凤祥名居11栋地基检测方案

第20页共19页GXCTC广西建筑工程质量检测中心GuangxiConstructionTestingCentre凤祥名居11栋(1#～11#)旋挖灌注桩工程基桩质量检测方案联系人：廖泓联系电话制单位：广西壮族自治区建筑工程质量检测中心单位地址：南宁市北大南路6号编制日期：2013年09月06日单位简介广西壮族自治区建筑工程质量检测中心是广西壮族自治区住房和城乡建设厅直属的事业单位，获得中国实验室国家认可委员会的《实验室认可证书》和《检查机构认可证书》，是我区目前唯一同时获得这两项认可的建筑工程质量检测机构。我中心是区内规模最大、项目最全、技术人员最多、检测仪器设备最先进的综合性检测机构，能为建筑工程质量提供科学、公正、权威的检测数据和结论。中心秉承公正科学、诚信守法、质量为本、优质高效的质量方针，是客户确保工程质量，赶工期最理想的选择。目录1工程概况 42检测目的 43检测依据 54检测数量 54.1单桩竖向抗压静载荷试验数量 54.2低应变法检测数量 54.3声波透射法检测数量 54.4单体工程地基基础检测汇总表 65单桩竖向抗压静载荷试验要点 65.1堆载法 65.1.1桩头处理 65.1.2压重平台反力装置 75.1.3荷载测量装置 75.1.4沉降测量装置 85.1.5系统检查 85.1.6现场检测 8试验加卸载方式 8试验加卸载步骤 8终止加载条件 95.1.7检测数据分析 9确定单桩竖向抗压极限承载力 9单桩竖向抗压极限承载力统计值确定 10单桩竖向抗压承载力特征值确定 106低应变法检测要点 106.1低应变反射波法原理 106.2桩头处理 106.3测试参数设定 116.4传感器安装和激振操作 116.5检测数据的分析与判定 127声波透射法检测要点 127.1检测方法 127.2声波管的埋设及要求 137.3现场测试 147.3.1检测前的准备工作 147.3.2现场检测步骤 147.4数据分析与判断 158拟投入检测人员 169本检测项目拟配备检测设备 1710检测工期 1711需要委托方配合事项 1712桩基检测安全文明保证措施 18凤祥名居11栋(1#～11#)旋挖灌注桩工程基桩质量检测方案1工程概况凤祥名居11栋(1#～11#)采用旋挖灌注桩，桩径为1000mm,单桩竖向抗压承载力特征值为5000kN。委托方拟委托我中心对该工程桩基进行质量检测，现根据设计图纸和国家相关规范，特制定本方案。各单位工程桩基概况表序号工程部位桩型类型总桩数(根)桩径(mm)单桩承载力特征值(kN）11#楼旋挖桩摩擦端承桩791000500022#楼旋挖桩摩擦端承桩791000500033#楼旋挖桩摩擦端承桩901000500044#楼旋挖桩摩擦端承桩901000500055#楼旋挖桩摩擦端承桩901000500066#楼旋挖桩摩擦端承桩901000500077#楼旋挖桩摩擦端承桩901000500088#楼旋挖桩摩擦端承桩821000500099#楼旋挖桩摩擦端承桩81100050001010#楼旋挖桩摩擦端承桩82100050001111#楼旋挖桩摩擦端承桩81100050002检测目的（1）采用单桩竖向抗压静载试验，判定竖向抗压承载力是否满足设计要求。（2）采用低应变法，检测桩身缺陷及其位置，判定桩身完整性类别。（3）采用声波透射法，检测灌注桩桩长、桩身混凝土强度、桩底沉渣厚度，判断或鉴别桩端岩土性状，判定桩身完整性类别。