房建改造工程低应变及静载混凝土灌注桩检测方案.docx

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房建改造工程低应变及静载混凝土灌注桩检测方案

***站*******改造工程混凝土灌注桩（房建）

检测方案

（低应变及静载）

**中科科创工程检测有限公司

2013年7月10日

一、概况

二、检测依据

三、编制范围

四、编制原则

五、检测方案

（一）、按检测时间总体布置统筹规划及措施

（二）、检测方案及技术措施

2、技术措施

（1）、低应变反射波法

（2）、高应变法

（3）、静载荷试验

六、检测工艺及方法

（一）、检测工作流程

（二）、低应变反射波法

1．概述

2．检测仪器

3．检测前准备

4.现场检测

5．资料处理

（三）、高应变动力检测的基本原理

1、基本模型

2、基本原理

（四）、单桩竖向抗压静载试验

1．概述

2．检测仪器设备

3．现场检测

4．资料分析处理

七、主要检测人员

八、检测保证措施

（一）检测工作的保证措施

（二）质量目标及质量保证措施

（三）安全目标及安全保证措施

（四）环境保护措施

附一、检测数量表

***站********改造工程混凝土灌注桩（站房）

检测方案

第一章实施方案

一、概况

山东省***站******改造工程，采用混凝土灌注桩作为站房房屋基础。

为确保基桩工程质量，为施工验收提供可靠依据，本着安全适用、技术先进、数据准确、评价可靠的要求，**中科科创工程检测有限公司根据设计要求，以及基桩各种检测方法的特点和适用范围，考虑工程地质条件、桩型及施工质量可靠性，参照我公司以往基桩检测的成功经验，对该混凝土灌注桩提出如下检测实施方案。

该混凝土灌注桩检测，按检测时间分为施工前的先期检测以及施工完毕后的验收检测两阶段。

先期检测为工程试桩检测，为施工收集相关数据，总结出有关的施工参数，施工工艺，试验检测方法，并形成具有指导性意义的施工工法，指导后续混凝土灌注桩的施工，达到技术质量标准；后期检测，为施工完毕后的验收检测，目的是检测工程桩工程质量是满足到设计要求。

桩混凝土灌注桩基的检测分为桩身结构完整性以及桩基承载力检测两部分。

二、检测依据

1、《基桩低应变动力检测规程》（JGJ/T93-95）；

2、《铁路工程基桩无损检测规程》TB10218-99；

3、《基桩高应变动力检测规程》（JGJ106-97）；

4、《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2003；

5、《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002；

6、《岩土工程勘察规范》GB50021-2001；

三、编制范围

山东省***站客运设施改造工程混凝土灌注桩站房基础工程。

四、编制原则

1、按检测时间分为施工前的先期检测以及施工完毕后的验收检测两阶段。

先期检测为工程试桩检测，为施工收集相关数据，总结出有关的施工参数，施工工艺，试验检测方法，并形成具有指导性意义的施工工法，指导后续混凝土灌注桩的施工，达到技术质量标准；后期检测，为施工完毕后的验收检测，目的是检测工程桩工程质量是满足到设计要求。

2、坚持“科学、准确、可靠”的指导方针，圆满地完成山东省菏泽站客运设施改造工程混凝土灌注桩站房基础工程检测数据处理及分析研究工作。

五、检测方案

（一）、按检测时间总体布置统筹规划及措施

针对该山东省************改造工程混凝土灌注桩站房基础工程检测，按检测时间分为施工前的先期检测以及施工完毕后的验收检测两阶段

桩基先期检测，为施工收集相关数据，总结出有关的施工参数，施工工艺，试验检测方法，并形成具有指导性意义的施工工法，指导后续混凝土灌注桩的施工，达到技术质量标准；后期检测，为施工完毕后的验收检测，目的是检测工程桩工程质量是满足到设计要求。

如表1所示。

按检测时间总体布置统筹规划及措施表1

序

号

检测时间

检测目的

检测方法

备注

1

先期检测

总结出有关的施工参数，施工工艺，试验检测方法，并形成具有指导性意义的施工工法，指导后续混凝土灌注桩的施工，达到技术质量标准。

1、借鉴以往施工经验，确定施工工艺参数并进行试桩；

3、采用低应变动测静载荷试验两种检测手段实时检测试桩质量，及时根据检测结果改进施工工艺及参数，以获得最佳施工工艺和方法。

2

后期检测

施工完毕后的验收检测

低应变、高应变及静载荷试验。

（二）、检测方案及技术措施

1、检测方案

桩基检测分为桩身结构完整性以及桩承载力检测两部分。

桩基结构完整性采用低应变反射波法，用于检测钻孔灌注桩的桩身完整性，判定桩身缺陷的程度和位置，工效高；单桩承载力采用高应变及静载荷试验。

高应变动力试桩法作为基桩检测确定单桩承载力，以其快速、经济、可靠等特点得到广泛应用。

克服了静载试验的周期长、费用高等缺点；静载试验，采用接近于竖向抗压桩的实际工作条件的试验方法，确定单桩竖向（抗压）极限承载力，对工程桩的承载力进行评价，较高应变法更接近于实际，数据更准确；但静载荷试验费用高、工效低，不适应于过多使用。

