桩基检测详细施测方案[优秀工程方案]

1、桩基检测方案工程名称:建设单位: 检测方法:低应变法、声波透射法、钻芯法及高应变法编制单位: 编 制 人: 审 批 人: 编制日期: 一、工程概况本项目位于广东省 ,采用冲孔灌注桩基础,桩径为12001800米米,设计混凝土强度为C35,总桩数为72根.二、检测目的 和依据2.1 检测依据根据国家行业标准建筑基桩检测技术规范JGJ1062003,现提供基桩检测的 详细施测方案.2.2 检测目的 根据相关规范、规程要求及本项目的 特点,确定采用以下检测方法进行检测:(1)低应变法检测:目的 是检测桩身结构完整性,并为高应变和钻芯检测桩确定桩位提供依据.(2)声波透射法检测:目的 是检测桩身结构完

2、整性.(3)钻芯法检测:目的 是检验桩身砼质量、桩身砼强度是否满足设计要求;桩底沉渣是否符合设计及施工验收规范要求;桩底持力层是否符合设计要求;施工记录桩长是否属实.(4)高应变法检测:目的 是检测单桩竖向抗压承载力是否满足设计要求.三、检测项目和具体内容3.1 低应变检测3.1.1 检测数量根据本项目的 要求,确定抽检数量为37根.检测桩号由相关单位确定3.1.2 检测设备检测仪器采用岩海公司出产的 RS-1616K(p)基桩动测仪.3.1.3 检测原理基桩反射波法检测桩身结构完整性的 基本原理是:通过在桩顶施加激振信号产生应力波,该应力波沿桩身传播过程中,遇到不连续界面(如蜂窝、夹泥、断裂

3、、孔洞等缺陷)和桩底面时,将产生反射波,检测分析反射波的 到时、幅值和波形特征,就能判断桩的 完整性.假设桩为一维线性弹性杆,其长度为L,横截面积为A,弹性模量为E,质量密度为,弹性波速为C(C2 = E/),广义波阻抗为ZAC,推导可得桩的 一维波动方程:utC2u/x2-R/A假设桩中某处阻抗发生变化,当应力波从介质I(阻抗为Z1)进入介质II(阻抗为Z2)时,将产生速度反射波Vr和速度透射波Vt.令桩身质量完好系数Z2Z1,则有Vr=Vi(1-) (1+)Vt=Vi2(1+)缺陷的 程度根据缺陷反射的 幅值定性确定,缺陷位置根据反射波的 时间tx由下式确定Lx=Ctx/23.1.4 技术

4、要求1、检测桩头处理(由施工单位完成)(1)凿去桩顶浮浆、松散或破损部分,露出坚硬的 混凝土表面,使桩顶表面平整干净无且无水.(2)桩顶的 材质、强度、截面尺寸应与原桩身基本相同.(3)检测点要用砂轮机磨平,每根桩的 检测点应不少于3个.2、检测时间要求被检测灌注桩砼强度应超过设计强度的 70%,且不小 于15米pa.3、执行标准根据国家行业标准建筑基桩检测技术规范JGJ1062003中有关低应变法规定进行.4、现场检测收集工程概况、成桩情况(如设计资料、施工记录、桩位平面图等)、岩土工程资料.5、测试步骤检测时严格执行相关检测规范、仪器操作规程,获得准确合理的 野外一手资料,储存于测试仪器的

5、 存储器中.具体操作如下:将传感器用黄油或橡皮泥平稳紧密地粘结于平整密实的 桩面上,采用力棒激振的 方法获取信号,通过检测仪器监测信号是否合理,如果获得的 信号满足要求,并具重复性,则储存于仪器中;如果测试信号不满足要求,则检查、分析原因,并采取相应措施,直至获得合理信号.一般储存于仪器中的 检测曲线,每条桩不少于三条.完成一条桩的 检测后,简单进行现场分析,便可进行下一条桩的 检测.6、资料分析将野外检测资料传输于计算机中,应用相关软件根据一维应力波理论对检测信号进行时域、频域分析,判断桩身结构完整性.根据所检测波形特性,结合桩的 砼设计强度等级要求,将工程桩桩身结构的 完整性按四类划分:I

6、 类:桩身完整;II类: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:桩身有明显缺陷,对桩身结构承载力有影响;IV类:桩身存在严重缺陷.3.1.5 成果整理及资料提交1、对实测曲线进行分析并绘制,评定基桩质量等级.2、野外检测完成后2天内提供初步检测结果,5天内提供正式检测报告一式4份.3.2 声波透射法检测3.2.1 检测数量根据本项目的 要求,确定抽检数量为25根.(注:桩径大于或等于1.5米的 桩必须采用声波透射法或钻芯法进行完整性检测)3.2.2 检测设备检测仪器设备采用武汉岩海公司生产的 RS系列非金属声波检测仪、双孔式换能器(35kHz)等.仪器设备及现场联接如图1