3检测依据3.1甲方提供的本工程地质详勘报告及设计单位完成的相关图纸；3.2《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)；3.3《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106－2003）；3.4《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）3.5《桩承载力自平衡测试技术规程》DB45/T564-20093.6国家和行业颁布的有关检测规范和标准。4检测数量4.1单桩竖向抗压静载荷试验数量根据《建筑基桩检测技术规范》(JGJ106-2003)第3.3.5条规定：对单位工程内且在同一条件下的工程桩，当符合下列条件之一时（1、设计等级为甲级的桩基；2、地质条件复杂、桩施工质量可靠性低；3、本地区采用的新桩型或新工艺；4、挤土群桩施工产生挤土效应。），应采用单桩竖向抗压承载力静载试验进行验收检测。抽检数量不应少于总桩数的l%，且不少于3根；当总桩数在50根以内时，不应少于2根。4.2低应变法检测数量《建筑基桩检测技术规范》(JGJ106-2003)第3.3.4条规定：混凝土桩的桩身完整性检测的抽检数量应符合下列规定：a、柱下三桩或三桩以下的承台抽检桩数不得少于1根。b、设计等级为甲级，或地质条件复杂。成桩质量可靠性较低的灌注桩，抽检数量不应少于总桩数的30%，且不得少于20根；其他桩基工程的抽检数量不应少于总桩数的20%，且不得少于10根。4.3声波透射法检测数量《建筑基桩检测技术规范》(JGJ106-2003)第3.3.4条及南宁市城乡建设委员会文件《南建质安【2011】46号》文规定：对于端承型大直径灌注桩，除采用低应变法检测桩身完整性以外，还应依据规范选用钻芯法或声波透射法对部分受检桩进行桩身完整性检测，抽检数量不应少于总桩数的10%。4.4单体工程地基基础检测汇总表序号楼号总桩数量单桩竖向抗压承载力静载试验低应变抽样数量(根)声波透射法抽样数量(根)特征值(kN)极限值(kN)最大堆载量(kN)抽样数量(根/点)11#楼7950001000012000379822#楼7950001000012000379833#楼9050001000012000390944#楼9050001000012000390955#楼9050001000012000390966#楼9050001000012000390977#楼9050001000012000390988#楼8250001000012000382999#楼815000100001200038191010#楼825000100001200038291111#楼815000100001200038195单桩竖向抗压静载荷试验要点5.1堆载法5.1.1桩头处理混凝土桩桩头处理应先凿掉桩顶部的松散破碎层和低强度混凝土，露出主筋，冲洗干净桩头后再浇注桩帽，桩帽浇注可参考图5-1进行，并符合下列规定：（1）桩帽顶面应水平、平整、桩帽中轴线与原桩身上部的中轴线严格对中，桩帽面积大于或等于原桩身截面积。（2）距桩顶1.5倍桩径范围内设置箍筋，间距不宜大于150mm。桩帽应设置钢筋网片3～5层，间距80～150mm。（3）桩帽混凝土强度等级宜比桩身混凝土提高1～2级，且不得低于C30。φφ(8~12)@(100~150)网格平整后场地静载承台原桩身原桩身主筋>500试坑坑底D1.2D图5-1静载试验桩桩帽设计示意图（单位：mm）5.1.2压重平台反力装置压重平台反力装置（俗称堆载法）由混凝土配重块、次梁、主梁、千斤顶等构成压重不得少于预估最大试验荷载的1.2倍，且压重宜在试验开始之前一次加上，并均匀稳固的放置于平台之上。