1、高速公路复线段工程桥梁桩基试验检测试验检测实施方案一、项目概况 1二、试验检测的内容 1三、试验检测的目的 2四、试验检测技术规范和要求 2五、检测方法 3六、数据整理、分析 9七、仪器设备 13八、人员配备 17九、本项目管理、试验检测的重点、难点分析 17十、质量保证措施及服务方案 22十一、安全防护措施 34十二、廉政保证措施 36高速公路复线-段工程桥梁桩基试验检测实施方案一、项目概况 高速公路复线-段起于，接高速公路复线段推荐线位终点，起点桩号K279+698，从工程起点，设枢纽（预留）连接绕西南高速公路终点，终点桩号K318+342，路线全长38.644km。另设瑞安东互通连接线1
2、条，全长4.892km。本项目采用双向六车道高速公路标准建设，设计速度100km/h, 整体式路基宽33.5米, 整体式桥梁宽33.0米。桥梁设计荷载为公路-级，路面标准轴载BZZ-100，设计洪水频率为1/100，特大桥设计洪水频率为1/300，抗震烈度度，其他技术指标采用交通运输部颁发的公路工程技术标准（JTG B01-2003）中的规定。瑞安东互通连接线按双向六车道一级公路标准建设，设计速度80km/h,路基宽33.5米，其他技术指标采用交通运输部颁发的公路工程技术标准（JTG B01-2003）中的规定。本项目桥梁工程的桩基础均为钻孔灌注桩。本次招标为桥梁桩基试验检测，第01试验检测标
3、段的具体范围为高速公路复线-段工程K279+698K291+125段（土建施工第1、2、3标段）的桥梁桩基试验检测。二、试验检测的内容参照招标公告编制桥梁桩基试验检测方案，主要服务内容为：桩基高应变检测、桩基成孔质量检测、桩基超声波检测、钻孔取芯法检测等。三、试验检测的目的桩基高应变检测钻孔灌注桩的竖向抗压承载力和桩身完整性；桩基成孔质量检测钻孔灌注桩的钻孔直径、孔深、第一次清孔后沉渣厚度、钻孔垂直度；桩基超声法检测钻孔灌注桩的桩身缺陷及其位置，判定桩身完整性类别；钻孔取芯法检测钻孔灌注桩的桩长、桩身混凝土强度、桩底沉渣厚度和桩身完整性。四、试验检测技术规范和要求1、JGJ/T193 混凝土耐
4、久性检验评定标准2、GB50204 混凝土结构施工质量验收规范3、GB 50202 建筑地基基础工程施工质量验收规范4、JGJ 106 建筑基桩检测技术规范5、CECS 03 钻芯法检测混凝土强度技术规程（附条文说明）6、GB/T50152 结构试验方法标准-混凝土结构试验方法标准7、JTG B01 公路工程技术标准8、JTJ 002 公路工程名词术语9、JTG F80/1 公路工程质量检验评定标准第一册（土建工程）10、GB50300 建筑工程施工质量验收统一标准11、JTG D60 公路桥涵设计通用规范12、JTG D62 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范13、JTG D63 公路
5、桥涵地基与基础设计规范14、JTG/T J21 公路桥梁承载能力检测评定规程15、JTG/T F50 公路桥涵施工技术规范16、JTG/T F80-01 公路工程桩基动测技术规程17、浙江省交通工程建设工程质量和安全生产管理办法（省政府令第 号）18、公路工程竣（交）工验收办法（交通部2004年第3号令）19、关于印发公路工程竣（交）工验收办法实施细则的通知（交公路发 号）20、关于印发浙江省公路工程竣（交）工验收实施细则（试行）的通知（浙交 号）在试验检测过程中，如果国家或有关部门颁布实施了新的技术标准或规范，应采用新的标准或规范进行试验检测，如不能采用新的标准或规范，应征得发包人的书面同意
