DB41_T 2244-2022夹克法桩基加固设计施工技术规程.pdf

ICS 93.040 CCS P 66 41 河南省地方标准 DB41/T 22442022 夹克法桩基加固设计施工技术规程 2022-03-01 发布 2022-05-28 实施 河南省市场监督管理局 发 布 目次 前言.II 1 范围.1 2 规范性引用文件.1 3 术语和定义.1 4 材料.2 5 设计.4 6 施工.6 7 质量评定.7 附录 A（资料性）质量检验评定表（样式）.10 前言 本文件按照GB/T 1.12020标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。本文件由河南省交通运输厅提出并归口。本文件起草单位：河南省交通规划设计研究院股份有限公司、河南汇新工程科技有限公司、卡本科技集团股份有限公司、河南交控建设工程有限公司。本文件主要起草人：郝孟辉、关梁超、谢梁萍、王场、张鸿志、李立元、汤飞、张浩博、李超、韩永超、周姗姗、康存利、罗仕刚、薛雪雪、陈威达、马转、卢彦、王宝忠、赵耀华、杜丹华、赵鑫、吴翔一、王喆睿、王小娜、郭艳萍、李丛、李思玮、刘杨、吕倩、杨建锋、陈克朋、李亚刚、朱战伟、王济阳。夹克法桩基加固设计施工技术规程 1 范围 本文件规定了夹克法桩基加固的材料、设计、施工和质量评定。本文件适用于桥梁钢筋混凝土桩基的维修加固和预防性养护,码头等其他构筑物桩基亦可参考执行。2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T 528 硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定 GB/T 1034 塑料吸水性的测定 GB/T 1447 纤维增强塑料拉伸性能试验方法 GB/T 1449 纤维增强塑料弯曲性能试验方法 GB/T 2567 树脂浇铸体性能试验方法 GB/T 3854 增强塑料巴柯尔硬度试验方法 GB/T 6031 硫化橡胶或热塑性橡胶硬度的测定 GB/T 7124 胶粘剂拉伸剪切强度的测定 GB/T 7759.1 硫化橡胶或热塑性橡胶压缩永久变形的测定 GB/T 9722 化学试剂气相色谱法通则 GB/T 14206 玻璃纤维增强聚酯连续板 GB 18583 紧固件机械性能 螺栓、螺钉和螺柱 GB/T 24721.1 公路用玻璃纤维增强塑料产品 GB 50367 混凝土结构加固设计规范 GB/T 50448 水泥基灌浆材料应用技术规范 GB 50728 工程结构加固材料安全性鉴定技术规范 JC/T 2379 地基与基础处理用环氧树脂灌浆材料 JGJ/T 70 建筑砂浆基本性能试验方法标准 JGJ 145 混凝土结构后锚固技术规程 JTG/T 2231-01 公路桥梁抗震设计规范 JTG/T 3360-02 公路桥梁抗撞设计规范 JTG/T J22 公路桥梁加固设计规范 JTG/T J23 公路桥梁加固施工技术规范 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。3.1 夹克法 由纤维增强复合材料套筒对既有桩基进行围护，填充灌浆料，并通过密封胶、弹性密封条、紧固件等进行密封、加固、防腐的桩基加固维修技术。3.2 纤维增强复合材料套筒 由高强度的纤维与基体材料经过缠绕、模压或挤压工艺形成的具有纤维增强效应的复合材料套筒。3.3 灌浆料 处于桩基与套筒之间的以提高桩基刚度和耐久性的填充料。3.4 弹性密封条 由硫化橡胶或热塑性橡胶等材料组成，防止套筒底部渗水、漏浆的密封材料。3.5 紧固件 在套筒锁扣连接位置，使套筒两侧边固定或粘合在一起的配件。4 材料 纤维增强复合材料套筒 4.1 4.1.1 材料应表面无划痕、无异物夹杂、无裂缝、无气泡。4.1.2 套筒的形状、外观可根据加固要求确定。