某铁路建设工程质量无损检测培训讲义.ppt

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1、XX铁路建设铁路建设工程质量无损检测工程质量无损检测 二二00九年一月十日九年一月十日培训目的为规范XX铁路参建各方建设行为，细化施工工艺标准和操作规程，强化过程质量控制，减少质量通病，提高工程质量，做到源头把关、过程控制、精细管理，实现建设世界一流高速铁路目标。强化质量质量意识配合检测工作第一部分 无损检测基本规定一、检测依据二、检测工作流程三、常用检测方法和适用范围四、检测内容、方法、数量与实施五、管理职责六、检测单位基本要求 第二部分 桥梁基桩质量检测一、低应变反射波法二、声波透射法三、单桩竖向抗压静载试验四、钻心法五、复合地基静载试验第一部分第一部分 无损检测基本规定无损检测基本规定一

2、、检测依据1.工程设计文件及施工图；2.铁路工程基桩无损检测规程TB10218-2008；新规范有几个修改3.建筑基桩检测技术规范JGJ106-2003；4.客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行规定(铁建设2005160号)；5.客运专线铁路桥涵工程施工技术指南（TZ213-2005）；6.关于做好客运专线铁路基桩检测工作的通知（铁建设函2006464号）；7.客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行规定(铁建设2005160号)；8.铁路工程土工试验规程TB10102-2004；9.土工试验方法标准GB/T 50123-1999；10.变形模量检测规程(试行)铁建设2005188号；11.建筑地

3、基处理技术规范JGJ 79-2002；12.填土密度湿度核子仪测试规程TB/T10217-96；13.客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行规定(铁建设2005160号)；14.铁路隧道衬砌质量无损检测规程TB10223-2004/J341-2004；15.铁路工程结构混凝土强度检测规程TB10426-2004；16.铁路工程物理勘探规程TB10013-2004/J340-2004；17.岩土工程勘察规范GB50021-2001；18.客运专线无碴轨道铁路设计指南铁建设2005754号；19.铁路建设工程监理规范（TB10402-2007J269-2007）；20.公司有关管理办法；21.工程地

4、质勘察资料；22.国家、铁道部其它相关标准、规范，以及其它相关行业标准。在采用以上文件和标准时，务必采用有效版本。禁止采用过期或失效文件和规范。二、检测工作流程 检测单位进场后，应制定有关检测工作流程，报监理批准后实施。重点做好以下工作：1.检测工作应与工程施工同步进行。在工程施工的同时，检测单位应及时收集受检工程的设计及施工信息，为检测工作和报告编写准备基本资料。2.检测前应对仪器设备进行检查调试，确保检测仪器设备在计量检定周期的有效期内。3.施工单位应与检测单位保持信息通畅，并按附表1格式提出报检计划，经监理工程师确认后，至少提前24小时通知检测单位进行现场检测。检测单位收到施工单位报检计

5、划后，应按施工单位申请时间按时到现场检测。如果检测推后，则应及时通知报检单位和监理单位，否则承担因此发生的后果。4.施工单位应当在检测工程师到达现场前，按要求做好现场相关配合工作，以确保检测工作的顺利开展。5.现场检测前，施工单位按附表2向检测单位提供基桩工程基本资料。6.现场检测完成之后，现场检测工程师应该能够根据测试数据初步分析判断检测结果，尽快告知施工单位是否可以进行下一道工序施工，并于24小时内将书面中间结果报告（附表5）报监理单位。7.当检测发现有严重质量问题时，检测单位要及时上报建设指挥部和监理单位，并由总监组织召开专题会议，形成处理意见，上报建设指挥部批准，报公司核备。当采用其它

6、检测方法进行验证时，应报监理单位审核和指挥部批准，确保检测质量满足设计和规范要求。8.检测开始时间应符合下列规定：1）桥梁受检基桩混凝土强度至少达到设计强度的70%，或龄期不少14天，或按设计要求执行（如有）。2）其它项目检测开始时间由检测单位提出计划，报监理单位批准。9.现场检测期间，应遵守国家和施工现场安全生产规定。当现场操作环境不符合仪器设备使用要求时，应采用有效的防护措施。10.桥梁基桩无损检测工作流程按图1-1执行，其它项目的检测流程由检测单位提出，报监理单位批准。桥梁基桩无损检测工作流程 见讲义第4页 图1-1 三、常用检测方法和适用范围XX铁路无损检测的方法、内容、数量和实施应严

7、格按照设计文件、规程或合同约定的有关方法和要求执行。常用的检测方法、目的和适应范围按表11执行。当采用本讲义中没有明确的方法时，应由检测单位报监理单位审核后，报指挥部批准和公司核备。在实际检测过程中，检测单位和监理单位应根据检测合同要求和现场情况确定具体方法，以保证检测质量为前提，并做好记录和确认工作。如合同或设计文件中规定的检测方案与现场具体情况不符时，检测单位要提出变更要求，送监理单位审核后，报指挥部批准和公司备案。XX铁路无损检测方法 见讲义第3页表11四、检测内容、方法、数量与实施1、桥梁基桩及支挡抗滑桩工程检测内容：1)检测桩身完整性，判定桩身缺陷程度及位置；2)承载力检测（如设计有

