桥梁工程施工检测技术.pptx

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1、会计学1桥梁工程施工检测技术桥梁工程施工检测技术桥梁工程施工检测桥梁工程施工检测桥梁工程施工检测桥梁工程施工检测1.1.概概 述述2.2.桥涵工程桥涵工程基础基础检测检测3.3.桥梁桥梁上部结构上部结构检测检测4.4.桥梁桥梁荷载荷载试验试验第1页/共61页1.1.概述概述概述概述1.1 桥涵工程试验检测的桥涵工程试验检测的内容内容第2页/共61页1.1 1.1 桥涵工程试验检测的内容桥涵工程试验检测的内容桥涵工程试验检测的内容桥涵工程试验检测的内容1.概述 桥涵工程试验检测的内容随桥涵所处位置、结构形式和所用材料不同而异，应根据所建桥涵的具体情况按有关标准规范选定试验检测项目，一般常规桥涵试

2、验检测的主要内容包括：桥涵工程试验检测的内容随桥涵所处位置、结构形式和所用材料不同而异，应根据所建桥涵的具体情况按有关标准规范选定试验检测项目，一般常规桥涵试验检测的主要内容包括：1 1、施工准备阶段施工准备阶段的试验检测项目的试验检测项目 桥位放样测量；桥位放样测量；钢材原材料试验；钢材原材料试验；钢结构连接性能试验；钢结构连接性能试验；预应力锚具、夹具和连接器试验；预应力锚具、夹具和连接器试验；水泥性能试验；水泥性能试验；混凝土粗细集料试验；混凝土粗细集料试验；混凝土配合比试验混凝土配合比试验；砌体材料性能试验；砌体材料性能试验；台后压实标准试验；台后压实标准试验；其它成品、半成品试验检测

3、；其它成品、半成品试验检测；第3页/共61页1.1 1.1 桥涵工程试验检测的内容桥涵工程试验检测的内容桥涵工程试验检测的内容桥涵工程试验检测的内容1.概述2 2、施工过程中施工过程中的试验检测的试验检测 地基承载力试验检测地基承载力试验检测；基础位置、尺寸和标高检测；基础位置、尺寸和标高检测；钢筋位置尺寸和标高检测；钢筋位置尺寸和标高检测；钢筋加工检测；钢筋加工检测；混凝土强度抽样试验；混凝土强度抽样试验；砂浆强度抽样试验；砂浆强度抽样试验；桩基检测；桩基检测；墩、台位置、尺寸和标高检测；墩、台位置、尺寸和标高检测；上部结构（构件）位置、尺寸检测；上部结构（构件）位置、尺寸检测；预制构件张拉

4、、运输和安装强度控制试验；预制构件张拉、运输和安装强度控制试验；预应力张拉控制检测；预应力张拉控制检测；桥梁上部结构标高、变形、内力（应力）监测；桥梁上部结构标高、变形、内力（应力）监测；支架内力、变形和稳定性监测；支架内力、变形和稳定性监测；钢结构连接加工检测；钢结构连接加工检测；钢构件防护涂装检测。钢构件防护涂装检测。第4页/共61页1.1 1.1 桥涵工程试验检测的内容桥涵工程试验检测的内容桥涵工程试验检测的内容桥涵工程试验检测的内容1.概述3 3施工完成后施工完成后的试验检测的试验检测桥梁总体检测；桥梁总体检测；桥梁荷载试验；桥梁荷载试验；桥梁使用性能监测。桥梁使用性能监测。第5页/共

5、61页2.2.桥涵工程基础检测桥涵工程基础检测桥涵工程基础检测桥涵工程基础检测2.1 地基承载力检测地基承载力检测2.2 钻（挖）孔灌注桩检测钻（挖）孔灌注桩检测2.3 基桩承载力检测基桩承载力检测第6页/共61页 2.1 2.1 地基承载力检测地基承载力检测地基承载力检测地基承载力检测2.桥涵工程基础检测桥涵工程基础检测一一.荷载板试验荷载板试验（一）（一）荷载板荷载板试验原理试验原理：载荷板试验就是在欲试验的土层表面放置一定规格的方形或圆形承压板，在其上逐级施加荷载，每级荷载增量持续时间相同或接近，测记每级荷载作用下荷载板沉降量的稳定值，加载至：载荷板试验就是在欲试验的土层表面放置一定规格

6、的方形或圆形承压板，在其上逐级施加荷载，每级荷载增量持续时间相同或接近，测记每级荷载作用下荷载板沉降量的稳定值，加载至总沉降量为总沉降量为25mm25mm，或达到加载设备的最大容量为止，然后卸载，或达到加载设备的最大容量为止，然后卸载，记录土的回弹值记录土的回弹值，持续时间应不小于一级荷载增量的持续时间。根据试验记录绘制，持续时间应不小于一级荷载增量的持续时间。根据试验记录绘制P-SP-S的关系曲线。分析研究地基土的强度与变形特性，求得地基土容许承载力与变形模量等力学数据。的关系曲线。分析研究地基土的强度与变形特性，求得地基土容许承载力与变形模量等力学数据。（二）（二）仪器设备仪器设备：.荷载