6、。五、检测方法1、桩基高应变检测1.1桩头处理桩头处理尽可能采用接桩方式，即在原桩顶接长1.52.0倍桩径的桩段，这样可以大大改善所采集到的数据的质量。1.1.1混凝土桩应凿掉顶部的破碎层以及软弱或不密实的混凝土。1.1.2桩头顶面应平整，桩头中轴线与桩身上部的中轴线应重合。1.1.3桩头主筋应全部直通至桩顶混凝土保护层之下，各主筋应在同一高度上。1.1.4距桩顶一倍桩径范围内，采用厚度为3mm5mm的钢板围裹或距桩顶1.5倍桩径范围内设置箍筋，间距不大于100mm。桩顶应设置钢筋网片1层2层，间距60mm100 mm。1.1.5桩头混凝土强度等级应比桩身混凝土提高1级2级，且不得低于C30。
7、1.1.6高应变法检测的桩头测点处截面尺寸应与原桩身截面尺寸相同。1.1.7桩顶用水平尺找平。1.2布置锤垫桩垫厚度一般取1030，可根据经验来定。1.2.1一般采用木板或胶合板等材料。1.2.2锤重较轻或锤击落距较低时，选用较薄的桩垫；锤重较重或锤击落距较高时，选用较厚的桩垫。桩垫厚度也可根据第一锤的波形加以调整。桩垫尺寸可略大于桩顶截面尺寸。1.2.3当检测仅为检验桩的结构完整性时，要减轻锤重，降低落距，减少锤垫厚度，但应能测到明显的桩底反射信号。1.3安装传感器1.3.1传感器必须对称安装在桩顶以下桩身两侧，对测试信号平均时方可消除锤击偏心的影响。安装的传感器与桩顶的距离一般不小于2D（
8、D为试桩的直径或边长），对大直径桩不得小于1D，以避开桩顶附近复杂应力关系影响。1.3.2安装传感器的桩身表面应平整，且其周围不得有缺损和断面突变。传感器必须牢固安装，安装好的传感器不能在锤击过程中产生相对滑动。1.3.3力传感器中心与加速度器中心应位于同一水平线上，两者间的距离不应大于80mm。安装好的传感器中心轴应与桩中心轴保持平行。1.3.4传感器安装过程中应监测传感器初始变形值。安装好的传感器初始变形值不应超过规定值。1.3.5连续测试过程中，如从测试波形中发现传感器松动，如力曲线中出现振荡信号或力曲线不归零，要及时拧紧。如发现传感器损坏，要及时更换。1.3.6处于地面或水面以上确保传
9、感器接头处于水面以上。1.4锤击要求1.4.1落锤高度控制（1）冲击力不宜过高，否则桩体材料会塑性变形甚至破坏；（2）桩体有一定的沉降位移，确保桩被打动；（3）要求落锤稳定；（4）最大锤击落距不宜大于2.5m。1.4.2进行高应变承载力检测时，锤的重量与单桩竖向抗压承载力特征值的比值 不得小于0.02。1.4.3锤击过程应采用“重锤低击”， “重锤低击”是保障高应变法检测承载力准确性的基本原则。1.5贯入度测量实测桩的贯入度，单击贯入度宜在2 6mm之间，桩的贯入度采用精密水准仪等仪器测定。将打桩机作为锤击设备时，可根据多次锤击下桩的总下沉量来确定单击贯入度。2、桩基成孔质量检测钻孔灌注桩在成
10、孔过程中及终孔后以及灌注混凝土前，均需对钻孔进行阶段性的成孔质量检查。钻孔桩的成孔质量检查项目及检查方法下表。 钻孔桩检查项目项次检查项目规定值或允许偏差1桩混凝土强度(MPa)在合格标准内2孔的中心位置(mm)503孔径(mm)不小于设计桩径4倾斜度(%)0.55孔深(m)不小于设计值6沉淀厚度(mm)符合设计要求,无要求时50mm7清孔后泥浆指标密度(g/cm3)1.031.9粘度(s)1720含砂率(%)22.1孔位检查钢护筒埋设完，在桩开孔前采用全站仪定位检查。2.2孔径和孔形检查孔径检测是在桩孔成孔后，下入钢筋笼前进行的，可采用测量钻头直径，用与设计桩径相同的钻头自孔口至孔底下入钻孔
