钻孔灌注桩检测方案.docx

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钻孔灌注桩检测方案

一、工程概述

二、检测工作内容

三、检测依据的规范标准

四、检测方法基本原理

五、检测数据分析与判定

六、检测仪器设备

七、检测工作进度计划

八、质量保证和安全措施

九、环境保护及文明施工

十、桩位图

一、工程概述

佛山新城CBD二期周边路网工程融资建造位于佛山市顺德区乐从镇佛山新城，本工程包含道路、桥梁、排水、综合管线、照明、交通工程、交通信号灯及交通监控系统工程、绿化等工程。

其中灌注桩为桥梁工程中下部结构的重要结构之一。

本工程桥为跨涌小桥，跨径为3×10m桥梁工程。

桩基采用灌注桩，灌注桩桩径为Φ120cm，采用钻孔桩机成孔工艺。

桥梁中心桩号为：

BK0+224.247处，全长30.0m,桥梁与河道正交布置。

0#桥台～3#桥台采用灌注桩基础,灌注桩桩径120cm，设计桩长为28m、31m均为摩擦桩，设计要求以嵌岩为持力层，要求入岩深度不小于2.5D。

灌注桩桩数量16根，分别为K0-1~K0-4、K1-1~K1-4、K2-1~K2-4及K3-1~K3-4。

二、检测工作内容

1、按设计图纸、规范要求本项目应采用超声波法检测。

2、根据超声波透射或折射原理，在桩身混凝土内发射并接收超声波，通过实测超声波在混凝土介质中传播的历时、波幅和频率等参数的相对变化来判定桩身完整性的检测方法。

三、检测依据的规范标准

《公路工程基桩动测技术规程》JTG/TF81-01-2004

四、现场检测技术

声测管的埋设应符合下列规定:

当桩径不大于1500mm时，应埋设三根管.本工程桩径为1200mm，设计埋设三根管。

声测管宜采用金属管，其内径应比换能器外径大15mm，管的连接宜采用螺纹连接，且不漏水。

声测管应牢固焊接或绑扎在钢筋笼的内侧，且互相平行、定位准确，并埋设至桩底，管口宜高出桩顶面300mm以上。

声测管管底应封闭，管口应加盖。

声测管的布置以路线前进方向的顶点为起始点，按顺时针旋转方向进行编号和分组，每两根编为一组。

检测前的准备应符合下列规定:

被检桩的混凝土龄期应大于14d0

声测管内应灌满清水，且保证畅通。

标定超声波检测仪发射至接收的系统延迟时间too

准确量测声测管的内、外径和两相邻声测管外壁间的距离，量测精度为士lmm。

取芯孔的垂直度误差不应大于0.5%，检测前应进行孔内清洗。

检测方法应符合下列要求:

测点间距不宜大于250mm。

发射与接收换能器应以相同标高同步升降，其累计相对高差不应大于20mm，并随时校正。

在对同一根桩的检测过程中，声波发射电压应保持不变。

对于声时值和波幅值出现异常的部位，应采用水平加密、等差同步或扇形扫测等方法进行细测，结合波形分析确定桩身混凝土缺陷的位置及其严重程度。

本方法适用于直径不小于800mm的混凝土灌注桩的完整性检测，它包括跨孔透射法和单孔折射法。

在桩身预埋一定数量的声测管，通过水的祸合，超声波从一根声测管中发射，在另一根声测管中接收，或单孔中发射并接收，可以测出被测混凝土介质的声学参数。

由于超声波在混凝土中遇到缺陷时会产生绕射、反射和折射，因而到达接收换能器的声时、波幅及主频发生改变。

超声波法就是利用这些声波特征参数来判别桩身的完整性。

对跨孔透射法，当桩径较小时，声测管间距也较小，其测试误差相对较大，同时预埋声测管可能引起附加的灌注桩施工质量问题。

单孔折射波法是根据公路桥梁对桩基的质量要求，检测钻芯孔孔壁周围的混凝土质量。

在声波透射法检测中，超声波特征值仅与收、发检测管间连线两边窄带区域（声测剖面）的混凝土质量密切相关。

当灌注桩的直径增大时，每组声测管间超声波的混凝土检测范围占桩截面积比例减小，不能反映桩身截面混凝土的整体质量状况，因此，声测管的数量及布置方法决定了桩身混凝土实际的检测面积和检测范围，对直径大的桩必须增加声测管的数量。