7、板（常用五千平方厘米的方或圆板）荷载板（常用五千平方厘米的方或圆板）.千斤顶、百分表千斤顶、百分表 .反力梁、加载块反力梁、加载块第7页/共61页 2.1 2.1 地基承载力检测地基承载力检测地基承载力检测地基承载力检测2.桥涵工程基础检测桥涵工程基础检测（三）试验方法 试验加荷方法应采用分级维持荷载沉降相对稳定法。试验的加荷标准如下：试验的第一级荷载应接近卸去土的自重。每级荷载增量一般取被试地基土层预估极限承载力的1/8-1/10。施加的总荷载应尽量接近试验土层的极限荷载。各级荷载下沉降相对稳定标准一般采用连续2h的每小时沉降量不超过0.1mm，或连续1h的每30mm的沉降量不超过0.05m

8、m。（四）土体极限状态：有下列现象之一时认为土体已达到极限状态，应停止试验。（1）承压板周围的土体有明显的侧向挤出或发生裂纹；（2）在24h内，沉降随时间趋于等速增加；（3）荷载P增加很小，但沉降量却急剧增大，P-S曲线出现陡降阶段。第8页/共61页2.1 2.1 地基承载力检测地基承载力检测地基承载力检测地基承载力检测2.桥涵工程基础检测桥涵工程基础检测二二.标准贯入试验标准贯入试验 标准贯入试验是采用质量为63.5kg 的穿心锤，以76cm的落距，将一定规格的标准贯入器先打入土中15cm，然后开始记录锤击数目，将标准贯入器再打入土中30cm，用此30cm的锤击数作为标准贯入试验的指标。适用

9、于砂土或粘土。试验设备标准贯入器、触探杆和穿心锤等。试验方法：（1）用钻机先钻到需要进行标准贯入试验的土层，清孔后，换用标准贯入器，并量得深度尺寸。（2）将贯入器垂直打入试验土层中，先打入15cm，不计击数，继续贯入土中30cm，记录其锤击数，次数即为标准贯入击数N。（3）提出贯入器，将贯入器中土样取出，进行鉴别、记录，然后换以钻探工具继续钻进，至下一需要进行试验的深度，重复上述操作，一般可每隔1-2m进行一次实验。（4）对于同一土层应进行多次试验，然后取锤击数的平均值。第9页/共61页重型动力触探仪重型动力触探仪第10页/共61页 2.2 2.2 钻（挖）孔灌注桩检测钻（挖）孔灌注桩检测钻（

10、挖）孔灌注桩检测钻（挖）孔灌注桩检测2.桥涵工程基础检测桥涵工程基础检测一一 泥浆性能泥浆性能泥浆性能泥浆性能指标检测指标检测指标检测指标检测二二二二 成孔质量成孔质量成孔质量成孔质量检测检测检测检测三三三三 灌注桩灌注桩灌注桩灌注桩完整性完整性完整性完整性检测检测检测检测 第11页/共61页2.2 2.2 钻（挖）孔灌注桩检测钻（挖）孔灌注桩检测钻（挖）孔灌注桩检测钻（挖）孔灌注桩检测2.桥涵工程基础检测桥涵工程基础检测一一一一 泥浆性能指标检测泥浆性能指标检测泥浆性能指标检测泥浆性能指标检测（一）泥浆作用（一）泥浆作用1.1.护壁护壁-防止塌孔防止塌孔；2 2.排渣（正排渣（正.反循环）反

11、循环）（二）泥浆性能指标检测（二）泥浆性能指标检测1.1.相对密度相对密度：可用泥浆相对密度计测定。将要量测的泥浆装满泥浆杯，加盖并洗净从小孔溢出的泥浆可用泥浆相对密度计测定。将要量测的泥浆装满泥浆杯，加盖并洗净从小孔溢出的泥浆,然后置于支架上，移动游码，使杠杆呈水平状态（即水平泡位于中央），读出游码左侧所示刻度，即为泥浆的相对密度然后置于支架上，移动游码，使杠杆呈水平状态（即水平泡位于中央），读出游码左侧所示刻度，即为泥浆的相对密度xx。若工地无以上仪器，可用一口杯先称其质量设为若工地无以上仪器，可用一口杯先称其质量设为mm11 ，再装满清水称其质量，再装满清水称其质量mm22 ，再倒去清水

12、，装满泥浆并擦去杯周溢出的泥浆，称其质量设为，再倒去清水，装满泥浆并擦去杯周溢出的泥浆，称其质量设为mm33，则，则 xx=(m=(m33 mm11)/)/（mm22 mm11）。第12页/共61页2.2 2.2 钻（挖）孔灌注桩检测钻（挖）孔灌注桩检测钻（挖）孔灌注桩检测钻（挖）孔灌注桩检测2.桥涵工程基础检测桥涵工程基础检测一一 泥浆性能指标检测泥浆性能指标检测（二）泥浆性能指标检测（二）泥浆性能指标检测2.2.粘度粘度 ：采用工地标准粘度计测定。：采用工地标准粘度计测定。用工地标准漏斗粘度计测定。用两端开口量杯分别量取用工地标准漏斗粘度计测定。用两端开口量杯分别量取200mL200mL和