7、.图13.2.3 检测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

8、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.3.2.4 技术要求a)埋管施工 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. 埋管直径:管内径为5060米米. 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100米米以上,各声测管管口高度应保持一致; 埋管要求:应采取适宜的 方法(如焊接、绑扎在钢筋笼内侧,每隔5米用三角架固定,每管固定点不少于三个)固定声测管,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、堵塞可能导致声波透射法无

9、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一步检测.) 埋管数量及编组:D800米米的 桩埋设2管,8002000米米的 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,编组方法参见图2,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.)图2 声测管布置图b)执行标准 根据国家行业标准建筑基桩检测技术规范JGJ1062003中有关声波透射法规定进行.c)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15米pa.d)现场检测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;现场测试在测试时要求将各桩管管口封盖打

10、开,并在管内注满清水.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.e)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、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:I 类:桩身完整;II类: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:桩身有明显缺陷,对桩身结构承载力有影响;IV类:桩身存在严重缺陷.3.2.5 成果整理及资料提交1、对实

11、测曲线进行分析并绘制,评定基桩质量等级;2、野外检测完成后2天内提供初步检测结果,5天内提供正式检测报告一式4份.3.3 钻芯法检测3.3.1 检测数量1、检测数量应符合下列规定:抽检数量为总桩数的 10,且不少于10根,即检测10根.2、基桩钻孔数量应根据桩径D大小 确定:1)D1.6米,毎桩钻芯孔数不得少于三孔.3、具体检测桩位由设计、监理和甲方确定,并由施工单位负责检测的 准备工作.4、持力层的 钻探深度应符合下列规定:1)毎桩至少应有一孔钻至设计要求深度,如设计未有明确要求时,宜钻入持力层3倍桩径且不少于3米.2)地下连续墙每个钻芯槽段至少应有一孔钻至设计要求的 深度,如设计未有明确要

12、求时,对承重地下连续墙,宜钻入持力层3倍墙厚且不应少于3米,对非承重地下连续墙,每个钻芯孔钻入持力层不宜小 于0.5米.5、钻芯法检测时混凝土龄期不得少于28d.3.3.2 检测设备本次钻孔抽芯检测采用北京探矿厂生产的 XY1A型油压钻机,101米米单动双管金刚石钻具.3.3.3 技术要求(1)资料收集收集工程概况、桩施工情况(设计资料、施工记录、桩位平面图等)、工程地质资料;(2)现场施工检测严格执行相关检测规范、仪器操作规程.具体实施步骤如下:A、确定钻孔位置.B、钻机安装稳固,底座调平,并保证立轴垂直.C、钻进过程中,钻孔内循环水流不得中断,水压应能保证充分排除孔内岩粉.当钻孔钻至接近桩

13、端的 地基持力层时,应采取提钻或其它措施,保证在一个回次中能反映桩端接触带的 持力层性状.D、在钻芯过程中,应观察并记录回水含砂量及颜色、钻进的 速度变化,当出现异常情况时,应记录位置、程度、沉渣厚度等情况.E、钻芯孔倾斜率不得大于0.5%,当出现钻孔偏离桩时,应停机查找原因.F、当持力层为强风化岩层或土层又未有超前钻探资料时,应进行标准贯入试验.G、采取芯样试件前,对砼、岩芯全貌进行拍照.H、对混凝土的 胶结情况、骨料的 分布情况、混凝土芯样表面的 光滑程度、气孔大小 、蜂窝、夹泥、松散、桩与持力层的 接触情况、沉渣厚度、桩端持力层的 岩土特征等,应作出清晰、准确的 记录.I、砼芯样的 采取

14、:a)数量应符合的 规定:当桩长小 于10米时,在每孔的 上半部和下半部取代表性芯样2组;当桩长1030米时,在每孔的 上、中、下部取代表性芯样3组;当桩长大于30米时,每孔选取不少于4组代表性芯样.b)当缺陷部位经确认可进行取样时,必须进行取样.c)当一桩钻孔在两个或以上且其中一孔因缺陷严重未能取样时,应在其它孔相同深度取样进行混凝土抗压试验.d)持力层位于中、微风化岩层且岩芯可制作成试件时,在接近桩底部位置取岩石芯样进行抗压试验.3.3.4 资料分析(1)砼、岩样的 抗压强度试验由有资质的 实验室承担.(2)质量评定:a 钻孔数为一个孔时,凡出现下列情况之一者,应加钻一孔验证;否则,判定为