11、中，若钻头通过钻孔中不卡钻，则表明孔径合格。还可以用探笼检测，检测时，将探笼吊起，孔的中心与起吊钢绳保持一致，慢慢放入孔内，上下通畅无阻表明孔径大于给定的笼径。2.3孔深和孔底沉渣检查孔深和孔底沉渣采用标准锤检测。测锤一般采用锥形锤，锤底直径1315cm，高2022cm，质量46kg。测绳必须经检校过的钢尺进行校核。2.4成孔竖直度检查采用钻杆测斜法检测竖直度。2.5清孔检查清孔完成以后,用测绳法进行检测，进行成孔的对比，清孔后的沉渣厚度不大于50mm。我单位拥有国际先进的日本原装进口桩孔探测仪DM-684，可对桩孔上述参数进行快速检测，检测结果直观、可靠。该检测成果能直接判断成孔质量，有效降
12、低成孔质量较差带来的一系列风险及损失。检测结果如图1所示。图1 郑州黄河公铁两用桥试桩成孔检测图3、桩基超声法检测混凝土灌注桩超声检测是通过在桩内先预埋若干根平行于桩纵轴的声测管道,再将超声探头通过声测管直接伸入桩身混凝土内部进行逐点、逐段的检测。对于正常的混凝土,声波在其中传播的速度是具有一定范围,当传播路径遇到混凝土有缺陷时,如断裂、裂缝、夹泥和密实度差等,声波要绕过缺陷或在传播速度较慢的介质中通过,声波将发生衰减,造成传播时间延长,使得声时增大,计算声速降低,波幅减小,甚至接收波形畸变,从而可以利用超声波在混凝土中传播的这些声学参数的变化来分析判断桩身混凝土质量。3.1在桩顶测量相应声测
13、管外壁间净距离。3.2用一段直径与换能器略同的圆钢作疏通吊锤,检查声测管的通畅情况（因声测管堵塞造成数据不全时，只能对有效检测范围内的桩身进行评价，不能整桩评价）。3.3向管内灌满清水。3.4将发射与接收换能器通过深度标志分别放入声测管中的测点处。3.5发射与接收换能器以相同高度或保持固定高差同步升降,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。当检测以公路工程基桩动测技术规程（JTG/T F81-01-2004）为依据时测点间距不宜大于250mm。当检测以建筑基桩检测技术规范（JGJ 106-2014）为依据时测点间距不应大于100mm。3.
14、6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。3.7桩身质量可疑测点周围,应采用加密检测,包括采用平测、斜测、扇形扫测等方法进行复测。4、钻孔取芯法检测钻机工作主要由钻机本身、钻塔、泥浆泵三大块组成。其中钻机本身又由钻盘（夹钻杆）、液压泵站、提升轮、主轴传动箱、离合器、水龙头、液压操纵系统、机身等部分组成。工作时将钻杆夹持在钻盘上，利用动力（电动机或柴油发动机）通过传动系统带动旋转，钻杆的最前端安装有钻头，进给力由液压系统控制，当钻进一定深度，再接长钻杆，如此反复，进行钻孔，直至将孔钻到所需深度。钻塔是用来下钻和提钻时，用于吊装钻杆的支架，通过提升
15、轮的正、反转，用高强钢绞线提钻和下钻。 泥浆泵是在钻井时，给钻头冷却时供水的高压泵，因为钻孔时钻头需要冷却，同时又要将钻出的沙石泥土排出，所以通过钻杆中心的孔将高压水输送的钻头，同时高压水连同泥沙从钻杆四周被挤出孔内。六、数据整理、分析1、桩基高应变检测1.1检测承载力时选取锤击信号，应取锤击能量较大的击次。1.2力和速度的时程一致，上升峰值前二者重合，峰值后二者协调，力曲线应在速度曲线之上（除非桩身有缺陷），两曲线间距离随桩侧土阻力增加而增大，其差值等于相应深度的总阻力值，能真实反映桩周土阻力的实际情况。1.3力和速度曲线的时程波形终线归零。位移曲线对时间轴收敛。1.4锤击没有严重偏心，对称