13、和500mL500mL泥浆，通过滤网滤去大砂粒后，将泥浆泥浆，通过滤网滤去大砂粒后，将泥浆7oomL7oomL均注入漏斗，然后使泥浆从漏头流出，流满均注入漏斗，然后使泥浆从漏头流出，流满500mL500mL量杯所需时间（量杯所需时间（s s），即为所测泥浆的粘度。），即为所测泥浆的粘度。校正方法：漏斗中注入校正方法：漏斗中注入7oomL7oomL清水，流出清水，流出5oomL5oomL，所需，所需 时间应是时间应是15s,15s,其偏差如超过其偏差如超过1s 1s；测量泥浆粘度时应校正。；测量泥浆粘度时应校正。第13页/共61页 2.2 2.2 钻（挖）孔灌注桩检测钻（挖）孔灌注桩检测钻（挖）

14、孔灌注桩检测钻（挖）孔灌注桩检测2.桥涵工程基础检测桥涵工程基础检测一一 泥浆性能指标检测泥浆性能指标检测（二）泥浆性能指标检测（二）泥浆性能指标检测3.3.静切力静切力 工地可用浮筒切力计测定。工地可用浮筒切力计测定。量测时，先将约量测时，先将约500mL500mL泥浆搅匀后，立即倒切力计中，将切力筒沿刻度尺垂直向下移至与泥浆面所对的刻度，即为泥浆的初切力。取出切力筒，按净粘着的泥浆，用棒搅动筒内泥浆后、静止泥浆搅匀后，立即倒切力计中，将切力筒沿刻度尺垂直向下移至与泥浆面所对的刻度，即为泥浆的初切力。取出切力筒，按净粘着的泥浆，用棒搅动筒内泥浆后、静止10min10min，用上述方法量测，所

15、得即为泥浆的终切力。它们的单位均为，用上述方法量测，所得即为泥浆的终切力。它们的单位均为 PaPa。第14页/共61页 2.2 2.2 钻（挖）孔灌注桩检测钻（挖）孔灌注桩检测钻（挖）孔灌注桩检测钻（挖）孔灌注桩检测2.桥涵工程基础检测桥涵工程基础检测一一 泥浆性能指标检测泥浆性能指标检测（二）泥浆性能指标检测（二）泥浆性能指标检测4.4.含砂率含砂率 工地可用含砂率计测定。量测时，把调好的泥浆工地可用含砂率计测定。量测时，把调好的泥浆500mL500mL倒进含砂率计，然后再倒进清水，将仪器口塞紧摇动倒进含砂率计，然后再倒进清水，将仪器口塞紧摇动1min1min，使泥浆与水混合均匀。再将仪器垂

16、直静放，使泥浆与水混合均匀。再将仪器垂直静放3min,3min,仪器下端沉淀物的体积（由仪器刻度上读出）乘仪器下端沉淀物的体积（由仪器刻度上读出）乘2 2就是含砂率（有一种大型的含砂率计，内装就是含砂率（有一种大型的含砂率计，内装9oomL9oomL的，从刻度读出的数不乘的，从刻度读出的数不乘2 2即为含砂率）。即为含砂率）。5 5胶休率（胶休率（%）胶休率是泥浆中土粒保持悬浮状态的性能。测定方法可将胶休率是泥浆中土粒保持悬浮状态的性能。测定方法可将100mL100mL泥浆倒人泥浆倒人100mL100mL的量杯中，用玻璃片盖上，静置的量杯中，用玻璃片盖上，静置24h24h后、量杯上部泥浆可能澄

17、清为水，测量时其体积如为后、量杯上部泥浆可能澄清为水，测量时其体积如为5mL5mL，则胶体率为，则胶体率为1001005=95 5=95，即，即9595。第15页/共61页2.2 2.2 钻（挖）孔灌注桩检测钻（挖）孔灌注桩检测钻（挖）孔灌注桩检测钻（挖）孔灌注桩检测2.桥涵工程基础检测桥涵工程基础检测一一 泥浆性能指标检测泥浆性能指标检测（二）泥浆性能指标检测（二）泥浆性能指标检测 6 6失水率（失水率（mLmL30min30min）用一张用一张12cmx l2cm12cmx l2cm的滤纸，置于水平玻璃板上，中央画一直径的滤纸，置于水平玻璃板上，中央画一直径3cm3cm的圆，将的圆，将2m

18、L2mL的泥浆滴人圆圈内，的泥浆滴人圆圈内，30min30min后，测量湿圆圈的平均直径减去泥浆摊平的直径（后，测量湿圆圈的平均直径减去泥浆摊平的直径（mmmm）,即为失水率。在滤纸上量出泥浆皮的厚度（即为失水率。在滤纸上量出泥浆皮的厚度（mmmm）即为泥皮厚度。泥皮愈平坦、愈薄则泥浆质量愈高，一般不宜厚于）即为泥皮厚度。泥皮愈平坦、愈薄则泥浆质量愈高，一般不宜厚于 23mm 23mm。7 7酸碱度酸碱度 即酸和碱的强度简称，也有简称为酸碱值的。即酸和碱的强度简称，也有简称为酸碱值的。pHpH值是常用的酸碱标度之一。工地测量值是常用的酸碱标度之一。工地测量pHpH值方法，可取一条值方法，可取一