4.1.3 纤维增强复合材料基本性能应符合表 1 的规定，耐老化性能应符合表 2 的规定。表1 套筒材料基本性能指标 项次 项目 指标 要求 1 拉伸强度/MPa 横向 130 符合GB/T 14206的规定 纵向 130 2 弯曲强度/MPa 横向 200 符合GB/T 1447及GB/T 1449的规定 纵向 200 3 弯曲弹性模量/MPa 横向 10000 纵向 10000 4 巴氏硬度/HBa 40 符合GB/T 3854的规定 5 与混凝土基材正拉粘接强度/MPa 2.5 符合GB 50728的规定 6 吸水率/%1.0%符合GB/T 1034的规定 注：本文件表格中带均为关键项目。表2 套筒材料耐老化性能指标 项次 项目 指标 要求 1 拉伸强度 老化前/MPa 130 符合GB/T 24721.1的规定 1000 h（UV）老化后下降率/%20 2 弯曲强度 老化前/MPa 200 1000 h（UV）老化后下降率/%20 3 弯曲弹性模量 老化前/MPa 10000 符合GB/T 24721.1的规定 1000 h（UV）老化后下降率/%10 灌浆料 4.2 4.2.1 环氧灌浆料应无结皮、凝胶、沉淀、结块、分层；水泥基灌浆料应无离析、沉淀。4.2.2 应具有较好的流动性、触变性、沁水性，且易于人工灌注或专用压浆泵泵送。4.2.3 性能指标应符合表 3表 6 的规定。表3 环氧灌浆料性能指标 项次 项目 指标 要求 1 抗弯强度/MPa 45 符合GB/T 2567的规定 2 抗拉强度/MPa 12 符合JC/T 2379的规定 3 抗压强度/MPa 50 4 初始粘度/(mPas)30 5 可操作时间/min 120 6 与混凝土基材正拉粘接强度/MPa 2.5，且为混凝土内聚破坏 符合GB 50728的规定 7 线性收缩率/%0.05 符合JGJ/T 70的规定 8 耐湿热老化能力/90 d 8%符合GB 50728及GB/T 7124的规定 表4 水泥基灌浆料性能指标 项次 项目 指标 要求 1 最大骨料粒径/mm 4.75 符合GB/T 50448的规定 2 截锥流动度/mm 初始值 340 30 min 310 3 竖向膨胀率/%3 h 0.13.5 24 h与3 h的膨胀值之差 0.020.50 4 抗压强度/MPa 1 d 20 3 d 40 28 d 60 5 氯离子含量/%0.1 6 沁水率/%0 表5 环氧灌浆料环保无毒指标 项次 项目 性能要求 要求 1 苯/（g/kg）未检出 符合GB 18583的规定 2 乙二胺/（g/kg）未检出 符合GB/T 9722的规定 表6 环氧灌浆料毒理性能指标 项次 项目 急性经口毒性试验 急性皮肤刺激试验 1 试验动物 小鼠 白色家兔 2 试验结果 LD505000 mg/kg 未见皮肤刺激反应 密封胶 4.3 4.3.1 应无结皮、凝胶、沉淀、结块。4.3.2 性能指标应符合表 7 的规定。表7 密封胶性能指标 项次 项目 指标 要求 1 拉伸强度/MPa 40 符合GB/T 2567的规定 2 抗压强度/MPa 70 3 受拉弹性模量/MPa 2000 4 抗压弹性模量/MPa 1500 5 粘合强度（拉伸剪切强度14 d潮湿固化）/MPa 10 符合GB/T 7124的规定 注：性能指标根据产品使用说明书在自然固化条件下进行测定。弹性密封条 4.4 4.4.1 外观应无气泡、表皮龟裂、破损等缺陷。4.4.2 应能承受接缝位移，满足压缩永久变形小、气密、水密等要求，性能指标应符合 GB/T 528、GB/T 6031 及 GB/T 7759.1 的规定。紧固件 4.5 4.5.1 表面应无裂缝、凹陷、凸起等缺陷。4.5.2 应具有防水、防腐、防锈蚀性能，固定处的抗拉强度不应低于纤维增强复合材料的抗拉强度，宜采用不锈钢等材质。