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TB 10218-2008铁路工程基桩检测技术规程(附条文说明)《TB102182008铁路工程基桩检测技术规程》是中国铁路工程建设领域中用于规范基桩检测的技术标准。该规程主要针对铁路工程中的基桩质量检测,规定了检测方法、技术要求及评价标准,旨在确保铁路基桩的施工质量和安全性。
本规程涵盖了多种基桩检测方法,包括低应变法、高应变法、声波透射法、钻芯法和静载试验等。这些方法适用于不同类型的基桩(如灌注桩、预制桩等)以及不同的地质条件。其中,低应变法主要用于检测基桩完整性;高应变法则可用于评估基桩承载力和完整性;声波透射法适合于大直径灌注桩的内部缺陷检测;钻芯法可直接获取桩身混凝土的质量信息;静载试验则是测定基桩竖向抗压或抗拔承载力的最可靠方法。
规程还对每种检测方法的操作流程、设备要求、数据采集与分析、结果判定等进行了详细说明,并提供了相应的条文解释。通过科学合理的检测手段,能够及时发现基桩施工中存在的问题,为工程质量控制提供依据。
此外,《TB102182008》强调检测工作的规范性和准确性,要求检测单位具备相应资质,检测人员需经过专业培训。同时,检测报告应全面反映基桩的实际状况,并为后续的设计优化和施工调整提供参考。这一规程的实施对于保障铁路工程的安全性、耐久性和经济性具有重要意义。
10.0.3基桩成世质量应按单桩进行评定。当出现下列情况之一 时,应判定该受检桩不满足设计要求: 1桩身完整性类别为IV类的桩。3 2受检桩混凝土芯样试件抗压强度代表值小于混凝土设计 强度等级的桩。 3桩长、桩底沉渣厚度不满足设计或规范要求的桩。 4桩端持力层岩土性状(强度)或厚度未达到设计或规范 要求的桩。 图 10.6.4钻芯孔偏出桩外时,仅对钻取芯样部分进行评价。 10.6.5检测报告除应包括本规程第3.3.2条内容外,还应包 括: 1钻芯设备情况。 限 2检测桩数、钻孔数量,混凝土芯进尺、岩芯进尺、总进 尺,混凝土试件组数、岩石试件组数。 3编制每孔的柱状图。 50 4芯样单轴抗压强度试验结果。 5芯样彩色照片。 楼酒 6异常情况说明。 可 ·48·
附录A静载试验记录表
A.0.1单桩竖向抗压(抗拔)静载试验的现场检测数据宜按附 表A.0.1的格式记录。 A.0.2单桩水平静载试验的现场检测数据宜按附表A.0.2的格 式记录。
A.0.1单桩竖向抗压(抗拔)静载试验的现场检测数据宜按附 表A.0.1的格式记录。 A.0.2单桩水平静载试验的现场检测数据宜按附表A.0.2的格 式记录。
耐表A0.1单桩竖向抗压(抗拔)静载试验记录表
国家优质工程奖通用复查要点附表A.0.2 单桩水平静载试验记录表
传统检测方法(静载法、钻芯法)的统一的基桩检测技术规程。 1.0.2本规程所指的基桩是混凝土灌注桩、混凝土预制桩、预 应力管桩。基桩的承载力和桩身完整性是基桩质量检测中的两项 重要内容。 1.0.3基桩检测的目的是确保桩基工程的质量,而桩基工程的 质量,除和基桩本身的质量有关外,还与地质条件、桩的承载性 状、桩型、基础和上部结构的型式等设计条件,以及施工工艺、 施工过程的质量控制、施工质量的均匀性、施工方法的可靠性等 施工因素密切相关。另外,检测得到的数据和信号也包括了诸如 地质条件、桩身材料、桩周土的间歇时间等设计和施工因素的作 用和影响,这些也直接决定了所选择的检测方法是否适用和经 济,及所选择的受检桩是否具有代表性等。不同的检测方法在可 靠性和经济性上均存在一定的局限,应根据检测目的、不同检测 方法的适用范围,考虑上述各种因素合理选择检测方法,实现各 种方法合理搭配、优势互补,使各种检测方法能互为补充或验 证。 3.1.1为确保铁路工程安全,基桩质量检测工作应按本规程规 心 定的检测方法、检测内容及有关检测规定进行。 3.1.2本规程所列的7种方法是基桩检测中最常用的检测方法。 在具体选择检测方法时,应根据检测目的、内容和要求,结合各 检测方法的适用范围和检测能力,考虑设计、地质条件、施工因 素和工程重要性等情况确定。 3.1.3为保证检测结果的准确性与可靠性,避免因桩顶超灌部 分的质量问题造成误判或检测完毕后机械开挖等因素对桩头的破 坏,从工程安全的角度出发,本规程规定基桩完整性及承载力检 测应在桩顶设计标高位置进行。 美代国装在更款 3.1.4混凝土强度随时间的增加而增加,其物理力学、声学参 数随龄期与强度的增加而趋于稳定,混凝土龄期过短或强度过 低,应力波或声波在其中的传播衰减加剧,声速的变异性增大。 ·52·