当压重在试验前一次加足可能会造成支墩下地基土破坏时，少部分压重可在试验过程中加上，试验过程中应保证压重不小于试验荷载的1.2倍。压重平台支墩施加于地基土的压应力不宜大于地基土承载力特征值的1.5倍。如果现场地基土承载力较低时，需要进行换填处理。次梁次梁主梁支承墩支承墩千斤顶千斤顶图5-2堆载试验装置示意图5.1.3荷载测量装置静载试验均采用千斤顶与油泵相连的形式，由千斤顶施加荷载。通过并联于千斤顶油路的压力表测定油压，根据千斤顶率定曲线换算荷载。为保证静载试验测量精度，压力表准确度等级应优于或等于0.4级（即压力表的示值误差不大于0.4%）。当采用两台及两台以上千斤顶加载时，为了避免受检桩偏心受荷，千斤顶型号、规格应相同且应并联同步工作。5.1.4沉降测量装置直径或边宽大于500mm的桩，应在其两个方向对称安置4个百分表或位移传感器，直径或边宽小于等于500mm的桩可对称安置2个百分表或位移传感器。沉降测量采用50mm大量程百分表，沉降测量误差不大于0.1%FS，分辨力优于或等于0.01mm。5.1.5系统检查在所有试验设备安装完毕之后，应进行一次系统检查。其方法是对试桩施加一较小的荷载（总荷载的5%左右）进行预压，其目的是消除整个量测系统和被检桩本身由于安装、桩头处理等人为因素造成的间隙而引起的非桩身沉降；排除千斤顶和管路中之空气；检查管路接头、阀门等是否漏油等。如一切正常，卸载至零，待百分表显示的读数稳定后，并记录百分表初始读数，即可开始进行正式加载。5.1.6现场检测静载试验采用慢速维持荷载法。试验加卸载方式试验加卸载方式应符合下列规定：（1）加载应分级进行，采用逐级等量加载；分级荷载宜为最大加载量或预估极限承载力的1/10，其中第一级可取分级荷载的2倍。（2）卸载应分级进行，每级卸载量取加载时分级荷载的2倍，逐级等量卸载。（3）加、卸载时应使荷载传递均匀、连续、无冲击、每级荷载在维持过程中的变化幅度不得超过分级荷载的±10%。试验加卸载步骤试验加、卸载步骤应符合下列规定：（1）每级荷载施加后按5、15、30、45、60min测读桩顶沉降量，以后每隔30min测读一次，每次测读值记录入试验记录表。（2）试桩沉降相对稳定标准：每一小时内的桩顶沉降量不超过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的沉降观测值计算)。（3）当桩顶沉降速率达到相对稳定标准时，再施加下一级荷载。（4）卸载时，每级荷载维持1h，按第15、30、60min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3h，测读时间为第15、30min，以后每间隔30min测读一次。终止加载条件当出现下列情况之一时，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沉降量的5倍。（注：当桩顶沉降能相对稳定且总沉降量小于40mm时，宜加载至桩顶总沉降量超过40mm。）（2）某级荷载作用下，桩的沉降量大于前一级荷载作用下沉降量的2倍，且经24h尚未达到相对稳定标准。（3）已达到设计要求的最大加载量。5.1.7检测数据分析确定单桩竖向抗压极限承载力单桩竖向抗压极限承载力Qu按下列方法综合分析确定：（1）根据沉降随荷载变化的特征确定：对于陡降型Q-s曲线，单桩竖向抗压极限承载力取其发生明显陡降的起始点所对应的荷载值。（2）根据沉降随时间变化的特征确定：取s-lgt曲线尾部出现明显向下弯曲的前一级荷载值。