19、条pHpH试纸放在泥浆面上试纸放在泥浆面上,0.5s,0.5s后拿出来与标准颜色相比，即可读出后拿出来与标准颜色相比，即可读出pHpH值。也可用值。也可用pHpH酸碱计酸碱计,将其探针插人泥浆，直接读出将其探针插人泥浆，直接读出pHpH值。值。第16页/共61页冲击钻钻孔施工冲击钻钻孔施工第17页/共61页泥浆护壁泥浆护壁第18页/共61页 2.2 2.2 钻（挖）孔灌注桩检测钻（挖）孔灌注桩检测钻（挖）孔灌注桩检测钻（挖）孔灌注桩检测2.桥涵工程基础检测桥涵工程基础检测二二 成孔质量检测成孔质量检测检测内容：检测内容：1.1.桩位偏差桩位偏差 采用全站仪检测，桩中心位置偏差对于群桩不得大于采

20、用全站仪检测，桩中心位置偏差对于群桩不得大于100mm100mm，单排桩不得大于，单排桩不得大于50mm50mm。2.2.孔径孔径 桩的孔径不小于设计直径桩的孔径不小于设计直径3.3.桩倾斜度桩倾斜度 一般要求对于竖直桩允许偏差不应超过一般要求对于竖直桩允许偏差不应超过1%1%，斜桩不应超过设计倾斜度的，斜桩不应超过设计倾斜度的2.5%2.5%。4.4.孔底沉淀厚度孔底沉淀厚度 须满足须满足公路桥涵施工技术规范公路桥涵施工技术规范（JTJ 041-2000)JTJ 041-2000)的要求。的要求。第19页/共61页2.2 2.2 钻（挖）孔灌注桩检测钻（挖）孔灌注桩检测钻（挖）孔灌注桩检测钻

21、（挖）孔灌注桩检测2.桥涵工程基础检测桥涵工程基础检测三三 灌注桩完整性检测灌注桩完整性检测 混凝土灌注桩是桥梁及建筑结构物常用的基桩形式之一，灌注桩的成桩过程是在桩位处的地面下或水下完成，施工工序多，质量控制难度大，稍有不慎极易产生断桩等严重缺陷，据统计国内外钻孔灌注桩的事故率高达混凝土灌注桩是桥梁及建筑结构物常用的基桩形式之一，灌注桩的成桩过程是在桩位处的地面下或水下完成，施工工序多，质量控制难度大，稍有不慎极易产生断桩等严重缺陷，据统计国内外钻孔灌注桩的事故率高达5 51010。因此，灌注桩的质量检测就显得格外重要。因此，灌注桩的质量检测就显得格外重要。灌注桩成桩质量通常存在两方面问题：

22、一是属于桩身完整性；常见的缺陷有夹泥、断裂、缩径灌注桩成桩质量通常存在两方面问题：一是属于桩身完整性；常见的缺陷有夹泥、断裂、缩径 、扩径、混凝土离析及桩顶混凝密实性较差等；二是嵌岩桩，影响桩底支承条件的质量问题，主要是灌注混凝土前清孔不彻底，孔底沉淀厚度超过规定极限，影响承载力。、扩径、混凝土离析及桩顶混凝密实性较差等；二是嵌岩桩，影响桩底支承条件的质量问题，主要是灌注混凝土前清孔不彻底，孔底沉淀厚度超过规定极限，影响承载力。第20页/共61页 2.2 2.2 钻（挖）孔灌注桩检测钻（挖）孔灌注桩检测钻（挖）孔灌注桩检测钻（挖）孔灌注桩检测2.桥涵工程基础检测桥涵工程基础检测三三 灌注桩完整

23、性检测灌注桩完整性检测检测方法有：检测方法有：.钻芯检验法钻芯检验法：即用地质钻机在桩身沿长度方向钻取芯样，通过对芯样的观测来确定桩的质量。：即用地质钻机在桩身沿长度方向钻取芯样，通过对芯样的观测来确定桩的质量。.振动检测法振动检测法（动测法）：包括（敲击法和锤击法、稳态激振机械阻抗法、瞬态激振机械阻抗法、水电效应法）（动测法）：包括（敲击法和锤击法、稳态激振机械阻抗法、瞬态激振机械阻抗法、水电效应法）.超声脉冲检测法超声脉冲检测法：该法是在检测砼缺陷技术基础上发展起来的。其方法是在桩砼灌注前沿桩长度平行预埋若干根检测用管道，作为超声发射和接收换能器通道。检测时，探头分别在两个管子中分别同步移

24、动，沿不同深度逐点测出横截面上超声脉冲穿过砼时各项参数，并按超声测缺原理分析每个断面上砼的质量。：该法是在检测砼缺陷技术基础上发展起来的。其方法是在桩砼灌注前沿桩长度平行预埋若干根检测用管道，作为超声发射和接收换能器通道。检测时，探头分别在两个管子中分别同步移动，沿不同深度逐点测出横截面上超声脉冲穿过砼时各项参数，并按超声测缺原理分析每个断面上砼的质量。.射线法射线法：射线法是以放射性同位素辐射线在砼中的衰减、吸收、散射等现象为基础的一种方法。当射线穿过砼时，因砼质量不同或存在缺陷，接收仪所记录的射线强弱发生变化，据此来判断桩的质量。射线法是以放射性同位素辐射线在砼中的衰减、吸收、散射等现象为