5 设计 一般规定 5.1 5.1.1 夹克法加固的工作内容及范围应由桥梁技术状况评定或承载能力评定后确定的技术方案决定。5.1.2 加固设计应结合原桥设计文件、桥梁桩基最新技术状况、水文及通航等情况进行。5.1.3 因特殊环境（高温、冻融、腐蚀等）造成的桩基结构性病害，宜先采取针对性的处治措施。5.1.4 加固计算和构造应符合 GB/T 50367 及 JTG/T J22 的规定。5.1.5 当有抗震加固要求时，夹克法可作为桥梁抗震补救措施使用，加固计算和构造应符合 JTG/T 2231-01 的规定。5.1.6 当有通航要求时，加固计算和构造应符合 JTG/T 3360-02 的规定。适用范围 5.2 夹克法适用病害类型及范围见表8。表8 夹克法适用病害类型及范围 病害类型 定性描述 定量描述 蜂窝、麻面 较多蜂窝、麻面 累计面积构件面积的20%，单处面积1.0 m2 剥落、露筋 较大范围出现剥落、露筋、锈蚀现象，或基础小范围出现剥落、露筋、锈蚀现象，不适用主筋严重锈蚀，锈断，基础失稳现象 剥落、露筋累计面积构件面积的3%，单处面积0.25 m2 空洞、孔洞 较大范围空洞、孔洞 累计面积构件面积的3%，单处面积0.5 m2 钢筋锈蚀 钢筋锈蚀，混凝土表面有沿主筋方向的裂缝或混凝土表面有锈迹，不适用主筋严重锈蚀、锈断等现象 混凝土碳化、腐蚀 部分位置出现碳化现象，局部碳化深度大于混凝土保护层厚度，混凝土表面少量胶凝料松散粉化，或构件受强酸性液体或气体腐蚀，造成混凝土受到腐蚀，或钢筋出现少量锈蚀，或有冻融现象，造成混凝土出现胀裂 磨损 大范围磨损，混凝土剥蚀，大范围露筋现象，裸露钢筋锈蚀 累计面积构件面积的5%冲蚀 基础大范围侵蚀、磨损、露筋或者环状冻裂现象；或桩面顶面出现较大空洞；不适用钢筋大量锈蚀并有锈断现象或有严重冻融现象，造成大面积混凝土胀裂 累计面积构件面积的3%缩颈 桩基出现大范围缩颈，有效面积减少 累计面积构件面积的3%裂缝 裂缝处治后的预防性养护 设计要求 5.3 5.3.1 处于腐蚀性离子的河流、空气中长期 pH 值较低区域、干湿循环现象区域、冻融现象区域等环境恶劣区域的桩基，可采用夹克法进行预防性养护或维修加固。5.3.2 夹克法加固设计应根据桩基的结构尺寸、强度、外观要求确定材料类型和施工范围。5.3.3 套筒内表面应具有一定的粗糙度。5.3.4 套筒外表面宜与桩基颜色保持一致。5.3.5 夹克法构造设计要求:a)套筒高度设置应在病害区域向上、下各延伸 300 mm800 mm；b)套筒与承台之间应留有 30 mm50 mm 的间隙，防止桩基在地震作用下弯曲时因套筒系统的受压而增加截面的弯曲强度；c)灌浆高度2 m 时，套筒厚度不宜低于 5 mm，间隙宜设置为 30 mm50 mm；d)套筒厚度宜选用 3 mm13 mm，套筒与构件之间间距宜选定在 15 mm50 mm 区间；e)对于表面无明显病害的构件进行预防性养护时，套筒厚度宜采用 3 mm，间隙 15 mm20 mm，灌浆料可采用环氧类灌浆料；f)对于存在蜂窝、麻面、空洞、孔洞、表层混凝土碳化、腐蚀等病害的构件进行加固维修时，套筒厚度宜采用 3 mm5 mm，间隙 15 mm30 mm，灌浆料应采用环氧类灌浆料；g)对于存在深度混凝土碳化、腐蚀，明显缩颈、冲蚀等病害的构件进行加固维修时，套筒厚度宜采用5 mm，间隙 30 mm50 mm，填充料宜采用水泥基类灌浆料，但套筒上下两端应浇筑环氧类灌浆料，高度不低于 150 mm。6 施工 施工准备 6.1 6.1.1 施工前应编制施工组织方案，包括工程概况、施工安排、施工进度计划、施工准备与资源配置计划、施工工艺要求、质量及安全保证措施、安全应急预案等内容。6.1.2 施工前应对桩基加固施工的桥梁周边环境勘察，勘察内容应包括现场施工环境、施工条件、水文地质、河流通航情况、桥梁水位变化情况、上下游结构物情况等内容。