检测方案桩自平衡、低应变、超声波

编制单位：广西XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX建筑工程质量检测中心是XXXXXX住房和城乡建设厅直属的事业单位，获得中国试验室我国认可委员会的《试验室认可证书》和《检查机构认可证书》,是我区当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XX内规模最大、项目最全、技术人员最多、检测仪器设施最先进的综合性检测机构，能为建筑工程质量供应科学、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，赶工期最抱负的选择。 3 4 4 4 6 6 75.3自平衡法试验装置 75.4试验方法 95.5试验设施安装及试验工作 106低应变法检测要点 6.1低应变反射波法原理 6.2桩头处理 126.3测试参数设定 6.4传感器安装和激振操作 6.5检测数据的分析与判定 7声波透射法检测要点 7.1检测方法 7.2声波管的埋设及要求 7.3现场测试 167.3.1检测前的预备工作 7.3.2现场检测步骤 7.4数据分析与推断 8本检测项目拟配备检测设施 9检测工期 1工程概况XXXXXXXXX位于XXXXXX,由XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX投资建设。该工程为框架结构建筑，采纳人工挖孔灌注桩基础，总桩数为129XXXXXXXXXXXXXX拟托付我中心对该工程基桩进行检测，现依据设计图纸和我国相关法律规范，特制定本方案。(2)采纳低应变法检测桩身缺陷及其位置，判定桩身完整性类别。(3)采纳声波透射法检测灌注桩桩身缺陷及其位置，判定桩身完整(1)设计图纸；(4)我国和行业颁布的有关检测法律规范和标准；(5)有关法规及标准。(1)自平衡静载荷试验数量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、地质条件简单、桩施工质量牢靠性低；3、本纳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1%,且很多于3根；当总桩数在50根以内时，不应少于2根。本工程总桩数为129根，抽检数量分别为3根。单桩承载力特征值及参数如下表，检测试桩位置由设计、业主、监理等参建各方在现场共同序号桩类型桩径(mm)扩大头直径单桩设计承载力设计值(kN)11根21根31根(2)低应变法检测数量测技术法律规范》(JGJ106-2003)第条规定：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，或地质条件简单。成桩质量牢靠性较低的灌注桩，抽检数量不应少于总桩数的30%,且不得少于20根。按法律规范和设计图纸要求，采纳低应变法检测，抽检数量为：a、承台下桩数≤3根时，抽捡数为1根；b、承台下桩数大于等于4根小于7根时，抽捡数为2根；c、承台下桩数大于等于7根小于11根时，抽捡数为3根；d、承台下桩数大于等于11根小于14根时，抽捡数为4根；e、承台下桩数大于等于14根小于17根时，抽捡数为5根。本工程总桩数为129根，桩数≤3根的承台有77个，桩数大于等于4根小于7根的承台有2个，桩数大于等于7根小于11根的承台有0个，桩数大于等于11根小于14根的承台有0个，桩数大于等于14根小于17根的承台有2个，低应变抽检数量为91根工程桩，检测试桩位置由设计、业主、监理等参建各方在现场共同选定。(3)声波透射法检测数量《建筑基桩检测技术法律规范》(JGJ106-2003)第条及来宾市住房和城乡建设委员会文件《来建发【2022】217号》文规定：对于端承型大直径灌注桩，除采纳低应变法检测桩身完整性以外，还应依据法律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%。本工程总桩数为129根，抽检数量为13根。抽检桩号由设计、业主、监理等参建各方在现场共同选定。5.1试验原理压管以及所需的其他测试装置(位移、应变等)从桩体引到地面，然后灌通过对加载力与这些参数(位移、应变等)之间关系的计算和分析，我们自平衡法由1960年月的以色列AfarVasela公司开创并于1979年自治区地方标准，于2022年1月19日广西技术监督局准予发布，2022年2月23日正式实施。法都是采纳油压千斤顶在试验桩桩顶施加荷载，而千斤顶的反力，前者通过反力架上的堆重与之平衡，后者通过反力架将反力传给锚桩，与锚桩的抗拔力平衡。