声测管布置，三管应按等边三角形均匀布置（构成三个声测剖面），四管则应按正方形均匀布置（构成六个声测剖面）。

检测管的内径宜比换能器外径大15mm，是为了便于换能器在管中上下移动。

当对换能器加设定位器时，检测管内径可比换能器外径大20mm。

公路基桩大多数是大桩、长桩，由于混凝土的水化热作用及钢筋笼安放和混凝土浇注过程中存在较大的作用力，容易造成检测管变形、断裂，从而影响检测工作的顺利进行。

因此，本规程建议声测管采用强度较高的金属管。

在安装检测管时，为避免产生漏浆和因焊渣造成管内堵塞问题，检测管不应采用对焊方法连接。

由于声测管间距随深度的变化难以确定，各深度处的声速只能采用桩顶二根声测管的距离来计算，因此，必须将声测管埋设得相互平行。

为减少偏差可在相邻声测管之间焊接等长水平撑杆。

根据公路工程的特点和便于了解桩身缺陷存在的方位，本规程规定检测管编号按前行方向的顶点为起始点顺时针编号。

因此，声测管埋设时宜将其中一根对准线路前行方向。

为保证检测结果的可靠性，同时考虑到混凝土在龄期14d后的超声波波速等特性参数变化已经趋于平缓，因此本规程规定超声波检测时混凝土的龄期不应早于14do

声测管中的浑浊水将明显甚至严重加大声波衰减和延长传播时间，给声波检测结果带来误差。

因此，检测前应冲洗检测管并灌满清水做为藕合剂。

声波从发射至接收仪器系统产生的系统延迟时间为to，其测试方法如下:

将发、收换能器平行置于清水中的同一高度，其中心间距从400mm左右开始逐次加大两换能器之间的距离，同时定幅测量与之相应的声时;再分别以纵、横轴表示间距和声时作图，在声时横轴上的截距即为to。

为保证测试精度，两换能器间距的测量误差不应大于0.5%，测量点不应少于5个点。

在声波透射法检测中，应随时校准收、发换能器所在的深度是否相同，以避免由于过大的相对高差而产生较大的测试误差。

为防止漏检桩身混凝土的缺陷，上、下相邻两测

点的间距不宜超过250mmo

声时和波幅是声波透射法检测混凝土灌注桩质量中的两个重要指标，其中波幅对混凝土内部缺陷的反应往往比声时更具敏感性。

在实际检测中，波幅是一个相对量，而声时又是根据波形的起跳点来确定的。

因此，为了使不同位置处的检测数据具有可比性和应用价值，在同一根桩的检测过程中，声波发射电压和放大器增益等参数应恒定，并进行等幅测试。

对可疑缺陷的细测有水平加密、等差同步和扇形扫测三种方法。

其中水平加密细测是基本方法，而等差同步和扇形扫测主要用于确定缺陷位置和大小，其发、收换能器连线的水平夹角一般为300一40%CT技术的应用需要专门的分析软件，故不作强制推行，提倡有条件的检测单位将其作为桩身缺陷定量分析的方法使用。

五、检测仪器设备

基桩声波测试仪器必须具有实时显示波形和分析功能，是为了提高现场检测及室内数据处理的工作效率，保证检测结果的准确性和科学性。

接收放大器的频带宽度为5一200kHz，其下限不宜降低，否则不利于滤去因换能器绝缘性能降低而产生的低频信号，造成自动判读时丢波和错判现象。

六、检测数据分析与判定

对钢质声测管，波速一般可取5800m/s;20℃时水的声速可取1483m/s。

鉴于目前所用的换能器频带窄和用频率判定桩身混凝土缺陷的方法还不成熟。

因此，本规程未将声波频率深度曲线作为桩身混凝土完整性的主要判定指标之一。

目前桩身混凝土缺陷判别主要依据于实测声速、波幅及其随深度的变化曲线及声速判据、波幅判据和PSD判据进行综合分析后得出。

声速判据:

声速临界值的确定基于概率法，即无缺陷的混凝土声速测值虽因其本身的不均匀性造成一定的离散性，但符合正态分布;由缺陷造成的低声速值异常值不符合正态分布。

因此，确定临界值时必须采用正常混凝土的声速平均值及标准差，否则，求得的声速平均值将偏小，易造成漏判。

具体技术方法见附录B。

同时还应分析考虑声测管间不平行产生的误差影响。

声速是材料的基本物理量之一，它与混凝土强度相关，实测声速应大于或等于声速低限值。

声速低限值由同条件混凝土试件做强度和速度对比试验，结合地区经验确定。

声速低限值相对应的混凝土强度不宜低于0.9R（R为混凝土设计强度），若试件为钻孔芯样，则不宜低于0.85R.