6.1.3 施工前应对桩基加固的桩基技术状况检查，包括桩基的基本尺寸、病害、缺陷的位置及范围、漏筋、锈蚀及混凝土剥落等内容；施工前应结合复核情况、设计图纸核对纤维增强复合材料套筒的长度、高度，灌浆料的用量等。6.1.4 施工前应组织进行设计交底，施工前应对设备进行全面检查，合格后方可组织施工。基面处理 6.2 6.2.1 基面处理前应检查桩基破损情况，并填写数据记录表。6.2.2 清除原结构表面附着物，桩基混凝土结构的接触面应凿除至骨料新面，需要植筋的桩基应符合JGJ 145 的规定。6.2.3 桩基加固范围内的钢构件和钢筋应除锈、打磨至表面露出金属光泽，纤维增强复合材料套筒上下边缘与混凝土交界处，应重点凿除、清理。套筒安装及固定 6.3 6.3.1 套筒在使用前，应清理表面污渍、灰尘等杂质；加固施工前应先在套筒的锁扣槽内均匀涂抹密封胶。6.3.2 套筒内部应按照设计间隙配置定位器，定位器两端应顶紧、无松动，宜采用菱形布置。6.3.3 套筒安装完成应成闭环状态，叠加长度宜30 mm。6.3.4 套筒应安装在病害区域上下各延长 300 mm800 mm 的位置，紧固带应在套筒安装完成后固定，且套筒不得出现滑移、变形、错位、脱落等现象。紧固带应依据加固范围高度确定，每 1 m2 m 宜布置一道紧固带。6.3.5 紧固带固定施工完成，应采用紧固件紧固套筒锁扣处，紧固位置宜间隔 150 mm，并应对水下套筒的加固范围、安装情况、锁扣紧固情况检查并验收。底部密封及封底灌浆料灌注 6.4 6.4.1 底部密封施工应采用弹性密封条封底，密封条厚度宜大于套筒与桩基间隙 1.52 倍，宽度宜为25 mm，结构物与套筒底部之间不得存在空隙和漏浆现象。6.4.2 灌浆料应采用高位漏斗重力灌浆法灌注，封底应在灌注高度达到 100 mm150 mm 时停止。6.4.3 封底灌浆料灌注结束后，应检查底部密封情况。6.4.4 灌浆料应满足本规范中的材料要求，且应与原结构、包裹材料具备良好的粘结性能。灌浆料灌注 6.5 6.5.1 灌浆料的灌注应在封底灌浆料固化后进行。6.5.2 桩基加固高度2 m 时灌浆料应一次性灌注至顶部；加固高度2 m 时，应分多次灌注施工，每次灌注高度宜控制在 1.5 m2 m，每次灌注待下层灌浆料固化后再进行下一次灌注。6.5.3 灌注口的布置应根据桥墩桩基直径进行环向、均匀、对称布置，宜设置 24 个灌注口。密封胶密封 6.6 6.6.1 灌浆料灌注施工完成后，顶部 50 mm 位置应采用密封胶密封，密封胶宜与桩基加固的结构物连接面形成光滑斜截面。6.6.2 紧固带拆除应在灌浆料抗压强度2.5 MPa 的条件下进行。7 质量评定 质量检验 7.1 7.1.1 基面处理工程质量检验 基面处理工程质量检验应逐项进行检查，对于较严重的外观缺陷，施工单位应采取措施进行处理。基面处理工程实测项目见表9。表9 基面处理工程实测项目 项次 检查项目 规定值或允许偏差 检查方法和频率 权值 1 混凝土剔除表面 新鲜骨料面 目测或采用水下摄像头；100%2 2 混凝土表面无缺陷处 新鲜骨料面 目测或采用水下摄像头；100%1 7.1.2 套筒工程质量检验 套筒工程施工安装实测项目见表10。表10 套筒工程施工安装实测项目 项次 检查项目 规定值或允许偏差 检查方法和频率 权值 1 表面外观 无划痕、无异物夹杂、无裂缝、无气泡 目测；100%1 2 套筒尺寸误差 尺寸偏差30 mm 尺量；全部 1 3 套筒厚度误差 厚度偏差0.5 mm 尺量；全部 1 4 套筒安装完叠加长度 叠加长度30 mm 尺量；全部 2 5 套筒锁扣安装 牢固，无松动 小锤敲击法；全部或抽样 2 7.1.3 灌浆料工程质量检验 灌浆料施工实测项目见表11。