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检测方案检测方案 一 项目概述一 项目概述 本桩基检测工程一标段检测范围含 xxxxxxxxxxx 工程西起和谐大道 东 xxxxxxxxxxx 下部桥梁桩基采用钻孔灌注桩 共 509 根 桩长范围 46m 64m 桩基 直径 120cm 150cm 180cm 分别有 66 根 299 根 142 根 道路软基处理部分采用 钉型水泥搅拌桩 约 71844 根 桩长类型包括 6m 8m 10m 12m 二 检测范围及内容二 检测范围及内容 本次检测范围包括 xxxxxxxxxxxx 相关质量检测相关质量检测 根据招标文件内 容 对本次拟对桩基检测工程检测内容及数量见表 1 三 检测依据三 检测依据 1 建筑桩基技术规范 JGJ94 2008 2 建筑地基处理技术规范 JGJ79 2012 3 建筑桩基检测技术规范 JGJ106 2014 4 建筑基桩自平衡静载试验技术规程 JGJ T 403 2017 5 桩承载力自平衡法深层平板载荷测试技术规程 DB34 T648 2006 6 以及国家 铁道部等其他相关标准 规范 四 工作计划 检测目的及检测方法简介四 工作计划 检测目的及检测方法简介 4 14 1 工作计划工作计划 根据招标文件内容 对本次拟对商合杭铁路芜湖长江公铁大桥公路江北接线工 程所涉桥梁钻孔灌注桩 道路搅拌桩一标段桩基进行检测 具体检测方法及内容如 下 1 桩身完整性检测 低应变法 声波透射法 钻芯法 2 单桩竖向抗压承载力检测 自平衡法 3 复合地基承载力检测 堆载法 4 桩身混凝土强度检测 钻芯法 4 24 2 检测目的检测目的 1 桥梁基桩桩身质量 匀质性和完整性 反映桩身截面尺寸相对变化 桩身 材料密实性和连续性的综合定性指标 检测 旨在确定桩身缺陷 使桩身完整性恶化 在一定程度上引起桩身结构强度和耐久性降低的桩身断裂 裂缝 缩径 夹泥或杂 物 空洞 蜂窝 松散等现象的统称 的程度及位置 评定桩身完整性类别 2 桥梁基桩承载力检测 检测工程桩的竖向抗压承载力是否满足设计要求 并对基桩的质量进行评价 3 消除工程质量隐患 促进施工工艺的改进 加强施工过程的质量控制 4 34 3 低应变法桩身完整性检测技术规程低应变法桩身完整性检测技术规程 检测目的 本方法适用于检测混凝土桩的桩身完整性 判定桩身缺陷的程度及位置 检测依据及数量规定 本次试验依据中华人民共和国行业标准 建筑桩基检测技术规范 JGJ 106 2014 检测数量根据规范及设计图纸要求 检测仪器设备及现场准备 检测前由业主会同有关各方共同协商确定检测桩位并整理好受检桩的桩号 桩 径 桩长 检测面到桩底的长度 桩位图 地质勘察资料等相关资料 检测使用的仪器为武汉沿海生产的基桩动测仪 测试处理系统示意图见图 1 图 1 低应变测试过程示意图 低应变法基本原理 一般工程桩的桩长远大于桩径 因此工程桩均可视为一维弹性杆 根据应力波 理论 当桩头受一脉冲应力时 锤击 会产生一应力波 该应力波沿桩身向下传播 入射波 在应力波向下传播过程中 如遇波阻抗 CA 变化处会产生一反射波 入 射波和反射波信息可同时通过检波器和检测系统接收并记录 通常有两种情况波阻 抗会产生变化 一是桩端与持力层界面 另一是桩身存在缺陷 如断桩 松散 缩 颈 夹泥等 通过对实测曲线分析并结合有关资料 可检测桩身完整性 判定桩身 完整性类别 分析缺陷严重程度和位置 检测前准备 1 施工单位填写报检表 监理单位签字 至少提前 24 小时提交给现场检测人 员 2 施工单位应提供工程相关参数和资料 3 施工单位对报检的基桩必须做好准备工作 并达到以下要求 a 桩顶检测时标高应为设计标高 b 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相同 c 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 d 桩顶表面应平整干净且无积水 e 在实心桩的中心位置打磨出直径约为 10cm 的平面 在距桩中心 2 3 半径处 对称布置打磨 2 4 处 直径约为 6cm 的平面 打磨面应平顺光洁密实 D 0 8m 0 8m D 1 25m 1 25m D 2 0m 不同桩径对应打磨点数及位置示意图 当桩头与垫层相连时 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 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 现场检测 1 检测前受检桩应符合下列规定 a 桩身混凝土强度应达到设计强度的 70 且不少于 15Mpa b 打入或静压式预制桩的检测应在相邻桩打完后进行 2 传感器安装和激振操作应符合下列规定 a 传感器安装部位应清理干净 不得有浮动砂土颗粒存在 不得安装于松动的 石子上 传感器安装应与桩轴线平行 b 用黄油或其它粘结耦合剂粘结时 应具有足够的粘结强度 传感器底面粘结 剂越薄越好 在信号采集过程中 传感器不得产生滑移或松动 c 实心桩的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 激振点处混凝土应密实 不得有破损 激振时激振点与混凝土接触面 应点接触 