其存在的主要问题是：前者必需解决几百吨甚至上千吨的荷载来源、堆入及运输问题，后者必需设置多根锚桩及反力大梁，不但所需费用昂贵，时间较长，而且易受吨位和场地条件的限制，以致很多大吨位桩和特殊场地的桩(如山地、桥桩)的承载力往往得不有效检验，自平衡(1)工期短对摩擦桩荷载箱埋设后待混凝土达到肯定(70%左右)强度且满意法律规范规定的休止期后即可进行试验，对于嵌岩端承桩，可用在混凝土中加早强剂的方法使测试时间提前达到设计强度，并且多根桩(2)材料省试桩完全按工程桩制作，桩顶无需特殊处理，也不需露出地面，对于有地下室的桩基础，与其它试桩法相比，桩长减小很多(3)场地小因为无需笨重的反力架和大量的“堆载”,加载只需几台高压油泵，占用场地微小，且不受场地条件和天气条件的限制。测试时只要能爱护在试桩四周10米内无较大的震惊，施工可照常进行。且不需要对场地内的运输道路进行特殊的铺设，节约了场地平整和道路铺设的大自平衡法试验装置主要包括：加载系统、预埋设荷载箱、数据采集系统、力学传感装置。试验装置安装总体概况如如图1所示，位移测试装置如图2所示。图1试验装置总体概况图2位移测试装置(1)加载系统形式等参数，依据试验桩的实际状况定制依据项目资料，抗压试验的荷载箱端面将设计锥形体，对灌注时产生的浮浆起导流作用，避开浮浆存积在荷载箱端面，从而保证了试验位移数据的精确性，同时也保证(2)预埋设荷载箱a)为避开桩体因加载产生应力集中而破坏，荷载箱四周钢筋笼箍筋适c)依据甲方供应的地勘资料计算和该工程桩特点，本工程18根试验(3)数据采集系统(4)数据传感装置以简化安装过程并提高检测精度。检测点截面引出若干组位移丝(通常3组),到桩顶后，用一特定装置将这些位移丝进行固定，并读取这些位移的位移丝将穿在钢管中引至地面。先进的位移传感器固定结构的设计和5.4试验方法(1)加载方法如原理所述：以流体为加载介质，向埋设于桩基内肯定深度位置(端承桩放桩底)的荷载箱中加压，从而对荷载箱上下两部分桩体同时施加载为保证试验数据和试验结论的可比性，加载详细方法(包括加载级别、加载时间、稳定状态推断条件、停止加载条件以及卸载步骤等)应符合相试验消失意外状况时，应准时与设计单位和托付单位进行沟通，以保证试验相关各方对意外状况的同等的知情权，并就试验的以后进程达成共(2)试验加/卸载方法纳慢速载荷维持法进行加载，最大加载荷载为单桩承载力特征值的2倍。每级荷载施加后按第5min、15min、30min、45min、60min测读位移值，以后每隔30min测读一次。位移相对稳定标准：每1h内的位移量不超过0.1mm,并连续消失两次(从分级荷载施加后第30min开头，按1.5h连续三次每30min的位卸载时，每级荷载维持1h,按第15min、30min、60min测读位移h,测读时间为第15min、30min,以后每隔30min测读一次。(1)前期预备(2)现场安装工作即将荷载箱翻过来，在底面灌倒混凝土，并用钢筋条将混凝土充实使用的混凝土标号等同或高于与桩身混凝土标号，该工作由甲方要求施工(3)试验工作(4)检测期间留意事项b)现场应保证不间断供电(380V、220V两种电源)依据以上工作，有关单位的分工表如下：荷载箱及传感器现场安装1托付单位供应混凝土并实施浇注2检测单位供应现场指导，托付单位实施3布置位移丝、位移丝护管和加压油管由检测单位实施4安装荷载箱截面处的注浆管由检测单位实施5荷载箱上下位置钢筋笼横箍加检测单位供应现场指导，托付单位实施6标记各个管线检测单位实施7桩孔清孔后吊放钢筋笼、浇灌桩身混凝土托付单位实施现场试验8托付单位实施9检测单位供应现场指导，托付单位实施现场检测仪器搭设检测单位实施现场检测检测单位实施，托付单位保证供电和作业环境检测装置拆卸检测单位实施灌浆工作由检测单位实施，现场灌浆设施的搬运和水电供应由托付单位供应。6.1低应变反射波法原理明显波阻抗差异的界面(如桩底、断桩和严峻离析、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。采纳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，自动纪录存储反射波形，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，推断桩身阻抗相对变化的基准是桩头部位的阻抗。所以，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桩长参数应以实际纪录的施工桩长为依据，按测点至桩底的距离设定。测试前桩身波速可依据本地区同类桩型的测试值初步设定。