（3）如果在某级荷载作用下，桩顶沉降量大于前一级荷载作用下沉降量的2倍，且经24h尚未达到稳定标准，在这种情况下，单桩竖向抗压极限承载力取前一级荷载值。（4）对于缓变型Q-s曲线可根据沉降量确定，宜取s=40mm对应的荷载值；当桩长大于40m时，宜考虑桩身弹性压缩量；对直径大于或等于800mm的桩，可取s=0.05D对应的荷载值。（5）如果因为已达加载反力装置或设计要求的最大加载量，桩的竖向抗压极限承载力取为不小于实际最大试验荷载值。单桩竖向抗压极限承载力统计值确定单桩竖向抗压极限承载力统计值的确定应符合下列规定：（1）参加统计的试桩结果，当满足其极差不超过平均值的30%时，取其平均值为单桩竖向抗压极限承载力。（2）当极差超过平均值的30%时，应分析极差过大的原因，结合工程具体情况综合确定，必要时可增加试桩数量。（3）对桩数为3根或3根以下的柱下承台，或工程桩抽检数量少于3根时，应取低值。单桩竖向抗压承载力特征值确定单位工程同一条件下的单桩竖向抗压承载力特征值Ra应按单桩竖向抗压极限承载力统计值的一半取值。6低应变法检测要点6.1低应变反射波法原理在桩身顶部进行竖向激振，弹性波沿着桩身向下传播，当桩身存在明显波阻抗差异的界面(如桩底、断桩和严重离析、夹层等部位)和桩身截面积变化(如缩径或扩径)部位，将产生反射波。采用FDP204PDA一体化浮点动测仪将反射波经接收放大、滤波和数据处理，自动记录存储反射波形，再进行计算和分析，可识别来自桩身不同部位的反射信息，以判断桩身完整性和桩身缺陷的程度及位置。6.2桩头处理桩顶条件和桩头处理好坏直接影响测试信号的质量。对低应变动测而言，判断桩身阻抗相对变化的基准是桩头部位的阻抗。因此，要求受检桩桩顶的混凝土质量、截面尺寸应与桩身设计条件基本等同。灌注桩应凿去桩顶浮浆或松散、破损部分，并露出坚硬的混凝土表面桩顶表面应平整干净且无积水；应将敲击点和响应测量传感器安装点部位磨平，磨平位置如图6-1所示。对于预应力管桩，当法兰盘与桩身混凝土之间结合紧密时，可不进行处理，否则，应采用电锯将桩头锯平。当桩头与承台或垫层相连时，相当于桩头处存在很大的截面阻抗变化，对测试信号会产生影响。因此，测试时桩头应与混凝土承台断开；当桩头侧面与垫层相连时，除非对测试信号没有影响，否则应断开。实心桩空心桩传感器安装点激振锤击点图6-1实心桩空心桩传感器安装点激振锤击点6.3测试参数设定桩长参数应以实际记录的施工桩长为依据，按测点至桩底的距离设定。测试前桩身波速可根据本地区同类桩型的测试值初步设定。根据前面测试的若干根桩的真实波速的平均值，对初步设定的波速调整。对于时域信号，采样频率越高，则采集的数字信号越接近模拟信号，越有利于缺陷位置的准确判断。一般应在保证测得完整信号（时段2L/c+5ms，1024个采样点）的前提下，选用较高的采样频率或较小的采样时间间隔。6.4传感器安装和激振操作（1）传感器用耦合剂粘结时，粘结层应尽可能薄。激振以及传感器安装均应沿桩的轴线方向。（2）激振点与传感器安装点应远离钢筋笼的主筋，其目的是减少外露主筋振动对测试产生干扰信号。若外露主筋过长而影响正常测试时，应将其割短。（3）为了减小三维尺寸效应引起的干扰，传感器安装点最好布置在距桩中心约2/3半径R位置，激振点布置在桩中心；空心桩尽量使安装点与激振点平面夹角等于或略大于90°。传感器安装点、锤击点布置见图6-1所示。（4）根据现场选取锤的重量及锤头材料。锤头质量较大或刚度较小时，适合于获得长桩桩底信号或下部缺陷的识别；锤头较轻或刚度较大时，适宜于桩身浅部缺陷的识别及定位。