静载试验方案

1、语音云大厦预应力混凝土管桩检测方索低应变法桩与完猿性检测 单桩竖向抗压绛载试验 单桩竖向抗拨静载试验方案编写人: 方案审核人:安徽省地质实验研究所工程检测中心（国土资源部合肥矿产资源检测监督中心）2015年03月18日地址：合肥市芜湖路239#1工程概况22试验执行标准和检测时间的确定23试验工作量和选桩标准24基桩低应变法检测过程叙述35单桩竖向抗压（拔）载荷试验过程叙述67预期成果13共13页第13页1工程概况语音云大厦项目位于安徽省合肥市。主体高度为99.1米，采用框架-核心筒结构, 其框架、核心筒抗震等级均为二级；该工程由科大讯飞股份有限公司开发(建设)，建 筑场地由冶金工业部华东勘察

2、基础工程总公司勘察，浙江宝业建筑设计研究院有限公 司设计。桩端持力层为第层：中风化泥质砂岩，基础设计采用预应力混凝土管桩， 桩身直径400mm,其中抗拔兼抗压桩151根，抗压桩78根，单桩竖向抗压承载力特征 值UOOkN,单桩竖向抗拔承载力特征值500kN。2试验执行标准和检测时间的确定2.1 低应变法检测按照中华人民共和国行业标准建筑基桩检测规范(JGJ1062014)对语音云大 厦项目预应力混凝土管桩进行低应变法检测，以检测工程桩的桩身完整性。低应变法 检测时桩身混凝土强度至少达到设计强度的70%,且不少于15MPao2.2 单桩竖向抗压静载试验按照中华人民共和国行业标准建筑基桩检测规范(

3、JGJ106-2014)规定，对语 音云大厦预应力混凝土管桩进行单桩竖向抗压静载试验，以验证预应力混凝土管桩的 单桩竖向抗压承载力是否满足设计要求。承载力检测时受检桩的混凝土龄期应达到28 天或预留同条件养护试块强度达到设计强度要求。2.3 单桩竖向抗拔静载试验按照中华人民共和国行业标准建筑基桩检测规范(JGJ106-2014)规定，对语 音云大厦项目预应力混凝土管桩进行单桩竖向抗拔静载试验，以验证预应力混凝土管 桩的单桩竖向抗拔承载力是否满足设”要求。承载力检测时受检桩的混凝土龄期应达 到28天或预留同条件养护试块强度达到设计强度要求。3试验工作量和选桩标准3.1低应变检测执行标准和选桩标准

4、语音云大厦项目基础采用预应力混凝土管桩，根据中华人民共和国行业标准建 筑基桩检测规范JGJ/106-20I4采用低应变法对语音云大厦项目预应力管桩进行低应 变检测，以确定桩身完整性是否符合规范要求。32单桩竖向抗压静载试验语音云大厦抗压桩总桩数为229根，根据中华人民共和国行业标准建筑基桩检 测技术规范(JGJ106-2014) 3.3.4条的相关规定和建设单位的要求，选取3根预应力 混凝土管桩进行单桩竖向抗压承载力检测。选取的桩位宜符合下列规定：3.2.1 设计方认为重要的桩。3.2.2 现场监理人员和建设单位确认的桩。3.2.3 局部地质条件出现异常的桩。3.2.4 施工工艺不同的桩。3.

5、2.5 施工质量有疑问的桩3.2.6 除上述规定外，同类型桩宜均匀随机分布。3.3单桩竖向抗拔静载试验语音云大厦抗拔桩总桩数为151根，根据中华人民共和国行业标准建筑基桩检 测技术规范(JGJ106-2003) 3.3.5条的相关规定和建设单位的要求，选取3根预应力 混凝土管桩进行单桩竖向抗拔承载力检测。选取的桩位宜符合下列规定：3.3.1 设计方认为重要的桩。3.3.2 现场监理人员和建设单位确认的桩。3.3.3 局部地质条件出现异常的桩。3.3.4 施工工艺不同的桩。3.3.5 施工质量有疑问的桩3.2.6除上述规定外，同类型桩宜均匀随机分布。3.4声波透射法按照中华人民共和国行业标准建筑