空心桩的激振点与测量传感器安装位置宜在同一水平面上 且与桩中心 连线形成的夹角宜为 90 度 激振点与测量传感器安装位置宜为桩壁厚的 1 2 处 d 激振点与测量传感器安装位置应避开钢筋笼主筋的影响 e 激振方向沿桩轴线方向 采用力棒激振时 应自由下落 不得连击 采用力 棒或自由落锤 激振能量可控性和信号重复性比用榔头式锤敲击效果好 实心桩点位布置示意图 空心桩点位布置示意图 f 激振锤和激振参数宜通过现场对比试验选定 短桩或浅部缺陷桩的检测宜采 用轻锤快击窄脉冲激振 长桩 大直径桩或深部缺陷桩的检测宜采用重锤宽脉冲激 振 也可采用不同的锤垫来调整激振脉冲宽度 现场实际操作应综合应用手锤和力 棒 g 激振能量在能看到桩底反射的前提下尽量小 可减少桩周参加振动的土体 以减小土阻力对波形的影响 3 测试参数设定应符合下列规定 a 时域信号记录的时间段长度应在 2L c 时刻后延续不少于 5ms 幅频信号分 析的频率范围上限不应小于 2000Hz b 设定桩长应为桩顶测点至桩底的施工桩长 c 桩身波速可根据本地区同类型桩的测试值初步设定 也可以制作模型桩测 定 d 采样时间间隔或采样频率应根据桩长 桩身波速和频域分辨率合理选择 e 传感器的灵敏度值应按计量检定结果设定 4 信号采集和筛选应符合下列规定 a 根据桩径大小 桩心对称布置 2 4 个检测点 各检测点重复检测次数不宜 少于 3 次 且检测波形应具有良好的一致性 b 当信号干扰较大时 可采用信号增强技术进行重复激振 提高信噪比 c 不同检测点及多次实测时域信号一致性较差时 应分析原因 排除人为和检 测仪器等干扰因素 增加检测点数量 重新检测 d 信号不应失真和产生零漂 信号幅值不应超过测量系统的量程 e 对存在缺陷的桩应改变检测条件重复检测 相互验证 资料处理 1 桩身完整性分析宜以时域曲线为主 辅以频域分析 并结合地质资料 施 工资料和波形特征等因素进行综合分析判定 2 桩身波速平均值的确定 a 当桩长已知 桩底反射信号明显时 选取相同条件下不少于 5 根 类桩的桩 身波速按下式计算桩身平均波速 n i im c n c 1 1 T L ci 10002 fLci 2 式中 桩身波速的平均值 m s m c 参与统计的第 根桩的桩身波速值 m s i ci 测点下桩长 m L 时域信号第一峰与桩底反射波峰间的时间差 ms T 幅频曲线上桩底相邻谐振峰间的频差 Hz 计算时不宜取第一与第二峰 f 参与波速平均值计算的基桩数量 5 nn 当桩身波速平均值无法按上述方法确定时 可根据本地区相同桩型及施工工 艺的其它基桩工程的测试结果 并结合桩身混凝土强度等级与实践经验综合确定 如具备条件 可制作同混凝土强度等级的模型桩测定波速 也可根据钻取芯 样测定波速 确定基桩检测波速时应考虑土阻力及其它因素的影响 3 桩身缺陷位置应按下列公式计算 cTL 2000 1 2 1 f c L 式中 测点至桩身缺陷的距离 m L 时域信号第一峰与缺陷反射波峰间的时间差 ms T 幅频曲线上缺陷相邻谐振峰间的频差 Hz f 桩身波速 m s 无法确定时用值替代 c m c 4 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 按规定和下表所列实测时域或幅频信号特征进行 综合判定 桩身完整性判定 类别时域信号特征幅频信号特征 2L 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Lcf2 2L 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 轻微 缺陷产生的谐振峰之间的频差 Lcf2 有明显缺陷反射波 其它特征介于 类和 类之间 2L c 时刻前出现严重缺陷反射波或 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 或按平均波 速计算的桩长明显短于设计桩长 桩底谐振峰排列基本等间距 相邻 频差 无桩底谐振峰 Lcf2 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 1 对同一场地 地质条件相近 桩型和成桩工艺相同的基桩 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 可按本场地同条件下 有桩底反射波的其它桩实测信号判定桩身完整性类别 2 对于混凝土预制桩和预应力管桩 若缺陷明显且缺陷位置在接桩位置处 宜结合其它检测方法进行评价 3 不同地质条件下的桩身缺陷检测深度和桩长的检测长度应根据试验确定 4 对于混凝土灌注桩 采用时域信号分析时 应结合有关施工和地质资料 正 确区分混凝土灌注桩桩身截面渐扩后陡降恢复至原桩径产生的一次同相反射 或由 扩径突变处产生的二次同相反射 以避免对桩身完整性的误判 5 对于嵌岩桩 当桩底时域反射信号为单一反射波且与锤击脉冲信号同相时 应结合地质和设计等有关资料以及桩底同相反射波幅的相对高低来判断嵌岩质量 必要时采取钻芯法核验桩端嵌岩情况 6 应正确区分浅部缺陷反射和大头桩大头部分恢复至原桩径产生的同相反射 以避免对桩身完整性的误判 必要时可采取开挖方法查验 7 出现下列情况之一 桩身完整性判定宜结合其他检测方法进行 a 实测信号复杂 无规律 无法对其进行准确分析和评价 b 