時舉行補充檢測。2) 樁底沉渣是否符合設計或規范的要求。3) 樁底持力層的巖土性狀(強度)和厚度是否符合設計或規范要求。4) 測定樁長是否與施工記錄樁長全都。2儀器設備1) 鉆芯法檢測混凝土灌注樁宜采用液壓操縱的鉆機,并配有相應的鉆塔和結實的底座,鉆機設備參數應符合如下規定: 額定最高轉速不低于790轉分; 轉速調整范圍不少于4檔; 額定配用壓力不低于1.5MPa。2) 鉆機應采用單動雙管鉆具,并配備有相應的孔口管、擴孔器、卡簧、扶正穩定器、及可撈取柔軟
44、渣樣的鉆具。鉆桿應順直,直徑宜為50mm。3) 鉆頭應按照混凝土設計強度等級選用合適粒度、濃度、胎體硬度的金剛石鉆頭,且內徑不得小于100mm。鉆頭胎體不得有肉眼可見的裂紋、缺邊、少角、傾斜及喇叭口變形。4) 應選用排水量為50160Lmin、泵壓為1.02.0MPa的水泵。5) 鋸切芯樣試件用的鋸切機應具有冷卻系統和結實夾緊芯樣的裝置,配套使用的金剛石圓鋸片應有足夠剛度。6) 芯樣試件端面的補平或磨平應采用專用的補平器和磨平機。3現場操作1) 每根受檢樁的鉆芯孔數和鉆孔位置宜符合如下規定: 樁徑小于1.2m的鉆1孔,樁徑為1.21.6m的鉆2孔,樁徑大于1.6m的鉆3孔。 當鉆芯孔為一個時,
45、宜在距樁中心1015cm的位置開孔;當鉆芯孔為兩個或兩個以上時,開孔位置宜在距樁中心0.150.25D內勻稱對稱布置。 對樁底持力層的鉆探,每樁受檢樁不應少于一孔,且鉆探深度應滿意設計要求。2) 鉆機操作 鉆機設備安裝務必周正、穩固、底座水平。鉆機立軸中心、天輪中心(天車前沿切點)與孔口中心務必在同一鉛垂線上。應確保鉆芯過程中鉆機不發生傾斜、移位,鉆芯孔垂直度偏差0.5。 樁頂面與鉆機底座的距離較大時,應安裝孔口管,孔口管應垂直且結實。 鉆進過程中,鉆孔內循環水流不得中斷,應按照回水含砂量及色彩調節鉆進速度。 提鉆卸取芯樣時,應擰卸鉆頭和擴孔器,嚴禁敲打卸芯。 鉆進技術參數:l 鉆頭壓力。按照
46、混凝土芯樣的強度與膠結好壞而定。一般要求初壓0.2MPa,正常壓力1MPa。l 轉速。回次初轉宜為100r/min,正常鉆進時采用高速,芯樣膠結強度低時采用低速。l 沖洗液量。視鉆頭大小而定,一般為60-120L/min。3) 鉆芯技術操作 樁身鉆芯操作樁身混凝土鉆芯每回次進尺宜控制在1.5m內;應對鉆機立軸垂直度舉行校正;松散的混凝土應采用合金鉆燒結法鉆取。 樁底鉆芯操作一般鉆至樁底時,應采用減壓,慢速鉆進,若遇鉆具下降,應立刻停鉆,準時測量機上余尺,精確記錄孔深及有關狀況。當持力層為中、微風化巖石時,可將樁底0.5m左右的混凝土芯樣、0.5m左右的持力層以及沉渣納入同一回次。當持力層為強風
47、化巖層或土層時,鉆至樁底時,立刻改用合金鉆頭干鉆反循環汲取法等適合的鉆芯方法和工藝鉆取沉渣并測定厚度。 持力層鉆芯操作應采用適合的方法對樁底持力層巖土性狀舉行鑒別。對中、微風化巖的樁底持力層,應采用單動雙管鉆具鉆取芯樣,倘若是軟質巖,擬截取的芯樣應準時包裹浸泡在水中,避開芯樣受損;按照鉆取芯樣和巖石單軸抗壓強度實驗結果綜合判定巖性。對于強風化巖層或土層,宜采用合金鉆鉆取芯樣,并舉行動力觸探或標準貫入實驗等,實驗宜在距樁底50cm內舉行,并精確記錄實驗結果;按照實驗結果及鉆取芯樣綜合鑒別巖性。4) 現場記錄 鉆取的芯樣應由上而下按回次挨次放進芯樣箱中,芯樣側面上應清楚標明回次數、塊號、本回次總塊數,鉆機操作人員應按附表1-1的格式準時記錄鉆進狀況和鉆進異樣狀況,并對芯樣質量做初步描述。 鉆芯過程中,應按附表格式對芯樣混凝土、樁底沉渣以及樁端持力層等舉行具體編錄。 鉆芯結束后,應對芯樣和標有工程名稱、樁號、鉆芯孔號、芯樣試件實行位置、樁長、孔深、檢測單位名稱的標
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