桩基堆载试验方案

PAGE0PAGE9xxxx万达广场桩基检测工程基桩检测方案审核：编写：2013年8月12日

目录TOC\o"1-3"\h\z1 前言 32 检测工作程序介绍 33 检测方法及依据 44 检测数量 45 试验方法介绍 45.1 单桩竖向抗压静载试验 45.1.1 反力装置 45.1.2 加载设备 45.1.3 荷载量测 45.1.4 沉降观测仪表 45.1.5 加荷分级 55.1.6 沉降观测 55.1.7 终止加荷条件 55.1.8 试验数据整理 55.1.9 检测报告 55.2 单桩竖向抗拔静载试验 65.2.1 反力装置 65.2.2 加载设备 65.2.3 荷载量测 65.2.4 沉降观测仪表 65.2.5 加荷分级 65.2.6 沉降观测 75.2.7 终止加荷条件 75.2.8 试验数据整理 75.2.9 检测报告 75.3 复合地基承载力检测 85.3.1 试验依据 85.3.2 仪器设备 85.3.3 抽检数量 95.3.4 加荷分级 95.3.5 沉降观测 105.3.6 终止加荷条件 105.3.7 卸荷方法 105.3.8 数据整理及检测报告 105.4 低应变动力检测 115.4.1 检测技术介绍 115.4.2 现场实施细则 115.4.3 数据分析 125.4.4 判别标准 135.4.5 检测报告 135.5 声波透射法检测 135.5.1 试验原理 135.5.2 检测目的 145.5.3 仪器设备 145.5.4 声测管的选择及声测管的数量 145.5.5 现场检测步骤 145.5.6 数据分析与判定 155.6 钻孔取芯法 155.6.1 检测方法及检测目的 155.6.2 检测设备 155.6.3 现场检测实施细则 155.6.4 检测数据的分析与判定 165.6.5 检测报告 165.7 土钉、锚杆抗拔试验 165.7.1 试验原理 165.7.2 规范要求 175.7.3 试验设备 175.7.4 加荷与变形观测 175.7.5 检测报告 185.7.6 土钉、锚杆抗拔试验要求 186 基桩测试要求 187 安全措施 19附图抗拔桩抗拔静载试验示意图 20

xxxx万达广场桩基检测工程施工组织设计及基桩检测方案前言XXXX万达广场桩基检测工程采用钻孔灌注桩、预应力混凝土管桩复合桩基基础，桩径400/800mm，桩端持力层为粉质粘土，抗压桩设计单桩竖向抗压承载力特征值为1000kN，复合地基承载力特征值为600kPa。本为确保建筑物安全，根据招标文件要求，决定对基桩的承载力和桩身完整性进行检测，结合本工程具体情况，提交以下检测方案。检测工作程序介绍本工程的桩基检测工作程序安下图进行。图1：检测工作程序框图检测方法及依据本次检测拟按《建筑基桩检测技术规范》JGJ106—2003（以下简称《基桩检测规范》）、《建筑基桩施工技术规范》JGJ94－2008《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002、《基桩高应变动力检测规程》JGJ106-97和《基桩低应变动力检测规程》JGJ/T93-95的有关规定实施。采用堆载法静载试验进行基桩抗压承载力检验，并采用低应变法、声波透射法和钻孔取芯法对基桩桩身质量和完整性进行检测。检测数量见工程量清单。试验方法介绍单桩竖向抗压静载试验反力装置根据建设单位要求，本次静载试验反力装置采用堆重物和反力加作为反力装置。试桩示意图见附图1。加载设备采用500T油压千斤顶进行加载，千斤顶量程的选择根据设计要求确定。荷载量测采用与千斤顶串连的油压传感器测定试验荷载，现场测试仪器采用eGeo型基桩静载荷测试系统进行本工程测试，eGeo型静载测试仪采用先进的无线数据采集传输技术，控制液压系统自动加载、补载、自动维持荷载、自动判稳，自动保存数据、自动绘制基桩静载试验的Q-S、S-lgQ、S-lgt曲线，并能在试验出现异常时报警、保存数据、异常解除后恢复试验状态。eGeo型静载仪将从根本上改变了测试工作环境，减轻劳动强度，并提高了试验数据的准确度和可靠性。全套试验装置在工程开始之前均进行计量标定。沉降观测仪表试验时采用两块分辨率为0.01mm、量程为50mm的数字位移计对称安置在静载试桩桩顶以下200mm的两侧，试验用基准桩打入地下不小于1000mm加荷分级根据建设单位和《规范》要求，静载试验的最大加载量不应小于设计承载力的2倍，加载应分级加荷，分级荷载为最大加载量KN的1/10，其中第一级的加荷量为2倍的分级荷载。