综上所述，在先期检测阶段，采用低应变法检测桩身完整性，采用静载荷试验检测单桩承载力；在工程验收阶段，采用低应变法检测桩身完整性，采用高应变及静载荷试验两种方法综合检测单桩承载力；这种综合检测方法既可以利用高应变法快速、经济、可靠等优势，又结合了静载荷试验更接近于实际，数据更准确的特性，科学、准确、可靠又经济的达到检测目的。

试验方法如表2示。

序

号

桩基形式

检测目的

检测方法

备注

先期检测阶段

工程验收阶段

1

钻孔灌注桩

检测桩身完整性，判定桩身缺陷的程度和位置。

低应变检测

低应变检测

判定单桩竖向抗压承载力是否满设计要求。

静载荷试验

高应变及静载荷试验

桩基检测方案一览表表2

2、技术措施

（1）、低应变反射波法

低应变反射波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和位置。

（3）、高应变法

高应变动力试桩法确定单桩承载力快速、经济。

克服了静载试验的周期长、费用高、检测项目少、静载荷不可能太大等缺点,已部分取代了传统的静载试验。

（3）、静载荷试验

静载荷试验是判定单桩竖向抗压承载力是否满设计要求，采用接近于竖向抗压桩的实际工作条件，但静载荷试验费用高、工效低，不适应于过多使用。

六、检测工艺及方法

（一）、检测工作流程

（二）、低应变反射波法

1．概述

桩基质量低应变反射波法依据的是应力波一维杆波动理论。

当桩头受到了小锤锤击的冲击力之后，由此激发的应力波在桩身内传播。

应力波在传播过程中若遇到桩身中存在的缺陷时，会产生反射与透射。

从实波形中，根据波形的波幅、波频、波速的变化，结合工程地质报告与桩基施工记录等原始资料综合分析桩身完整程度。

锤击桩头激发起应力波在桩身内传播，如桩身质量完好，桩体密实，则从检波计接收到的桩头质点振动信号应呈阻尼振荡时的指数规律衰减。

但当桩身质量发生变化，例如出现断裂、夹泥、缩扩颈等情况时，应力波传播到这些位置时波址抗将发生某些变化，因而会引起反射波。

通过分析检波计接收到的反射波和入射波的相位关系，反射波的强弱等信息即可判断桩体内是否存在缺陷或缺陷属于哪种类型。

再根据波速及入射波与反射波之间的时间差即可确定缺陷所在的位置。

2．检测仪器

1）检测仪器应通过技术鉴定，并具有产品合格证书和计量检定证书。

2）仪器设备应定期进行全面检查和调试，其技术指标应符合仪器质量标准。

3）检测系统应具有信号滤波、放大、显示、储存和信号处理分析功能。

4）根据桩型及检测目的，宜选择不同大小、不同质量的力锤、力棒、手锤和不同材质的激振头，以获得所需的激振频率和能量。

力锤可装有力传感器。

5）信号采集及处理仪和传感器性能应符合现行行业标准《基桩动测仪》JG/T3055的有关规定。

3．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：

桩顶检测时标高应为设计标高；

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；

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。

桩顶表面应平整干净且无积水；

在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≤0.8m0.8m＜D≤1.25m1.25m＜D＜2.0m

图1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。

4.现场检测

1）检测前受检桩应符合下列规定：

桩身混凝土强度应达到设计强度的70％或桩身混凝土龄期不少于14天。

2）传感器安装和激振操作应符合下列规定：

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。

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。

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，见图2；

激振点与测量传感器安装位置应避开钢筋笼主筋的影响。

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。

图2桩点位布置示意图

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。

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：

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。

设定桩长应为桩顶测点至桩底的施工桩长。

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。

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。

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：

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。

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。

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。

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。

对存在缺陷的桩应改变检测条件重复检测，相互验证。

5．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：

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Ⅰ类桩的桩身波速按下式计算桩身平均波速：

2-1

2-2

2-3

式中—桩身波速的平均值（m/s）；

—参与统计的第根桩的桩身波速值（m/s）；

—测点下桩长（m）；

—时域信号第一峰与桩底反射波峰间的时间差（ms）；

—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；

—参与波速平均值计算的基桩数量（5）。

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