依据前(时段2L/c+5ms,1024个采样点)的前提下，选用较高的采样频率或(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(2)激振点与传感器安装饰应远离钢筋笼的主筋，其目的是削减外(3)为了减小三维尺寸效应引起的干扰，传感器安装饰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；空心桩尽量使安装饰与激振点平面夹角等于或略大于90°。传感器安装饰、锤击点布置见(4)依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，相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匀称性也会增加，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，大致推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消失的深度、测试信号衰减特性以及设计桩型、成桩工艺、地质条件、施工状况，按本法律规范表的规定和表所列实测时域或幅频信号特征进行综合分析判定。桩身完整性类别分类原则I类桩桩身完整Ⅱ类桩桩身有稍微缺陷，不会影响桩身结构承载力的正常发挥桩身有明显缺陷，对桩身结构承载力有影响IV类桩桩身存在严峻缺陷类别时域信号特征幅频信号特征I2L/c时刻前无缺陷反射波，有Ⅱ△f≈c/2L,稍微缺陷产生的谐振峰与桩底Ⅲ有明显缺陷反射波，其他特征介于Ⅱ类和IV类之间或因桩身浅部严峻缺陷使波形或因桩身浅部严峻缺陷只消失单一谐振峰，无桩底谐振峰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放射和接收换能器的通道，在桩身混凝土灌注若干天后开头检测，用声波检测仪沿桩的纵轴方向以肯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、(1)声测管的埋设数量由桩径大小打算，应符合下列要求(b)800mm<D<2000mm,很多于3根管。(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外形布置，按图8-1所示的箭头北图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(5)声测管应采纳外径为60mm,内径为53mm的钢管。(6)声测管节段连接必需有充足的强度和刚度，保证声测管不致因接口内壁保持平整通畅，不应有焊渣、毛刺等凸出物，以免阻碍换能器声测管底部应密封，假如受检桩不是通长配筋，则在无钢筋笼处的声测(1)调查、收集待检工程及受检桩的相关技术资料和施工纪录，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(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(6)用钢卷尺测量桩顶面各声测管之间外壁净距离，作为相对应的两现场的检测过程一般分两个步骤进行，首先是采纳平测法对全桩各个检测剖面进行普查，找出声学参数特别的测点。然后，对声学参数特别的测点采纳加密测试、斜测或扇形扫测等细测方法进一步检测，这样(1)平测普查平测普查能够依据下列步骤进行：将多根声测管以两根为一个检测剖面进行全组合(共有C²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，实时显示和纪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，同时也要留意实测波形的变化。在同一桩的各检测剖面的检测过程中，声波放射电压和仪器设置参数应保持不变。T—放射换能器，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，依据声时、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10-20cm),核实可疑点的特别状况，并确定特别部位的纵向范围。再用斜测法对特别点缺陷的严峻状况进行进一步的探测。斜测分为单向斜测和交叉斜测(如图8-3所示)。T—放射换能器，R—接收换能器7.4数据分析与推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，按本法律规范表的规定和表的特征进行综合判定。桩身完整性