ICS 93.080.99 R 18 DB13 河 北 省 地 方 标 准 DB 13/T 5191—2020 公路桥梁基桩钢筋笼长度电磁法检测规程 2020 - 06 - 28 发布 河北省市场监督管理局 2020 - 07 - 28 实施 发 布 DB13/T 5191—2020 前 言 本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。 本标准由河北省交通运输厅提出并归口。 本标准起草单位：河北道桥工程检测有限公司、中电建冀交高速公路投资发展有限公司、哈尔滨 工业大学、河北省交通运输厅公路管理局、中海外交通建设有限公司、武汉声赫科技有限公司、石家 庄市京昆高速公路石太管理处、张家口路桥建设集团有限公司、河南省新融高速公路建设有限公司。 本标准主要起草人：常英、张志强、栗辉、毛国栋、刘剑、盛敬亮、彭飞、杨翔思、李勇刚、李 永梅、王建立、张艳、田丰盛、冯志刚、黄飞、郄兵伟、丁勇、周彤、刘翠、李江海、董彦召、梁子 伟、刘爱辉、冯冲、宋晓冰，赵一哲、刘义如、郑瑞海、孙向鹏、陈尊、冀伟、赵乐乐、靳正付、赵 德强、吴永平、支鹏、常伟锋、徐振清、吴彦铭、靳冬妹、于琳、刘龙、王世松、张峰辉、卢一鸣、 程小玲、张学军、郑建交、颜欢、刘学静、甄育红、郑硕、李营营、解祎琳、时晓鹏、杨光、马瑞、 史先利、周立钦、赵文月、董秀茹、张丽娜、张娜娜、王振松、赵义平、张立文、李璠、吴文浩。 I DB13/T 5191—2020 公路桥梁基桩钢筋笼长度电磁法检测规程 1 范围 本标准规定了公路桥梁基桩钢筋笼长度电磁法检测的两种方法：磁测井法、井中充电法的仪器设 备、现场检测以及数据分析与判定进行了规定。 本标准适用于公路桥梁基桩钢筋笼长度的检测，其他建筑类桩基钢筋笼长度检测可参照执行。除 执行本规程外，尚应符合国家和行业现行有效标准规范的规定。 2 术语和符号 下列术语和符号适用于本文件。 2.1 术语 2.1.1 磁测井法 利用物质的磁性差异和磁异常特征来探测目标物的方法，本方法适用于灌注桩周边2m范围内无其 它铁磁性体干扰环境下钢筋笼长度的检测。 2.1.2 井中充电法 利用对目标物充电形成充点电场和充电电场特征来探测目标物的方法。本方法适用于有桩头，且 能暴露钢筋的灌注桩钢筋笼长度的检测。 2.1.1 背景磁场 存在于研究系统内，由地球磁场与桩周岩土等产生的磁场之和。 2.2 符号 h --孔深（单位：m）； L--钢筋笼长度（单位：m）； V --电位（单位：mv）； Z --磁场垂直分量（单位：mgs Lmgs=100nT）； dZ/dh--磁场垂直分量垂向梯度（单位：mgs/cm）； Z0--测地磁场垂直分量背景值（单位：mgs）； Δ Z--磁场垂直分量异常值（单位：mgs）； ε --感应电动势（单位：mv）； t --采样延时（单位：s）。 3 磁测井法 1 DB13/T 5191—2020 3.1 仪器设备 3.1.1 井中磁测法的仪器设备应符合下列要求： a) 使用深度编码器自动记录深度，深度分辨率不大于 1cm； b) 测量范围-99999nT～+99999nT； c) Z 磁敏元件转向差＜300 nT； d) 数字输出更新速度≥3 次/秒； e) 具有实时显示磁场垂直分量—深度曲线及磁场垂直分量垂向梯度—深度曲线的功能。 3.1.2 配套的探头、电缆应符合下列要求： a) 能适应孔斜：0°～5°； b) 能探测孔深 h>L＋5m，L 为钢筋笼长度； c) 耐压能力满足要求。 3.2 现场检测 3.2.1 钻孔布置应符合下列要求： a) 检测前应在桩内或桩侧钻孔作为检测通道，钻孔中心线宜平行于桩身轴线，钻孔设置在桩外 时，离桩边净距应不大于 0.8m； b) 钻孔内径应不小于 60mm，且应钻至钢筋笼底 3m 以下； c) 当钻孔周围存在软弱土层时， 为防止塌孔，宜在钻孔中设置 PVC 管，PVC 管内径应不小于 60mm。 3.2.2 检测前应检查钻孔或 PVC 管是否畅通，以保证检测工作顺利进行。 3.2.3 现场检测装置见图 1～图 2，检测流程见图 3 所示。 