波幅判据:

波幅是相对测试，也曾有人试图用概率统计理论来确定临界值，但由于桩身混凝土内部结构的变异性很大而难以找出较强的波幅统计规律性，因而实际中多是根据实测经验将波幅值的一半定为临界值。

PSD判据:

PSD法是基于缺陷处声时的变化引起声时深度曲线的斜率明显增大，而声时差的大小又与缺陷程度密切相关，因此两者之积对缺陷的反映更加明显，即

PSD=K、△T=（ti-ti-1/ΔH）.（ti一ti-1）

对声速、波幅和PSD值超越临界值异常或突变时，应对缺陷处进行细测。

同时结合波形、施工工艺和施工记录等有关资料进行综合分析，以确定桩身混凝土缺陷的位置和程度。

当声速普遍低于低限值时，应通过钻孔取芯法检验基桩的混凝土强度。

桩身完整性类别判定:

1、I类桩:

各声测剖面每个测点的声速、波幅均大于临界值，波形正常。

2、II类桩:

某一声测剖面个别测点的声速、波幅略小于临界值，但波形基本正常。

3、III类桩:

某一声测剖面连续多个测点或某一深度桩截面处的声速、波幅值小于临界值，PSD值变大，波形畸变。

4、IV类桩:

某一声测剖面连续多个测点或某一深度桩截面处的声速、波幅值明显小于临界值，PSD值突变，波形严重畸变。

检测报告应符合本规程附录A的规定。

并应包括每根被检桩各剖面的声速一深度、波幅一深度曲线及各自的临界值，声速、波幅的平均值，桩身缺陷位置及程度的分析说明。

七、检测工作进度计划

基桩施工混凝土达到设计强度和规范要求时检测，根据委托方安排的工作顺序和施工进度要求进行。

检测工作进行前通知委托单位和监理单位现场见证。

在委托方提供相关资料的前提下，提供检测数据。

八、质量保证和安全措施

（一）质量保证

在检测工作中严格执行公司的质量方针和目标，树立质量第一的意识。

严格按照相关的规范规定进行有关操作。

落实质量责任制，实行检测工作全过程的预防和控制措施。

严格审核监督，确保检测数据准确可靠，检测工作科学、有效。

（二）检测安全目标和安全措施

检测服务安全目标是：

无人身死亡事故；无人身群伤事故；无重大火灾事故；无重大设备损害事故。

为达到上述安全目标，项目组设现场兼职安全员，严格执行以下安全措施：

1、坚持“预防为主、安全第一”的方针，明确各级检测人员的安全职责，项目负责人为本检测的第一安全责任人，对安全生产负直接责任。

2、在检测设备吊装和安装过程中，现场检测安全负责人或指定的安全负责人必须到现场指导和安全检查。

并负责整个过程的吊装和安装过程的安全指挥，严格按照重物吊装、运输、安装有关安全规定进行操作。

3、在开展监测工作前，对现场检测技术人员和工人进行安全教育，明确安全职责。

4、工作人员进入现场必须戴安全帽，严禁穿拖鞋进入检测现场工作。

5、检测现场设立警戒线和警示牌。

严禁非检测人员进入场地内。

九、环境保护及文明施工

1、遵守现场安全文明生产各项管理制度，制定切实可行的安全文明检测措施和纪律；接受业主安全保卫部门的管理，并负责检测区域的安全保卫工作。

2、遵守国家和当地政府有关主管部门施工场地交通、施工噪音以及安全生产的管理规定。

3、严格遵守有关环境保护法律、法规并按照环境监察审核工作要求，加强检测现场的环境管理。

在施工过程中严格执行落实污水、废水等污染环境的防治措施及生态保护措施。

4、做好检测场地地下管及沟道和邻近建筑物、构筑物的保护工作。

5、在检测中应保持检测场地的整洁、卫生符合施工现场环境卫生管理的有关规定，交工现场清理达到规定的要求（包括生产、生活临时设施拆除和余土、垃圾清理外运等），做到工完场清。

6、遵守当地政府的法令、法规和业主的有关规定及制度，教育职工遵纪守法。

7、在开展检测工作前，必须首先要了解和熟悉检测现场及周围地形、地貌、水文、地质、交通、进场道路、施工水源、电源等情况；并仔细检查现有的建筑物以及可以作为储存和施工用途的空间。

十、桩位图

BK0+224.247小桥桩位图