钻孔灌注桩薄壁声测管和施工要求精编版.docx

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钻孔灌注桩薄壁声测管和施工要求精编版

钻孔灌注桩薄壁声测管和施工要求

1 范围

本标准规定了钻孔灌注桩薄壁声测管的产品型号、尺寸和重量、技术要求、试验方法和检验规则、包装、标志、质量证明书，以及施工要求。

本标准适用于声波透射法进行桩基检测用钻孔灌注桩薄壁声测管（以下简称薄壁声测管）的产品制造和使用。

2规范性引用文件

下列文件中的条款通过在本标准中引用而成为本标准的条款。

凡是注日期的引用文件，其随后所有的修订单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本准则，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

GB/T222   钢的成品化学成分允许偏差

GB/T223   钢铁及合金化学分析方法

GB/T228   [A1] 

GB/T241   [A2] 

GB/T244   金属管 弯曲试验方法

GB/T246   [A3] 

GB/T699   优质碳素结构钢

GB/T700   碳素结构钢

GB/T2102  钢管的验收、包装、标志和质量证明书

GB/T2975  钢及钢产品力学性能试验取样位置及试样制备

GB/T7735  钢管涡流探伤检验方法

3产品型号

表示方法：

SCG□×□－□

连接代号

声测管壁厚，mm

声测管外径，mm

声测管代号

示例1：

钳压式薄壁声测管，管外径50mm，壁厚1.2mm，表示为：

SCG50×1.2－QY。

4 尺寸和重量

4.1 外径、壁厚尺寸及允许偏差

4.1.1 园管型径向换能器常用频率为30kHz～60kHz的，直径为25mm～35mm。

声测管内径比换能器直径大10mm～20mm，钢管直径40mm～60mm的，一般选用直径50mm的钢管。

常用的外径、壁厚及相应的钢管理论重量（千克/米）见表1。

表1不同外径和壁厚钢管的理论重量          单位为千克/米

外径

mm

壁厚 mm

1.0

1.2

1.4

1.5

1.6

1.8

40

0.96

1.15

1.33

1.42

1.52

1.70

45

1.09

1.30

1.51

1.61

1.71

1.81

46

1.11

1.33

1.54

1.65

1.75

1.97

48

1.16

1.38

1.61

1.72

1.83

2.24

50

1.21

1.44

1.68

1.79

1.91

2.64

51

1.23

1.47

1.71

1.83

1.95

3.15

53

1.28

1.53

1.78

1.90

2.03

3.87

54

1.31

1.56

1.82

1.94

2.07

4.78

60

1.45

1.74

2.02

2.16

2.30

6.51

4.1.2 声测管的外径、壁厚允许偏差按普通精度执行，应符合表2的规定。

表2 声测管外径、壁厚的允许偏差

外径

壁厚

±1.0%

±10%

4.2 成品长度

4.2.1 通常长度

声测管的通常长度为3m～9m，每批通常长度的钢管允许交5%（按重量）的短尺钢管，短尺长度不小于1m。

4.2.2 定尺长度、倍尺长度

定尺长度和倍尺总长度在通常长度范围内。

倍尺长度按每倍尺留5mm切口余量。

定尺长度、倍尺总长度允许偏差为mm。

出厂定尺寸为3m，6m，9m，也可按需方要求定制。

4.3 重量

声测管理论重量见表1，钢的密度为7850kg/m3。

按公式

（1）计算。

（1）

式中：

———钢管重量，单位为千克/米（kg/m）；

———钢管公称壁厚，单位为毫米（mm）；

———钢管公称外径，单位为毫米（mm）。

5 技术要求

5.1 外观质量

5.1.1 声测管应为实用性笔直，弯曲度不大于1.5mm/m。

5.1.2 声测管的椭圆度应不大于外径允许公差的50%。

