试桩检测方案.doc

试桩检测方案 导读：商丘市金融中心项目 试桩检测方案编写: 审核： 批准：郑州大学建设工程质量研究检测有限公司2019 年 6 月 25 日0商丘市金融中心项目试桩检测方案1 概述 1.1 工程概况正在兴建的商丘市金融单桩抗拔抗压 试桩检测 方案.doc.docx商丘市金融中心项目 试桩检测方案编写: 审核： 批准：郑州大学建设工程质量研究检测有限公司2019 年 6 月 25 日0商丘市金融中心项目试桩检测方案1 概述 1.1 工程概况正在兴建的商丘市金融中心项目位于商丘市睢阳路以东、帝喾路以北、腾飞路以西、应天 路以南，总用地面积约 4.6 万平方米，总建筑面积约 23.5 万平方米，其中：地上两栋塔楼建筑 面积约 16.4 万平方米，地下车库建筑面积约 7.1 万平方米，建筑高度约 160 米，地下室 2 层。 受商丘市汇嘉置业有限公司的委托，郑州大学建设工程质量研究检测有限公司承担了该工程的 试桩检测任务。 1.2 设计试桩参数1.设计参数 本工程试桩设计采用钻孔灌注桩。总桩数 3 根，设计桩径 900mm，设计桩长 56m，单桩竖 向抗压预估承载力极限值为 20000kN。2 检测数量、目的及依据2.1 通过 3 根试桩的单桩竖向抗压静载试验，判定试桩单桩竖向抗压承载力特征值是否满足 设计要求。测试依据为建筑基桩检测技术规范（JGJ1062014）。2.2 通过对 3 根试桩的低应变检测，判定桩身完整性类别。测试依据为建筑基桩检测技 术规范（JGJ1062014）。2.3 通过对 3 根试桩的超声波动测检测，判定桩身完整性类别。测试依据为建筑基桩检 测技术规范（JGJ1062014）。3 单桩竖向抗压静载试验3.1 竖向抗压试验加载方式 本次竖向抗压静载试验反力装置采用反力桩（混凝土块配重平台系统）作为反力系统,并 采用慢速维持荷载法进行试验。试验按建筑基桩检测技术规范（JGJ1062014）进1行。 试验采用 4 台 6300kN 液压千斤顶，通过高压油管与一台 GBJ-70 型高压油泵及 RS-JYB 型静载测试仪相联接组成加载系统，试验中 RS-JYB 型静载测试仪通过高压油泵自动对试桩进行施 加荷载,桩顶荷载通过与高压油泵相联接的油压传感器进行控制。桩顶的沉降采用 4 块位移传感 器进行测量, 位移传感器通过基准梁安装在相对不动的基础上。试验加载系统及仪表布置图如 图 1 所示。3.2 桩顶沉降测量 为保证测量的精度，在桩顶用 4 个位移传感器进行桩顶沉降测量，桩顶沉降量自动记录到RS-JYB 型静载测试仪的内存中，而且记录数据可以永久保存且不能改动。图 1 试验加载系统及仪表布置图3.3 加载量的确定和荷载分级依据国家规范建筑基桩检测技术规范(JGJ 106-2014)有关规定及甲方、设计单位要求，试验加载等级分为 10 级，单桩竖向抗压承载力预估最大加载量为 20000kN。第一级取分级荷载的 2 倍。具体分级见表 1：单桩竖向抗压静载试验加载分级表表1分级1-2345678910荷载（kN） 400060008000 10000 12000 14000 16000 18000 2000023.4 沉降测读时间间隔和稳定标准: （1）沉降观测：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。每次测读值由仪器自动记录。 （2）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），当桩顶沉降速率达 到相对稳定标准时，再施加下一级荷载。3.5 终止加载条件：当出现下列情况之一时，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； （3）已达到设计要求的最大加载量； （4）当荷载-沉降曲线呈缓变型时，可加载至桩顶总沉降量 6080mm；在特殊情况下，可根据具体要求加载至桩顶累计沉降量超过 80mm。3.6 卸载与载沉降观测： 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。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，以后每隔 30min 测读一次。4 低应变桩身完整性检测4.1 检测原理 本工程低应变检测方法为反射波法，反射法是目前使用较为广泛的低应变测试方法。它假设桩是一维线弹性杆。当桩顶作用一脉冲力后， 便有应力波沿桩身传播，遇到波阻抗 Z 变化将产生反射波和透射波如右3图 1 所示，Z1 和 Z2 分别表示上下截面的波阻抗，角码 i、r、t 分别表示入射波、反射波和透射波。Z1、Z2 上下界面处位移、速度和力值是相等的，即为连续值，由此可得： 位移、速度、力的平衡方程分别为式（1）（3）：ui + ur = ut(1)Vi + Vr = Vt(2)Fi + Fr = Ft(3)入射波： ui = Fi ( X - C1t)(4)C1 为 Z1 段的波速,令 Ui 对 x 和 t 分别求偏导,并将V = u u = F Z = EA t ， x EA ， C代入（2）式可得：Vr=Z1 Z1- +Z Z2 2Vi=RVVi(5)式中，R称为反射系数，IV 称为透射系数。