25、基础的一种方法。当射线穿过砼时，因砼质量不同或存在缺陷，接收仪所记录的射线强弱发生变化，据此来判断桩的质量。第21页/共61页钻芯检验法钻芯检验法第22页/共61页 2.2 2.2 钻（挖）孔灌注桩检测钻（挖）孔灌注桩检测钻（挖）孔灌注桩检测钻（挖）孔灌注桩检测2.桥涵工程基础检测桥涵工程基础检测三三 灌注桩完整性检测灌注桩完整性检测（一）（一）反射波法反射波法（1）反射波法原理：在桩顶进行在桩顶进行竖向激振竖向激振，弹性波沿着桩身向下传播，当桩身存在明显的，弹性波沿着桩身向下传播，当桩身存在明显的波阻抗界面波阻抗界面（如断桩和严重离析等部位）或（如断桩和严重离析等部位）或桩身截面积变化桩身截

26、面积变化（如缩径或扩径）部位，将产生反射波。经接收、放大和数据处理分析，可识别来自桩身不同部位的反射信息，据此计算桩身波速，判断桩身完整性和砼强度等级估计。（如缩径或扩径）部位，将产生反射波。经接收、放大和数据处理分析，可识别来自桩身不同部位的反射信息，据此计算桩身波速，判断桩身完整性和砼强度等级估计。（2）仪器设备及要求：仪器宜由传感器和放大、滤波、记录、处理、监测系统以及激振设备和专用附件组成。传感器用宽频带的速度型或加速度型传感器。速度型传感器灵敏度应大于：仪器宜由传感器和放大、滤波、记录、处理、监测系统以及激振设备和专用附件组成。传感器用宽频带的速度型或加速度型传感器。速度型传感器灵敏

27、度应大于300mV/cm/s300mV/cm/s，加速度型传感器灵敏度应大于，加速度型传感器灵敏度应大于100mV/g100mV/g。放大系统的增益应大于。放大系统的增益应大于60dB60dB，长期变化量应小于，长期变化量应小于1%1%。折合输入端的噪声水平应低于。折合输入端的噪声水平应低于3V3V。频带宽度应不窄于。频带宽度应不窄于10101000Hz1000Hz，滤波频率可调整。模，滤波频率可调整。模/数转换器的位数不应小于数转换器的位数不应小于8bit8bit。采样时间宜为。采样时间宜为50501000s1000s，可分数档调整。多道采集系统应具有一致性，其振幅偏差应小于，可分数档调整。

28、多道采集系统应具有一致性，其振幅偏差应小于3%3%，相位偏差应小于，相位偏差应小于0.1ms0.1ms。第23页/共61页 2.2 2.2 钻（挖）孔灌注桩检测钻（挖）孔灌注桩检测钻（挖）孔灌注桩检测钻（挖）孔灌注桩检测2.桥涵工程基础检测桥涵工程基础检测三三 灌注桩完整性检测灌注桩完整性检测（一）反射波法（一）反射波法（3 3）现场检测及注意事项）现场检测及注意事项被检测桩应凿去浮浆，使桩头平整。被检测桩应凿去浮浆，使桩头平整。检测前对仪器设备检查调试，仪器工作性能正常方可测试。检测前对仪器设备检查调试，仪器工作性能正常方可测试。每个检测工地均应进行激励方式和接收条件的选择试验，确定最佳激励

29、方式和接收条件。每个检测工地均应进行激励方式和接收条件的选择试验，确定最佳激励方式和接收条件。激振点宜选择在桩头中心部位，传感器稳固地安置在桩头上，对于大直径的桩可安置两个或多个传感器。激振点宜选择在桩头中心部位，传感器稳固地安置在桩头上，对于大直径的桩可安置两个或多个传感器。当随机干扰较大时，可采用信号增强方式，进行多次重复激振与接收。当随机干扰较大时，可采用信号增强方式，进行多次重复激振与接收。为提高分辨率，应使用小能量激振，并选用高截止频率传感器和放大器。为提高分辨率，应使用小能量激振，并选用高截止频率传感器和放大器。断别桩身浅部缺陷，可同时采用横向激振和水平速度型传感器接收，进行辅助判

30、定。断别桩身浅部缺陷，可同时采用横向激振和水平速度型传感器接收，进行辅助判定。每根被检测单桩均应进行三次以上重复测试。出现异常波形应在现场及时研究，排除影响测试不良因素再重复测试。每根被检测单桩均应进行三次以上重复测试。出现异常波形应在现场及时研究，排除影响测试不良因素再重复测试。第24页/共61页 2.2 2.2 钻（挖）孔灌注桩检测钻（挖）孔灌注桩检测钻（挖）孔灌注桩检测钻（挖）孔灌注桩检测2.桥涵工程基础检测桥涵工程基础检测三三 灌注桩完整性检测灌注桩完整性检测（一）反射波法（一）反射波法（4 4）实测曲线判读解释的基本方法）实测曲线判读解释的基本方法）缺陷存在可能性判读缺陷存在可能性判

31、读:桩底反射明显，一般表明桩身完整性好，或缺陷轻微、规模小。另外，还可通过换算桩身平均纵波速来评价桩身是否有缺陷及严重程度。桩底反射明显，一般表明桩身完整性好，或缺陷轻微、规模小。另外，还可通过换算桩身平均纵波速来评价桩身是否有缺陷及严重程度。）多次反射及多层反射问题多次反射及多层反射问题多次反射：即缺陷反射波在桩顶面与缺陷面间来回反射，其主要特征是反射波至时间成倍增加，反射波能量有规律的衰减。多层反射：往往是杂乱的，不具有上述规律性。多次反射：即缺陷反射波在桩顶面与缺陷面间来回反射，其主要特征是反射波至时间成倍增加，反射波能量有规律的衰减。多层反射：往往是杂乱的，不具有上述规律性。（5 5）