6、基桩检测规范JGJ/1062014规定，对语音 云大厦项目机械钻孔预应力混凝土管桩进行声波透射法检测，以准确测定该桩基工程 的桩身完整性，检测数量为总桩数的10%。4基桩低应变法检测过程叙述4、低应变法检测现场前期准备按照建筑基桩检测技术规范JGJ106-2014的要求，低应变桩身完整性检测将 采用反射波法测定，检测时应露出桩头，确保被测桩不浸没在水中，对桩顶松散和桩 端不平整的工程桩利用人工应凿去浮浆，露出新鲜混凝土，平整桩头，并利于检测人 员行走。4.1、 低应变法检测实施细则4.1.1 低应变法检测最佳激振方式选取根据以往基桩低应变检测经验，选用尼龙头力棒激振，用高灵敏加速度传感器接 收

7、效果较好。4.1.2 低应变法检测数据质量保证办法为保证测试数据的准确性，本次检测将对每根桩至少选取二个点进行测试，一般 每点测试四条曲线，并保证有较好的重现性。出现异常波形时，应在现场即时研究分 析，排除影响测试的不良因素后重复测试。4.1.3 、低应变法检测数据分析找出桩底反射，计算桩底反射时间tr,计算单桩混凝土波速Vp=2L/tr和本次测试 平均混凝土波速Vpm。对于缺陷桩，找出缺陷反射点，计算反射时间tri计算缺陷位 置U=VpmXtr72o根据缺陷反射波的相位特征判断缺陷性质。反射波波形规则，波列清晰，桩底反射明显，桩身平均波速较高的桩为完整性好的单 桩；反射波到达时间小于桩底反射

8、波到达时间，且波幅较大，出现多次反射，难以观 察到桩底反射的桩，为桩身断裂或桩身混凝土严重离析桩；当有多处缺陷时，有多个 相互干涉的反射波组，形成复杂波列，此时应仔细甄别，结合工程地质资料和施工记 录综合分析。4.2低应变检测技术原理简介基桩低应变检测是采用便携式微型计算机或仪器内置工控机控制多通道瞬态信号 记录处理仪来接受弹性波在桩和桩土体系中传播时的各种信息，并把这些信息记录在 计算机的硬盘或电子盘上，以便进行室内分析处理。当在桩顶施加某一瞬态机械激振 力时，桩的质点受迫而振动并产生沿桩身向下传播的应力波，当波前到达桩的末端就 向上反射；在桩身某处存在广义波阻抗（该处桩截面积、混凝土密度、

9、纵波在该处传 播的波速三者的乘积）有变化时，也会产生波的反射并与入射波叠加。这些包含有桩身质量信息的反射信号被安置在桩头上的高灵敏度传感器所接受，仪器把传感器拾得 的模拟信号选通放大后通过高速A/D转换器转换成数字信号存储在计算机里。通过对 反射波的波形、振幅、频谱、和相位的综合分析，从而判断被测桩的桩身结构完整性, 对桩身存在缺陷（如混凝土松散、断桩等）的部位和程度做出判断。4.3基桩检测设备设备名称型号桩基动测仪RS1616K(P)传感器KD1010L4.4基桩低应变法检测完整性分类判别标准类别时域信号特征幅频信号特征说明I2L/C时刻前无缺陷反 射波，有桩底反射波。桩底谐振峰排列基本 等