（5）桩径较大时，桩截面各部位的运动不均匀性也会增加，桩浅部的阻抗变化往往表现出明显的方向性。故应增加检测点数量，通过各接收点的波形差异，大致判断浅部缺陷是否存在方向性。6.5检测数据的分析与判定桩身完整性类别应结合缺陷出现的深度、测试信号衰减特性以及设计桩型、成桩工艺、地质条件、施工情况，按本规范表3.5.1的规定和表8.4.3所列实测时域或幅频信号特征进行综合分析判定。表3.5.1桩身完整性分类表桩身完整性类别分类原则Ⅰ类桩桩身完整Ⅱ类桩桩身有轻微缺陷，不会影响桩身结构承载力的正常发挥Ⅲ类桩桩身有明显缺陷，对桩身结构承载力有影响Ⅳ类桩桩身存在严重缺陷表8.4.3桩身完整性判定类别时域信号特征幅频信号特征Ⅰ2L/c桩底谐振峰排列基本等间距，其相邻频差Δf≈c/2LⅡ2L/c桩底谐振峰排列基本等间距，其相邻频差Δf≈c/2L，轻微缺陷产生的谐振峰与桩底谐振峰之间的频差Δf′>c/2LⅢ有明显缺陷反射波，其他特征介于Ⅱ类和Ⅳ类之间Ⅳ2L/c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Δf′>c/2L，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7声波透射法检测要点7.1检测方法声波透射法基本方法是：基桩成孔后，灌注混凝土之前，在桩内预埋若干根声测管作为声波发射和接收换能器的通道，在桩身混凝土灌注若干天后开始检测，用声波检测仪沿桩的纵轴方向以一定的间距逐点检测声波穿过桩身各横截面的声学参数,然后对这些检测数据进行处理、分析和判断,确定桩身混凝土缺陷的位置、范围、程度，从而推断桩身混凝土的连续性、完整性和均匀性状况，评定桩身完整性等级。7.2声波管的埋设及要求（1）声测管的埋设数量由桩径大小决定，应符合下列要求：（a）D≤800mm，2根管。（b）800mm＜D＜2000mm，不少于3根管。（c）D＞2000mm，不少于4根管。式中D——受检桩设计桩径。（2）声测管之间应保持平行，否则对测试结果造成很大影响。（3）声测管应沿桩截面外侧呈对称形状布置，按图8-1所示的箭头方向顺时针旋转依次编号。北12 132北121321234沿直径布置 呈三角形布置 呈四方形布置D≤800mm 800mm<D≤2000mm D>2000mm图8-1测管布置图（注：图中阴影为声波的有效检测范围）（4）声测管应下端封闭、上端加盖、管内无异物；声测管连接处应光滑过渡，管口应高出桩顶100mm以上，且各声测管管口高度宜一致。（5）声测管应采用外径为60mm，内径为53mm（6）声测管节段连接必须有足够的强度和刚度，保证声测管不致因受力而弯折、脱开；有足够的水密性，在较高的静水压力下，不漏浆；接口内壁保持平整通畅，不应有焊渣、毛刺等凸出物，以免妨碍换能器的上、下移动。（7）声测管一般用焊接或绑扎的方式固定在钢筋笼内侧，在成孔后，灌注混凝土之前随钢筋笼一起放置于桩孔中，声测管应一直埋到桩底，声测管底部应密封，如果受检桩不是通长配筋，则在无钢筋笼处的声测管间应设加强箍，以保证声测管的平行度。安装完毕后，声测管的上端应用螺纹盖或木塞封口，以免落入异物，阻塞管道。7.3现场测试7.3.1检测前的准备工作（1）调查、收集待检工程及受检桩的相关技术资料和施工记录，确认受检桩混凝土强度至少达到设计强度的70%，且不小于15MPa。混凝土达到28d强度的70%一般需要两周左右的时间。（2）检查测试系统的工作状况。（3）将伸出桩顶的声测管切割到同一标高，测量管口标高，作为计算各测点高程的基准。并向管内注入清水，封口待检。