8、要求时），判断是否满足设计承载力要求。检测方法：1)完整性检测采用低应变反射波法检测或声波透射法检测；2)承载力检测方法按设计要求进行或经监理单位审定的方法进行。检测数量：1)完整性检测按桩总数的100%检测；2)承载力检测按设计要求数量进行。检测结果存在怀疑或争议时：对低应变法检测结果有怀疑或争议时，可采用钻芯法、高应变法或直接开挖进行验证；对声波透射法检测结果有怀疑或争议时，可采用钻芯法验证。实施单位：完整性、承载力检测由业主统一招标确定的检测单位进行。对因施工单位原因造成声测管堵塞或基桩质量有异议的采用钻芯法复测，由指挥部和施工单位共同确定检测单位进行钻孔和送样检测，检测单位和监理单位对

9、钻孔、取样、送样、试压和声波透射法检测进行全过程旁站（其它基桩同样）。2、路基地基处理中的管桩、CFG桩、灌注桩工程检测内容：1)检测桩身完整性质量，判定桩身缺陷程度及位置；2)单桩或复合地基承载力检测（按设计或验收标准执行）。检测方法：1)完整性检测采用低应变反射波法；2)承载力检测采用平板载荷试验法或规范规定的其它方法。检测数量：1)完整性检测按桩总数的10检测；2)承载力检测按桩总数的2检测，且每检验批不少于3根。实施单位：完整性、承载力检测由业主统一招标确定的检测单位进行，监理单位全部见证检验，其中承载力检测应由设计单位现场确认。3、路基填筑工程检测内容：检测路基的填筑质量。其中：1）

10、基床以下路基填筑采用地基系数K30、变形模量Ev2、孔隙率n或压实系数K三项指标进行控制；2）基床层和过渡段路基填筑采用地基系数K30、变形模量Ev2、孔隙率n或压实系数K、动态变形模量Evd四项指标进行控制。检测数量：不低于规范和验收标准要求实施单位：均由施工单位按“检测数量”进行检测；监理单位按施工单位抽检数量的10%（基床表层和过渡段为20%）对压实系数K或孔隙率n、变形模量Ev2和动态变形模量Evd进行平行检测，对地基系数K30进行全部见证检验。4、隧道衬砌检测内容：检测混凝土衬砌厚度、衬砌背后密实和脱空程度；检测钢筋和钢拱架的分布和数量；衬砌混凝土强度。检测方法：地质雷达法，超声回弹

11、法。检测数量：采用地质雷达法对隧道全长进行检测，在衬砌完成且回填注浆后进行检测。隧道衬砌每施工500米长度进行一次检测，标段内隧道长度不足500米的检测一次。对有疑问或指定的部位采用超声回弹法进行衬砌混凝土强度检测。沿隧道纵向水平布置6条测线。其中：左右侧拱腰各1条，拱顶、仰拱各1条，左右边墙各1条。边墙测线布置在内轨顶面1米以上。实施单位：由业主统一招标确定的检测单位进行检测，监理单位全部见证检验。5、挡土墙砌筑检测内容：墙体厚度及墙背回填密实度检测方法：采用地质雷达探测法为主，其它方法为辅，对有疑问处应开窗检查。检测数量：高度5.0米以上的挡墙100%检测。土建标段挡墙每累计施工长度100

12、米检测1次，标段挡墙累计总长度不足100米的，检测1次。测线垂直线路方向布置，采用10米间距，异常部位可适当加密。实施单位：由业主统一招标确定的检测单位进行检测，监理单位进行全部见证检验。6、其他工程 除上述工程已明确的无损检测项目外，其它工程的无损检测项目（如粉喷桩无损检测、混凝土钢筋保护层厚度等）及方法，均按验收标准或相关规范进行，具体事宜报监理单位审核，报指挥部批准和公司核备，由施工单位自行实施、监理单位进行见证（易操作部分）或平行检验。五、管理职责1 1、公司、公司1)负责全线检测单位的招标和考核工作。2)公司技术质量部负责全线检测业务工作管理和监督检查，组织和协调解决检测中出现的重大

13、争议或质量问题。2 2、指挥部、指挥部1)负责本管段检测单位的日常管理、进场设备人员的对标检查和平时考核工作，并对检测过程进行监督检查。2)负责监理单位、施工单位和检测单位之间的协调工作。3)组织和协调解决检测中出现的重要争议问题，重大问题及时上报公司。3 3、监理单位、监理单位1)负责对检测单位进场设备和人员的核查，审核检测方案和检测结果，并进行平行或见证检测。2)组织召开检测工作专题会议，做好施工单位和检测单位的协调工作，解决检测中出现的争议问题。核定检测数量，提出验工计价意见。3)做好指挥部和公司委托的其它监理工作。4、检测单位（含施工单位的检测机构）1)严格按投标承诺和合同约定配备各种