当桩长的推算值与实际桩长明显不符 且又缺乏相关资料加以解释或验证 c 桩身截面渐变或多变 且变化幅度较大的混凝土灌注桩 8 对采用低应变反射波法检测有疑问的桩 应进行验证检测 a 桩身浅部存在缺陷可开挖验证 b 桩身深部或桩底存在缺陷时可采用钻芯法进行验证 c 根据实际情况采用静载试验 钻芯法 高应变法或开挖进行验证 4 44 4 声波透射法桩身完整性检测技术规程声波透射法桩身完整性检测技术规程 检测目的 本方法适用于检测混凝土桩的桩身完整性 判定桩身缺陷的程度及位置 检测依据及数量规定 本次试验依据中华人民共和国行业标准 建筑桩基检测技术规范 JGJ 106 2014 检测数量根据规范及设计图纸要求 检测仪器设备及现场准备 检测前由业主会同有关各方共同协商确定检测桩位并整理好受检桩的桩号 桩 径 桩长 检测面到桩底的长度 桩位图 地质勘察资料等相关资料 检测使用的仪器为中科院武汉岩土所生产的基桩声测仪 测试处理系统示意图 见图 2 图 2 声波透射法测试过程示意图 声波透射法基本原理 超声波透射法检测桩身结构完整性的基本原理是 由超声脉冲发射源在砼内 激发高频弹性脉冲波 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 现的波动特征 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 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 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 换能器由桩底同时往上依次检测 遍及各个截面 声测管埋设 基桩施工单位必须高度重视和严格声测管埋设工作 监理要加强事前提醒和过 程检查 检测单位要向施工单位进行事先提示 确保声测管埋设一次合格 杜绝声 测管堵塞现象 1 材质与埋设 a 声测管应采用金属管 内径不宜小于 40mm 管壁厚不应小于 2 5mm b 声测管应下端封闭 上端加盖 管内无异物 声测管采用绑扎方式与钢筋笼 连接牢固 不得焊接 声测管连接应积极采用外加套筒焊接方式进行 杜绝连接处 断裂和堵管现象 连接处应光滑过渡 不漏水 管口应高出桩顶 100mm 以上 且各 声测管管口高度应一致 2 保证声测管在成桩后相互平行 声测管应沿桩截面外测呈对称形状布置 如下图布置并编号 声测管应沿桩截面外测呈三角形状布置 D 1 0m N 图 3 声测管编号 现场检测前准备工作应符合如下规定 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 包括 桩的类 型 尺寸 标高 施工工艺 地质状况 设计参数 桩身混凝土参数 施工过程及 异常情况记录等信息 2 检查测试系统的工作状况 采用标定法确定仪器系统延迟时间 参考 建 筑基桩检测技术规范 JGJ 2003 条文说明 计算声测管及耦合水层声时修正值 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 a 将各声测管内注满清水 封口待检 b 在放置换能器前 检查声测管畅通情况 以免换能器卡住或换能器电缆被拉 断 造成损失 c 准确测量桩顶面相应声测管之间外壁净距离 作为相应的两声测管间管距精 确至 1mm d 测试时径向换能器宜配置扶正器 保证换能器在管中居中 又保护换能器在 上下提升中不致与管壁碰撞 损坏换能器 e 桩身强度应达到混凝土设计强度的 70 且不少于 15MPa 现场检测 现场检测过程宜分两个步骤进行 首先是采用平测法对全桩各个检测剖面进行 普查 找出声学参数异常测点 然后 对声学参数异常的测点采用加密测试 必要 时采用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 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同一高度的 测点处 2 设置好仪器参数 进行检测 3 发射与接收声波换能器应以相同标高或保持固定高差同步升降 测点间距 不宜大于 250mm 4 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 5 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 6 在桩身质量可疑的测点周围 应加密测点 或采用斜测 扇形扫测进行复 测 进一步确定桩身缺陷的位置和范围 7 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 8 当声测管出现堵管情况时 按以下规定执行 a 埋有两根或三根声测管 当某一根声测管桩底堵管采用斜测法时 两个换能 器中点连线的水平夹角不应大于 40o b 埋有四根声测管 当对角线上两根声测管堵管采用斜测法时 两个换能器中 点连线的水平夹角不应大于 40o 可采用斜测法检测 c 其它情况下 在所堵声测管附近钻芯 检测桩身混凝土完整性 并用钻芯孔 作为通道进行声波透射法检测 此时应注意钻芯孔垂直度变化使发射和接受换能器 间距变化对检测信号的影响 资料处理 1 声学参数的计算和波形记录 各测点的声时 声速 v 波幅及主频 f 应根据现场检测数据 按下列各式 c t p A 