《公路水运工程水下构件检测技术规程》

公路水运工程水下构件检测技术规程1范围本文件规定了公路水运工程水下构件检测的术语与定义、基本规定、现场检测技术、检测数结果处理与数据分析、检测报告等。本文件适用于公路水运工程（如桥梁、高桩码头等）水下构件的检测。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是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。GB50026工程测量标准JTGH11公路桥涵养护规范CJJ99城市桥梁养护技术标准JTS131水运工程测量规范JTG/T5214在用公路桥梁现场检测技术规程JTG/TH21公路桥梁技术状况评定标准JTG/TJ21公路桥梁承载能力检测评定规程CJJ/T233城市桥梁检测与评定技术规范JT/T790多波束测深系统测量技术要求3术语与定义下列术语和定义适用于本文件。3.1水下构件公路水运工程中桥梁或高桩码头处于常水位以下的构件。3.2水下构件检测为查明水下构件缺损程度而进行的检测。3.3冲蚀erosion因水流冲刷引起的构件局部缺损。3.4腐蚀corrosion水下构件因环境中腐蚀介质作用而引起的材料性能退化或破坏。3.5测深仪waterdepthmeasuringinstrument测量水深的仪器或装置。3.6成像声呐imagingsonar利用声波对水下目标进行成像的设备。3.7水下机器人underwatervehicle用于水下环境的机器人，属于特种作业机器人的范畴。4基本规定4.1检测要求4.1.1公路水运工程水下构件定期检查周期一般不得超过3年，特大桥、特殊结构、特别重要的结构物不得超过1年。4.1.2下列情况应进行水下构件检测:1）单孔跨径大于150m的特大桥。2）单孔跨径小于或等于150m的大桥，以及高速公路或一、二级公路上的中桥、小桥。3）旧桥改造在进行方案设计前。4）遭受洪水、流冰、泥石流、地震、撞击或其他异常情况，造成墩台基础损伤的桥梁。5）检查发现水下构件有异常的桥梁。6）高桩码头。4.1.3公路水运工程水下构件检测人员应具备试验检测和水下工程检测要求的资格和能力。4.1.4潜水员潜水作业应符合国家和行业现行有关标准的规定。4.1.5公路水运工程水下构件检测仪器、设备的适用范围、检测精度和技术性能应符合本规程和有关标准的规定。4.1.6水下构件检测项目应包括表观缺陷检测、基础冲刷及淘空检测、河床断面测量，必要时可增加基础倾斜位移、水下构件材质强度检测、钢筋保护层厚度检测、钢筋锈蚀电位检测等参数的专项检测。4.1.7水下构件检测应符合下列规定：1）遵守国家有关环境保护法规和标准。2）制定水下构件检测安全作业规程。3）制订通航航道水上交通组织方案。4）积极采用水下构件检测新技术、新设备。4.1.8公路水运工程水下构件检测除应符合本规程的规定外，尚应符合国家和行业现行有关强制性标准的规定。4.2检测内容4.2.1测量墩周水深及河床位置，对比前次检测数据及设计埋深可得出基础冲刷情况。4.2.2对水下构件混凝土脱落、裂纹、露筋、空洞、机械损伤等病害进行探查，并录像。4.2.3水下构件是否发生冲刷或淘空现象，地基有无侵蚀。水位涨落、干湿交替变化处基础有无冲刷磨损、颈缩、露筋，有无开裂，是否受到腐蚀。4.2.4水中墩台身、基础的缺损情况的检测。4.2.5水下构件材料的物理、化学性能及其退化程度的测试鉴定。4.2.6必要时，派出潜水员对水中基础进行水下探测，了解水下构件状况：1）调查墩台基础各构造特征点标高、河床面标高，测时水位，根据洪痕推断历史洪水位；2）量测（复核）墩台主要尺寸；3）了解墩台四周覆盖层的属性；4）检查水下墩台身、基础及各构件结合部是否有开（断）裂、砼脱落、空洞、露筋等现象；5）检测水下构件是否有底部脱空现象；6）基础顶段在水位涨落、干湿交替变化有无冲刷磨损、颈缩、露筋，有无环状冻裂，有无受到污水，咸水或生物的腐蚀；7）水质较清且委托单位有要求时进行水下摄影和摄像。4.3检测工作程序水下构件检测工作程序应按图1执行。图1检测工作程序4.4测试设备4.4.1测试设备宜选用先进设备，技术性能应符合相关标准的规定，应按规定进行定期检定、校准。4.4.2测试设备的量程应满足检测要求。