14、检测设备和人员。检测单位现场的设备能力、人员组织、技术水平、服务意识、协调工作、技术支持和后勤保障等应保证工程检测质量、满足工程施工进度安排，不得影响施工单位的下一道工序施工。2)在检测项目实施中，应选用技术能力强、业务水平高、对工程质量把握能力强且具有执业资格的工程技术人员作为检测工程师。每个检测标段应配备1名了解工程结构设计特点，具备丰富的岩土工程经验，了解工程施工工艺流程，掌握无损检测方法的高级工程师或注册岩土工程师作为检测工程的项目总工程师（即技术负责人），处理重难点问题，能提出合理建议与技术咨询。3)检测单位应配备性能良好的检测设备，其数量应充分满足工程检测需要。检测仪器应选用可靠性

15、好、灵活便捷、自动化程度高的设备。4)检测机构和人员必须保证独立性、诚实性和公正性，不得参加有损公正性的人际交往活动，不得有伪造数据、报告等弄虚作假行为。5)检测人员有权抵制不正当的行政干预、不正当的商业和财务等方面的压力和影响，并有权向公司、指挥部或法定管理部门举报有损公正性的检测行为。对发现的质量问题可直接向指挥部或公司报告。6)严格执行国家和铁道部的有关技术规程和公司有关工程管理办法，自觉接受本标段指挥部的领导，接受监理工程师的监理，与工程施工单位密切配合。7)按时参加监理单位组织召开的工程例会和专题检测会议。8)严格按施工单位的报检计划进行现场检测，按时向监理单位提交检测中间结果。9)

16、按时向监理和业主报送检测报告、统计报表（如附表6）和相关资料。5、施工单位1)按时向检测单位和监理单位报送检测计划，做好检测准备工作，并派员配合检测。2)及时处理检测过程中出现的有关施工问题（如负责因施工原因造成声测管堵塞或基桩质量有异议的钻孔或钻芯取样）。3)收集和复核检测报告，向监理和指挥部提交本单位的检测完成数量和质量等级。4)有权向公司、指挥部或法定管理部门举报有损公正性的检测行为、检测人员的无理要求和故意拖延检测时间的行为。六、检测单位（含施工单位的检测机构）基本要求1检测单位拟委派的检测人员应能满足检测工作需要，具有良好的职业道德和专业技术水平，具备相应执业资格，身体健康，年龄、职

17、称结构合理。2检测项目负责人应具有较强的组织协调能力和较高的专业技术水平、高级技术职称或注册工程师、五年以上的检测经验。3参与本检测项目的各专项主要检测技术人员必须具有工程系列中级及以上技术职称和专项检测上岗证书。其他检测人员要具有两年以上现场检测经验和专项上岗证书。4参与本项目检测人员必须与投标书相符，不得随意更换。如确需更换必须报建设单位主管部门同意；检测单位项目负责人和技术负责人必须常驻现场，离开现场2天以上的，须经指挥部主管部门同意。5检测单位配备与检测方法相应的各种先进的检测仪器、设备，其数量和质量应满足检测工作需要；检测单位应配备交通运输工具、通讯及办公设备，其数量和质量应满足检测

18、工作需要；检测方法和检测仪器、设备应符合检测规程、验收标准及设计文件的要求。检测仪器应通过技术鉴定，并具有产品合格证书和计量检定证书，并在有效期内使用。6检测单位不得转让或分包本项目检测业务。7现场检测机构设置要求1）检测单位应根据检测工程项目的特点，在现场设置项目检测机构。2）现场检测机构应设置合理、交通便利，满足现场检测要求。3）现场检测机构在检测实施过程中应生活自理、独立办公，不得与被检测单位发生利益关系。8检测单位对检测结果的准确性负全部责任，并承担因自身检测失误产生的相应法律责任和经济损失（施工单位的检测机构责任主体为施工单位）。9.做好桥梁基桩低应变反射波法和声波透射法两种方法检测

19、结果的对比报告。检测单位对采用声波透射法测的基桩再按其总数的1%且不少于10根进行低应变反射波法检测，根据检测结果，编制较长基桩采用两种方法检测结果的对比报告和建议。第二部分 桥梁基桩质量检测(一)低应变法1概述概述低应变反射波法(瞬态激振时域频域分析法)采用瞬态激振方式，通过实测桩顶加速度或速度信号的时域、频域特征，采用一维弹性波动理论分析判定基桩桩身完整性质量，即桩身存在的缺陷位置及其影响程度。本方法的有效检测桩长范围应通过现场试验确定；对于有疑问的桩应采用其他方法进行检测验证。2检测仪器检测仪器1)检测仪器应通过技术鉴定，并具有产品合格证书和计量检定证书。2)仪器设备应定期进行全面检查和

20、调试，其技术指标应符合仪器质量标准。3)检测系统应具有信号滤波、放大、显示、储存和信号处理分析功能。4)根据桩型及检测目的，宜选择不同大小、不同质量的力锤、力棒、手锤和不同材质的激振头，以获得所需的激振频率和能量。力锤可装有力传感器。5)信号采集及处理仪和传感器性能应符合现行行业标准基桩动测仪JG/T 3055的有关规定。3检测前准备检测前准备1)施工单位填写报检表（见表1），监理单位签字，至少提前24小时提交给现场检测人员。2)施工单位应按表2提供工程相关参数和资料。3)施工单位对报检的基桩必须做好准备工作，并达到以下要求：桩顶检测时标高应为设计标高；要求受检桩桩顶的混凝土质量、截面尺寸应与