32、影响基桩质量检测波形的因素分析影响基桩质量检测波形的因素分析）露出桩头的钢筋对波形的影响露出桩头的钢筋对波形的影响:这是因为在桩头激振时，钢筋所产生的回声极易被检波器接收。这是因为在桩头激振时，钢筋所产生的回声极易被检波器接收。）桩头破损对波形的影响桩头破损对波形的影响:由于桩头破损，这将使弹性波能量很快衰减，从而削弱桩间及桩底反射信息，影响了波形的识别。由于桩头破损，这将使弹性波能量很快衰减，从而削弱桩间及桩底反射信息，影响了波形的识别。第25页/共61页 2.2 2.2 钻（挖）孔灌注桩检测钻（挖）孔灌注桩检测钻（挖）孔灌注桩检测钻（挖）孔灌注桩检测2.桥涵工程基础检测桥涵工程基础检测三三

33、 灌注桩完整性检测灌注桩完整性检测（一）反射波法（一）反射波法（6 6）检测数据的）检测数据的处理与判定处理与判定 桩身混凝土的波速桩身混凝土的波速V Vpp=2 L/T=2 L/T(1)(1)反射波波形规则，波列清晰，桩底反射波明显反射波波形规则，波列清晰，桩底反射波明显，易于读取反射波到达时间，及桩身混凝土平均波速较高的桩，易于读取反射波到达时间，及桩身混凝土平均波速较高的桩为完整性好的单桩为完整性好的单桩。(2)(2)反射波到达时间小于桩底反射波到达时间；且波幅较大，往往出现多次反射，难以观测到桩底反射波的桩，系桩身断裂。反射波到达时间小于桩底反射波到达时间；且波幅较大，往往出现多次反射

34、，难以观测到桩底反射波的桩，系桩身断裂。(3)(3)桩身混凝土严重离析时，其波速较低，反射波幅减少，频率降低。桩身混凝土严重离析时，其波速较低，反射波幅减少，频率降低。(4)(4)缩径与扩径的部位可按反射历时进行估算，类型可按相位特征进行判别。当有多处缺陷时，将记录到多个相互干涉的反射波组，形成复杂波列。此时应仔细甄别，并应结合工程地质资料、施工原始记录进行综合分析。有条件时尚可使用多种检测方法进行综合判断。缩径与扩径的部位可按反射历时进行估算，类型可按相位特征进行判别。当有多处缺陷时，将记录到多个相互干涉的反射波组，形成复杂波列。此时应仔细甄别，并应结合工程地质资料、施工原始记录进行综合分析

35、。有条件时尚可使用多种检测方法进行综合判断。第26页/共61页 2.2 2.2 钻（挖）孔灌注桩检测钻（挖）孔灌注桩检测钻（挖）孔灌注桩检测钻（挖）孔灌注桩检测2.桥涵工程基础检测桥涵工程基础检测三三 灌注桩完整性检测灌注桩完整性检测（二）（二）超声波法超声波法（1 1）基本原理）基本原理：在桩内在桩内预埋若干根声测管作为检测通道预埋若干根声测管作为检测通道，将超声脉冲径向发射换能器和径向接收换能器置于声测管中，并以管中充满清水作为耦合剂。检测时，将超声脉冲径向发射换能器和径向接收换能器置于声测管中，并以管中充满清水作为耦合剂。检测时，超声脉冲穿过两声测管之间的砼超声脉冲穿过两声测管之间的砼，

36、随着两换能器沿桩的纵轴方向同步升降，随着两换能器沿桩的纵轴方向同步升降，使超声脉冲扫过桩的纵剖面使超声脉冲扫过桩的纵剖面，从而得到各项参数沿桩的纵剖面变化的数据。通过数据处理及对所接收信号进行分析，按声时深度曲线相邻测点的斜率及相邻两点声时差值的乘积作为缺陷的判据，并对桩身砼强度等级作出估计。，从而得到各项参数沿桩的纵剖面变化的数据。通过数据处理及对所接收信号进行分析，按声时深度曲线相邻测点的斜率及相邻两点声时差值的乘积作为缺陷的判据，并对桩身砼强度等级作出估计。耦合：物理学上是指两个或两个以上体系或运动之间相互影响以至联合的现象。耦合：物理学上是指两个或两个以上体系或运动之间相互影响以至联合

37、的现象。（2 2）检测方式）检测方式（双（双 孔、单孔和桩外孔检测）孔、单孔和桩外孔检测）第27页/共61页超声波法检测桩基完整性超声波法检测桩基完整性第28页/共61页2.2 2.2 钻（挖）孔灌注桩检测钻（挖）孔灌注桩检测钻（挖）孔灌注桩检测钻（挖）孔灌注桩检测2.桥涵工程基础检测桥涵工程基础检测三三 灌注桩完整性检测灌注桩完整性检测（二）超声波法（二）超声波法（3 3）检测仪器）检测仪器 换能器应采用柱状径向振动的换能器。其共振频率宜为换能器应采用柱状径向振动的换能器。其共振频率宜为252550kHz50kHz，长度宜为，长度宜为20cm20cm，换能器宜装有前置放大器，前置放大器的频带