5.1.3 声测管两端截面应与其轴线垂直，并应无毛刺。

5.1.4 声测管不允许有裂缝、结疤、折叠、分层、搭焊缺陷存在。

允许有不大于壁厚负偏差的划道、刮伤、焊缝错位、烧伤、薄的氧化铁皮以及打磨与清除外毛刺的痕迹存在，内毛刺不大于mm。

5.1.4 管间应平行不弯斜，管内应畅通无异物。

5.1.5 管两端应封口处理，插入端标志线清晰；钳压式接口的承插口端U形槽内应有O形橡胶圈；底管焊有铁盖。

5.2 材料

5.2.1 薄壁声测管的材质应有足够的刚度，在灌注混凝土的过程中不应因受力而弯曲、变形、脱开；且与混凝土粘结良好，不应在声测管和混凝土间产生缝隙（即包裹不住）。

选用GB699中的08F、08、10F、10、15F、15、20钢和GB700中Q195及Q215、Q235等级为A、B的钢（沸腾钢、半镇静钢、镇静钢）。

5.2.2 钢管的化学成分允许偏差应符合GB222的规定。

5.2.3 当声测管采用其它材料制作时，其力学性质不应低于表3中的规定。

5.2.4 薄壁声测管使用的材料应经权威机构检验合格并有合格证书。

5.3 管道力学性能

薄壁声测管的力学性能应符合表3的规定。

表3声测管的力学性能要求

抗拉强度（） MPa

伸长率（） %

≥315

≥14

5.4 管道工艺性能

5.4.1 抗弯曲性能

薄壁声测管应进行弯曲试验检验抗弯曲性能，弯曲试验时不带填充物，声测管弯曲半径为公称外径的6倍，弯曲角为120°。

当采用焊接钢管时，焊缝位于弯曲方向的侧面。

声测管不应出现裂纹。

5.4.2 耐压扁性能

薄壁声测管应进行压扁试验检验耐压扁性能。

试验时，当两压平板间距离为钢管外径的3/4时，应不出现裂纹。

5.4.3耐压和密封性能

薄壁声测管应进行液压试验检验耐压和密封性能，试验压力按最大工作压力的2.0倍且不小于式

（2）计算值，试验持续时间15s，管道应无渗漏和永久变形。

液压试验也可采用涡流探伤代替，进行涡流探伤检验时，其人工标准缺陷（钻孔直径）应符合GB/T7735中的A级。

P＝215S/D                                   

（2）

其中：

P－试验压力，单位为兆帕（MPa）；

S－薄壁声测管壁厚，单位为毫米（mm）；

D－薄壁声测管外径，单位为毫米（mm）。

5.5 接头

5.5.1 一般规定

接头在较高的静水压力下不应漏浆，接口内壁应保持平整，不应有焊渣、毛刺等凸出物，以免妨碍探头的自如移动。

5.5.2接头尺寸

薄壁声测管接头部分的内径尺寸应保证超声波检测仪的使用要求。

为保证混凝土浇注时的碰撞和避免接头处混凝土空洞的产生，接头凸起部分的最大尺寸不应超过管外径的25%，如图1中，即（D’-D）/D小于25%。

图1 接口凸起部分尺寸及套接长度要求示意图

5.5.3套接长度

如图1，套接长度（接头部分的长度）L小于100mm。

5.5.4 密封性能

声测管接头部分应进行密封性试验，具体要求是：

内压试验压力为最大工作压力的1.5倍且不低于3MPa，外压试验压力为最大工作压力的2倍且不低于4Mpa，试验压力下持续时间1min，内压试验和外压试验应单独进行，要求保证不得出现渗漏、接口变形等情况。

5.5.5连接可靠性

声测管应进行拉拔试验检验接头连接可靠性，在常温下，应能承受3000N的拉拔力，持续60min连接部分无松动、断裂。

5.5.6耐振动性能

接头应进行振动试验，试验压力为1.2MPa，在该压力下，持续10万次振动数，薄壁声测管连接部位应无渗漏和脱落现象。

5.5.7抗扭矩性能

  扭力矩120Nm持续10min接头不发生滑移。

5.6 制造方法

薄壁声测管的管材宜采用薄壁焊管，可用热轧钢带经冷轧后用无氧高频电阻焊的加工方法制造。

管端直接经扩口成形、加丝气体保护焊等方法焊接管端配件或接头。

6 试验方法

6.1 试验仪器和设备

试验仪器和设备如下：

a）游标卡尺：

开式四用游标卡尺，不锈钢制造；测量范围为0～150mm；精度为±0.03mm。

b）米尺：

钢卷尺；测量范围为0～10m；精度为±0.5mm。

c）磅秤：

电子台秤；秤量范围为0～100kg；精度为±2g。

d）拉力试验机：

采用金属管材拉力试验机，其传力力量传感器:

