桩基检测方案

5地块项目基桩试验检测方案编制审核交通大学工程检测有限公司2019年7月5地块项目

基桩试验检测方案5地块项目，采用机械旋挖钻孔灌注桩基础，设计桩身混凝土强度等级为C40建筑场地地层从上而下主要为：黄土状粉土层，马兰黄土层，离石黄土层，砂岩层。桩基设计等级为甲级。现将桩基试验方案分述如下：一、试验依据1、 《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008；2、 《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011；3、 《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2014；4、 设计施工图等有关资料。二、检测内容1、静载荷试验受委托方要求，对该工程基桩进行单桩竖向抗压静载荷试验检测，确定单桩竖向抗压承载力是否满足设计要求。静载试验前对该试验桩及锚桩进行低应变检测。静载荷试验检测数量每单体结构为3根。选取桩平面位置见附图。所选试验桩参数如下：静载试验桩参数

楼号桩型强度等级承载力特征值（kN）承载力极限值（kN）4-1ZH09C40550011000ZH106150123004-2ZH09C40625012400ZH107700154004-3ZH09C4048009600ZH105300106004-4ZH08C4048009600ZH095800116004-5ZH08C40460092004-6ZH08C4043008600ZH08a5400108004-7ZH09C40560011600ZH106700134004-10ZH09C40570011400ZH10640012800注意：附件中锚桩图1适用于1#、2#、4#、6#、7#、10#楼；锚桩图2适用于3#、5#楼。2、低应变动力检测受委托方要求，对5地块项目所有基桩进行低应变动力检测，判定桩身完整性是否满足设计及规范要求。检测数量为全检。3、声波透射法检测受委托方要求，对5地块项目基桩进行声波透射法检测，判定桩身完整性是否满足设计及规范要求。检测数量至少为桩基数量的10%。三、试验方法及原理1、基桩静载荷试验本次单桩竖向抗压静载荷试验检测，采用慢速维持荷载法，荷载测量由维系在千斤顶上的油压表控制。沉降观测，由直径两个方向对称安装4块大量程百分表测读沉降，沉降测定平面离桩顶距离为20cm。试桩与锚桩间距见下表,试验检测桩桩顶标高，与工程桩相同。依据《建筑基桩检测技术规范》JGJ106－2014，反力采用锚桩横梁反力装置。试验加载，采用4台500t油压千斤顶工作，千斤顶合力中心与基桩中心重合，实行单桩竖向抗压静载试验，荷载分级、测读沉降时间、各级荷载下的沉降稳定标准、终止加荷条件等情况。（1） 加载分级进行，采用逐级等量加载，分级荷载为最大承载力的1/10，其中第一级可取分级荷载的2倍。（2） 慢速维持荷载法试验步骤：每级荷载施加后，按第5、15、30、45、60min测读桩顶沉降量，以后每隔30min测读一次；当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），即可加下级荷载。当出现下列情况之一时，终止试验：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；当桩顶沉降能稳定且总沉降量小于40mm时，宜加载至桩顶总沉降量超过40mm。)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尚未达到相对稳定标准；当荷载-沉降曲线呈缓变型时，可加载至桩顶总沉降量60~80mm；已达到要求的最大加载量。卸载时，每级荷载维持lh,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，以后每隔30min测读一次。单桩竖向抗压承载力特征值的确定根据沉降随荷载变化的特征确定：对于陡降型Q-s曲线，取其发生明显陡降的起始点对应的荷载值。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。出现终止试验前3种情况时，取终止试验荷载前一级荷载值。对于缓变型Q-s曲线可根据沉降量确定，对于缓变型Q-s曲线一般可取s=40-60mm对应的荷载。当按上述四款判定桩的竖向抗压承载力未达到极限时，桩的竖向抗压极限承载力应取最大试验荷载值。当试验桩实测值的极差不超过其平均值的30%时，取平均值作为基桩的竖向极限承载力。当极差超过平均值的30%时，应分析原因，结合桩型、施工工艺、地基条件、基础形式等工程具体情况综合确定极限承载力；不能明确极差过大的原因时，宜增加试桩数量。试桩、锚桩、和基桩桩之间的距离试桩与锚桩试桩与基准桩基准桩与锚桩$4d且《2.0m$4d且《2.0m$4d且《2.0m2、基桩低应变动力检测本次检测采用低应变反射波法，低应变反射波法其原理为：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、断桩和严重离析的部位）或桩身截面积变化（如缩径或扩径）部位，将产生反射波。