10、间距，其相邻频差 代 C/2L。桩身完整。II2L/C时刻前出现轻微 缺陷反射波，有桩底反 射波。桩底谐振峰排列基本 等间距，其相邻频差 代C/2L,轻微缺陷产生的 谐振峰与桩底谐振峰之 间的频差f'>C/2L。桩身有轻微缺陷，不会 影响桩身结构承载力的 正常发挥。III有明显缺陷反射波，其他特征介于1【类和【V类之 间。桩身有明显缺陷，对桩 身结构承载力有影响， 一般应进行工程处理。IV2L/C时刻前出现严重 缺陷反射波或周期性反 射波，无桩底反射；或因桩身浅部严重缺 陷使波形呈现低频大振 幅衰减振动，无桩底反 射波。缺陷谐振峰排列基本 等间距，相邻频差4 P>C/2L,

11、无桩底谐振峰；或因桩身浅部严重缺 陷只出现单一谐振峰，无 桩底谐振峰。桩身存在严重缺陷，必 须进行工程处理。注：对同一场地、地质条件相近、桩型和成桩工艺相同的基桩，因桩端部分桩身阻 抗与持力层阻抗相匹配导致实测信号无桩底反射波时，可按本场地同条件下有 桩底反射波的其他桩实测信号判定桩身完整性类别。4.5基桩低应变法检测结论和评价通过对该工程检测桩曲线的分析，判定工程桩的类别，并对整个工程进行综合性 评价。5单桩竖向抗压载荷试验过程叙述5.1 试验前期准备和现场保护的前期准备各项试验的前期现场准备工作请委托单位安排有关在现场作业的施工队完成。并 请提供以下资料：工程地质勘察报告；桩基础设计图纸；

12、桩基施工原始记录； 拟进行单桩竖向静载荷试验桩的预估单桩竖向极限承载力和复合地基承载力设计要求 及桩位平面图。5.1.1 、现场环境要求:一于本次单桩竖向抗压试验将使用总重达2200kN的反力梁 及堆载平分，因此试验前必须修好通往每根试验桩的路，以保证重型汽车和汽车吊机 能驶近静载荷试验桩,试验现场必须有380V动力三相电源和220V照明电源。5.1.2 、检测基坑开挖 以试验桩为中心，清平20000mmx20000mm范围内场地； 平整桩头，使试桩桩顶标高满足设计桩顶标高的要求。5.1.3 桩基施工单位在试桩混凝土龄期达到规范要求或桩身碎达到试验强度后即 可进行载荷试验。（本页以下空白）5.

13、1.4 安装示意图载荷试验堆载法正面示意图:载荷试验堆载法平面示意图：）基准桩堆载墩基堆载平台堆载墩基）基准桩5.2 现场安全措施：5.2.1 检测现场应有指定的检测人员负责管理，现场应在倾覆安全距离外设置试验 隔离区并留有显著标示，非检测人员不得随意进入。5.2.2 检测现场油压表等试验仪器应用线路引至倾覆安全距离以外，所有数据采集 系统应尽可能采用无线传输并确保信号传输效果，严禁在倾覆安全距离以内安放检测 仪器。5.2.3 检测现场临时用电必须符合施工现场临时用电安全技术规范 (JGJ46-2005)中的相关规定。5.2.4 检测现场应存放检测方案、桩位平面图、仪器检定证书等资料复印件备查

14、； 3.5现场反力平台搭设及配重块应严格按照吊装安全方案执行，并在过程中有指定的检 测人员现场旁站。5.2.5 检测现场基准梁应搭设牢固可靠，防止意外因素导致基准梁晃动，影响检测 结果准确性；5.2.6 遇到雨雪等自然天气影响时应加强现场反力平台的沉降监测，在监测过程中 发现平台单侧沉降过大有失稳危险时应立刻停止试验并依据检测方案采取有效处理措 施；5.2.7 建议检测现场应根据需求配备应急电源系统，防止工地长时间停电导致试验 数据失真。5.3 吊装安全方案5.3.1 起重吊装作业前应详细勘察现场，对地耐力及道路的要求、配重堆放位置要 有所了解。5.3.2 禁止起吊时歪拉斜拽；被吊物体上有人或