16、的两个力或速度传感器型的测试信号不应相差太大，二组力信号不出现受拉。1.5波形平滑，无明显高频干扰杂波，对摩擦桩桩底反射明确。1.6有足够的采样长度。保证曲线拟合时间段长度不少于5Lc，并在2Lc时刻后延续时间不小于20ms。1.7采用实测曲线拟合法判定时，按表2判断桩身完整性等级。表2桩身完整性判定类别值=1.00.81.00.60.80.6注：桩身完整性系数，其值等于缺陷处桩身截面阻抗与缺陷处以上桩身截面阻抗的比值。2、桩基成孔质量检测根据实测数据，编制“检测结果汇总表”，把检测结果对比表2的规定值或允许偏差值，判定桩基成孔质量是否满足要求。若检测结果不合格，则应分析原因并进行处理。3、桩
17、基超声法检测3.1检测参数声速波幅波幅是相对测试。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,因此在实际中多是根据实测经验将波幅值的一半定为临界值。绘制深度声速、波幅图根据各测点的数据按桩绘制出桩上各测试面沿桩身的深度声速、波幅图。3.2桩身混凝土质量的判断和评定方法对桩身混凝土质量的判断和评定包括以下三个方面:桩身混凝土是否存在缺陷及范围;桩身混凝土强度;桩身混凝土均匀性。其中对缺陷的判断和评定是最主要的。对缺陷的判断主要根据声速和波幅二个参数,必要时辅以PSD值变化大小。3.2.1用声速参数判断(1)当实测混凝土声速值低于声速临界值时应将其作为可疑缺陷区。(2)声速临
18、界值采用正常混凝土声速速标准差之差。VD=v-2VVD声速临界值, km/s;v正常混凝土声速平均值, km/s,一般在3 5004 500;V正常混凝土声速标准差。3.2.2用波幅参数判断波幅测值在缺陷探测中是一种重要的参数,大量的工程实践都证实,桩内存在的缺陷其波幅测值都有明显的反映,且比声速更为敏感。当实测混凝土波幅值低于波幅临界值时,应将其作为可疑缺陷区。AD=Am-6式中AD波幅临界值, dB;Am波幅平均值, dB,一般在65110 (与剖面距离有关系)。上述各项参数计算及绘图均由专用软件完成,测试一结束即可知道那些是异常点,而在深度声速图上也可一目了然地看出低于临界值的测点。3.
19、2.3综合判断(1)以声速值进行概率法统计判断,获得低于临界值(单点判断和相邻点判断)异常点的位置和深度,结合PSD值的大小;(2)分析波幅的变化,把声速低于临界值且波幅又明显偏低的测点和部位定为异常部位;(3)根据细测和斜测资料,确定缺陷的范围;(4)根据缺陷在桩上的位置、施工情况等综合判定缺陷的种类和性质。判断时要注意各个测试剖面的声速和波幅及PSD值,特别是在判断整个断面的层状缺陷(断桩)时更要慎重。对于层状缺陷,必须是三(3根声测管)或六(4根声测管)个测试剖面都是层状缺陷才行。有时附着在声测管上的泥团会使二个测试剖面或三个剖面测值低,但并不是整个断面的缺陷,通过斜测与扇形扫测试可进一
20、步得以判断。3.3缺陷性质与声学参数的关系3.3.1沉渣:沉渣是松散介质,其本身声速很低(2 500 m/s以下),对声波的衰减也较明显,如遇到桩底沉渣,检测时声速和波幅均剧烈下降。3.3.2泥团:声速与波幅均下降,但下降多少则视缺陷情况而定。如果是局部的泥团,并未包裹声测管,则下降的程度并不大;如果泥团包裹声测管,声速与波幅值明显下降,特别是波幅的下降较为明显。一根声测管被泥团包裹(如三根声测管影响两个测试剖面、六根声测管就影响三个测试剖面),通过斜测与扇形扫测可以分辨缺陷程度和位置。3.3.3混凝土离析:粗骨料多的地方,由于粗骨料本身声速高,往往造成该部位声速测值并不低,而只有波幅偏低;但