21、桩身设计条件基本相同；灌注桩应凿去桩顶浮浆或松散破损部分，并露出坚硬的混凝土表面；对CFG桩头宜采用切割机处理。桩顶表面应平整干净且无积水；在实心桩的中心位置打磨出直径约为10cm的平面；在距桩中心2/3半径处，对称布置打磨24处，直径约为6cm的平面，打磨面应平顺光洁密实。见图2-1 D0.8m 0.8mD1.25m 1.25mD2.0m 图21 不同桩径对应打磨点数及位置示意图当桩头与垫层相连时，相当于桩头处存在很大的截面阻抗变化，对测试信号会产生影响。因此，测试时，当桩头侧面与垫层相连时，除非对测试信号没有影响，否则应断开。4.现场检测现场检测1)检测前受检桩应符合下列规定：桩身混凝土强

22、度应达到设计强度的70或桩身混凝土龄期不少于14天。打入或静压式预制桩的检测应在相邻桩打完后进行。2)传感器安装和激振操作应符合下列规定：传感器安装部位应清理干净，不得有浮动砂土颗粒存在；不得安装于松动的石子上；传感器安装应与桩轴线平行。用黄油或其它粘结耦合剂粘结时，应具有足够的粘结强度，传感器底面粘结剂越薄越好。在信号采集过程中，传感器不得产生滑移或松动。实心桩的激振点位置应选择在桩中心，测量传感器安装位置宜为距桩中心2/3半径处，激振点处混凝土应密实，不得有破损，激振时激振点与混凝土接触面应点接触，见图22；空心桩的激振点与测量传感器安装位置宜在同一水平面上，且与桩中心连线形成的夹角宜为9

23、0度，激振点与测量传感器安装位置宜为桩壁厚的1/2处，见图23。图22 实心桩点位布置示意图 图23 空心桩点位布置示意图激振点与测量传感器安装位置应避开钢筋笼主筋的影响。激振方向沿桩轴线方向。采用力棒激振时，应自由下落，不得连击。采用力棒或自由落锤，激振能量可控性和信号重复性比用榔头式锤敲击效果好。激振锤和激振参数宜通过现场对比试验选定。短桩或浅部缺陷桩的检测宜采用轻锤快击窄脉冲激振；长桩、大直径桩或深部缺陷桩的检测宜采用重锤宽脉冲激振，也可采用不同的锤垫来调整激振脉冲宽度。现场实际操作应综合应用手锤和力棒。激振能量在能看到桩底反射的前提下尽量小，可减少桩周参加振动的土体，以减小土阻力对波形

24、的影响。3)测试测试参数设定参数设定应符合下列规定应符合下列规定：时域信号记录的时间段长度应在2L/c时刻后延续不少于5ms；幅频信号分析的频率范围上限不应小于2000Hz。设定桩长应为桩顶测点至桩底的施工桩长。桩身波速可根据本地区同类型桩的测试值初步设定，也可以制作模型桩测定。采样时间间隔或采样频率应根据桩长、桩身波速和频域分辨率合理选择。传感器的灵敏度值应按计量检定结果设定。4)信号信号采集采集和和筛选筛选应符合下列规定应符合下列规定：根据桩径大小，桩心对称布置24个检测点；各检测点重复检测次数不宜少于3次，且检测波形应具有良好的一致性。当信号干扰较大时，可采用信号增强技术进行重复激振，提

25、高信噪比。不同检测点及多次实测时域信号一致性较差时，应分析原因，排除人为和检测仪器等干扰因素，增加检测点数量，重新检测。信号不应失真和产生零漂，信号幅值不应超过测量系统的量程。对存在缺陷的桩应改变检测条件重复检测，相互验证。5资料处理资料处理1)桩身完整性分析宜以时域曲线为主，辅以频域分析，并结合地质资料、施工资料和波形特征等因素进行综合分析判定。2)桩身波速平均值的确定按讲义第13页公式2-1、2-2、2-3计算 3)桩身缺陷位置按讲义第13页公式2-4、2-5计算4)桩身完整性类别应结合缺陷出现的深度、测试信号衰减特性以及设计桩型、成桩工艺、地质条件、施工情况，按规定和表21所列实测时域或

26、幅频信号特征进行综合判定。桩身完整性判定见讲义第14页表215)对于混凝土灌注桩，采用时域信号分析时，应结合有关施工和地质资料，正确区分混凝土灌注桩桩身截面渐扩后陡降恢复至原桩径产生的一次同相反射，或由扩径突变处产生的二次同相反射，以避免对桩身完整性的误判。6)对于嵌岩桩，当桩底时域反射信号为单一反射波且与锤击脉冲信号同相时，应结合地质和设计等有关资料以及桩底同相反射波幅的相对高低来判断嵌岩质量，必要时采取钻芯法核验桩端嵌岩情况。7)应正确区分浅部缺陷反射和大头桩大头部分恢复至原桩径产生的同相反射，以避免对桩身完整性的误判，必要时可采取开挖方法查验。8)出现下列情况之一，桩身完整性判定宜结合其

