桩基工程整体评价方法.doc

关于桩基工程总体评价方法的探讨 李大展摘 要：本文结合新近建筑基桩检测技术规范JGJ 106-2003的实施，对桩基工程总体评价方法问题作了探讨，对实际操作中如何适当运用现有的各种基桩检测手段提出了看法，与同行商榷。文中还提供了一个桩基工程总体评价的工程实例。关键词：桩基工程；总体；评价方法；基桩检测THE DISCUSS OF TOTAL EVALUATE METHOD FOR PILE FOUNDATION Li DazhanAbstract：According to Technical code for testing of building foundation piles, The total evaluate method for pile foundation was discussed in this paper.Key words：pile foundation；total；evaluate method；pile testing一般情况下，当工程桩出现质量问题，或工程桩检测中发现不合格桩后，就会提出要求对整个桩基工程作整体评价，以决定下一工序能否进行。目前用于工程桩检测的手段很多，在实际操作中如何适当运用，现结合建筑基桩检测技术规范JGJ 106-20031（以下简称规范）的实施，作若干探讨，请同行指正。1 概述对桩基工程作整体评价时，除进行正常的例行检测外，应根据工程实际情况，制订切实可行的检测方案。检测方案可由检测单位为主制订，经业主、设计、监理等方面共同协商确定。制订检测方案时，可考虑下列因素。（1） 场地岩土工程条件对成桩工艺的影响； （2）对成桩工艺、施工单位作详情了解； （3）对施工现场条件、实施检测的可行性评价； （4）对已进行过的检测方法、检测单位作详情（人员、设备等）了解； （5）与设计方多次沟通，提出检测方案。2 规范推荐的主要检测方法根据我国桩基工程检测技术现状，规范推荐下列检测方法为首选项目。李大展，男，1938年9月生，浙江镇海人，中国建筑科学研究院地基所，研究员，100013，北京2.1 基桩承载力检测 （1）静载试验 确定单桩极限承载力，可作为评价动测结果准确与否的依据。缺点是试验时间长、费用高，在深基坑内作业有困难。 （2）高应变法 判定单桩极限承载力和桩身完整性类别，检测速度较快。缺点是承载力检测结果有一定误差，要求检测人员能有较高的素质和工程实践经验。2.2 桩身完整性检测 （1）钻芯法 检测灌注桩桩长、桩身混凝土强度、桩底沉渣厚度，判定和鉴别桩底岩土性状。一定条件下，可作为桩身完整性判定依据。缺点是钻孔少时，会有“一孔之见”。 （2）声波透射法 检测灌注桩桩身混凝土的均匀性、桩身缺陷程度及位置，判定桩身完整性类别。缺点是要预埋管，否则成桩后难以检测。 （3）应力波反射法 检测桩身缺陷程度及位置，判定桩身完整性类别，速度快、效率高。缺点是判别缺陷只能定性，要求检测人员有较多的实践经验。 以上各种检测法，可按工程实际情况选用。对于低应变动力检测推算承载力，基于多年来工程实践表明，其可靠性差，规范没有推荐采用。3 总体评价检测方案的选定桩基工程出现施工质量问题，或检测后发现大量不合格桩，决定要对工程作总体评价时，其检测工作可按下列步骤进行。3.1 按工程实际可能性，确定桩身完整性的检测方法 （1）桩身完整性检测的首选方法应是应力波反射法，因为其检测速度快、效率高。 （2）当应力波反射法检测的结果有异议时，可采用钻芯法作为佐证。但评价时应慎重，多作具体、细致的分析，不宜过份强调钻芯法的可靠性。 （3）声波透射法由于需要预埋管，一般用于一柱一桩的大直径钻孔灌注桩的桩身完整性检测。3.2 根据完整性检测结果，确定承载力检测抽样方法和比例 （1）根据桩身完整性类别，分类确定承载力检测桩的数量。 （2）抽样时应考虑工程地质条件的差异、上部结构的重要部位（如一柱一桩）等因素。3.3 按工程是否做过静载试验，确定承载力的检测方法 （1）按静载试验结果，作为确定承载力的依据。好处是检测结果可靠，缺点是抽样比例太少。 （2）根据已做过的静载试验结果，求得动静对比参数，采用高应变动力检测判定承载力。优点是可增加抽样比例，缺点时动静对比往往难以实施。 （3）静载试验与高应变动力检测相结合，确定桩的承载力。