38、宽度宜为，换能器宜装有前置放大器，前置放大器的频带宽度宜为5 550kHz50kHz。换能器的水密性应满足在。换能器的水密性应满足在1MPa1MPa水压下不漏水。发射换能器的长度，频带宽度及水密性能与接收换能器的要求相同。声波检测仪器的技术性能应符合以下规定：（水压下不漏水。发射换能器的长度，频带宽度及水密性能与接收换能器的要求相同。声波检测仪器的技术性能应符合以下规定：（1 1）接收放大系统的频带宽度宜为）接收放大系统的频带宽度宜为5 550kHz50kHz，增益应大于，增益应大于100dB100dB，并应带有，并应带有0 06060（或（或8080）dBdB的衰减器，其分辨率应为的衰减器，

39、其分辨率应为1dB1dB，衰减器的误差应小于，衰减器的误差应小于1dB1dB，其档间误差应小于，其档间误差应小于1%1%。（。（2 2）发射系统应输出）发射系统应输出2502501000V1000V的脉冲电压，其波形可为阶跃脉冲或矩形脉冲。（的脉冲电压，其波形可为阶跃脉冲或矩形脉冲。（3 3）显示系统应同时显示接收波形和声波传播时间，其显示时间范围应大于）显示系统应同时显示接收波形和声波传播时间，其显示时间范围应大于2000s2000s，计时精度应大于，计时精度应大于1s1s。（4 4）判断桩内缺陷的基本物理量判断桩内缺陷的基本物理量）声时值声时值 ；）；）波幅（或衰减）；）波幅（或衰减）；）

40、接收信号的频率变化接收信号的频率变化 ；）；）接收波形的崎变接收波形的崎变第29页/共61页2.2 2.2 钻（挖）孔灌注桩检测钻（挖）孔灌注桩检测钻（挖）孔灌注桩检测钻（挖）孔灌注桩检测2.桥涵工程基础检测桥涵工程基础检测三三 灌注桩完整性检测灌注桩完整性检测（二）超声波法（二）超声波法（）（）预埋检测管时应注意问题预埋检测管时应注意问题：1 1）桩径）桩径小于小于1.0m1.0m时应埋设时应埋设双管双管；桩径在；桩径在1.01.02.5m2.5m时应埋设时应埋设三根管三根管；桩径；桩径2.5m2.5m以上以上应埋设应埋设四根管四根管。2 2）声波检测管宜采用钢管、塑料管或钢质波纹管，其内径

41、宜为）声波检测管宜采用钢管、塑料管或钢质波纹管，其内径宜为505060mm60mm。钢管宜用螺纹连接，管的。钢管宜用螺纹连接，管的下端应封闭下端应封闭，上端应加盖上端应加盖。3 3）检测管可焊接或绑扎在钢筋笼的）检测管可焊接或绑扎在钢筋笼的内侧内侧，检测管之间应，检测管之间应相互平行相互平行。第30页/共61页2.3 2.3 基桩基桩基桩基桩承载力承载力承载力承载力检测检测检测检测2.桥涵工程基础检测桥涵工程基础检测 现有确定基桩承载力检测的方法有两种：一种是现有确定基桩承载力检测的方法有两种：一种是动测法，动测法，另一种是另一种是静荷载试验静荷载试验。一一.静荷载试验静荷载试验（一）（一）基

42、桩的基桩的垂直垂直静载试验静载试验 垂直静载试验垂直静载试验是在试桩顶上是在试桩顶上分级施加静荷载分级施加静荷载直到土对试桩的阻力破坏时为止，从而求得桩的容许承载力和单桩的直到土对试桩的阻力破坏时为止，从而求得桩的容许承载力和单桩的下沉量下沉量。按现行地基基础规范：。按现行地基基础规范：“单桩承载力宜通过现场静载试验确定，在同一条件下试桩数量不宜少于总桩数的单桩承载力宜通过现场静载试验确定，在同一条件下试桩数量不宜少于总桩数的1%1%，并不少于，并不少于3 3根根”。1.1.垂直静载试验准备垂直静载试验准备）基本要求（安全可靠、经济、选择合适的加载系统）基本要求（安全可靠、经济、选择合适的加载

43、系统）加载量确定）加载量确定:加载量不低于破坏荷载或最大加载量的加载量不低于破坏荷载或最大加载量的.倍。倍。）反力装置（多采用液压千斤顶、锚桩和横梁）反力装置（多采用液压千斤顶、锚桩和横梁）第31页/共61页2.3 2.3 基桩承载力检测基桩承载力检测基桩承载力检测基桩承载力检测2.桥涵工程基础检测桥涵工程基础检测一一.静荷载试验静荷载试验（一）（一）基桩的垂直静载试验基桩的垂直静载试验 2.2.试验加载步骤与方法试验加载步骤与方法1 1）预备试验）预备试验 ；2 2）分级加载；）分级加载；每级加载量为预估最大荷载的1/101/15。3 3）记录每次加载后沉降量的稳定值，加载至总沉降量为）记录

44、每次加载后沉降量的稳定值，加载至总沉降量为40mm40mm；4 4）卸载，并记录其回弹值；）卸载，并记录其回弹值；5 5）据记录绘制曲线。）据记录绘制曲线。第32页/共61页 2.3 2.3 基桩承载力检测基桩承载力检测基桩承载力检测基桩承载力检测2.桥涵工程基础检测桥涵工程基础检测一一.静荷载试验静荷载试验（一）（一）基桩的垂直静载试验基桩的垂直静载试验 3.3.破坏、极限及容许荷载的确定破坏、极限及容许荷载的确定总位移量大于或等于40mm，本级荷载的下沉量大于或等于前一级荷载下沉量的5倍时，加载即可终止。取此终止时荷载小一级的荷载为极限荷载。总位移量大于或等于40mm，本级荷载加上后24h