4.4.3同一次检测应选用同种类型或规格的测试设备。4.4.4测试设备安装完毕后，应进行系统调试，并进行不少于15min的稳定观测。4.4.5应采取必要的措施对检测现场的测试设备进行安全保护。4.4.6水下摄像仪是集机、光、电为一体的水下摄像系统，应满足附录A的要求。5现场检测技术5.1人工潜水检测5.1.1安全作业手册潜水从业单位应编制潜水安全作业手册，确保在潜水现场的每个潜水员严格遵守安全作业手册中的程序。潜水安全作业手册应包括以下内容1）指导潜水作业的政府法规；2）潜水作业的安全程序和检查表；3）潜水队员委派和职责；4）设备程序和检查表；5）火灾、设备故障、恶劣环境条件、损伤和疾病的应急程序。5.1.2紧急救助潜水从业单位须列出并持有紧急救助联络清单，包括：随时可用的紧急救助资源、设备和专业救助人员的呼号、电话或建立与之联络的其他方式和说明。在任何潜水、高气压或其他水下作业的工作地点都应配备可以方便使用的双向通讯系统，以及时获得应急服务。急救物品的配置必须适用于正在进行的作业类型，并且妥善保存在工作现场有明显标识的容器里，可以随时使用。5.1.3潜水作业方式潜水作业方式包括自携式潜水、水面供气潜水、混合气潜水及饱和潜水等。5.1.4潜水任务的布置进行水下作业之前，应向潜水队员介绍以下内容：1）正要着手执行的任务；2）该潜水方式的安全程序；3）任何可能影响到水下作业安全的危害或环境状况；4）为适合本潜水作业对既定作业程序所做的任何调整。每次潜水前，潜水员应当报告和记录身体状况，如果身体存在异常情况，则不适宜潜水。5.1.5终止潜水的条件在以下情况下，潜水工作必须终止：1）潜水监督或现场主管要求终止；2）潜水员要求终止；3）潜水员不能正确地获取其他潜水队员的信号或通讯中断；4）潜水员开始使用自携应急气源或来自潜水站的应急气源。5.2水下机器人检测5.2.1水下机器人搭载使用的仪器设备的精度应满足检测要求并按规定检定合格。5.2.2摄像头应能观察目标对象，并能清晰地成像，可检测水下构件的裂缝、缺陷、变形、连接情况。5.2.3机器人及设备下水前应进行检验和调试，填写机器人作业准备检查表；下水作业后应进行维修保养，调写水下机器人设备维护保养程序表格。5.2.4水下机器人具有检测与定位功能。5.2.5检测工作结束后应及时整理及影像资料，并编写检测报告。5.3声呐检测5.3.1单波束测深单波束测深可用于河床的小比例尺地形调查和工程区的地形等内容的检测。单波束测深测线布设及数据处理应符合JTS131的有关规定。单波束施测过程应满足下列要求：（1）作业前对系统设置的参数及校准参数等数据进行检查；（2）测量船保持匀速、直线航行。（3）作业过程中实时记录船体的位置和姿态信息。单波束测深成果应包括下列内容：（1）水下地形图或水深图；（2）检测断面图；（3）检测报告。5.3.2多波束测深多波束测深可用于河床地形调查、铺排范围等内容的检测。多波束测深的测线布设、外业施测及数据处理应符合JT/T790和JTS131的有关规定。多波束测深成果应包括下列内容：（1）水深成果数据、潮位、观测资料；（2）测量航迹图；（3）检测目标地形渲染图及量测结果；（4）检测报告。5.4振动测试法检测5.4.1检测前，应通过实地调查，并参考历年检测资料，掌握桥梁病害、使用荷载和养护维修情况，搜集相关技术资料，确定检测的技术参数。5.4.2桥梁结构的振动测试法检测步骤：1）根据检测对象及目的，选择合适的测量参数；2）根据桥梁结构形式和检测要求布置测点；3）选择并安装传感器；4）连接导线（包括屏蔽线和接地线），对整个测量系统进行调试；5）选择合适的激励；6）采集数据并保存。5.4.3现场检测时，检测设备均应有防风、防尘、防雨雪、防潮、防晒、防振和接地等保护措施。5.4.4检测环境应避开外界干扰振源，测点应注意桥下管道、电磁场、噪声、射线等因素的影响。5.4.5对桥梁结构的振动特性进行现场检测时，不得对结构造成损害。5.4.6现场检测应满足相应设备操作安全规程和相关国家安全规程。5.4.7实测数据应保存完整，按相关规定存档。6检测数结果处理与数据分析6.1外观检测6.1.1外观检测应包括下列内容1）混凝土结构包括裂缝、剥落、露筋、空洞、冲蚀、腐蚀和钢筋锈蚀。2）基础顶段在水位涨落、干湿交替变化处有无冲刷磨损、颈缩、露筋，有无环状冻裂，是否受到污水、咸水或生物的腐蚀。