钻孔灌注桩检检测方案.docx

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钻孔灌注桩检检测方案

佛平路（南海大道至桂澜路）快速化改造工程

钻孔灌注桩检测方案

编制单位：

广东华樵建筑工程有限公司（盖章）

编制人：

（签字）

审核人（项目负责人）：

（签字）

审批人（公司技术负责人）：

（签字）

编制日期：

年月日

目 录

一、概述 .............................................................................................................................................1

二、桩基承载力静载试验 .................................................................................................................1

三、桩基承载力静载试验现场情况分析 .........................................................................................3

四、桩基承载力高应变法检测 .........................................................................................................6

五、桩基承载力高应变法检测现场情况分析 ..................................................................................8

一、概述 

佛平路（南海大道至桂澜路）快速化改造工程，本项目位于佛山市南海区桂城街道管辖区，本道路路线起点位于南海大道交叉口，终点位于新湖大酒店旁，呈东西走向，路线全长1.062km。

本工程中涉及桥梁为3座新建人行天桥，人行天桥横跨佛平路，拟建天桥包括两侧设置楼梯、扶梯和电梯。

本工程为单跨刚构桥，跨度为33.0～45.0m，主梁用钢箱梁结构，两侧梯道用钢结构，电梯为四面钢结构的观光电梯，墩柱采用钢管，楼梯和扶梯基础用桩基础，电梯井采用扩大基础。

主桥及梯道墩柱为钢筋混凝土，基础拟采用钻孔灌注桩基础，1号人行天桥主桥为桩径φ1000摩擦桩，有效桩长为30米，梯道桩为桩径φ800摩擦桩，有效桩长28米，电梯井桩径为φ600，有效桩长25米；2号人行天桥主桥桩径为桩径φ1000嵌岩桩，有效桩长为1#主墩25米、2#主墩30.5米、3#主墩34.5米，梯道桩为桩径φ800嵌岩桩，有效桩长北侧桩长24.5米，南侧桩长34.5米，电梯井桩径为φ600，有效桩长20米；3号人行天桥主桥为桩径φ1000嵌岩桩，有效桩长:

1#主墩40.9米，2#主墩35米，3#主墩38.9米，梯道桩为桩径φ800嵌岩桩，有效桩长北侧37米，南侧38米，电梯井桩径为φ600，有效桩长25米。

为了检验工程基桩单桩竖向承载力，特制定本检测方案。

2、桩基承载力静载试验

1、检测目的

灌注桩基静载荷试验目的在于确定桩的承载力，取得桩基设计参数，检验成桩工艺的合理性，以便经济合理地确定桩径、桩长、改进桩的设计，改进和完善成桩工艺和机具。

2、检测标准及数量规定

本次试验按照中华人民共和国行业标准《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2014）和国家推荐性行业标准《公路工程基桩动测技术规程》（JTG/TF81-01-2004），根据规范规定，静载试验数量不少于总桩数的1%，且不少于3根，工程总桩数在50根以内时不应少于2根。

3、静载荷试验方法（锚桩法）

单桩静载荷试验是在桩顶向试验桩逐级施加荷载，观测并记录其沉降量，直至试桩破坏或达到设计要求的终止荷载，绘制Q〜s与s〜lgt曲线，然后对曲线形态进行分析，确定出单桩竖向抗压极限承载力。

加载的计量装置在试验前应通过国家指定的计量单位进行标定。

试桩桩顶沉降量用4只50mm量程的百分表量测，百分表通过磁性表座固定在基准梁上，百分表的触针座落在固定于桩侧的沉降观测装置上，桩在某级荷载作用下于栽个时刻所产生的沉降量可通过4只百分表测得。

试桩加载采用慢速维持荷载法，逐级加载。

每级荷载下试桩沉降量达到相对稳定标准后，再加下一级荷载，直到终止荷载，然后分级卸荷回零。

锚桩的上拔量用两只30mm量程的百分表量测，用磁性表座固定于基准梁上，百分表接触点支承于固定在锚桩侧面的观测装置上。

1）加载分级 

共分9级加荷，第一级加载到960kN，以后每级以480kN压力递增，终止荷载为4800kN。

2）沉降观测 

按照《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2003）第4.3.6款的有关要求，试桩桩顶的沉降观测在每级加载后按第5.10.15min各测读一次，以后每隔15min测读一次，累计1h后每隔30分钟测读一次。