45、未达稳定，加载即可终止。取此终止时荷载小一级的荷载为极限荷载。巨粒土、密实砂类土以及坚硬的粘质土中，总下沉量小于40mm，但荷载已大于或等于设计荷载设计规定的安全系数，加载即可终止。取此时的荷载为极限荷载。施工过程中的检验性试验，一般加载应继续道桩的2倍的设计荷载为止。如果桩的总沉降量不超过40mm，及最后一级加载引起的沉降不超过前一级加载引起的沉降的5倍，则该桩可以停止试验。第33页/共61页桩基静荷载试验桩基静荷载试验第34页/共61页2.3 2.3 基桩承载力检测基桩承载力检测基桩承载力检测基桩承载力检测2.桥涵工程基础检测桥涵工程基础检测二二.基桩高应变动力检测（凯斯法）基桩高应变动力

46、检测（凯斯法）.基本原理：基本原理：凯斯法凯斯法以现代波动理论为基础，借助于现代的振动测量和信号处理技术，在锤击桩的过程中，检测桩头的受力和运动响应信息，较全面的考虑桩和土及其相互作用的各种因素，通过复杂的运算，获得桩的承载力。以现代波动理论为基础，借助于现代的振动测量和信号处理技术，在锤击桩的过程中，检测桩头的受力和运动响应信息，较全面的考虑桩和土及其相互作用的各种因素，通过复杂的运算，获得桩的承载力。2.2.检测方法检测方法1 1）凯斯法对桩头的处理要求：桩头顶面应水平、平整，桩头中轴线与桩身中轴线应重合，桩头截面积应与原桩身载面积相同，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

47、同一高度上。）凯斯法对桩头的处理要求：桩头顶面应水平、平整，桩头中轴线与桩身中轴线应重合，桩头截面积应与原桩身载面积相同，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。2 2）传感器的安装传感器的安装 为监视和减少可能出现的偏心锤击的影响，检测时应安装应变传感器和加速度传感器各两只。为监视和减少可能出现的偏心锤击的影响，检测时应安装应变传感器和加速度传感器各两只。3.3.凯斯法适用范围和优点凯斯法适用范围和优点）适用范围：仅限于中、小直径的桩。）适用范围：仅限于中、小直径的桩。）优点：凯斯法有完整的理论体系，测试较简单，尤其对打入桩。）优点：凯斯法有完整的理论体系，测试较简单

48、，尤其对打入桩。第35页/共61页3.3.桥梁上部结构检测桥梁上部结构检测桥梁上部结构检测桥梁上部结构检测3.1 砼结构构件试验检测砼结构构件试验检测3.2 悬吊结构试验检测悬吊结构试验检测第36页/共61页3.1 3.1 砼结构构件试验检测砼结构构件试验检测砼结构构件试验检测砼结构构件试验检测3.桥梁上部结构检测桥梁上部结构检测主要内容主要内容一一.钻芯法钻芯法检测混凝土强度检测混凝土强度二二.回弹法回弹法检测混凝土强度检测混凝土强度三三.超声回弹综合法超声回弹综合法检测混凝土强度检测混凝土强度四四.大梁静载大梁静载试验试验第37页/共61页3.1 3.1 砼结构构件试验检测砼结构构件试验检

49、测砼结构构件试验检测砼结构构件试验检测3.桥梁上部结构检测桥梁上部结构检测一一.钻芯法钻芯法检测混凝土强度检测混凝土强度（一）适应范围（一）适应范围1.1.对试块抗压强度的测试结果有怀疑时；对试块抗压强度的测试结果有怀疑时；2.2.因材料、施工或养护不良而发生混凝土质量问题时；因材料、施工或养护不良而发生混凝土质量问题时；3.3.混凝土遭受冻害、火灾、化学侵蚀或其他损害时；混凝土遭受冻害、火灾、化学侵蚀或其他损害时；4.4.需检测经多年使用的建筑结构或构筑物中混凝土强度时。需检测经多年使用的建筑结构或构筑物中混凝土强度时。（二）钻芯取样要求（二）钻芯取样要求（二）钻芯取样要求（二）钻芯取样要求

50、1.结构或构件受力较小的部位；2.混凝土强度质量具有代表性的部位；3.便于钻芯机安放与操作的部位；4.避开主筋、预埋件和管线的位置，并尽量避开其他钢筋；5.用钻芯法和非破损法综合测定强度时，应与非破损法取同一测区。第38页/共61页3.13.1 砼结构构件试验检测砼结构构件试验检测砼结构构件试验检测砼结构构件试验检测3.桥梁上部结构检测桥梁上部结构检测一一.钻芯法检测混凝土强度钻芯法检测混凝土强度（三）芯样要求（三）芯样要求（三）芯样要求（三）芯样要求1.1.芯样数量：按单个构件检测时，每个构件的钻芯数量芯样数量：按单个构件检测时，每个构件的钻芯数量不应少于不应少于3 3个个，对于较，对于较小