如下表表1：试验荷载级次表级次123456789…分级荷载（kN）2/10KN3/10KN4/10KN5/10KN6/10KN7/10KN8/10KN9/10KNKN…沉降观测每级加载后间隔5、10、15、15、15min各测读一次。以后每隔30min测读一次数据。每级卸荷维持1h，每级卸载值为每级加载值的2倍。每级卸载后隔15min测读一次残余沉降，读两次后，隔30min再测读一次，既可卸下一级荷载终止加荷条件当出现下列情况之一终止加载：某级荷载作用下，桩的沉降量为前一级荷载作用下沉降量的5倍；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；达到试验设备的最大加载能力。试验数据整理根据试验记录进行数据整理并且绘制竖向荷载-沉降、沉降-时间对数、沉降-荷载对数曲线，根据试验数据和《桩基检测规范》的规定给出每根试桩的单桩竖向抗压极限承载力，并评价是否满足设计要求。检测报告按照国家行业标准《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2003）中有关规定编写静载试验报告。其内容包括：委托单位名称，工程名称、地点，建设、勘察、设计、监理和施工单位，基础、结构型式，检测目的，检测依据，检测数量，检测日期；工程地质概况；受检桩的桩号、桩位和相关施工记录；检测方法，检测仪器设备，检测过程叙述；绘制、和曲线；根据测试数据和《桩基检测规范》要求，给出静载试桩的单桩竖向抗压极限承载力，并评价是否满足设计要求。单桩竖向抗拔静载试验反力装置本次静载试验反力装置拟采用地面支点和反力梁作为反力装置，试验示意图见图附图6。加载设备采用油压千斤顶进行加载，千斤顶量程的选择根据设计要求确定。荷载量测采用与千斤顶串连的油拔传感器测定试验荷载，现场测试仪器采用eGeo型基桩静载荷测试系统进行本工程测试，eGeo型静载测试仪采用先进的无线数据采集传输技术，控制液拔系统自动加载、补载、自动维持荷载、自动判稳，自动保存数据、自动绘制基桩静载试验的Q-S、S-lgQ、S-lgt曲线，并能在试验出现异常时报警、保存数据、异常解除后恢复试验状态。eGeo型静载仪将从根本上改变了测试工作环境，减轻劳动强度，并提高了试验数据的准确度和可靠性。全套试验装置在工程开始之前均进行计量标定。沉降观测仪表试验时采用两块分辨率为0.01mm、量程为50mm的数字位移计对称安置在静载试桩的两侧，试验用基准桩打入地下不小于1000mm深，距试桩中心不小于3d（d为桩身直径）。加荷分级根据《桩基检测规范》和设计的要求，静载试验的最大加载量KN不应小于设计承载力的2倍，根据设计要求，具体加载分级见下表：表2基桩荷载施加方案2级次123456789…分级荷载（kN）2/10KN3/10KN4/10KN5/10KN6/10KN7/10KN8/10KN9/10KNKN…沉降观测每级加载后按第5、15、30、45、60min测读桩顶沉降量，以后每隔30min测读一次数据。每级卸荷维持1h，每级卸载值为每级加载值的2倍。每级卸载后隔15min测读一次残余沉降，读两次后，隔30min再测读一次，既可卸下一级荷载终止加荷条件当出现下列情况之一终止加载：某级荷载作用下，桩的上拔量为前一级荷载作用下上拔量的5倍；按桩顶上拔量控制时，当累积桩顶上拔量超过100mm；按钢筋抗拉强度控制时，桩顶上拔荷载达到钢筋抗拉强度标准值的0.9倍；对于验收抽样检测时，达到设计要求的最大上拔荷载值。试验数据整理根据试验记录进行数据整理并且绘制竖向荷载-沉降、沉降-时间对数、沉降-荷载对数曲线，根据试验数据和《桩基检测规范》的规定给出每根试桩的单桩竖向抗拔极限承载力，并评价是否满足设计要求。检测报告按照国家行业标准《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2003）中有关规定编写静载试验报告。其内容包括：委托单位名称，工程名称、地点，建设、勘察、设计、监理和施工单位，基础、结构型式，检测目的，检测依据，检测数量，检测日期；工程地质概况；受检桩的桩号、桩位和相关施工记录；检测方法，检测仪器设备，检测过程叙述；绘制、和曲线；根据测试数据和《桩基检测规范》要求，给出静载试桩的单桩竖向抗拔极限承载力，并评价是否满足设计要求。