表11 灌浆料施工实测项目 项次 检查项目 规定值或允许偏差 检查方法和频率 权值 1 表面外观 环氧灌浆料 无结皮、凝胶、沉淀、结块、分层 目测；100%1 2 水泥基灌浆料 不离析、不沉淀 目测；100%1 3 灌浆料厚度误差 满足设计要求 尺量；每构件3处 1 4 空鼓面积 5%小锤敲击法；全部或抽样 2 5 粘结强度 2.5 MPa 钻芯取样；抽样 2 7.1.4 密封胶密封工程质量检验 密封胶密封工程实测项目见表12。表12 密封胶密封实测项目 项次 检查项目 规定值或允许偏差 检查方法和频率 权值 1 表面外观 无结皮、凝胶、沉淀、结块 目测；100%1 2 表面饱满情况 表面饱满 目测；100%2 质量评分 7.2 根据质量评定需要，将夹克法桩基加固工程划分为单位工程和分项工程。夹克法桩基加固单位工程、分项工程划分见表13。表13 单位工程及分项工程划分 单位工程 分项工程 夹克法桩基加固桥梁 基面处理工程*、套筒工程*、灌浆料工程*、密封胶密封工程 注：带*号者为主要工程，评分时给予2的权值；不带*号者为一般工程，评分时给予1的权值。7.2.1 分项工程质量评分 7.2.1.1 一般要求 分项工程所列基本要求，对施工质量优劣具有关键作用，应按基本要求对工程质量进行检查。经检查不符合基本要求时，不得进行工程质量的检验和评定。只有在加固过程中使用的原材料符合材料性能要求的规定且无严重外观缺陷、质量保证资料真实并齐全时，才能对夹克法桩基加固项目进行检验及评定。7.2.1.2 质量评分 对规定检查项目采用现场抽样方法，按照规定频率和下列计分方法对加固项目进行检验计分。检查项目均应按单点（组）测定值是否符合标准要求进行评定，并按合格率计分，见公式（1）、公式（2）。=100 (1)式中：检查项目合格率（%）；N检查合格的点（组）数；M检查项目的全部检查点（组）数。=100 (2)式中：检查项目得分；检查项目合格率。项目的评分值满分为100分，按实测项目采用加权平均法计算，见公式（3）。=(3)式中：分项工程评分值；检查项目得分；检查项目权值。7.2.1.3 关键项目 涉及结构安全和使用功能的重要实测项目为关键项目（以“”标识），检测值不得超过规定极值，关键项目不符合要求时，则该检验项目评为不合格。检测项目的规定极值是指所有单个检测值都不能突破的极限值,不符合要求时该实测项目为不合格。关键项目不符合要求时，则该分项工程评为不合格。7.2.2 单位工程质量评分 单位工程质量评分采用所含分项工程质量评分的加权平均值，见公式（4）。=(4)式中：单位工程评分值；分项工程评分值；分项工程权值；质量等级 7.3 7.3.1 分项工程质量等级评定 各检验项目质量评定采用100分制，各检验项目评分值90分为合格，90分为不合格；分项工程质量检验评定表见附录A表A.1。评定为不合格的检验项目，经整修、返工或调测，满足本标准要求后，可以重新评定其质量等级。7.3.2 单位工程质量等级评定 夹克法桩基加固单位工程所属各分项工程全部合格，则单位工程评为合格；所属任一分项工程不合格，则该单位工程为不合格。单位工程质量检验评定表见附录A表A.2。附录A （资料性）质量检验评定表（样式）A.1 分项工程质量检验评定表见表 A.1。表A.1 分项工程质量检验评定表 分项工程名称：所属单位工程名称：所属建设项目：工程部位：施工单位：监理单位：基本要求 实测项目 项次 检验项目 规定值或允许偏差 实测值或实测偏差值 质量评定 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 平均值、代表值 合格率（%）权值 得分 合计 外观鉴定 减分 监理意见 质量保证资料 减分 分项工程质量等级评定 评分 质量等级 检测：记录：复核：日期：年 月 日 A.2 单位工程质量检验评定表见表 A.2。表A.2 单位工程质量检验评定表 单位工程名称：工程地点、桩号：所属建设项目：合同号：施工单位：监理单位：项目名称 质量评定 备注 分项工程 实得分 权值 加权得分 等级 质量等级 加权平均分 评定意见：检测：记录：复核：日期：年 月 日