21、由于粗骨料的声学界面多,对声波的反射、散射加剧,接收信号削弱,于是波幅下降。有时砂浆多的地方而粗骨料少,所测得声速值偏低,但波幅测值不下降,有时还会高于附近测值,所以对桩的判定时要以声速和波幅两个参数进行综合的分析判断,必要时结合PSD值进行分析。3.4桩身完整性评价根据测试和判断的结果,对所测桩的完整性、缺陷和处理意见进行综合性评价。对所测基桩的完整性、缺陷和处理进行评价,主要是对桩如何处理,需要考虑到许多方面,例如,桩的类型:是摩擦桩还是端承桩;受荷情况:是单桩还是群桩;缺陷出现的部位:桩顶、桩中部还是桩底等。所以,对基桩完整性判定和处理意见方面要慎重。桩超声波检测评价表如下表所示。4、钻
22、孔取芯法检测根据所取芯样的特征，结合单轴抗压强度试验结果，桩身完整性判定可分为四类：类桩 芯样基本连续、完整、表面光滑、胶结好、水泥分布均匀、呈长柱状、断口吻合；类桩 芯样连续、完整、胶结较好、水泥分布基本均匀、呈柱状、断口基本吻合，芯样侧面局部蜂窝麻面、沟槽；类桩 大部分芯样胶结较好，但有下列情况之一：芯样局部破碎且破碎长度不大于10cm；水泥分布不均匀；芯样多呈短柱状或块状； 类桩 有下列情况之一：钻进很困难；芯样任一段松散、夹泥或分层；芯样局部破碎且破碎长度大于10cm。七、仪器设备1、桩基高应变检测桩基高应变检测采用武汉岩海RS-1616K(T)基桩动测仪进行检测，仪器参数见下表。 仪
23、器参数表名 称技术指标名 称技术指标通道数RS模式四道或PDA模式四道浮点放大器164倍低噪声前置放大器RS模式外接RS高应变适配器AD转换位数16bitPDA模式加速度计通道：1倍（固定）采样间隔12s32767s应变通道：100倍（固定）采样长度1024点触发方式通道触发、外触发、稳态触发2、桩基成孔质量检测我单位拥有国际先进的日本原装进口桩孔探测仪DM-684，可对桩孔上述参数进行快速检测，检测结果直观、可靠。该检测成果能直接判断成孔质量，有效降低成孔质量较差带来的一系列风险及损失。检测结果如下图所示。3、桩基超声法检测声波探测的全过程是声波发射，传播及接收显示后处理，其相应的仪器有发射
24、换能器，接收换能器，声波透射仪。 1、声波换能器换能器是声电能量的转换器件，俗称探头。换能器一般利用压电陶瓷晶体的压电效应原理工作。其中发射换能器是将声波仪发射机输出的具有一定功率的电信号转换成声信号发射到岩体中，它的工作原理是利用晶体的逆电压电效应。而接收换能器是将岩体中传播的声信号转换成电信号，输入到声波仪接收机的输入系统中，其工作原理是利用晶体的压电效应。因实测中对换能器和频率、频带，工作方式的要求不同，因此做成了具有不同结构和不同振动方式的压电换能器.。2、声波透射仪（目前常用为智博联的U5系列产品）基本参数如下表：名 称技术指标名 称技术指标主控单元工业级专用系统显示方式10.4英寸
25、高清亮度液晶屏声时精度0.05s通道数4个独立可控通道声时测度范围0629000s触发方式信号触发接收灵敏度10v存储容量内置电子硬盘（4GB）+大容量U盘采样间隔（周期）0.05s1638.4s多档可选通用接口USB、MiniUSB、Wifi、蓝牙放大器增益82dB操作方式电容触摸屏放大器带宽2kHz500 kHz主机适用打印机HP及其兼容激光打印机发射电压（V）65、250、500、1000V四挡可调两种供电方式内置锂电池或移动电源发射脉宽20s20ms可调220V AC/DC主机尺寸（mm）27022075主机重量2.5kg（含内置电池）4、钻孔取芯法检测钻取芯样采用液压操纵的钻机。钻机
26、设备参数符合以下规定：（1）额定最高转速不低于790r/min。（2）转速调节范围不少于4 档。（3）额定配用压力不低于1.5MPa。钻机配备单动双管钻具以及相应的孔口管、扩孔器、卡簧、扶正稳定器和可捞取松软渣样的钻具。钻杆顺直，直径为50mm 。钻头应根据混凝土设计强度等级选用合适粒度、浓度、胎体硬度的金刚石钻头，且外径不宜小于100 mm。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。水泵的排水量应为50160L/min，泵压应为1.02.0MPa 。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。芯样试件端面的补平器和磨平机应满