复合地基承载力检测试验依据本工程预应力混凝土管桩复合地基的承载力检测的现场实施和评价标准拟根据《建筑地基处理技术规范》JGJ79—2012/J220—2012的有关规定进行。具体检测方案如下。仪器设备（1）载荷板的选择根据设计和规范要求，本次试验拟选择有足够刚度的正方形载荷板，荷载板的面积应为一根桩的处理面积。计算方法为：L：正方形载荷板边长；Ap：桩的截面积；m：面积置换率。根据本工程的实际情况，经设计单位要求，本工程采用的正方形刚性承压板。(2)反力装置采用堆重块加反力架作为单桩静载试验反力，堆重按设计要求的最小加荷值的1.2倍进行堆载，堆重物拟采用灌芯的预制管桩，尺寸为长7m，直径600mm，强度C80。堆载平台尺寸为7m×10m。(3)加载设备根据《桩基检测规范》，选用油压千斤顶进行加载。(4)准备工作待桩身砼强度达到设计要求后开始试验，试验时应先开挖至设计标高，凿除桩顶浮浆，桩顶标高与基础相同，按设计要求铺设一层厚250mm的褥垫层（如图）。开挖过程中应采取措施，防止试验场地地基土扰动，影响试验结果。图2：复合地基处理试验点示意图(5)荷载量测采用与千斤顶串连的油压传感器测定试验荷载，现场测试仪器采用SLD型基桩静载荷测试系统进行本工程测试，SLD静载测试仪采用先进的无线数据采集传输技术，控制液压系统自动加载、补载、自动维持荷载、自动判稳，自动保存数据、自动绘制基桩静载试验的Q-S、S-lgQ、S-lgt曲线，并能在试验出现异常时报警、保存数据、异常解除后恢复试验状态。SLD静载仪将从根本上改变了测试工作环境，减轻劳动强度，并提高了试验数据的准确度和可靠性。全套试验装置在工程开始之前均进行计量标定。抽检数量根据设计要求，按招标文件要求抽检30个点做复合地基静载试验，检测单桩复合地基承载力特征值。加荷分级根据规范要求，加载等级可分为8～12级。最大加载压力不应小于设计要求压力值的2倍，本次试验拟分10级进行加荷。本工程设计的复合地基承载力特征值：，根据规范，最大加荷KN，如果试桩在试验最大加荷值时，仍然有一定潜力，可继续对试桩进行加荷。具体加荷方案见下表：试验加荷方案表级次123456789…分级荷载（kN）2/10KN3/10KN4/10KN5/10KN6/10KN7/10KN8/10KN9/10KNKN…沉降观测每加一级荷载前后均应各读记承压板沉降量一次，以后每半个小时读记一次。当一小时内沉降量小于0.1mm时，即可加下一级荷载。终止加荷条件当出现下列现象之一时可终止试验：沉降急剧增大，土被挤出或承压板周围出现明显的隆起；承压板的累计沉降量已大于其宽度或直径的6％：当达不到极限荷载，而最大加载压力已大于设计要求压力值的2倍。卸荷方法卸载级数可为加载级数的一半，等量进行，每卸一级，间隔半小时，读记回弹量，待卸完全部荷载后间隔三小时读记总回弹量。数据整理及检测报告(1)复合地基承载力特征值的确定当压力一沉降曲线上极限荷载能确定，而其值不小于对应比例界限的2倍时，可取比例界限；当其值小于对应比例界限的2倍时，可取极限荷载的一半；当压力一沉降曲线是平缓的光滑曲线时，可按相对变形值确定：一般取荷载板边长的1％的沉降量对应的荷载值。试验点的数量不应少于3点，当满足其极差不超过平均值的30％时，可取其平均值为复合地基承载力特征值。(2)检测报告内容按照国家行业标准《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002/J220—2002）中有关规定编写复合地基载荷静载试验报告。其内容包括：委托单位名称，工程名称、地点，建设、勘察、设计、监理和施工单位，基础、结构型式，检测目的，检测依据，检测数量，检测日期；工程地质概况；受检桩的桩号、桩位和相关施工记录；检测方法，检测仪器设备，检测过程叙述；绘制、和曲线；根据测试数据和规范要求，给出值，并评价是否满足设计要求。低应变动力检测检测技术介绍低应变桩基质量检测采用反射波法进行桩身完整性和砼质量检测，其原理是将波动理论应用于基桩检测，即以波在不同阻抗和不同约束条件下传播特性来判别桩身质量，并根据弹性波的传播速度推算桩砼平均强度。具体方法由放置在桩头的传感器(拾振器)接收锤击信号及桩身反射信号，通过动测仪及计算机采集、存储、分析处理并打印出波形结果。