3）基础是否存在冲刷、淘空现象，冲刷深度或基底冲空面积是否大于设计值。4）基础、承台等是否存在剥落、露筋或锈蚀现象。5）河床铺砌是否存在淘空或损坏。6）基础是否出现沉降，沉降量是否大于设计值或规范值。7）基础是否出现滑移或倾斜现象，桥梁的其它构件是否因基础的滑移或倾斜而产生病害。8）基础的结构应力是否在正常水平，是否出现剪切裂缝等。6.1.2外观检测应在水下检测人员的指挥监督下，采用潜水员、水下机器人或其他专用平台抵近水下构件进行检测。6.1.3外观检测宜用钢直尺、钢卷尺、塞尺等测量各表观缺陷的范围和尺寸。6.1.4应现场填写并核对桥梁水下构件表观缺陷检测记录表。6.1.5外观检测应对各缺陷类型进行摄影记录，照片宜显示缺陷所处位置及局部特征。可采用清水箱、水下照明、成像声呐等设备获取清晰影像。6.1.6外观检测结果处理与数据分析应符合下列规定：1）检测人员现场对表观缺陷记录表进行校核。2）按现行《公路桥梁技术状况评定标准》（JTG/TH21）的规定对表观缺陷病害给出评定标度。3）对检测结果进行统计分析。 4）对本次表观缺陷检测发现的病害进行成因和发展趋势分析。6.2基础冲刷及淘空检测6.2.1基础冲刷及淘空检测宜在枯水期进行。6.2.2基础冲刷检测应对基础周边水深进行测量。水深测量仪器适用条件及精度要求应满足表1的要求。表1水深测量仪器适用条件及精度要求序号测深仪器或工具水深H（m）流速u(m/s)精度要求(m)1测深仪>1-0.12测深杆0～4-0.13测深锤0～20<0.50.1注：水底树林和杂草丛生水域不宜使用测深仪。6.2.3基础冲刷测点的布置宜采用固定的径向网格模式，测点间距不大于1m，如图2所示。6.2.4应现场填写桥梁水下构件冲刷、淘空检测记录表。水下构件冲刷记录表应满足本规程附录E的要求。水下构件淘空记录表应满足本规程附录F的要求。6.2.5基础冲刷及淘空检测结果处理与数据分析应符合下列规定：1）检测人员现场对基础冲刷检测和基础淘空检测记录表进行校核。2）判断基础埋置深度是否满足设计时的最小埋置深度要求。计算淘空面积和占比，精度到1%。3）按现行《公路桥梁技术状况评定标准》（JTG/TH21）对基础冲刷及淘空病害给出评定标度。4）对本次基础冲刷及淘空检测发现的病害进行成因和发展趋势分析。图2基础冲刷测点布置示意图（尺寸单位：m）6.3河床断面测量6.3.1河床断面基准点的设置应牢固可靠。6.3.2河床断面测量宜采用测深仪、测深杆、测深锤等工具进行。6.3.3河床断面测线宜与桥梁走向平行，布置在桥墩外缘线上、下游10～20m范围内，测点间距不大于5m，如图3所示。图3河床断面测线布置示意图（尺寸单位：m）6.3.4应现场填写桥梁水下构件河床断面测量记录表。记录表应满足本规程附录G的要求。6.3.5河床断面测量结果处理与数据分析应符合下列规定：1）检测人员现场对河床断面测量记录表进行校核。2）根据测线布置绘制河床断面图，并在图中明确基准点的位置。3）按现行《公路桥梁技术状况评定标准》（JTG/TH21）的规定对河床的病害给出评定标度。4）与以往数据对比，判断河床是否存在冲刷、淤积和变迁，并进行成因和发展趋势分析。7检测报告7.1工程概况1）工程名称、建设或服役龄期、起止点或中心桩号、结构形式、跨径组合、横断面形式、下部结构形式、设计荷载、水下构件基本情况、所处水域环境及现状等主要技术指标。2）结构整体外貌照片，含主要尺寸的立面图、平面图及横断面图。7.2检测目的及依据检测目的及依据如下：1）应按结构类型和设计荷载说明检测的目的。2）应列出检测所依据的标准规范、规程、设计图纸、竣工图纸及其他相关资料。7.3检测仪器设备应包括仪器设备的名称、型号、设备编号、主要技术参数等，可列表给出。7.4检测内容1）水下构件编号、记录规则。2）各检测项目的检测数据和结果汇总，包括典型病害的照片、文字说明及分布图，表观缺陷检测结果统计表，河床断面图。3）与以往检测数据和结果对比分析，说明病害成因及发展变化情况。4）对水下构件技术状况给出综合评价。7.5检测报告应结论明确、用词规范、文字简练，对于容易混淆的术语和概念，以文字解释或图例、图像、图标说明。7.6技术建议应根据检测结论对结构提出有针对性建议，如养护、维修加固或改扩建等。