应力波透射和反射能量大小，取决于两种界质波阻抗的差异情况。两种界质的波阻抗相差愈大，反射能力愈大；透射能力愈小；波阻抗相差愈小，反射能力愈小，透射能力愈大；波阻抗相等，只有透射没有反射。桩身存在缩径、夹泥、离析、断桩等缺陷时，Z20 反射波与入射 波同相位；桩身存在阻抗增加时，Z2 Z1，R0，反射波和入射波反相位；完整桩，只有桩底 单一反射，且与入射波同相位。4.2 检测方法及过程 低应变检测设备是由撞击工具（手锤）、高灵敏度的加速 度计、特殊用途的 PIT 型基桩测 试仪、处理机（计算机）和输出4装置（打印机）来组成的，具体见低应变现场检测流程图 2。这种测试工作是通过一种胶粘材 料把加速度传感器与桩顶耦合起来，用手锤在桩顶作若干次的敲击，以产生“低应变”压缩波， 包括桩底和桩身缺陷处的反射波都在计算机屏幕上显示出来，记录资料可以永久地贮存在磁盘 中。通过对反射波的回放判释，可以了解整个桩身的结构情况。4.3 仪器设备及性能指标4.3.1 仪器名称及编号PIT-v 型桩身完整性检测仪，仪器编号为 2294c4.3.2 传感器类型及编号加速度传感器，W1425674.3.3 激振装置: 铁锤5 声波透射法检测原理5.1 在被测桩内预埋竖 向平行的声测管作为检 测通道，将超声脉冲发 射换能器与接收换能器 置于声测管中，管中注 满清水作为耦合剂，由 仪器的发射换能器发射超声脉冲，穿过待测的桩体混凝土，并经接收换能器被仪器所接收。超 声脉冲信号，在混凝土的传播过程中因发生绕射、折射、多次反射及不同的吸收衰减，使接收 信号在混凝土中传播的时间、振动幅度、波形及主频等发生变化，这样接收信号就携带了有关 传播介质（即被测桩身混凝土）的密实缺陷情况、完整程度等信息。判读超声波穿过混凝土的 声时、接收波首波的波幅以及接收波主频等参数，即可对桩身混凝土的完整性进行检测，判断5桩基缺陷的程度并确定其位置。5.2 检测方法及工作参数1检测系统如上图 1 所示。 Ln 测点间距；H 0 桩身第一测点的相对标高（m ）； L p 声测管外壁间的最小间距：即超声波测距( m ）。2检测声参数：（波幅）接收波首波波幅( dB ) （声时）混凝土测距间声波传播时间( m s )5.3 检测数据的处理与判定1检测数据（声参数）统计分析： 声速(幅值、频率)测量值的平均值：Vm=1 nVi 声速(幅值、频率)测量值的标准差: Sx =(Vi - Vm )2 n -1 声速(幅值、频率)测量值的离差系数: Cx = Sx Vm2声参量异常临界值计算： 声速异常临界值： V0 = Vm - lS x 波幅异常临界值： A0 = Am - 6( Am=1 nAi ) PSD异常判定值： PSD =K Dt（K=tci zi- tci-1 - zi-1、 Dt=tci- tci-1 ）根据声参量检测计算结果、波形的畸变、主频漂移等因素综合分析，现行规范建筑基桩检测技术规范(JGJ 106-2014)将桩身的完整性按四类划分,划分方法为：类桩：所有声测线声学参数无异常，接收波形正常；存在声学参数轻微异常、波形轻微畸变的异常声测线，异常声测线在任一检测剖面的任一区段内纵向不连续分布，且在任一深度横向分布的数量小于检测剖面数量的650%。 类桩：存在声学参数轻微异常、波形轻微畸变的异常声测线，异常声测线在一个或多个检测剖面的一个或多个区段内纵向连续分布，或在一个或多个深度横向分布的数量大 于或等于检测剖面数量的 50%；存在声学参数明显异常、波形明显畸变的异常声测线，异常声测线在任一检测 剖面的任一区段内纵向不连续分布，且在任一深度横向分布的数量小于检测剖面数 量的 50%。 类桩：存在声学参数明显异常、波形明显畸变的异常声测线，异常声测线在一个或多个 检测剖面的一个或多个区段内纵向连续分布，但在任一深度横向分布的数量小于检测 剖面数量的 50%；存在声学参数明显异常、波形明显畸变的异常声测线，异常声测线在任一检测 剖面的任一区段内纵向不连续分布，但在一个或多个深度横向分布的数量大于或等 于检测剖面数量的 50%； 存在声学参数严重异常、波形严重畸变或声速低于低限值的异常声测线，异常声测 线在任一检测剖面的任一区段内纵向不连续分布，且在任一深度横向分布的数量小 于检测剖面数量的 50%； 类桩：存在声学参数明显异常、波形明显畸变的异常声测线，异常声测线在一个或多个 检测剖面的一个或多个区段内纵向连续分布，且在一个或多个深度横向分布的数量 大于或等于检测剖面数量的 50%；存在声学参数严重异常、波形严重畸变或声速低于低限值的异常声测线，异常 声测线在一个或多个检测剖面的一个或多个区段内纵向连续分布，或在一个或多个 深度横向分布的数量大于或等于检测剖面数量的 50%。6 现场检测条件1具备检测设备进出场地的道路及工作面，满足 50 吨吊车及 50 吨货车进出道路，以试7桩为中心，每边有不小于 12m12m 的平面； 2具备检测需要的动力及照明用电； 3试桩桩头已经按照设计及检测单位要求处理； 4. 声测管已经埋设完毕。7 检测进度