计算 并绘制声速 深度 v z 曲线和波幅 深度 z 曲线 需要时可绘制辅助 p A 的主频 深度 f z 曲线 0 tttt ici ci i t l v 0 lg20 a a A i pi i i T f 1000 式中 第 i 测点声时 ci ts 第 i 测点声时测量值 i ts 仪器系统延迟时间 0 ts 声测管及耦合水层声时修正值 ts 每检测剖面相应两声测管的外壁间净距离 mm l 第 i 测点声速 km s i v 第 i 测点波幅值 dB pi A 第 i 测点信号首波峰值 v i a 零分贝信号幅值 v 0 a 第 i 测点信号主频值 kHz 也可由信号频谱的主频求得 i f 第 i 测点信号周期 i Ts 2 判定依据 桩身混凝土缺陷应根据下列方法综合判定 a 声速低限值判据 当实测混凝土声速值低于声速临界值时应将其视为可疑缺陷区 Di vv 式中 第 i 个测点声速值 km s i v 声速临界值 km s D v 声速临界值采用正常混凝土声速平均值与 2 倍声速标准差之差 即 式中 正常混凝土声速平均值 km s v 正常混凝土声速标准差 v 第 i 个测点声速值 km s i v n 测点数 当检测剖面 n 个测点的声速值普遍偏低且离散性很小时 宜采用声速低限值判 据 即实测混凝土声速值低于声速低限值时 可直接判定为异常 Li vv 式中 第 i 个测点声速值 km s i v 声速低限值 km s L v 声速低限值应由预留同条件混凝土试件的抗压强度与声速对比试验结果 结合 本地区实际经验确定 b 波幅判据 波幅异常时的临界值判据应按下列公式计算 n i pim A n A 1 1 6 mpi AA 式中 波幅平均值 dB m A n 检测剖面测点数 当式上述成立时 波幅可判定为异常 PSD 判据 当采用斜率法的 PSD 值作为辅助异常点判据时 PSD 值应按下列公式计算 tKPSD 1 cici ttt 式中 第 i 测点声时 ci ts 第 i 1 测点声时 1 ci ts 第 i 测点深度 m i z 第 i 1 测点深度 m 1 i z 根据 PSD 值在某深度处的突变 结合波幅变化情况 进行异常点判定 当采用信号主频值作为辅助异常点判据时 主频 深度曲线上主频值明显降低 可判定为异常 3 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下 表的特征进行综合判定 类桩 各声测剖面每个测点的声速 波幅均大于临界值 波形正常 类桩 某一声测剖面个别测点的声速 波幅略小于临界值 但波形基本正常 类桩 某一声测剖面连续多个测点或某一深度桩截面处的的声速 波幅值小 于临界值 PSD 值变大 波形畸变 类桩 某一声测剖面连续多个测点或某一深度桩截面处的的声速 波幅值明 显小于临界值 PSD 值突变 波形严重畸变 4 54 5 钻芯法桩身完整性检测技术规程钻芯法桩身完整性检测技术规程 检测目的 本方法适用于检测混凝土桩的桩身完整性 判定桩身缺陷的程度及位置 检测依据及数量规定 本次试验依据中华人民共和国行业标准 建筑桩基检测技术规范 JGJ 106 2014 检测数量根据规范及设计图纸要求 检测仪器设备及现场准备 a 检测前由业主会同有关各方共同协商确定检测桩位并整理好受检桩的桩号 桩径 桩长 检测面到桩底的长度 桩位图 地质勘察资料等相关资料 b 测前准备工作 1 钻芯前 施工单位提供桩号 桩径 桩长 混凝土设计强度等级 桩端 持力层名称和桩基平面位置图 2 钻芯前 桩混凝土龄期不少于 20d 混凝土强度不能低于 C20 3 各标段根据自己的工作量 准备长 1m 宽 0 5m 高 0 1m 岩芯箱若干 以便芯样的留存及拍照 4 钻芯时 协助钻机的搬运就位工作 桩基钻芯施工技术原理 1 为保证钻芯质量 钻芯开孔前 量取桩径 选合适位置就位 然后全面 对钻机进行调位 找平 用水平尺仔细复核钻机立轴的垂直度 保持机台平稳牢固 和主动钻杆的垂直度 在钻进过程中 尽量保证机身稳定 减少钻进过程中套管 岩心对芯样的磨损 将取出的每一回次芯样及时按顺序编号 以备照相和截取芯样 做强度试验 桩身完整性判断标准及桩身质量分类 见表 3 表 3 钻芯法完整性判定表 类别特征 混凝土芯样连续 完整 表面光滑 胶结好 骨料分布均匀 呈长柱状 断 口吻合 芯样侧面仅见少量气孔 混凝土芯样连续 完整 表面光滑 胶结较好 骨料分布基本均匀 呈长柱 状 断口基本吻合 芯样侧面局部见蜂窝麻面 沟槽 大部分混凝土芯样胶结较好 无松散 夹泥或分层现象 但有下列情况之一 芯样局部破碎且破碎长度不大于 10cm 芯样骨料分布不均匀 芯样多呈短柱 状或块状 芯样测面蜂窝麻面 沟槽连续 钻进困难 芯样任一段松散 夹泥或分层 芯样局部破碎且破碎长度大于 10cm 芯样试件制作与抗压试验 1 芯样截取规定 a 当桩长小于 10m 时 每孔截取 2 组芯样 当桩长为 10 30m 时 每孔截取 3 组 当桩长大于 30m 时 不少于 4 组 b 上部芯样位置距桩顶设计标高不宜大于 1 倍桩径或 1m 下部芯样位置距桩 底不大于 1 倍桩径或 1m 中间芯样宜等间距截取 c 缺陷位置能取样时 应截取一组芯样进行混凝土抗压试验 d 当同一基桩的钻芯孔数大于一个 其中一孔在某深度存在缺陷时 应在其 他孔的该深度处截取芯样进行混凝土抗压试验 2 芯样制作 