这样，既可增加抽样比例，又可保证检测结果的可靠性。有条件时，是推荐采用的方案。3.4 评价结论的提出 （1）根据场地岩土工程勘察资料，按建筑地基基础设计规范GB 50007-2002和建筑桩基技术规范JGJ 94-94中的经验公式（以下简称经验公式法），估算本场地单桩极限承载力，以资参考。 （2）按桩身完整性不同类别，分别得出的单桩极限承载力，最后综合分析作出桩基工程承载力的总体评价 必须指出，本文所指的总体评价主要是对承载力而言，关于桩位偏差、软弱下卧层验算等问题应另作慎重考虑。4 典型桩基工程总体评价检测方案举例4.1 混凝土预制桩基础 （1）可先进行桩身完整性检测，选择时可考虑下列因素： 已经桩身完整性检测发现的类桩； 施工质量有疑问的桩； 地质条件出现异常的桩； 不同施工单位施工的桩； 设计方认为重要的桩； 同类别桩宜随机分布。 （2）检测数量 根据预制桩施工质量（断裂情况、接头质量等），确定桩的检测数量，但抽检数量不应少于总桩数的20%，且不得少于10根； 必要时，全部桩进行普测。（3）根据桩身完整性类别，分类进行承载力抽样检测。 采用静载试验时，各个完整性类别的桩，抽检数量不应少于2根； 采用高应变动力检测时，各个完整性类别的桩，抽检数量不应少于3根。 （4）根据各类别桩的承载力，考虑经验公式法的计算结果，综合分析后对桩基工程作出总体评价。4.2 端承型大直径灌注桩 （1）当受设备或场地条件限制，无法检测单桩承载力时，施工前应按照建筑地基基础设计规范GB 50007-2002 的要求，进行深层平板载荷试验，确定端承力参数； （2）采用应力波反射法检测桩身完整性，抽检数量不应少于总桩数的30%，且不得少于20根； （3）按完整性受检桩数的50%，采用钻芯法测定桩底沉渣厚度和钻取桩端持力层岩土芯样； （4）参照经验公式法的计算结果，对工程进行综合分析后，得出对承载力的总体评价。5 工程实例25.1 概述 某工程基础平面近T形，地上18层，地下1层，长30.6m，宽33.4m，为框架结构。基础采用箱基加桩基，箱基埋深约4.15m。基础共有桩399根，采用截面400400mm钢筋混凝土预制桩，角钢焊接接桩，桩长20m，设计要求送桩2.5m。打桩完成后，曾对抽检了4根桩作静载荷试验，承载力差异较大。基槽开挖后发现，大部分桩都未送到要求设计标高，与施工记录不相符合，并有一部分断桩。为使工程能继续施工，建设单位要求能对桩基础作出总体评价，并提出基础下一步处理方案。5.2 工程地质条件 地基土由上至下分别为：人工填土，饱和粘土，淤泥质粘土，粉质粘土，淤泥，淤泥质粘土，粘土，粉质粘土，粉土和粉砂。粉砂为设计的桩尖持力层。5.3 评价的方法与步骤 （1）桩的动力检测 进行了不同类型的14根桩的高应变动力检测和全部桩的低应变动力检测，从而摸清了桩的缺陷类别与数量。 （2）工程桩承载力评价l 按低应变动力检测结果，把全部工程桩根据桩身缺陷类别和桩顶距垫层顶面的距离，分为12种类型。l 把静载荷试验和高应变动力检测结果，分别列入12种类型中。l 求出不同类型桩的承载力实测平均值。l 根据偏于安全的原则，得出各类型桩的承载力评定值。l 并考虑了本场地桩的负摩阻力效应。5.4 桩基工程总体评价及加固方案 本工程竖向荷载设计值为230620kN。根据上述不同类型桩承载力评定值，并考虑桩的负摩阻力影响，经核算原桩基工程能提供承载力189620kN。不能满足原设计要求，需采取下列措施：l 扩大箱基底板，在原边桩外围再补一圈桩（振动沉管灌注桩，桩距2m，桩径50cm，桩18m），要求单桩极限承载力1000kN。l 在原桩群内补桩28根，桩型同上。l 上部结构采用轻质墙体材料，以减轻恒载。l 按补桩后的受力情况，验算并加厚箱基底板至1.2m。l 箱基外围采用2：8灰土，分层夯实。l 设置沉降观测点，并在施工期间进行观测。 采用上述方案加固后，建筑物竣工已经8年，情况良好。6 结语 （1）根据工程实践经验总结，规范推荐桩承载力的检测方法为：静载试验、高应变动力检测；桩身完整性检测方法为：钻芯法、声波透射法、应力波反射法。 （2）对桩基工程质量总体评价时，宜先进行桩身完整性检测，在此基础上决定承载力检测的方法和数量，结合经验公式法的计算结果，综合分析后作出总体评价。参考文献1 中华人民共和国行业标准建筑基桩检测技