测试采用RS-KS型高分辨率工程测试仪进行现场数据的采集与记录。为全面了解桩身质量，桩头布置高灵敏度和高阻尼的传感器，在桩头不同部位多次激发，采集多组数据。现场测试按中华人民共和国行业标准《建筑基桩检测技术规范》JGJ106—2003/J256—2003进行。图2：低应变检测示意图现场实施细则当采用低应变法检测时，受检桩混凝土强度至少达到设计强度的70%,且不小于15MPa。受检桩桩头的材质、强度，截面尺寸应与桩身基本等同。桩顶面应平整、密实，并与桩轴线基本垂直。传感器安装应与桩顶垂直；用耦合剂粘结时，应具有足够的粘结强度激振点位置应选择在桩中心，测量传感器安装位置宜为距桩中心2/3半径处。激振方向应沿桩轴线方向；根据桩径大小，桩心对称布置2～4个检测点；每个检测记录的有效信号数不宜少于3个。检查判断实测信号是否反映桩身完整性特征。图3：传感器安装图不同检测点及多次实测时域信号一致性较差，应分析原因，增加检测点数量。图3：传感器安装图数据分析桩身波速平均值的确定当桩长已知、桩底反射信号明确时，在地质条件、设计桩型、成桩工艺相同的基桩中选取不少于5根Ⅰ类桩的桩身波速值按下式计算其平均值：式中——桩身波速的平均值（m/s）；——第根受检桩的桩身波速值（m/s），且≤5％；——测点下桩长（m）；——速度波第一峰与桩底反射波峰间的时间差（ms）：——幅频曲线上桩底相邻谐振峰间的频差（Hz）；——参加波速平均值计算的基桩数量（≥5）当无法按上款确定时，波速平均值可根据本地区相同桩型及成桩工艺的其他桩基工程的实测值，结合桩身混凝土的骨料品种和强度等级综合确定。桩身缺陷位置的确定式中——桩身缺陷至传感器安装点的距离（m）；——速度波第一峰与缺陷反射波峰间的时间差（ms）；——受检桩的桩身波速（m/s），无法确定时用值替代；——幅频信号曲线上缺陷相邻谐振峰间的频差（Hz）。判别标准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，按下表要求综合分析判定。表3桩身完整性判定表类别特征分类原则I类桩曲线上表现2L/c时刻前无缺陷反射波，桩底谐振峰相邻频差Δf≈c/2L，有桩底反射波。桩身完整。Ⅱ类桩曲线上表现2L/c时刻前出现轻微缺陷反射波，桩底谐振峰相邻频差Δf≈c/2L，轻微缺陷谐振峰相邻频差Δf′>c/2L，有桩底反射波。桩身有轻微缺陷，不会影响桩身结构承载力的正常发挥。Ⅲ类桩曲线上表现有明显的缺陷反射波，其它特征介于Ⅱ类和Ⅳ类。桩身有明显缺陷，对桩身结构承载力有影响。Ⅳ类桩曲线上表现2L/c时刻前出现严重缺陷反射波，或周期性反射波，或低频大振幅衰减震动，缺陷谐振峰相邻频差Δf′>c/2L，无桩底谐振峰，无桩底反射波。桩身存在严重缺陷。检测报告桩基低应变检测在报告中包括以下内容：桩身波速取值；桩身完整性描述、缺陷的位置及桩身完整性类别。声波透射法检测试验原理超声波透射法检测桩身结构完整性的基本原理是：由超声脉冲发射源向砼内发射高频弹性脉冲波，并用高精度的接收系统记录该脉冲波在砼内传播过程中表现的波动特性；当砼内存在不连续或破损界面时，缺陷面形成波阻抗界面，波到达该界面时，产生波的透射和反射，使接收到的透射波能量明显降低；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；根据波的初始至到达时间和波的能量衰减特性、频率变化及波形畸变程度等特征，可以获得测区范围内砼的密实度参数。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存在缺陷的性质、大小及空间位置（和参考强度）。在基桩施工前，根据桩直径在大小预埋一定数量的声测管，作为换能器的通道。测试时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中发射出去，在另一根声测管中的换能器接收信号，超声仪测定有关参数，采集记录储存。换能器由桩底同时往上逐点检测，遍及各个截面。检测目的被测基桩的桩身完整性，判定桩身缺陷的程度并确定其位置。仪器设备检测设备采用武汉岩海工程技术开发公司生产的RS-ST01C一体化数字超声仪，包括φ声测管的选择及声测管的数量声波透射法预埋的声测管采用内径不小于50mm的声测管，其长度与混凝土桩身通长且高出前期准备桩顶混凝土面100～200mm，因此应根据具体桩长对声测管进行对接。