芯样的加工和制作应按 铁路工程结构混凝土强度检测规程 TB10426 2004 进行 3 芯样试件抗压 a 芯样试件制作完毕后 即可进行抗压强度试验 b 混凝土芯样试件的抗压强度试验应按现行国家标准 普通混凝土力学性能 试验方法 GB T50081 2002 的有关规定执行 c 抗压强度试验后 当发现芯样试件平均直径小于 2 倍试件内混凝土粗骨料 最大粒径 且强度值异常时 则该试件的强度值无效 不参与统计平均 d 混凝土芯样试件抗压强度应按下列公式计算 2 4 d P fcu 式中 混凝土芯样试件抗压强度 MPa 精确至 0 1MPa cu f P 芯样试件抗压试验测得的破坏荷载 N d 芯样试件的平均直径 mm 混凝土芯样试件抗压强度折算系数 应考虑芯样尺寸效应 钻芯机械对芯样扰动和混凝土成型条件的影响 通过试验统计确定 当无试验统计 资料时 宜取为 1 0 检测数据分析与判定 1 每组混凝土芯样试件抗压强度代表值应按一组三块试件强度换算值的平均值 确定 同一受检桩同一深度部位有两组或多组以上混凝土芯样试件抗压强度代表值 时 取其平均值为该桩该深度处混凝土芯样试件抗压强度代表值 2 单桩混凝土芯样试件抗压强度代表值为 该桩不同深度位置的混凝土芯样试 件抗压强度代表值中的最小值 3 桩端持力层性状应根据芯样特征 岩石单轴抗压强度试验 动力触探或标准 贯入试验结果 综合判定桩端持力层岩土性状 4 64 6 桩基承载力检测技术规程 自平衡法 桩基承载力检测技术规程 自平衡法 检测目的 1 提供试验的单桩竖向极限承载力 2 提供试桩在各级荷载作用下的采集数据的汇总表 3 提供相关曲线及试桩分析报告 检测依据及数量规定 本次试验依据中华人民共和国行业标准 建筑基桩自平衡静载试验技术规程 JGJ T 403 2017 及 桩承载力自平衡法深层平板载荷测试技术规程 DB34 T648 2006 检测数量根据规范及设计图纸要求 检测仪器设备及现场准备 检测前由业主会同有关各方共同协商确定检测桩位并整理好受检桩的桩号 桩 径 桩长 检测面到桩底的长度 桩位图 地质勘察资料等相关资料 检测使用的 仪器为中科院武汉岩土所生产的基桩声测仪 测试处理系统示意图见图 4 图 4 自平衡法测试过程示意图 自平衡法基本原理 自平衡法的检测原理是将一种特制的加载装置 自平衡荷载箱 在混凝土浇注 之前和钢筋笼一起埋入桩内相应的位置 具体位置根据试验的不同目的而定 将加 载箱的加压管以及所需的其他测试装置 位移 应力等 从桩体引到地面 然后灌 注成桩 由加压泵在地面向荷载箱加压加载 荷载箱产生上下两个方向的力 并传 递到桩身 由于桩体自成反力 我们将得到相当于两个静载试验的数据 荷载箱以 上部分 我们获得反向加载时上部分桩体的相应反应系列参数 荷载箱以下部分 我们获得正向加载时下部分桩体的相应反应参数 通过对加载力与这些参数 位移 应力等 之间关系的计算和分析 我们可以获得桩基承载力等一系列数据 这种方 法可以用于为设计提供数据依据 也可用于工程桩承载力的验证 检测步骤 为了确保自平衡桩基检测结果可靠准确 根据相关检测规范的技术要求 荷载 油管 P 荷载箱 桩体 液压泵站 压力传感器 监控系统 箱在检测时必须按照方案要求操作 部分工作需施工方配合 安装流程 前期准备 搭设基准梁 基准桩 搭设帐篷 准备电源 开始检测 检测结束 荷载箱断开面注浆 1 前期准备 a 成桩 15 天后 即混凝土强度达到标称强度 70 以上方可开始检测 b 检测前需将场地整理平整 桩头修整完毕 c 检测方需准备一套完整的检测设备 d 施工方所需准备的设备及材料 20 吨吊车 电焊机 配电箱 搭帐篷及基准 梁所需的材料 2 搭设基准梁 基准桩 依据自平衡桩基检测规范 基准梁一端与基准桩铰接 另一端与基准桩焊接 基准梁长度应不小于试桩桩径的 6 倍 以桩中心为中心 每边各 3 倍桩径 搭设在 试桩的正上方 图 5 基准梁搭建示意图 3 搭设帐篷 测试时 为尽量减少温度 雨水 风等外部因素的影响 须搭设防风蓬架 确 保测试设备 基准梁 基准桩 仪表及管线检测时不受外界环境的影响 基准梁 基准桩 试桩 基准桩 焊接支座 铰接支座 6 倍桩径 3 倍桩径 3 倍桩径 D 防风帐篷检测现场 4 准备电源 检测阶段 确保数据采集系统及油压泵的正常使用 现场需配备一只电压稳定 不间断三相四线制配电箱 配电箱带漏电保护 有 380V 220V 两种电源 容量不小 于 10 千瓦 5 开始检测 现场检测期间 加载流程及时间应符合相关规范的规定 检测用仪器设备应在 检定或校准周期的有效期内 检测前应对仪器设备检查调试 检测所使用的仪器仪 表及设备应具备检测工作所必须的防尘 防潮 防震等功能 并能在 10oC 40oC 温 度范围内正常工作 测压传感器或压力表精度均应优于或等于 0 4 级 量程不应小 于 60MPa 压力表 油泵 油管在最大加载时的压力不应超过规定工作压力的 80 位移传感器宜采用电子百分表或电子千分表 测量误差不得大于 0 1 FS 分辨力优 于或等于 0 01mm 图 6 检测设备连接示意图 位移杆 5 1 加 卸载 5 1 1 加载应分级进行 每级加载量为顶估最大加载量的 1 10 1 15 5 1 2 卸载也应分级进行 每级卸载量为 2 3 个 加载级的荷载值 5 1 3 加卸载应均匀连续 