15、浮置物禁止操作；吊运时，不得从 人的上空通过，吊臂下不得有人。533重物起升和下降速度应平稳、均匀，不得突然制动；左右加转应平衡，当回 转未停稳前不得作反向动作；起吊在满负荷或接近满负荷时，严禁降落臂杆或同时进 行两个动作。5.3.4 起吊物件速度要均匀，禁止突然制动和变换方向；操作控制器时，不得直接 变换运转方向。5.4 单桩竖向抗压静载试验依据5.4.1 单桩竖向抗压静载试验：建筑基桩检测技术规范(JGJ106-2014)o5.5 单桩竖向抗压静载试验方法利用箱型钢梁和工字型组成lOOnf堆载平台，在堆载平台堆规格为 2000mmx 1000mmx830mm配重66块，提供试验反力为264

16、0kN,满足本次试验要求。5.6 单桩竖向抗压静载试验设备表L仪器型号设备名称型号全自动静力载荷试验仪JCQ-5O3B油压传感器CYB-20S位移表611-391液压千斤顶320T非计量器具反力载体一定数量和规格的预制配重块钢梁1根工字钢6根超高压油泵站DBS1.5M-T 额定压力 63MPa基准梁长 6000mmx宽 80mmx 高 80mm 方钢表2：钢梁和配重块规格名称匕梁分配梁配重块数量(根)16210长度(mm)10000120002000宽度(mm)4002001000高度(mm)1250630830 或 1000单根梁自重(kN)8030/单根梁荷载能力(kN)800080/堆载

17、平台总自重(kN)260/平台荷载能力(kN)8000/单块配重重量(kN)/40.67 或 49.00配重总量(kN)/数量X 40.67或数量X 49.00系统总加载能力(平台荷载能力与配重总量取小值)2640 (kN)5.7 单桩竖向抗压静载试验最大试验荷载单桩竖向抗压静教试验：最大试验荷载根据桩的承载力特征值设计要求确定，加 载量不小于承载力特征值的2倍U00kNx2=2200kN,试验时取2300kNo5.8 单桩竖向抗压静载试验加载与分级单桩竖向抗压静载试验：根据建筑基桩检测技术规范JGJ106-2014第4.3.4 款第1条，加载应分级进行，采用逐级等量加载，每级加载量为预估极限

18、荷载的1/10- 1/15,第一级可按照2倍分级荷载加载，本次试验将荷载分为10级，首级加教460kN、， 以后各级逐级加载230kN。5.9 单桩竖向抗压静载试验沉降相对稳定标准单桩竖向抗压静教试验：由于在工程桩上进行验收性检测，本次试验采用快速维 持荷载法。根据建筑基桩检测技术规范JGJ1062014规范条文说明4.3.54.3.6, 每级荷载施加后,应分别按第5min、15min、30min测读桩顶沉降量,以后每隔15min 测读一次桩顶沉降量，每级荷载至少维持lh后，若最后15min时间间隔的桩顶沉降增 量与相邻15min时间间隔的桩顶沉降增量相比未明显收敛时，应延长维持荷载时间， 直

19、至最后15min的沉降增量小于相邻15min的沉降增量时（即沉降收敛）可施加下一 级荷载。5.10 单桩竖向抗压静载试验终止加载5.10.1 单桩竖向抗压静载试验：根据建筑基桩检测技术规范JGJ106 2014 第4.3.7条，出现下列情况之一即可终止加载。1某级荷载作用下，桩顶沉降量大于前一级荷载作用下的沉降量的5倍，且桩 顶总沉降量超过40mm。2某级荷载作用下，桩顶沉降量大于前一级荷载作用下的沉降量的2倍，且经 24h尚未达到本规范第4. 3. 5条第2款相对稳定标准。3已达到设计要求的最大加载值且桩顶沉降达到相对稳定标准。4工程桩作锚桩时，锚桩上拔量已达到允许值。5荷载沉降曲线呈缓变型