0~50KN（20ton），高精度24bitsA/D，取样频率200Hz；力量精度在±0.5%以内。

6.2 外观质量

6.2.1 检查所用钢管，应具有检验合格证书。

6.2.2 用目测和手感检查薄壁声测管的毛刺、裂缝、结疤、折叠、分层、搭焊缺陷、划道、刮伤、焊缝错位、烧伤、薄的氧化铁皮以及打磨与清除外毛刺的痕迹等内容。

6.3 尺寸和重量

6.3.1 游标卡尺测量

在标准量距范围内，按游标卡尺操作规程量取3个直径读数，取平均值作为直径D。

6.3.2 米尺测量

   用钢卷尺测定钢管长度，由三组读数算得的长度之差要求不超过2mm，否则应重测。

如在限差之内，取三次结果的平均值，作为该钢管的观测长度L。

6.3.3 磅秤称

   要求使用秤量精度为2g的电子台秤。

秤量时，将电子秤置于稳固平坦之桌面或地面使用，使用独立电源插座以免其它电器干扰。

根据电子台秤的使用规程测定一根钢管的重量。

6.4 钢管拉力试验

钢管的拉力试验步骤应符合GB／T228规定进行操作。

6.5 管道和接头性能试验

声测管的性能试验项目、取样数量及方法见表4。

表4声测管的试验项目、取样数量及试验方法

序号

试验项目

取样数量

试验方法

1

拉伸试验

2（不同根钢管）

GB228、GB2975

2

压扁试验

2（不同根钢管）

GB246

3

弯曲试验

2（不同根钢管）

GB244

4

液压试验

逐根

GB241

5

涡流探伤

逐根

GB7735

6

密封性试验

2个接头

附录B

7

拉拔试验

2个接头

附录B

8

振动试验

2个接头

附录B

9

扭矩试验

2个接头

附录B

7 检验规则

7.1 检验分类

7.1.1 薄壁声测管的检验分型式检验和出厂检验。

7.1.2 有下列情况之一时，应进行型式检验：

a）新产品定型或产品转产鉴定时；

b）正式生产后，如果重要结构、材料、工艺有较大变更，可能影响产品性能时；

c）产品停产半年以上，重新恢复生产时；

d）进口产品首台引进使用前；

e）国家质量技术监督部门和行业管理部门提出型式检验时。

7.1.3 薄壁声测管由产品所在地技术质量监督部门检查和验收，并符合GB2102的规定。

7.2 检验项目

声测管的检验项目见表5。

表5声测管的检验项目

序号

检验项目

型式检验

出厂检验

1

外观

＋

+

2

尺寸

＋

+

3

抗拉强度

＋

－

4

拉伸试验

＋

－

5

压扁试验

＋

－

6

弯曲试验

＋

－

7

液压试验

＋

－

8

涡流探伤

＋

－

9

密封性试验

＋

－

10

拉拔试验

＋

－

11

振动试验

＋

－

注：

“＋”——检验项目；“－”——不检项目。

7.3 组批规则

薄壁声测管应按批进行检查和验收。

每批由同一尺寸、同一牌号、同一材料状态、同一热处理制度（指热处理交货的）的管子组成。

每批管子不大于400根。

若剩余的管子少于200根，可并入同一尺寸、同一牌号、同一材料状态、同一热处理制度（指热处理交货的）相邻一批中。

如不少于200根，可单独列为一批。

7.4 复验和判定规则

薄壁声测管的复验和判定规则应按GB2102的规定执行。

8 包装、标志及质量证明书

8.1 一定尺寸的声测管成品端口经封盖处理（以防异物进入）。

捆扎包装，大小以方便装卸为宜。

8.2 薄壁声测管的包装、标志及质量证明书应符合GB2102中的规定。

9 施工要求

9.1 薄壁声测管的选用

9.1.1 桩基深度与薄壁声测管壁厚关系

声测管的壁厚要求，除能满足5.5部分的工艺性能外，为确保声测管安全使用，宜符合表6中的要求。

表6桩基深度与声测管壁厚关系

桩基深度 m

声测管壁厚 mm

＜50

≥1.0

50～70

≥1.2

70～90

≥1.5

＞90＜120

≥1.8

9.1.2 按JTG/TF81-01-2004的规定，声波透射法进行桩基检测，检测数量不少于50％，重要工程应达100%。

9.2 薄壁声测管的布置

薄壁声测管一般按以下原则布置：

a）对于桩径小于1m时埋设二根管，埋设在同一直径线上；

b）桩径在1m～1.8m时等间距埋设三根管；

c）桩径大于1.8m时等间距埋设四根管。

9.3 薄壁声测管的安装

9.3.1 薄壁声测管可直接固定在钢筋笼内侧上，固定点的间距一般不超过2m，其中薄壁声测管底端和接头部位宜设固定点，对于无钢筋笼的部位，声测管可用钢筋支架固定。

固定方式可采用焊接或绑扎，当采用焊接时，应避免烧穿薄壁声测管或在管内壁形成焊瘤，影响钢管的通直。

单位为米

图2薄壁声测管的安装示意图

9.3.2 管子之间应基本上保持平行。

若检测结果需对各测点混凝土的强度做出评估，则不平行度应控制在1‰以下。

9.3.3 钢筋笼放入桩孔时应防止扭曲，薄壁管一般随钢筋笼分段安装，声测管的底部密封应不漏浆，采用薄壁声测管作为灌浆通道，在进行超声波检测时管路应通畅。

声测管安装完毕后应将上口封闭，以免浇灌混凝土时落人异物，致使孔道堵塞。

9.3.4 声测管埋设深度应与灌注桩的底部齐平，一般在钢筋笼钢筋末端以上5cm～15cm，管的上端应高于桩顶表面300mm～500mm，同一根桩的声测管外露高度宜相同