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 5 2 位移观测和稳定标准 5 2 1 位移观测 采用慢速维持荷载法 每级加 卸 载后第 1h 内 应在第 5min 10min 15min 30min 45min 60min 测读位移 以后每隔 30min 测读一次 达 到相对稳定后方可加 卸 下 一级荷载 卸载到零后应至少观测 2h 测读时间间隔 同加载 5 2 2 稳定标准 每级加 卸 载 的向上 向下位移量在下列时间内均不大于 0 1mm 6 试验加载程序 终止加载条件 a 某级荷载作用下 位移量大于或等于前一级荷载作用下位移量的 5 倍 但位 移能相对稳定且上 下位移量均小于 40 mm 时 宜加载至位移量超过 40 mm b 某级荷载作用下 位移量大于前一级荷载作用下位移量的 2 倍 且经 24h 尚 未达到相对稳定标准 c 已达到最大极限加载值 d 当荷载 位移曲线呈缓变型时 可加载至位移量 60mm 80mm 在特殊情况下 根据具体要求 可加载至累计位移量超过 80mm 试验数据的分析 整理 1 单桩竖向极限承载力的确定 实测得到荷载箱上段桩的极限承载力 Q和荷载箱下段桩的极限承载力 Q u上下u 按照相关规范中的承载力计算公式得到单桩竖向抗压极限承载力 抗压 Qu Q WQu上 下u 式中 Qu 单桩竖向抗压极限承载力 kN Q 荷载箱上段桩的实测极限承载力 kN u上 Q 荷载箱下段桩的实测极限承载力 kN 下u W 荷载箱上段桩的自重 荷载箱上段桩侧阻力修正系数 对于粘土 粉土 取 0 8 对于砂土取 0 7 2 等效转换曲线实测荷载箱向上 Q s 向下 Q s 两条曲线 根据位移协调原则 转换成传统桩顶 Q s 曲线 如图 7 所示 图 7 转换示意图 桩身无轴力实测值等效转换方法采用如下公式计算 桩顶等效荷载 P 为 P Q u W Q l 与等效桩顶荷载 P 对应的桩顶位移 s 为 s s1 s 其中上段桩身的弹性压缩量 s 为 s PP lu AE LW 2 Q2 Q 式中 下同 Q u 对应上段桩 Q u su 曲线中位移绝对值等于 s1 时的荷载 kN Q l 荷载箱向下荷载 kN 可直接测定 s1 荷载箱向下位移 可直接测定 mm W 试桩荷载箱上部桩自重 kN 试桩上部桩土修正系数 L 上段桩长度 m EP 桩身弹性模量 AP 桩身截面面积 m2 Q Q S S S 0 S 0 传统静载曲线 3 报告内容 a 试桩的 Q S 曲线 S lgt 的实测数据及加载 卸载曲线 b 试桩的竖向抗压单桩极限承载力 c 试桩的桩周与各土层间的极限摩阻力 d 试桩的桩尖处土的端阻力 e 试桩的桩身轴力分布曲线 桩身总侧阻力 Qf 分布曲线 4 74 7 复合地基承载力检测技术规程 堆载法 复合地基承载力检测技术规程 堆载法 检测目的 测定承压板下应力主要影响范围内复合土层的承载力 检测依据及数量规定 中华人民共和国行业标准 建筑地基处理技术规范 JGJ 79 2012 检测数量 根据规范及设计图纸要求 承压板 根据实际情况 选择采用方形具有足够的刚度 面积为一根桩承担的处理面积 或按实际桩数所承担的处理面积确定 试验加载装置 用油压千斤顶加载 千斤顶的加载反力装置采用压重平台反力装置 压重量为 预估最大试验荷载的 1 2 倍 压重在试验开始前一次加上 并均匀稳固放置于平台 上 桩的中心 或形心 应与承压板中心保持一致 并与荷载作用点相重合 荷载与沉降的量测仪表 采用置于千斤顶上部的荷载传感器测量荷载 试桩沉降采用 4 个大量程位移计 沉降测定平面离桩顶距离不小于 0 5 倍桩径 固定和支承位移计的夹具和基准梁在 构造上应确保不受气温 振动及其他外界因素影响而发生竖向变位 试验桩与压重平台支墩边中心距离 试验桩与基准桩中心距离 基准桩与压重 平台支墩边中心距离都应设与试坑之外 承压板底面标高应与桩顶设计标高相适应 承压板底面下铺设 50 150mm 中粗砂 垫层 试坑的长度和宽度不小于承压板尺寸的 3 倍 试验前采取相应措施 防止试验场地地基土含水率变化或地基土扰动 试验加载方式 逐级加载 每级荷载达到相对稳定后加下一级荷载 直到试验桩或土体破坏 然后分级卸载到零 加卸载与沉降观测 加载分级 加载等级分为 8 级 测试前为校核试验系统整体工作性能 预压 荷载不得大于总加载量的 5 最大加载压力不应小于设计要求承载力特征值的 2 倍 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 沉降相对稳定标准 一小时内承压板沉降量不应超过 0 1mm 终止加载条件 当出现下列情况之一时 即可终止加载 a 沉降急剧增大 土被挤出或承压板周围出现明显的隆起 b 承压板的累计沉降量已大于其宽度或直径的 6 c 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 卸载与卸载沉降观测 每级卸载值为每级加载值的 2 倍 等量进行 每卸一 级 间隔 0 5h 读记回弹量 待卸完全部荷载后间隔 3h 读记总回弹量 试验报告内容及资料整理 复合地基静载试验概况 复合地基静载试验记录表 复合地基静载试验荷载 沉降汇总表 确定复合地基承载力特征值 复合地基承载力特征值可按下列方法综合分析确定 1 1 当 P S 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 