27、他检测方法进行：实测信号复杂，无规律，无法对其进行准确分析和评价。当桩长的推算值与实际桩长明显不符，且又缺乏相关资料加以解释或验证。桩身截面渐变或多变，且变化幅度较大的混凝土灌注桩。9)对采用低应变反射波法检测有疑问的桩，应进行验证检测：桩身浅部存在缺陷可开挖验证；桩身深部或桩底存在缺陷时可采用钻芯法进行验证；根据实际情况采用静载试验、钻芯法、高应变法或开挖进行验证。(二)声波透射法检测1概述概述声波透射法检测桩身结构完整性的基本原理是：由超声脉冲发射源在混凝土内激发高频弹性脉冲波，并用高精度的接收系统记录该脉冲波在混凝土内传播过程中表现的波动特征；当混凝土内存在不连续或破损界面时，缺陷面形成

28、波阻抗界面，波到达该界面时，产生波的透射和反射，使接收到的透射能量明显降低；当混凝土内存在松散、蜂窝、孔洞等缺陷时，将产生波的散射和绕射；根据波的初至到达时间和波的能量衰减特征、频率变化及波形畸变程度等特性，可以获得测区范围内混凝土的声学参数。测试记录不同测试剖面对面和斜面的超声波动特征，经过处理分析就能判别测区内混凝土的参考强度和内部存在缺陷的性质、大小及空间位置。图24 基桩声波透射法检测系统框图在基桩施工前，根据桩直径的大小预埋一定数量的声测管，作为换能器的通道。测试时每两根声测管为一组，通过水的耦合，超声脉冲信号从一根声测管中的换能器发射出去，在另一根声测管中的换能器接收信号，声波检测

29、仪测定有关参数并采集记录储存。换能器由桩底同时从下往上依次检测，遍及各个截面。声波透射法测桩的特点：检测全面、细致，现场操作简便，迅速，不受桩长、长径比的限制，一般也不受场地限制。2检测检测仪器仪器1)声波发射与接收换能器应符合下列要求：圆柱状径向振动，沿径向无指向性；外径小于声测管内径，有效工作面轴向长度不大于150mm；谐振频率宜为3060kHz；水密性满足1MPa水压不渗水。2)声波检测仪应符合下列要求：具有实时显示和记录接收信号的时程曲线以及频率测量或频谱分析功能；声时测量分辨力优于或等于0.5S,声波幅值测量相对误差小于5，系统频带宽度为5200kHz，系统最大动态范围不小于100d

30、B。声波发射脉冲宜为阶跃或矩形脉冲，电压幅值不宜小于500V。声波检测仪应采用具有自动记录功能的仪器。3声测管声测管埋设埋设基桩施工单位必须高度重视和严格声测管埋设工作，监理要加强事前提醒和过程检查，检测单位要向施工单位进行事先提示，确保声测管埋设一次合格。杜绝声测管堵塞现象。1)材质与埋设材质与埋设声测管应采用金属管，内径不宜小于40mm，管壁厚不应小于3.0mm。声测管应下端封闭，上端加盖，管内无异物；声测管采用绑扎方式与钢筋笼连接牢固（不得焊接）；声测管连接应积极采用外加套筒焊接方式进行，杜绝连接处断裂和堵管现象；连接处应光滑过渡，不漏水；管口应高出桩顶100mm以上，且各声测管管口高度

31、应一致。2)保证声测管在成桩后相互平行。保证声测管在成桩后相互平行。声测管应沿桩截面外测呈对称形状布置，如图25布置并编号：沿直径布置 呈三角形布置 呈四方形布置 D800mm 800mmD2000mm D2000mm图25 声测管布置示意图(注：图中阴影为声波的有效检测范围示意)检测剖面编组分别为：1-2；1-2，1-3，2-3；1-2，1-3，1-4，2-3，2-4，3-4。4.现场检测前现场检测前准备工作准备工作应符合如下规定应符合如下规定：调查、收集待检工程及受检桩的相关技术资料和施工记录。包括：桩的类型、尺寸、标高、施工工艺、地质状况、设计参数、桩身混凝土参数、施工过程及异常情况记录

32、等信息)。检查测试系统的工作状况，采用标定法确定仪器系统延迟时间(参考建筑基桩检测技术规范JGJ-2003条文说明)，计算声测管及耦合水层声时修正值；将伸出桩顶的声测管切割到同一标高，测量管口标高，作为计算各测点高程的基准；将各声测管内注满清水，封口待检；在放置换能器前，检查声测管畅通情况，以免换能器卡住或换能器电缆被拉断，造成损失；准确测量桩顶面相应声测管之间外壁净距离，作为相应的两声测管间管距精确至1mm；测试时径向换能器宜配置扶正器，保证换能器在管中居中，又保护换能器在上下提升中不致与管壁碰撞，损坏换能器。桩身强度应达到混凝土设计强度的70或混凝土龄期不少于14天。5现场检测现场检测现场