（5）在放置换能器前，先用直径与换能器略同的圆钢作吊绳。检查声测管的通畅情况，以免换能器卡住后取不上来或换能器电缆被拉断，造成损失。对局部漏浆或焊渣造成的阻塞可用钢筋导通。（6）用钢卷尺测量桩顶面各声测管之间外壁净距离，作为相应的两声测管组成的检测剖面各测点测距，测试误差小于1%。7.3.2现场检测步骤现场的检测过程一般分两个步骤进行，首先是采用平测法对全桩各个检测剖面进行普查，找出声学参数异常的测点。然后，对声学参数异常的测点采用加密测试、斜测或扇形扫测等细测方法进一步检测，这样一方面可以验证普查结果，另一方面可以进一步确定异常部位的范围，为桩身完整性类别的判定提供可靠依据。（1）平测普查平测普查可以按照下列步骤进行：将多根声测管以两根为一个检测剖面进行全组合（共有C2n个检测剖面，n为声测管数），并按图8-1进行剖面编码。将发、收换能器分别置于某一剖面的两声测管中，并放至桩的底部，保持相同标高，自下而上将发、收换能器以相同的步长向上提升，如图8-2所示。每提升一次，进行一次测试，实时显示和记录测点的声波信号的时程曲线，读取声时、首波幅值，重点是声时和波幅，同时也要注意实测波形的变化。在同一桩的各检测剖面的检测过程中，声波发射电压和仪器设置参数应保持不变。TTTRR图8-2平测普查T—发射换能器，R—接收换能器（2）对可疑测点的细测（加密平测、斜测）通过对平测普查的数据分析，根据声时、波幅和主频等声学参数相对变化及实测波形的形态，找出可疑测点。对可疑测点，先进行加密平测（换能器提升步长为10-20cmTR TRTRR（a）（b）图8-3 斜测细查（a）单向斜测；（b）交叉斜测T—发射换能器，R—接收换能器7.4数据分析与判断桩身完整性类别应结合桩身混凝土各声学参数临界值。PSD判据、混凝土声速低限值以及桩身质量可疑点加密测试（包括斜测或扇形扫测）后确定的缺陷范围，按本规范表3.5.1的规定和表10.4.7的特征进行综合判定。 表3.5.1桩身完整性分类表桩身完整性类别分类原则Ⅰ类桩桩身完整Ⅱ类桩桩身有轻微缺陷，不会影响桩身结构承载力的正常发挥Ⅲ类桩桩身有明显缺陷，对桩身结构承载力有影响Ⅳ类桩桩身存在严重缺陷表10.4.7类别特征Ⅰ各检测剖面的声学参数均无异常，无声速低于低限值异常。Ⅱ某一检测剖面个别测点的声学参数出现异常，无声速低于低限值异常。Ⅲ某一检测剖面连续多个测点的声学参数出现异常；两个或两个以上检测剖面在同一深度测点的声学参数出现异常；局部混凝土声速出现低于低限值异常。Ⅳ某一检测剖面连续多个测点的声学参数出现明显异常；两个或两个以上检测剖面在同一深度测点的声学参数出现明显异常；桩身混凝土声速出现普遍低于低限值异常或无法检测首波或声波接收信号严重畸变。8拟投入检测人员序号姓名职称本次检测职务岗位证书1廖泓高级工程师项目负责人45010000552黄甫实工程师试验人员45010000753卢才植工程师试验人员45010000534黄龙工程师试验人员45010000625黄育行助理工程师试验人员45010000596黄绍龙助理工程师试验人员45010000647覃倬工程师试验人员45010000688秦俭助理工程师试验人员4501000072说明：以上人员均持有广西壮族自治区建设厅颁发的广西建设工程质量检测人员上岗证书（执业范围：广西全区）9本检测项目拟配备检测设备仪器型号数量用途备注一、竖向抗压静载试验静载①千斤顶630t8台静载②电动油泵63MPa2台静载③钢梁组合平台2套静载④精密压力表0-60MPa2个静载eq\o\ac(○,5)百分表0-50mm8个静载二、基桩动测试验一体化浮点动测仪Rsm-P