图1 磁测井法检测现场装置图（桩中孔检测） 2 DB13/T 5191—2020 图2 磁测井法检测现场装置图（桩旁侧孔检测） 安装调试好检测的仪器设备 将探头放入测试孔中，以不大于 25cm 的采样间距从下往上或从上 往下进行磁场垂直分量（Z）测量 实时记录和显示磁场垂直分量—深度（Z-h）曲线，同时显示磁场 垂直分量垂向梯度—深度（dZ/dh-h）曲线 现场应对测试结果进行初步判断分析，当发现钢筋笼长度与设计长 度不符时，应进行复测，进一步确定钢筋笼底端位置 图3 磁测井法检测流程示意图 3.3 检测数据的分析与判定 3.3.1 根据孔中下部进入岩土层中测量的平缓的磁场垂直分量平均值，结合当地地磁图判定测区磁场 垂直分量背景值 Z0。 3.3.2 计算钢筋笼磁场垂直分量异常值Δ Z： 3 DB13/T 5191—2020 Δ Z=Z-Z0 3.3.3 孔中磁测结果有强磁异常反映时可判定有钢筋笼存在。 3.3.4 灌注桩钢筋笼底端位置和钢筋笼长度可按如下方法判定：根据磁场垂直分量—深度（Z-h 或△ Z-h）曲线，取下部磁异常曲线拐点（简称异常拐点法）及其垂直分量梯度极值点（简称梯度极值法） 确定灌注桩钢筋笼底端位置，并据此确定灌注桩钢筋笼长度 L。 3.3.5 若因地质等自然环境引起的噪声造成拐点或极值点难于准确读取的情况，可对曲线数据进行 3 点或 5 点平滑去噪处理后再判别。 4 井中充电法 4.1 仪器设备 4.1.1 井中充电法的仪器设备应符合下列要求： a) 使用深度编码器自动记录深度，深度分辨率不大于 1cm； b) 供电电压：大于 140V； c) 供电电流：大于 1A； d) 供电功率：大于 140W； e) 具有电池反接保护、电池过流保护的功能； f) 具有实时显示电位—深度曲线和电位梯度—深度曲线的功能。 4.1.2 配套的探头、电缆应符合下列要求： a) 适应孔斜：0°～5°； b) 探测孔深 h>L+3.0m，L 为钢筋笼长度； c) 耐压能力满足要求。 4.2 现场检测 4.2.1 钻孔布置应符合下列要求： a) 检测前应在桩内或桩侧钻孔作为检测通道，钻孔中心线宜平行于桩身轴线，钻孔设置在桩外 时，离桩边净距宜不大于 0.8m； b) 钻孔内径应不小于 60mm，且应钻至钢筋笼底 3m 以下； c) 当钻孔周围存在软弱土层时，为防止塌孔，宜在钻孔中设置带滤网、壁上有孔的 PVC 管，PVC 管内径宜不小于 60mm。 4.2.2 当地下水位较高时，应在钻孔中注水，以使测量电极与孔壁接触良好，并与钢筋笼连通。 4.2.3 检测前应检查钻孔或 PVC 管是否畅通，以保证检测工作顺利进行。 4.2.4 现场检测装置见图 4～图 5，检测流程见图 6 所示。 4 DB13/T 5191—2020 图 4 井中充电法现场单极检测装置图 图 5 井中充电法现场双极检测装置图 5 DB13/T 5191—2020 安装调试好检测的仪器设备 将供电电极 A 连接在钢筋笼的某根钢筋上，供电 B 极（无穷远极） 设置在钻孔外侧，与钻孔距离不小于 5 倍钢筋笼长度的地表土层 中，并确保接地良好 实时接收信号显示和记录电位—深度（VM-h）曲线和电位梯度— 深度（dVM/dh-h）曲线，初步判断钢筋笼底端位置 当发现钢筋笼长度与设计长度不符时，应进行复测，进一步确定 钢筋笼底端位置 注： 单极法电位测量时，测量电极N宜设置在桩顶某根钢筋上，另一测量电极M通过深度编码器放入钻孔中； 双极法电位梯度测量时，测量电极M、N一并通过深度编码器放入孔中，M、N极距可在10cm～100cm间选择。 图 6 井中充电法检测流程示意图 4.3 检测数据的分析与判定 4.3.1 绘制孔中各测点的电位—深度曲线和电位梯度—深度曲线剖面图。 4.3.2 钢筋笼底端位置和钢筋笼长度可按如下方法判定： 根据检测的电位—深度（VM-h）曲线和电位梯度—深度（Δ VMN-h）曲线剖面图，取下部电位异常 曲线拐点和电位梯度异常极值点确定灌注桩钢筋笼底端位置，并据此确定钢筋笼的长度L。 4.3.3 若因噪声原因造成拐点或极值点难于准确读取情况，可对曲线数据进行 3 点或 5 点平滑去噪处 理后再判别。 A 6 DB13/T 5191—2020 附 录 A （资料性附录） 公路桥梁基桩钢筋笼长度检测表 表 A.1 公路桥梁基桩钢筋笼长度检测表 项目名称 桩号 桥名 桩长 桩径 m m 灌注日期 桩号 设计钢筋 钢筋笼底 笼长度 标高 m m 桩顶标高 m 检测钢筋 设计与检 笼长度 测长度之 m 差（±m） 备注 说明：设计与检测长度之差，正数表示检测的长度比设计值短，负数表示检测的长度比设计值长。 检测： 复核： 检测日期： _________________________________ 7