33、检测过程宜分两个步骤进行，首先是采用平测法对全桩各个检测剖面进行普查，找出声学参数异常测点。然后，对声学参数异常的测点采用加密测试，必要时采用斜测或扇形扫测等细测方法进一步检测，这样一方面可以验证普查结果，另一方面可以进一步确定异常部位的范围，为桩身完整性类别的判定提供可靠依据。1)将发射与接收声波换能器通过深度标志分别置于两根声测管中同一高度的测点处。2)设置好仪器参数，进行检测。3)发射与接收声波换能器应以相同标高或保持固定高差同步升降，测点间距不宜大于250mm。4)实时显示和记录接收信号的时程曲线，读取声时、首波峰值和周期值，宜同时显示频谱曲线及主频值。5)将多根声测管以两根为一个检测

34、剖面进行全组合，分别对所有检测剖面完成检测。6)在桩身质量可疑的测点周围，应加密测点，或采用斜测、扇形扫测进行复测，进一步确定桩身缺陷的位置和范围。7)在同一根桩的各检测剖面的检测过程中，声波发射电压和仪器设置参数应保持不变。8)当声测管出现堵管情况时，按以下规定执行：埋有两根或三根声测管，当某一根声测管桩底堵管采用斜测法时，两个换能器中点连线的水平夹角不应大于40度。埋有四根声测管，当对角线上两根声测管堵管采用斜测法时，两个换能器中点连线的水平夹角不应大于40度，可采用斜测法检测。其它情况下，在所堵声测管附近钻芯，检测桩身混凝土完整性，并用钻芯孔作为通道进行声波透射法检测。此时应注意钻芯孔垂

35、直度变化使发射和接受换能器间距变化对检测信号的影响。6资料处理资料处理1)声学参数的计算和波形记录各测点的声时、声速v、波幅及主频f应根据现场检测数据，按讲义第18页公式2-6、2-7、2-8、2-9计算，并绘制声速深度(v-z)曲线和波幅深度(z)曲线。2)判定依据判定依据桩身混凝土缺陷应根据下列方法综合判定：声速低限值判据声速低限值判据当实测混凝土声速值低于声速临界值时应将其视为可疑缺陷区。波幅判据波幅判据波幅异常时的临界值判据 PSD判据判据采用斜率法的PSD值作为辅助异常点判据。根据PSD值在某深度处的突变，结合波幅变化情况，进行异常点判定。当采用信号主频值作为辅助异常点判据时，主频深

36、度曲线上主频值明显降低可判定为异常。3)桩身完整性类别应结合桩身混凝土各声学参数临界值、PSD判据、混凝土声速低限值以及桩身可疑点加密测试(包括斜测或扇形扫测)后确定的缺陷范围按讲义第20页表22的特征进行综合判定桩身完整性判定 声波透射法检测时系统零声时t0的测试方法：取两根长约40cm左右与现场工程桩中声测管相同的管材，将两根管并排放在装满水的水桶中。将径向换能器放入声测管中，保持传感器在声测管中心，使其满足两声测管之间测距为零的条件，即L=0。此时声波仪上测读的声时如果不为零，那么这时测读的声时值即为零声时t0（包括电信号在电路、信号线中消耗的时间及声波在水、声测管管壁、传感器壳体等介质

37、中传播的时间），(三三)单桩竖向抗压静载试验单桩竖向抗压静载试验1概述概述单桩竖向抗压静载试验是模拟基桩实际受力状态的一种试验方法。试验时，通过安装在桩顶的油压千斤顶，油压表或压力表，百分表或位移传感器，锚桩或压重反力装置，对桩施加荷载，加载最大值为设计荷载的2倍，分十级加载，加载方式分慢速维持荷载法和快速维持荷载法，测读分级荷载下的压力及所对应的桩顶位移，获得压力Q位移S曲线及Slgt曲线，从而分析判定桩的承载能力。2检测仪器设备检测仪器设备1)压力测量装置根据试验荷载要求，选择千斤顶的规格，最大试验荷载对应的千斤顶出力宜为千斤顶量程的3080。当采用两台或两台以上千斤顶加载时，千斤顶型号、

38、规格应相同。试验用油泵、油管在最大加荷时的压力不应超过规定工作压力的80。采用油压表时，压力表准确度等级应优于或等于0.4级，最大试验荷载对应的油压不宜大于压力表量程的2/3。采用荷重传感器和压力传感器时，测量误差不应大于1。2)沉降测量装置基准桩用来固定和支撑基准架。基准桩与试桩、锚桩的中心距应符合规范有关规定。基准梁宜采用工字梁，高跨比不宜小于1/40，尤其是大吨位静载试验，要求采用较长和刚度较大的基准梁。基准梁的一端固定在基准桩上，另一端应简支于基准桩上，以减少温度变化引起的基准梁挠曲变形。应采取有效遮挡措施，以减少温度变化、刮风下雨、振动及其它外界因素的影响。百分表及位移传感器，沉降测