9.3.5 钢筋笼全部下入地下后应立即往声测管内灌注清水（在灌注混凝土之前）。

另在灌注混凝土之前，应检查管内的水位，如不足，则加满。

9.3.6 若声测管需截断，宜用切割机切断，不宜以电焊烧断，以保证截面平、圆、光滑，从而保证连接紧密度。

9.3.7 焊接钢筋时，应避免焊液流溅到薄壁声测管管体上或接头上。

附录A

（资料性附录）

钳压式薄壁声测管连接原理

A.1 连接原理

钳压式声测管（如图A.1所示）端部的U型槽内装有特制的O形橡胶密封圈，安装时将声测管的插口端，插入承口端至标线位置，用专用的液压钳对U型槽和U型槽一侧部位同时进行挤压。

橡胶密封圈受挤压后起密封作用，钳压部位插口端和承插口端的管材同时收缩变形（剖面形成六角形状）起定位固定作用，从而有效地实现了声测管的连接。

◆ 密封原理：

橡胶O型圈径向收缩抱紧。

◆ 抗拔原理：

钳压部位变形，中间小两头大。

◆ 抗旋转原理：

钳压成六角形，不能旋转。

图A.1 钳压式连接示意图

A.2 安装步骤

安装步骤如下：

a）检查管子

确认管子承插口端密封圈完好无损；插入端内外无毛刺，以免安装插管时割伤密封圈，并有明显有插入标志线。

b）插入管子

将管子笔直地插入管件内，注意不要碰伤橡胶圈，并确认管件端部与插入端标志线位置相距3mm以内。

c）压紧度

把专用的液压工具模头的环状凹部对准承插口（或接头）端部内装有橡胶圈的环状凸部，将对接部位管材同时压紧至六边形状。

d）检查压紧度

用量规确认尺寸是否正确，量规可完全卡入六边形部位，即表示压紧已经到位。

使用接头连接时，先将接头安装到其中一支管子的一端，操作步骤同上，重复以上操作即可将两支管子连接到一起。

附录B

（规范性附录）

密封性试验、拉拔试验、振动试验和扭矩试验

B.1 密封性试验方法

B.1.1内压试验

装置示意见下图B.1。

图B.1 薄壁声测管密封性能检验装置示意图（内压）

试验时应排除系统内的空气，然后用试压泵加压。

当压力表由0（表压）逐渐上升到0.1MPa时，关闭阀门，观察时间不少于5min。

若接头无渗漏时，继续升压至规定试验压力，保证持续时间内不得出现渗漏、接口变形等情况，否则视为不合格。

B.1.2外压试验

装置原理图如下：

图B.2 薄壁声测管接头密封性能检验装置示意图（外压）

薄壁声测管的外压试验装置的加压口外接试压泵，逐渐升压至试验压力，保证持续时间内不得出现渗漏、接口变形等情况。

B.2 拉拔试验

被测试样品按生产厂使用说明书进行安装。

接口连接的每段薄壁声测管最小长度为300mm。

试验仪器可采用拉力计，将试样固定在拉力计上，或将试样悬挂在框架上，下部增加砝码。

在30s内逐渐施加到所需的试压拉力，保持试样在恒定的纵向拉力下1h，所有试样接口处均无松动、脱裂方为合格。

B.3 振动试验

如图B.3所示，取两根200mm的薄壁声测管连接，一端封闭，组成一组试样。

在试样一端固定，并与试压泵相连，加自来水使水压升至1.2MPa并保持压力。

将试样封闭一端接振动试验机，进行振动，振动条件为：

振幅±1mm，振动频率20Hz。

图B.3 薄壁声测管振动试验装置原理图

[A1]GB/T228-2002《金属材料室温拉伸试验方法》于2002年颁布实施。

这一新国家标准是合并修订国家标准GB/T228-1987《金属拉伸试验方法》、GB/T3076-1982《金属薄板（带）拉伸试验方法》和GB/T6397-1986《金属拉伸试验试样》三个标准为一个标准

[A2]GB/T241-90

[A3]GB/T246-2007金属管压扁试验方法2007年7月26日修定的,2008年2月1日开始实施,目前施用97版.