(规范性)

水下摄像仪测试设备表A-1水下摄像仪测试设备设备名称测量系统采集视频系统水下摄像仪镜头电控调焦距由计算机与相应软件构成的采集视频系统探头观测角度光源分辨率摄像机视频输出水下最大深度水环境和温度电源电压功耗

(资料性)

水下摄像仪检测野外操作程序B.1线缆的连接将系统自带的50米长的专用复合电缆的一端，对准定位卡口，插入系统控制器后面板上的多芯专用复合电缆插座内，旋紧锁紧装置。将系统控制器后面板上的视频信号输出（ViedoOut）插座用视频电缆连接到彩色监视器的视频输入端（ViedoIn），笔记本电脑可直接用USB延长线与控制器的USBOut口相连。B.2观测1）观测前的准备做好后，点击程序面板中“开始”按钮，探头在水中即可下放，并开始浏览图像，实施同步观测。如果需要录制影像，还需要为将要录制的影像文件选择存盘路径及存盘文件名，并确保硬盘存储空间足够。在观测时，可以通过控制键对探头焦距进行调节，需要强调的是由于探头里面传动装置为微型精密电机，灵敏度很高，在调节时应缓慢，避免转动力矩过大，损坏电机。一般情况下，可根据实际情况自行选择录制或者停止。在录制过程中如果只观察图像而不需要录制时可以点击“暂停”按钮，这时程序暂停录制影像，但影像仍可以显示；在点击该按钮即可恢复录制。当录制影像结束时点击“停止”按钮即可终止录制，录制的影像自动保存在硬盘上。2）关机程序关闭采集软件、关闭光源开光、关闭摄像机电源、关闭笔记本电源。3）影像文件处理所录制的文件为标准的DVD格式或VCD格式,在Windows下很多视频播放软件都可以播放。DVD格式图像清晰，但数据存储量较大，一分钟约30MB。此外还可以用一些视频编辑软件对文件进行编辑，使用光盘刻录机制做出较专业的光盘，可直接在影碟机上播放长期保存。B.3注意事项及仪器保养1）仪器存放环境干燥，使用时要小心轻放，谨防探头激烈震动和碰撞。周围环境应保持清洁干净。2）下水前必须检查各部分是否密封完好，方可将探头放入水中进行测试。当进入水面时开灯，遇障碍物时应减缓下放速度，以避免水底物体碰坏探头。3）如遇障碍物影响下放观测时，不得强制进行操作，需先排除障碍，方可继续操作。4）谨防探头里面进水。5）影像录制过程需保证系统控制器电源稳定，出水时关闭灯源。6）勿擅自拆卸水下摄像探头等设备，以免触电或漏水。7）手提水下摄像探头时，必须戴橡胶绝缘手套，以防万一漏电，伤及人员安全。8）电缆在使用时宜多加小心，应避免专用电缆护套受损伤。9）系统控制器机箱电源电压应在规定的使用电压范围内，即电压应为220伏±10%，50Hz。

(资料性)

潜水检测作业方法检测时，由潜水员手持带照明设备的水下摄像器材下潜作业，携带小块磁铁、铲刀、钢尺、引水定位砣绳及探照灯，并配合实时监控录像系统来获取水下结构物的影像资料，潜水员与水面监控人员实时通讯联系，以保证检查摄录影像的质量和结构物缺陷的各个细节及遇到突发事件的反应能力。1、检测范围：墩台水面线至河床位置。2、移动路线：从水面线起，按潜水员距离基础60cm内的俯仰视角范围（约1.5m），大致等分为若干个此深度范围的区域，在每个深度区域内，潜水员360度检查并拍摄该深度区域的基础表面，从而完整的反映结构物在水下的病害情况。3、病害定位：如在某一位置发现病害后，由潜水员根据深度表或携带的标尺，判断病害所在的深度，并在该位置释放浮标，水面人员根据预定坐标和水流影响，大致判断浮标相对基础所在方向，并结合深度来确定病害具体位置，在立柱水位线上对应位置进行标识，在记录纸上记录病害发生的桩号、高度、径向位置、录像文件编号并绘制病害方位示意图。4、截图和录像：对无病害的桩截面2-3张；对有病害的基础除进行正常截图外，病害部位应从不同角度进行截图，图片能够完全反映病害的类型及病害的严重程度。对水下检测的影像资料进行后期处理，并对缺陷处的描述进行录音解说，最终整合到相应视频文件中去。

(资料性)

检测原始记录表表D-1检测原始记录表工程项目检测依据检测工况检测仪器检测环境检测地