39、量平面宜在桩顶200mm以下位置，最好不小于0.5倍桩径，测点应牢固地固定于桩身。直径大于500mm的桩，应在其两个方向对称安装4个百分表或位移传感器。直径或边宽小于或等于500mm的桩可对称安装2个百分表或位移传感器。宜采用大量程百分表，精度等级1级，分辨率优于或等于0.01mm。传感器量程应大于100mm，具有良好的防水性能，测量误差不大于0.1FS。3)加载装置试验加载装置使用一台或多台油压千斤顶并联同步加载，采用两台以上千斤顶加载时，要求千斤顶型号、规格相同，且合力中心与桩轴线重合。4)反力装置试验反力装置采用堆载压重平台或锚桩横梁反力装置。试验时，要求加载反力装置提供的反力不得小于最

40、大加载量的1.3倍。应对锚桩抗拔力进行检算，并监测锚桩上拔量。3检测前准备检测前准备1)锚桩锚桩的设计施工的设计施工锚桩不同于一般工程桩，需承受较大的上拔力。施工前应根据试桩荷载要求考虑每根锚桩的上拔力。根据上拔力要求设计钢筋直径、长度、数量及锚桩桩长。锚桩和试桩、基准桩之间的中心距离应符合如下规定：当试桩直径小于或等于0.8m时，可为试桩直径的5倍；当试桩直径大于0.8m时；上述距离不得小于4m。2)桩头桩头处理处理混凝土桩头处理应先凿除桩顶的松散破碎层和低强度混凝土，露出主筋，冲洗干净后再浇注桩帽，并符合下列规定：桩帽顶面应水平、平整，桩帽中轴线与原桩身上部的中轴线严格一致，桩帽面积大于或

41、等于原桩身截面积，桩帽截面可为圆形或方形。桩帽主筋应全部直通至桩帽混凝土保护层之下，如原桩身露出主筋长度不够时，应通过焊接加长主筋，各主筋应在同一高度上，桩帽主筋应与原桩身主筋按规定焊接。距桩顶一倍桩径范围内，宜用35mm厚的钢板围裹，或距桩顶1.5部桩径范围内设置箍筋，间距不宜大于150mm。桩帽应设置钢筋网片35层，间距80150mm。桩帽混凝土强度等级宜比桩身混凝土提高12级，且不低于C30。3)现场设备现场设备安装安装试验场地平整，并有大型吊车进出通道。桩头清理干净，安放千斤顶，要求千斤顶中心与桩中心重合。主梁支墩放置平稳，并有足够的强度。安装主梁、副梁，焊接拉杆、锚笼。安装加载高压油

42、管、油压泵或电动油泵。安装基准梁。安装压力表或压力传感器，大量程百分表或位移传感器。百分表调零及仪器连接调试。4现场检测现场检测1)试验试验加卸载加卸载规定规定：加载应分级进行，采用逐级等量加载；分级荷载宜为最大加载量或预估极限承载力的1/10，其中第一级可取分级荷载的2倍。卸载应分级进行，每级卸载量取加载时分级荷载的2倍，逐级等量卸载。加、卸载时应使荷载传递均匀、连续、无冲击，每级荷载在维持过程中的变化幅度不得超过分级荷载的10%。2)为设计提供依据的竖向抗压静载试验应采用慢速维持慢速维持荷载法荷载法。3)慢速维持荷载法慢速维持荷载法试验步骤试验步骤应符合下列规定应符合下列规定：每级荷载施加

43、后按第5、15、30、45、60min测读桩顶沉降量，以后每隔30min测读一次。试桩沉降相对稳定标准：每一小时内的桩顶沉降量不超过0.1mm，并连续出现两次(从分级荷载施加后第30min开始，按1.5h连续三次每30min的沉降观测值计算)，且每级荷载的维持时间的不得少于2.0小时。当桩顶沉降速率达到相对稳定标准时，再施加下一级荷载。卸载时，每级荷载维持1h，按第15、30、60min测读顶沉降量后，即可卸下一级荷载。卸载至零后，应测读桩顶残余沉降量，维持时间为3h，测读时间为第15、30min，以后每隔30min测读一次。4)终止终止加载条件加载条件：某级荷载作用下，桩顶沉降量大于前一级荷

44、载作用下沉降量的5倍。注：当桩顶沉降能相对稳定且总沉量小于40mm时，宜加载至桩顶总沉降量超过40mm；当为嵌岩桩时，应继续加载，以检验陡降是否为桩底沉渣过厚引起，若同时进行基桩应力检测，桩底沉渣压实后才能得出试验结果。某级荷载作用下，桩顶沉降量大于前一级荷载作用下沉降量的2倍，且经24h尚未达到相对稳定标准。已达到设计要求的最大加载量。当工程桩作锚桩时，锚桩上拔量已达到允许值。当荷载沉降曲线呈缓变型时，可加载至桩顶总沉降量6080mm；在特殊情况下，可根据具体要求加载至桩顶累计沉降量超过80mm。5资料资料分析分析处理处理1)绘制竖向荷载沉降曲线(QS)、沉降时间对数曲线(Slgt)，需要时