2 2 当 P S 曲线是平缓光滑的曲线时 按相对变形值确定 取 S b 0 01 对应的 荷载值与最大加载压力的一半比较取小值 五 工作程序流程 进度控制保证措施五 工作程序流程 进度控制保证措施 5 15 1 工作程序工作程序 1 项目各有关施工工区 在检测前 24 小时提供填写齐全的 工程质量检测报 验单 和 参数表 2 工程质量检测报验单 应有现场监理工程师签字确认 3 项目部各检测组接 工程质量检测报验单 后 12 小时内必须到达现场检 测 4 各检测组应及时收集受检工程的地质资料 设计图及施工信息 为检测工 作中资料分析和报告编写准备基本资料 5 检测仪器设备在计量检定周期的有效期内 检测前应对仪器设备进行检测 调试 6 施工单位应在检测组到达现场前 按要求做好现场相关配合工作 以确保 检测工作的顺利开展 7 现场检测时 施工单位应在检测现场 监理应旁站见证检测全过程 8 现场检测完成后 应填写现场检测记录表 施工单位和监理单位签章确认 检测结果在 24 小时内 以中间结果报告形式告知业主单位 是否可以进行下一道工 序 9 现场检测工程师应根据测试数据分析判断检测结果 10 当检测中发现的重大质量缺陷和工程隐患必须在 24 小时内报业主单位 11 现场检测期间 应遵守国家和施工现场安全生产规定 5 25 2 基桩检测程序基桩检测程序 检测工作的程序 应按图 8 进行 图 8 检测工作程序框图 5 25 2 人员组织机构安排人员组织机构安排 检测工作不仅需要准确检测数据作为开展检测工作的良好基础 更需要地下工 程 结构工程等相关专业知识对数据进行正确分析 评价 只有这样的技术团队才 能够把检测测工作做好做实 让检测工作真正成为施工的眼睛 业主的技术后盾 切实有力的保证工程的安全监管工作顺利完成 根据这些特点 召集了相关专业人员组成了现有的检测队伍 具体组织机构与 接受委托 调查 资料 收集 制定检测方案 前期准备设备 仪器检定 现场检测 计算分析和结果评价 重新检测 验证 扩大 检测 检测报告 人员构成见图 9 项目负责人 技术负责人 专家顾问组 数据分析 现场检测 仪器保养 图 9 组织机构图 5 35 3 进度保证措施进度保证措施 我方将结合本工程检测的实际施工进度对人员和设备进场计划予以动态调整 以满足多个工作面的同时检测 且保证施工进展的需要 为保证检测进度 我方实 行以下措施 1 依据工程总体进度计划 仔细周全做出检测计划 对检测作业程序进行详 细安排 2 当接到中标通知书后 立刻组织人员进场 并保证项目经理 技术负责人 从始到终在现场 确保设备按时进场 保证进场设备完好率 达到良好使用状态 3 保证资源供应 做好人员及仪器设备的调配工作 提前做好材料准备工作 4 做好检测施工准备 加大前期投入 避免出现前期准备不足 后期工期紧 张的不利局面 5 搞好各工作小组间的协调工作 搞好与业主单位的协调工作 及时处理基 桩检测过程中出现的干扰和技术问题 避免不必要的延误 6 建立岗位责任制度 搞好安全和质量控制 避免因安全和质量问题引起停 工 返工而导致工期延误 7 强化内部管理 及时反馈信息 及时协调各种工序交接及人员调配 8 设备保证措施 在静载荷试验方面 将投入静载荷试验仪 2 套 并有 1 套 作为应急备用仪器 在桩基完整性检测方面 将投入基桩完整性检测仪 3 套 并有 1 套作为为应急备用仪器 9 工期保证保证措施 单桩静载荷试验在具备进场条件并接到委托单位的通 知后 于规定时间将有关设备仪器运抵现场 并开始安装 调试及检测 如遇到雨 雾 雪等天气影响 进场时间顺延 并需再次确认检测场地条件的变化情况 桩基 完整性检测接委托单位的通知后 12 小时内到达现场 10 资料提供保证措施 a 对影响下道工序施工的基桩检测项目 检测组应在检测完成后 24 小时内将 检测结果或对质量的分析判断结果按附表格式及时反馈给业主单位 对检测中发现 的 类桩应在 24 小时内报业主 b 正式报告 所以检测完成后 出具检测报告 并按业主单位规定的时间和份数整理装订好 并报送业主 六 服务质量保障措施六 服务质量保障措施 为保证检测数据及结果准确可靠 在检测报告的编制过程中 我单位严格执行 内部三级审核制度 保证检测报告客观 公正 并对检测报告的准确性负责 绝不 隐瞒检测过程中发现的质量问题 检测人员熟悉并严格按照检测规程和方法 进行检测工作 同时做好数据记 录 检测人员对原始记录整理分析后编写检测报告并送交检测组组长复核 组长复核通过的报告由组长送技术负责人审核 最后基桩检测结论由专家顾问复核 质量管理体系见图 10 图 10 质量管理体系框图 七 安全保证措施七 安全保证措施 检测过程质量保证 提出处理意见 分析原因 检测 数据处理 检测报告审核签发 结束 重复数据记录 检测复核 通过 有问题 业主意见 有异议 无异议 检测准备 人员培训环境控制 仪器设备检定 校核 选定检测标准 考试 核 参数记录维护管理 选定规程制定 细则 组配人员上岗 调整检测环 境 组配检测仪器 设备 确定检测方案 人员技术 素质保证 检测环境保 证 仪器设备性能 保证 执行技术标准 保证 坚持 安全第一 预防为主 的方针 以确保检测安全为重点 消灭行车险性以 上 人身重伤以上 机械大事故等安全责任事故 确保施工安全和人民生命财产不 受损害 创建安全零事故项目 