27、足芯样制作的要求。钻机设备安装周正、稳固、底座水平。钻机立轴中心、天轮中心（天车前沿切点）与孔口中心在同一铅垂线上。确保钻机在钻芯过程中不发生倾斜、移位，钻芯孔垂直度偏差不大于0.5%。八、人员配备1、组织机构 根据招标文件的要求以及现场检测的实际需要，我单位将高速公路复线-段工程桥梁桩基试验检测桩标项目部，服从发包人的统一管理。根据检测内容和特点，设置桩基高应变检测项目组、桩基成孔质量检测项目组、桩基超声波检测项目组、钻孔取芯法检测项目组、后勤组5个主要工作组。配备项目负责人1名、技术负责人1名、现场检测工程师2名，检测员3名。另外，我单位专门为本项目配备一个专家咨询组。后勤组由办公文员、设
28、备管理员、专职安全员及司机组成。专家咨询组专家咨询组由我单位具有丰富现场检测经验的2名教授级高级工程师和2名博士组成，对合同中的重点检测项目进行相关指导和咨询。2、 岗位职责2.1项目负责人a负责贯彻执行国家、发包人发布的有关试验检测工作的方针、政策、法规以及各项规定，并组织制定相应的实施措施；主持试验检测机构全面工作，负责本项目的试验检测工作。b负责试验检测机构的政治思想、行政事务管理、安全生产、技术资料的审核，文件技术报告的审查等管理工作，制定并安排试验检测工作计划、仪器设备的购置计划，审批试验检测实施细则，并定期检查总结。c组织建立健全质量管理体系和保证体系，确保试验检测工作公正、科学、
29、准确地进行。d督促、检查各检测小组岗位责任制执行情况，考核各类人员的工作业绩。组织开展试验检测活动全过程的监督与控制，对违反技术操作规定的活动进行纠正。e熟悉合同文件、技术规范、设计图纸和相关的试验规程，配合监理工程师做好对承包人试验检测工作的指导、检查、管理，必要时将有关情况及时向发包人汇报；f审查和评价试验结果，授权签发试验检测报告和解释试验检测结果，对试验检测机构的全部技术活动的正确性和有效性负总责。g负责编制试验检测人员的培训计划，组织本室人员的政治、业务学习和各类文件的宣贯工作。h负责安排、检查和指导试验检测人员的各项工作，对其工作表现、劳动纪律进行考核；i完成发包人交办的其它工作。
30、2.2技术负责人a负责项目的技术管理工作；b确定检测工作的范围、项目、参数，依据的检测标准、方法、关键检测设备、量值溯源，设备与环境，人员专业及技能要求；c负责组织检测方案的审定，检测中技术难题的处理，组织或参与检测报告、专题研究报告的编制工作。2.3质量负责人a负责质量管理工作；b建立完善质量体系，全面负责质量体系的有效运行；c负责质量事故、质量纠纷、客户抱怨的处理；d监督检查工作质量及服务质量.2.4各分项检测小组a根据生产任务，负责编制单项工程的检测方案，完成现场检测工作，做好检测记录，编制检测报告书，并负责原始资料的归档；b按照规定借还仪器设备及技术资料，负责检测前、后仪器设备性能的检查，是否在允许的检定或校准周期内；c做好单项工程的综合管理和内外联系工作；d负责处理生产中的技术问题，并及时汇报；2.5试验检测工程师工作职责a认真贯彻执行各种试验检测的方针、政策、法规，严格遵守试验检测机构的各项规章制度，坚持原则，忠于职责。b熟悉合同条件、规范、设计图纸和试验规程，学习各种新标准、新规范、新技术，协助试验室主任及技术负责人开展检测人员的技术业务培训工作。c