45、可绘制其它辅助分析曲线。2)单桩竖向抗压极限承载力Qu可按下列方法综合分析确定：根据沉降随荷载变化的特征确定：对于陡降型QS曲线，取其发生明显陡降的起始点对应的荷载值。根据沉降时间变化的特征确定：取Slgt曲线尾部出现明显向下弯曲的前一级荷载值。某级荷载作用下，桩顶沉降量大于前一级荷载作用下沉降量的2倍，且经24小时尚未达到相对稳定标准时，取前一级荷载值。对于缓变型QS曲线，可根据沉降量确定，宜取s40mm对应的荷载值；当桩长大于40m时，宜考虑桩身弹性压缩量；对直径大于或等于800mm的桩，可取s0.05D(D为桩端直径)对应的荷载值。(四)钻芯法检测1概述概述钻芯法是检测钻(冲)孔、人工挖

46、孔等现浇混凝土灌注桩成桩质量的一种有效手段，不受场地条件的限制，特别适用于大直径混凝土灌注桩的成桩质量检测。主要适用于检测混凝土灌注桩桩长、桩身混凝土强度、桩底沉渣厚度，鉴别桩端岩土性状，判定或验证桩身完整性类别。2仪器设备仪器设备1)钻芯法检测混凝土灌注桩宜采用液压操纵的钻机，并配有相应的钻塔和牢固的底座，钻机设备参数应符合如下规定：额定最高转速不低于790转分；转速调节范围不少于4档；额定配用压力不低于1.5MPa。2)钻机应采用单动双管钻具，并配备有相应的孔口管、扩孔器、卡簧、扶正稳定器、及可捞取松软渣样的钻具。钻杆应顺直，直径宜为50mm。3)钻头应根据混凝土设计强度等级选用合适粒度、

47、浓度、胎体硬度的金刚石钻头，且内径不宜小于90mm。钻头胎体不得有肉眼可见的裂纹、缺边、少角、倾斜及喇叭口变形。4)应选用排水量为50160Lmin、泵压为1.02.0MPa的水泵。5)锯切芯样试件用的锯切机应具有冷却系统和牢固夹紧芯样的装置，配套使用的金刚石圆锯片应有足够刚度。6)芯样试件端面的补平或磨平应采用专用的补平器和磨平机。3现场操作现场操作1)每根受检桩的钻芯孔数和钻孔位置钻芯孔数和钻孔位置宜符合如下规定：桩径小于1.2m的钻1孔，桩径为1.22.0m的钻2孔，桩径大于2.0m的钻3孔。当钻芯孔为一个时，宜在距桩中心1015cm的位置开孔；当钻芯孔为两个或两个以上时，开孔位置宜在距

48、桩中心0.150.25D内均匀对称布置。对桩底持力层的钻探，每桩受检桩不应少于一孔，且钻探深度应满足设计要求。2)钻机操作钻机操作钻机设备安装必须周正、稳固、底座水平。钻机立轴中心、天轮中心(天车前沿切点)与孔口中心必须在同一铅垂线上。应确保钻芯过程中钻机不发生倾斜、移位，钻芯孔垂直度偏差0.5。桩顶面与钻机底座的距离较大时，应安装孔口管，孔口管应垂直且牢固。钻进过程中，钻孔内循环水流不得中断，应根据回水含砂量及颜色调整钻进速度。提钻卸取芯样时，应拧卸钻头和扩孔器，严禁敲打卸芯。钻进技术参数：钻头压力。根据混凝土芯样的强度与胶结好坏而定。一般要求初压0.2MPa，正常压力1MPa。转速。回次初

49、转宜为100r/min，正常钻进时采用高速，芯样胶结强度低时采用低速。冲洗液量。视钻头大小而定，一般为60-120L/min。3)钻芯技术操作钻芯技术操作桩身钻芯操作桩身混凝土钻芯每回次进尺宜控制在1.5m内；应对钻机立轴垂直度进行校正。桩底钻芯操作一般钻至桩底时，应采用减压，慢速钻进，若遇钻具下降，应立即停钻，及时测量机上余尺，准确记录孔深及有关情况。当持力层为中、微风化岩石时，可将桩底0.5m左右的混凝土芯样、0.5m左右的持力层以及沉渣纳入同一回次。当持力层为强风化岩层或土层时，钻至桩底时，立即改用合金钻头干钻反循环吸取法等适宜的钻芯方法和工艺钻取沉渣并测定厚度。持力层钻芯操作应采用适宜

50、的方法对桩底持力层岩土性状进行鉴别。对中、微风化岩的桩底持力层，应采用单动双管钻具钻取芯样，如果是软质岩，拟截取的芯样应及时包裹浸泡在水中，避免芯样受损；根据钻取芯样和岩石单轴抗压强度试验结果综合判定岩性。对于强风化岩层或土层，宜采用合金钻钻取芯样，并进行动力触探或标准贯入试验等，试验宜在距桩底50cm内进行，并准确记录试验结果；根据试验结果及钻取芯样综合鉴别岩性。4)现场记录现场记录钻取的芯样应由上而下按回次顺序放进芯样箱中，芯样侧面上应清晰标明回次数、块号、本回次总块数，钻机操作人员应按附表1-1的格式及时记录钻进情况和钻进异常情况，并对芯样质量做初步描述。钻芯过程中，应按附表格式对芯样混