20、时，可加教至桩顶总沉降量60 mm80mli1；当桩端阻 力尚未充分发挥时，可加载至桩顶累计沉降量超过80mm。5.11 单桩竖向抗压静载试验卸载与回弹观测5.11.1 单桩竖向抗压静教试验：根据建筑基桩检测技术规范JGJ106-2014 条文说明第4.3.54.3.6条，每级卸载量为加载时的两倍，卸载时每级荷载维持15min, 按第5min、15min测读桩顶沉降量后，即可卸下一级荷载。卸载至零后，应测读桩顶 残余沉降量,维持时间为lh,测读时间为5min、15 min、30min,以后每隔30min测 读一次。5.12 单桩竖向抗压静载试验数据整理、分析1根据沉降随荷载变化的特征确定：对于

21、陡降型QS曲线，应取其发生明显陡降 的起始点对应的荷载值。2根据沉降随时间变化的特征确定：应取SIgt曲线尾部出现明显向下弯曲的前 一级荷载值。3某级荷载作用下，桩顶沉降量大于前一级荷载作用下的沉降量的2倍，且经24h 尚未达到本规范第4. 3.5条第2款相对稳定标准，取前一级荷载。4对于缓变型QS曲线，宜根据桩顶总沉降量确定，取S=40mm对应的荷载值; 对D (D为桩端直径)大于等于800mm的桩，可取S=0.05D对应的荷载值；当桩长大 于40m时，宜考虑桩身弹性压缩量。5不满足本条第14款情况时，桩的竖向抗压极限承载力宜取最大加载值。5.13 单桩竖向抗拔静载试验依据建筑基桩检测技术规

22、范(JGJ 106-2014)o5.14 单桩竖向抗拔静载试验方法本次试验是在工程桩上进行桩的验收性检测，采用慢速维持荷载法。5.15单桩竖向抗拔静载试验设备计量器具设备名称型号全自动静力教荷试验仪JCQ503B位移表2611-391油压传感器CYB20S油压千斤顶300T非计量器具超高压油泵站DBS-0.8-73 型、工作压力 73MPa基准梁6000mmx80mmx80mm 方钢 2 根5.16 单桩竖向抗拔静载试验最大试验荷载根据建筑基桩检测技术规范JGJ1062014第4.1.3条，最大加载量为单桩竖向 抗拔承载力特征值设计要求的2倍。本工程单桩竖向抗拔承载力特征值设计要求为 500k

23、N,最大试验荷载应不小于500x2=1000kN,试验时取UOOkN。5.17 单桩竖向抗拔静载试验加载与分级根据建筑基桩检测技术规范JGJ1062014第5.3.2条，分级荷载宜为最大加载 量或预估极限承载力的1/10,第一级可取分级荷载的2倍加载。本次试验首级加载 220kN,以后各级各加载UOkN。5.18 单桩竖向抗拔静载试验上拔相对稳定标准根据建筑基桩检测技术规范JGJ106-2014第5.3.2条，每级荷载施加后按第5、 15、30、45、60min测读桩顶上拔量，以后每隔30min测读一次。当每一小时内桩顶 上拔量不超过0.1mm,并连续出现两次（从分级荷载施加后第30min开始，按1.5h连 续三次每30min的上拔观测值计算）时，认为桩顶上拔速率达到相对稳定标准，可施 加下一级荷载。5.19 单桩竖向抗拔静载试验终止加载根据建筑基桩检测技术规范JGJ106-2014第5.3.3条，出现下列情况之一即可 终止加载。X在某级荷载作用下，桩顶上拔量大于前一级上拔荷载作用下的上拔量的5倍。2按桩顶上拔量控制，当累计桩顶上拔量超过100mm。3按钢筋抗拉强度控制，钢筋应力达到钢筋强度设计值，或某根钢筋拉断。4对于工程桩验收检测，达到设计或抗裂要求的最大上拔量或上拔荷载值。5.20 单桩竖向抗拔静载试验卸载与回弹观测根据建筑基桩检测技术规范JGJ1