3）沉降相对稳定标准

每小时的沉降不超过0.1mm，并连续出现两次，认为已达到相对标准，可加下一级荷载。

4）终止加载条件 

当出现下列情况之一时，即可终止加载：

①在某级荷载作用下，桩顶沉降量为前一级荷载作用下沉降量的5倍； 

②当Q-s曲线上明显有可判定极限承载力的陡降段，且桩顶总沉降量超过40mm时； 

③在某级荷载作用下，桩顶沉降量为前一级荷载作用下沉降量的2倍，且经24小时的桩顶沉降尚未达到相对稳定时；

④当Q-s曲线呈缓变形时，且桩顶总沉降量超过60mm时； 

⑤加载已达设计要求值。

5）卸载 

试验过程中，当试桩出现前述终止加载条件中的任意一情况时便可终止加载，并对其进行卸载。

同加载过程一样，卸载也分级进行，每级卸载值为加载分级值两倍，每级荷载维持1小时，按第15、15、30min测读桩的回弹量后即可进行下一级卸载。

最后一级卸载后维持3小时，测读时间为第15、15mini，以后每隔30min测读一次，即可结束该试桩的静力载荷试验。

5、检测的工作面要求

场地要求

说明：

①静载荷试验检测桩桩位选出后应平整出7.0m×7.0m的工作面。

②工作面7.0m×7.0m范围内自然地面平整后应用挖机或压路机等机械对其找平压实。

③经过处理后的自然地面上应铺垫0.3m的碎石或砖渣等硬物承重，铺垫后用挖机或压路机等机械对其找平压实。

④检测桩处桩头面应预留1.0m×1.0m宽、-0.2m~-0.4m高的检测位，且桩头应裸露出0.2m。

⑤铺设6.0m×6.0m宽道路通向检测工作面，应能满足30吨大型吊车行驶与吊装。

⑥承台厚度h，图中为200t千斤顶的高度（30cm），如果实验压力达到350以上，高度应该60cm。

三、桩基承载力静载试验现场情况分析

依据静载试验对场地12m×12m的要求，但在1号人行天桥北侧、南侧（图1）、2号人行天桥南侧（图2）、3号天桥南侧（图3）存在临街商铺，因此无法进行静载试验。

2号人行天桥（图4）、3号天桥（图5）北侧桩基础存在军用光缆，埋深约40cm，静载试验时可能导致周边地面变形，对军用光缆的安全存在极大隐患。

图1

图2

图3

图4

图5

四、桩基承载力高应变法检测

1、检测目的

高应变检测目的是检测工程桩的竖向抗压承载力和桩身结构完整性，并对基桩的质量进行评价。

2、检测标准及数量规定

本次试验按照中华人民共和国行业标准《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2014）和国家推荐性行业标准《公路工程基桩动测技术规程》（JTG/TF81-01-2004），根据规范规定，高应变检测数量不少于总桩数的5%，且不少于10根。

3、仪器设备及基本原理

本次检测仪器采用美国桩基动力学公司生产的PDA打桩分析仪（PAL型），检测示意图如图3。

图3高应变动力试桩示意图

高应变动力试桩的基本原理是：

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。

设桩为一维线弹性杆，测点下桩长为L，桩身横截有效面积为A，桩材弹性模量为E，桩材质量密度为ρ，桩身内弹性波速为C（C2=E/ρ），广义波阻抗为Z=AρC；其桩身应力应变关系可写为：

假设土阻力是由静阻力和动阻力两部分组成：

R=Rs+Rd

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：

记冲击速度峰值对应时间为t1,t2=t1+2L/C为桩底反射对应时间，根据实测的力曲线F（t）,速度曲线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；

桩身缺陷位置可根据缺陷反射波的对应时间tx由下式确定：

Lx=C·（tx-t1）/2

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。

4、检测的工作面要求

1）委托方应按照检测站的要求平整场地，保证25吨吊车及平板车在现场道路上能够行驶作业；

2）为确保试验时锤击力的正常传递和提高工作效率，应先凿掉桩顶部的破碎层和软弱混凝土，对灌注桩、桩头严重破损的混凝土预制桩和桩头已出现屈服变形的钢桩，试验前应对桩头进行修复或加固处理；

3）桩头顶面应水平、平整，桩头中轴线与桩身中轴线应重合，桩头截面积应与原桩身截面积相同，桩头主筋应全部直通至桩顶混凝土保护层之下，各主筋应在同一高度上；

4）距桩顶上1倍桩径范围内，宜用3～5mm钢板围裹或距桩顶1.5倍桩径范围内设箍筋，间距不宜大于150mm。

桩顶应设置钢筋网片2～3层，间距60～100mm，桩头混凝土强度等级宜比桩身混凝土提高1～2级，且不得低于C30；

5）桩头应高出桩周土2～3倍桩径，桩周1.2m以内应平整夯实；

6）从成桩到开始试验的休止时间：

在桩身强度达到设计要求的前提下，一般对于砂类土不应少于7d；粉土不应少于10d；非饱和粘性土不应少于15d；饱和粘性土，不应少于25d，预制桩承载力的时间效应可通过复打试验确定。

对于泥浆护壁灌注桩，宜适当延长休止时间。

五、桩基高应变检测现场情况分析

1号人行天桥北侧、南侧（图6）、2号人行天桥南侧（图7）、3号天桥南侧（图8）存在临街商铺，依据高应变检测作业原理，无法避免重锤冲击震动对附近房屋的影响，房屋结构的安全可能存在隐患。

图6

图7

图8