根据规范和建设单位的要求，本次共检测基桩120根。现场检测步骤采用标定法确定仪器系统延迟时间；计算声测管及耦合水层声时修正值；在桩顶测量相应声测管外壁间静距离；将各声测管内注满清水，检测声测管畅通情况；探头应能在全程范围内升降顺畅。将发射与接收声波换能器通过深度标志分别置于两根声测管中的测点处。发射与接收声波换能器应以相同标高（图4.a）或保持固定高差（图4.b)同步升降，测点间距不宜大于250mm。图4：平测、斜测和扇形排测示意图实时显示和记录接收信号的时程曲线，读取声时、首波峰值和周期值，宜同时显示频谱曲线及主频值。将多根声测管以两根为一个检测剖面进行全组合，分别对所有检测剖面完成检测。在桩身质量可疑的测点周围，应采用加密测点，或采用斜测（图4.b）、扇形扫测（图4.c）进行复测，进一步确定桩身缺陷的位置和范围。在同一根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。数据分析与判定数据的分析与判定将按《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2003第10.4项进行分析处理。按规范要求编写检测报告。钻孔取芯法检测方法及检测目的根据设计要求，本工程采用钻芯法主要对基桩的桩身完整性、桩底沉渣厚度等进行检测，同时也可对混凝土芯样抗压强度进行试验。检测设备采用液压操纵钻机，钻机额定最高转速不低于790转/分，转速调节范围不少于4档，额定配用压力不低于1.5MPa。钻机应配备单动双管钻具以及相应的孔口管、扩孔器和可捞取松软渣样的钻具。钻杆应顺直，直径宜为50mm。钻头应根据混凝土设计强度等级选用合适粒度、浓度、胎体硬度的金刚石钻头，且外径不宜小于100mm。水泵的排水量应为50~160L/min，泵压应为1.0～2.0MPa。锯切芯样试件用的锯切机应具有冷却系统和牢固加紧芯样的装置，配套使用的金刚石圆锯片应有足够刚度。芯样试件端面的补平器和磨平机应满足芯样制作的要求。现场检测实施细则钻机设备安装必须周正、稳固、底座水平，钻机立轴中心、天轮中心（天车前沿切点）与孔口中心必须在同一铅垂线上。应确保钻机在钻芯过程中不发生倾斜、移位、钻芯孔垂直度偏差≤0.5%。提钻卸取芯样时，应拧卸钻头和扩孔器，严禁敲打卸芯每回次进尺宜控制在1.5m内；钻至桩底时，宜采取适宜的钻芯方法和工艺钻取沉渣并测定沉渣厚度，并采用适宜的方法对桩端持力层岩土性状进行鉴别。钻取得芯样应由上而下按回次顺序放进芯样箱中，芯样侧面上应清晰标明回次数、块号、本回次总块数，并应按规范及时记录钻进情况和钻进异常情况，对芯样质量进行初步描述。钻芯过程中，应按规范对芯样混凝土、桩底沉渣以及桩端持力层详细编录。钻芯结束后，应对芯样和标有工程名称、桩号、钻芯孔号、芯样试件采取位置、桩长、孔深、检测单位名称的标示牌的全貌进行拍照。当单桩质量评价满足设计要求时，应采用0.5~1.0MPa压力，从钻芯孔孔底往上用水泥浆回灌封闭；否则应封存钻芯孔，留待处理。检测数据的分析与判定桩身完整性类别应结合钻芯孔数、现场混凝土芯样、芯样单轴抗压强度试验结果，按照规范进行综合判定。混凝土芯样试件抗压强度代表值应按一组三块试件强度的平均值确定。检测报告按照国家行业标准《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2003）和《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）中有关规定编写单桩静载试验报告。其内容包括：委托单位名称，工程名称、地点，建设、勘察、设计、监理和施工单位，基础、结构型式，检测目的，检测依据，检测数量，检测日期；工程地质概况；受检桩的桩号、桩位和相关施工记录；检测方法，检测仪器设备，检测过程叙述；检测桩数、钻孔数量，架空、混凝土芯进尺。岩芯进尺，总进尺等；芯样彩色照片异常情况说明。土钉、锚杆抗拔试验试验原理土钉、锚杆抗拔试验原理是通过对土钉和锚杆锚头施加沿轴向的拉力，根据锚杆荷载和位移情况以及规范给出土钉、锚杆承载力和变形参数。规范要求本次土钉和锚杆的抗拔验收试验是根据《建筑基坑支护技术规程》JGJ102—99的有关条文实施的。根据《规范》，本次预应力