全员参加 全面管理 充分体现 管生产必须管安全 和 安全生产 人人有责 在编制检测技术方案的同时 编制各分项工程的安全技术措施 确保安全目标的实 现 安全保证体系详见图 11 图 11 安全保证体系框图 制定具体的安全保障制度如下 1 工作开展前学习安全生产的有关文件和规定 学习道路交通管理法规 做 好安全检测的宣传 教育 增强相关人员的安全意识 2 建立安全工作岗位责任制 各作业小组组长对其小组的作业安全负责 并 负责制定有效的安全措施 认真贯彻 预防为主 和 安全为了生产 生产必须安全 的原则 贯彻 谁主管 谁管安全 的原则 3 制定严格的安全生产规章制度 对违反安全规程的人员 按其情节轻重作 出相应的处罚 对安全事故苗头及时作出处理 4 检测所用的电器 电缆必须有良好的绝缘效果 电动工具要有漏电保护开 消消灭灭检检测测安安全全事事故故的的安安全全保保证证体体系系 奖罚制度 制度保证技技术术保保证证 安全技术措施 经经济济保保证证 各项安全检测制度 组组织织保保证证 项项目目部部安安全全领领导导小小组组 安安全全检检查查部部 安 全 规 则 教 育 安全检测员 安 全 检 测 制 度 安 全 岗 位 责 任 制 度 安 全 检 查 和 奖 罚 制 度 各 项 安 全 预 案 经 济 兑 现 实实现现安安全全目目标标 关 严格按照安全用电规程作业 八 服务承诺八 服务承诺 我们的服务承诺 先进先进 科学科学 准确准确 高效高效 先进先进 采用先进的检测仪器设备和技术手段进行检查 科学科学 使用科学 合理检测方法进行检测 确保检测数据的科学性 准确 准确 以认真负责的工作态度 严格按现行标准 规程 规范及本公司制定的 程序开展检测工作 确保检测数据的准确有效 高效高效 按规定的检测工作时限要求为委托方提供及时 优质的检测服务 同时 保证安全生产 声明 1 质量方针与目标是本公司的质量方向与宗旨 全体员工必须学习 理解 并贯彻于所有质量活动中 2 全体员工必须树立服务客户的理念 以良好的职业道德 为客户提供优良 及时的服务 3 精心组织 合理安排 搞好安全生产 九 服务过程中的关键内容 重难点及应对措施九 服务过程中的关键内容 重难点及应对措施 本次检测的关键内容 重难点是桩基的桩身完整性检测及单桩竖向承载力承载 力检测以及出现不合格项的处理 具体检测方案见上 控制措施如下 9 19 1 桩身完整性检测质量控制 桩身完整性检测质量控制 9 1 19 1 1 低应变法桩身完整性检测低应变法桩身完整性检测 对桩基工程质量进行检测 必须检测桩身完整性 工程实践证明 常用的低应 变动测方法对桩身完整性的检测 能较为可靠地发现一定深度范围内基桩的质量问 题 如裂缝 夹泥 收缩 离析等 及其严重程度 随着检测技术的发展 现行技 术已能对传统的静载荷试验不能直接说明的桩身完整性问题作出定性分析 并据此 对桩进行分类 便于发现问题 为桩基处理提供依据 基桩低应变动测的关键是要取得准确 可靠的测试信号 所以现场检测人 员应操作熟练 有丰富的动测信号分析经验 现场应及时排除干扰信号 遇到异常 信号时 应分析原因 多换几个检测点 特别对大直径桩 桩截面各部位的运动不 均匀性会增加 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 每个检测点的采集信号不宜少于 3 个 通过叠加平均提高信号比 现场应保证采集 到一致性好 真正反映基桩特性的动测信号 桩顶条件和桩头处理好坏直接影响测 试信号的质量 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 检测人员在分析动测测试信号时 应仔细分清哪些是缺陷波或缺谐振峰 哪些是因桩身构造 成桩工艺 土层影响造成的类似缺陷信号特征 另外 根据测 试信号幅值大小判定缺陷程度 除受缺陷程度影响外 还受桩周土阻尼大小及缺陷 所处的深度位置影响 相同程度的缺陷应桩周土岩性不同或缺陷深度不同 在测试 信号中其幅值大小各异 因此 如何正确判定缺陷程度 特别是缺陷十分明显时 如何区分是 III 类桩还是 IV 类桩 应仔细对照桩型 地质条件 施工情况结合当地 经验综合分析判断 不仅如此 还应结合基础和工部结构型式对桩的承载安全性要 求 考虑桩身承载力不足引发桩身结构破坏的可能性 进行缺陷类别划分 不易单 凭测试信号定论 有疑问的必须验证检测 以保证检测的科学性 准确性和公正性 9 1 29 1 2 声波透射法桩身完整性检测声波透射法桩身完整性检测 为保证本次声波检测结果准确可靠 应们采取以下措施 为保证各测点质量 完成每组检测管测试后 测试点必须随机重复抽测 10 20 应特别注意声时及波幅异常部位的重复抽测 测量的相对标准差可按下式计算 n t tt n i m jii t 2 2 1 n A AA n i m jii A 2 2 1 2 jii m tt t 2 jii m AA A 式中 声时相对标准差 t 波幅相对标准差 A 第 i 个测点声时原始测试值 s i t 第 i 个测点波幅原始测试值 dB i A 第 i 个测点第 j 次抽测声时值 s ji t 第 i 个测点第 j 次抽测波幅值 dB ji A 以相对标准差作为评价测试可靠性的依据 声时相对标准差不应大于 5 波幅 相对标准差不应大于 10 这时可认为该次测试是有效的 在运用上述数值判定桩