铁路工程桩基施工受到季节气候、周边环境或工期紧等因索的 响,往往不可能等到全部工程桩施工完成并都达到标准龄期及设 计强度后再开始检测,考虑到低应变法和声波透射法检测内容是 桩身完整性,对混凝土强度的要求可适当放宽。对于低应变法或 声波透射法的测试,规定桩身混凝土强度应大于设计强度的 70%,并不得低于15MPa。对于高应变法和静载试验,由于试 验中桩身产生的应力水平高,若桩身混凝土强度低,有可能引起 桩身损伤或破坏,同时避免桩身混凝土强度过低,也可能出现桩 身材料应力一应变关系的严重非线性,使高应变测试信号失真, 本规程规定单桩静载试验与高应变法检测前桩身混凝土强度应达 到设计强度。 桩在施工过程中不可避免的扰动桩周土,降低土体强度,引 起桩的承载力下降,单桩静载试验与高应变法检测前应同时满足 桩周土间歇时间和桩身混凝土龄期的双重规定。 3.1.5本规程未作出检测数量规定,检测数量应符合各类工程 验收标准中的规定。 3.1.6低应变反射波法和声波透射法具有使用方便、速度快等 特点,但都属于间接法,方法本身存在一定局限性。当遇到难于 定论的情况时,应采用直接法如钻芯法、静载法、现场开挖法验 证。 3.2.1~3.2.2表3.2.1统一了桩身完整性类别划分标准,有利 于对完整性检测结果的判定和采用。本规程规定“I类、Ⅱ类 桩为合格桩;Ⅲ类桩需由建设方与设计方等单位研究,以确定修 补方案或继续使用;IV类桩为不合格桩”。 3.3.2检测报告应根据所采用的检测方法和相应的检测内容 出具检测结论。为使报告内容完整和具有较强的可读性,报告 中应包括常规内容的叙述。还需特别强调:检测报告应包含各 受检桩的原始检测数据和曲线,并附有相关的计算分析数据和 曲线。
4.1.1低应变反射波法(瞬态激振时域频域分析法)是目前国 内外使用最广泛的一种基桩无损检测方法,它采用瞬态激振方 式,通过实测桩顶加速度或速度信号的时、频域特征,一维弹 性波动理论分析来判定基桩桩身完整性,其中包括桩身存在的缺 陷位置及其影响程度。 假设桩为一维线弹性杆件模型,可推导出一维波动方程 a²u/ax²=(1/c²)(a²u/at²),结合边界条件可对一维波动方程 采用波动法求解。桩顶激振产生的下行压缩波在桩身波阻抗发生 变化处会产生上行反射波。在某一桩身截面处波阻抗降低,如缩 颈、松散、离析、夹泥或断裂等缺陷,反射波与人射波的相位相 同:在某一桩身截面处波阻抗增大,如扩径或桩身嵌岩等,反射 波与人射波的相位相反。对于桩身不同类型的缺陷,低应变测试 信号主要反映桩身波阻抗减小的信息,缺陷的具体类型较难区 分。应结合地质、施工情况综合分析。 器旺 一维理论要求应力波在桩身中传播时平截面假定成立,所以 对混凝土竹节桩、挤扩支盘灌注桩和类似于H型钢桩的异型桩, 本方法不适用。 A 由于桩的尺寸效应、测试系统的幅频相频响应、高波的弥 散、测试误差等造成的实测波形畸变,以及桩侧土阻力和桩身阻 尼的耦合影响因素的存在,本方法对桩身缺陷只做定性判定。 4.1.2由于受桩周土约束、激振能量、桩身材料阻尼和桩身截 面阻抗变化等因素的影响,应力波能量将逐渐衰减。若桩过长, 不易测得清晰易辨的深部桩身缺陷和桩底反射波,从面无法评定 整根桩的完整性。 H5E5 4 2006年,郑西客运专线公司按照《关于做好客运专线铁路 基桩检测工作的通知》(铁建设函[2006〕464号),结合郑西 客运专线工程对桩长大于50m的基桩共336根组织开展了声波 透射法与低应变法两种检测方法的对比试验工作。建设管理司收 集了这些资料,并于2008年5月12日在北京主持召开了铁路工 ·54.
程基桩检测技术标准有关问题讨论会。会议采用了“专家会审” 的方法对郑西客运专线桩长大于50m的336根基桩声波透射法 与低应变法两种检测方法对比试验原始波形逐根进行了分析,对 低应变法原始波形按桩底有明显反射、桩底反射不明显、桩底没 有反射三种情况分类,并以波形反射深度判定低应变法可检测的 有效桩长。分析结果表明:有桩底反射共33根,占总数9.8% 桩底反射不明显共63根,占总数18.8%,无桩底反射共240根, 占总数71.4%。若将桩底反射不明显与无桩底反射汇总后达303 根,占总数90.2%。与会专家同时又对声波透射法检测出的77 根缺陷桩对应的低应变法检测波形进行了会审,会审发现低应变 法对其中37根基桩缺陷进行了判定,其缺陷最大深度为39m 而缺陷位置最大深度在40m以上的共38根,低应变法均无法测 到,尚有2根因缺陷位置位于桩头1m内的检测盲区,低应变也 未能测到。会议还听取了到会的有关单位对其他铁路工程基桩低 应变法可检测桩长情况介绍,其规律与郑西客运专线分析结论基 本一致。 根据以上情况,会议讨论认为:桩长不大于40m时采用低 应变法检测准确率高,当桩长大于40m时采用低应变法检测准 确率低。同时认为影响低应变法检测的因素较多,除桩长以外, 还与地质条件、长径比、检测技术等因素有关。为了确保低应变 法检测的准确性和可靠性,本规程规定低应变法检测的桩长一般 不大于40m,对于桩长大于40m的基桩能否采用低应变法检测 应经现场试验确定。 4.2.1检测仪器应具有信号滤波、放大、显示、储存、信号采 集处理分析的基本功能,以确保检测结果分析的准确性。 4.2.2瞬态激振操作应通过现场试验选择不同材质的激振头 和不同质量的激振设备,以获得不同大小能量的低频宽脉冲或 高频窄脉冲。当检测短桩或桩身浅部缺陷时,冲击脉冲的有效 高额分量宜选择2kHz左右,采用手锤激振可满足检测要求。 ·55.