经接收放大、滤波和数据处理，可识别来自桩身不同部位的反射信息，据此计算桩身波速，以判断桩身完整性。测试评定标准：依据《建筑基桩检测技术规范》JGJ106—2014，桩身完整性评价分为四种情况，详见下表：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W类桩桩身存在严重缺陷桩身完整性判定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，有桩底反射波桩底谐振峰排列基本等间距，其相邻频差△f~c/2LII2L/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△f~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/2LIII有明显缺陷反射波，其他特征介于II类和W类之间。2L/c时刻前出严重缺陷反射波或周期性反射波，无桩底反射波；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△f‘>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，无桩底谐振峰注：对冋一场地、地质条件相近、桩型和成桩工艺相冋的基桩，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，可按本场地冋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。3、声波透射法超声波透射法检测桩身结构完整性的基本原理是：由超声脉冲发射源在砼内激发高频弹性脉冲波，并用高精度的接收系统记录脉冲波在砼内传播过程中表现的波动特征，当砼内存在不连续或破损界面时，缺陷形成波阻抗界面，波到达该界面时，产生波的透射和反射，使接收到的透射能量明显降低；当砼内存在松散、蜂窝、孔洞等严重缺陷时，将产生波的散射和绕射；根据波的初至到达时间和波的能量衰减特征、频率变化及波形畸变程度等特性，可以获得测区范围内密实度参数。测试记录不同侧面、不同高度上的超声波动特征，经过处理分析就能判别测区内砼的参考强度和内部存在缺陷的性质、大小及空间位置。在基桩施工前，根据桩直径的大小预埋一定数量的声测管，作为换能器的通道。3.1技术要求：1、埋管施工1）埋管材料:宜采用钢（铁）管、钢质波纹管，钢（铁）管宜用螺纹口连接，不宜焊接，以保证管内畅通。2）埋管直径：管内径为50~60mm。3）管口管底及管内：声测管下到桩底、下端封闭，上端加盖，保证管内无异物；声测管连接处应光滑过渡，管口应高出桩身混凝土面100mm以上，各声测管口高度应保持一致。4）埋管要求：应采取适宜的方法固定声测管，保证检测管垂直。成桩后检测管之间必须保持相互平行。（注意：检测管倾斜、弯曲、堵塞可能导致声涌上透射法无法出具检测结论，而不得不采用钻孔抽芯等其它检测手段进行一步检测。）5）埋管数量及编组：DW800mm的桩埋设2管,800<DW1600mm的桩埋设不少于3管,D>1600mm的桩埋设不少于4管。声测管应沿桩截面外侧呈对称形状布置，编组方法参见下图，声测管编号以正北方向顺时针开始第一根管为A；（D：受检桩设计桩径。ABBABB2、执行标准检测参照国家行标准《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2014）中有关声波透射法规定进行。3、 检测时间被检测灌注桩砼强度应超过设计强度的70%,且不小于15Mpa。若因桩身混凝土强度等级低而影响测试波形，应推迟检测时间。4、 现场检测a） 资料收集收集工程概况、成桩情况（设计资料、施工记录、桩位平面图等）、见附表1、附表2；b） 现场测试：在测试时要求将各桩管管口封盖打开，并在管内注满清水。测试时每两根每两根声测管为一组，通过水的耦合，超声脉冲信号从一根声测管中的换能器发射出去，在另一根声测管中的声测管接收信号，超声仪测定有关参数并采集记录储存。换能器由桩底同时上依次检测，遍及各个截面。3.2资料分析及基桩质量评判1、 桩身缺陷：以声速临界值、波幅临界值以及PSD判据进行综合判定。2、 桩身均匀性声速离散系数Cv分为A、B、C、D四级。见表1。声速离散系数级别表砼匀质性等级ABCDCv(%)Cv<55W5Cv<1010WCv<15Cv$153、根据桩身混凝土的均匀性，是否存在缺陷以及缺陷的严重程度，将桩身的完整性按四类划分：类桩：桩身完整类桩：桩身有轻微缺陷，不会影响结构承载力的正常发挥;类桩：桩身有明显缺陷，对桩身结构承载力有影响；类桩：桩身存在严重缺陷。四、检测设备钢梁（5根）、500T千斤顶4台、基准梁（2根）、百分表（位移计）等。中国科学院武汉岩土所生产的FDP204PDA掌上动测仪。RS系列非金属声涌上检测仪、双孔式的确换能器（35KHZ）等检测仪器均由相关单位标定合格。五、试桩及锚桩要求1、 桩顶应破除浮浆层，桩顶混凝土强度满足设计要求的桩身强度。2、 静载