15、不满足设计要求:破碎段长度大于50米米.当一组或一组以上芯样试件混凝土强度的 代表值未达到设计强度等级.b 出现下列情况之一者,则受检地下桩质量定为未达到设计要求:两孔或两孔以上出现a条情况之一的 ;经钻芯发现桩身某段芯样松散或夹泥;桩长未能满足设计要求;桩底沉渣厚度超过设计要求;持力层厚度或强度未达到设计要求.3.3.5 成果整理及资料提交1、对受检桩的 桩身混凝土完整性进行评价(钻芯检测并提供桩身混凝土强度、桩长、桩底沉渣、岩石风化程度).2、野外检测完成后2天内提供初步检测结果,5天内提供正式检测报告一式4份.3.4 高应变法检测3.4.1 检测数量根据本项目的 要求,确定抽检数量为5根

16、.(注:选择桩径为1.2米的 桩进行抽检)3.4.2 检测设备检测仪器采用岩海公司出产的 RS-1616K(p)基桩动测仪.3.4.3 检测原理高应变动力试桩的 基本原理:用重锤冲击桩顶,使桩土产生足够的 相对位移,以充分激发桩周土阻力和桩端支承力,通过安装在桩顶以下桩身两侧的 力和加速度传感器接收桩的 应力波信号,应用应力波理论分析处理力和速度时程曲线,从而判定桩的 承载力和评价桩身质量完整性.假设桩为一维线弹性杆,测点下桩长为,横截面积为,桩材弹性模量为E,桩材质量密度为,桩身内应力波传播速度(俗称弹性波速)为C(C 2 =E/),广义波阻抗或桩身截面力学阻抗为Z = AC;其桩身应力应变

17、关系可写为:假设土阻力是由静阻力和动阻力两部分组成:推导可得桩的 一维波动方程:分析方法采用Case法和实测曲线拟合法:记冲击速度峰对应时间为t1,t2t1+2L/C为桩底反射对应时间,根据实测的 力、速度曲线F(t)、V(t)推导可得case法判定桩的 承载力的 计算公式为:对于等截面桩,桩顶下第一个缺陷对应的 完整性系数由下式计算:其中:Rx缺陷点X以上的 桩周土阻力;缺陷位置可根据缺陷反射波的 对应时间tx由下式确定:实测曲线拟合法采用了 较复杂的 桩土力学模型,选择实测力或速度或上行波作为边界条件进行拟合,拟合完成时计算曲线应与实测曲线基本吻合,桩侧土摩阻力应与地质资料基本相符,贯入度

18、的 计算值应与实测值基本吻合,从而获得桩的 竖向承载力和桩身完整性.3.4.4 技术要求1、桩头处理(1)将桩顶浮浆打掉,保留原桩身钢筋.(2)用高标号砼,加早强剂、减水剂捣接桩头,桩头内布钢筋三层,规格结构、尺寸如图二所示.(3)驳接面要够标号,并要清洗干净.(4)试桩尺寸如图二所示:驳接面深1.3D时,灌注桩顶应高于坑底1.3D.(5)场地要能进入16T汽车吊,且阵车后,要求车尾到要测桩距6米.2、场地要求场地应能行走25吨汽车吊.工地应准备好220V电源、细沙及若干桩头垫板.3、执行标准根据国家行业标准建筑基桩检测技术规范JGJ1062003中有关高应变法规定进行.4、检测开始时间规定被

19、检测灌注桩的 龄期不小 于28天或预留同条件养护试块强度达到设计强度,桩帽强度达到设计要求,且休止时间符合下表规定:休止时间土的 类别休止时间(天)砂土7粉土10粘性土非饱和15饱和25注:对于泥浆护壁灌注桩,宜适当延长休止时间5、现场检测(1)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)、工程地质资料,见附表1、附表2.(2)测试步骤检测严格执行相关检测规范、仪器操作规程,获得准确合理的 野外一手资料,储存于测试仪器的 存储器中.具体实施步骤如下:将力和加速度传感器安装在桩顶下距桩顶二倍桩径处,用吊车吊起重锤到一定高度,让重锤自由落下冲击桩顶,通过检测仪器接收桩的 应力

20、波信号,现场分析信号是否合理,如果获得的 信号满足要求,则储存于仪器中;如果测试信号不满足要求,则检查、分析原因,并采取相应措施,直至获得合理信号;一般储存于仪器中的 检测曲线,每条桩不少于二条.6、资料分析将野外检测资料传输于计算机中,用相关分析软件根据一维应力波理论分析处理力和速度时程曲线,判定桩的 承载力和评价桩身质量完整性.根据所测波形特性,结合桩的 砼设计强度等级要求,将工程桩身结构的 完整性按四类划分:类: 桩身完整;类: 桩身有轻微缺陷,不会影响桩身结构承载力的 正常发挥;类: 桩身有明显缺陷,对桩身结构承载力有影响;类: 桩身存在严重缺陷.3.4.5 成果整理及资料提交1、对实测曲线进行分析并绘制,评定基桩质量等级,判定单桩竖向承载力是否满足设计要求;2、野外检测完成后2天内提供初步检测结果,5天内提供正式检测报告一式4份.四、检测时间及工期安排接到业主通知后(业主在检测前48小 时通知),按照双方商定的 时间及时