水泥搅拌桩技术规范Word格式.docx

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1.1单桩承载力检测试验

1.1.1试验设备

1.1.1.1反力装置

根据试桩要求的最大试验荷载和现场条件，试桩的反力装置可采用堆重平台或锚桩两种方式。

作为堆重可选用钢锭、混凝土预制块等，或采用工地常用的砂子、碎石装入聚乙烯编织袋（袋重300～400N），用人工整齐码放在由型钢拼组而成的加荷平台上，作为反力装置。

堆重应为估算的最大加荷量的1.2倍。

加荷平台的两端应搁置在稳定的支座（如枕木垛）上。

支座的最内边和被试验桩的净距离不应小于2.0m。

1.1.1.2加载与量测设备

（1）加载装置

对桩顶施加荷载装置宜选用油压千斤顶，其额定的加载量应大于估算试桩加荷量的1.2倍。

（2）承压板

被试验桩顶应铺垫1～2cm的薄层细砂以达到找平的目的，然后在桩顶与油压千斤顶之间放置一块圆形的承压钢垫板，其直径与被试验桩的直径一致。

厚度不小于25mm。

（3）量测装置

荷载与沉降量的测仪表应符合计量精度要求，荷载大小可用放置于千斤顶的应力环、压力传感器直接测定，也可采用连接于千斤顶的压力表测定油压，根据千斤顶率定曲线换算荷载。

试桩沉降一般采用百分表或电子位移计测量，一般可安放2～3个位移测试仪表，沉降测定平面离桩顶距离不应小于0.5倍桩径。

固定和支承百分表的夹具和基准梁在构造上应确保不受气温影响而发生竖向变位。

固定基准梁的基准桩与试桩或加荷台支座的净距离不应小于2.0m。

1.1.2试验要求

（1）试桩场地应有工程地质勘察资料（包括土工试验）；

（2）休置时间：

试桩或者工程桩打设后应休置28d后再进行单桩静载荷试验。

（3）试验方法：

采用慢速维持荷载法。

具体作法：

按一定要求将荷载分级加到试桩上，每级荷载维持不变直到桩顶下沉量增量达到某一规定的相对稳定标准，然后再继续加下一级荷载。

当达到规定的终止试验条件时，便停止加荷，再分级卸荷直至零载，该法试验周期较长，其试验要点如下：

①荷载分级：

每级荷载值为预估极限荷载的1/10～1/12，第一级可按2倍分级荷载加荷；

②测读桩沉降量的间隔时间：

每级加载后第5、10、15（min）时各测读一次，以后每隔3min测读一次；

③相对稳定标准：

每1h的沉降增量不超过0．1mm，并连续出现两次（由1．5h内连续3次观测值计算），则认为已达到相对稳定，可加下一级荷载；

④终止加载条件：

当出现下列情况之一，即可终止加载；

1）当荷载－沉降（Q-S）曲线上有可判定极限承载力的陡降段，且桩顶总沉降量超过40mm；

2）某级荷载作用下，桩的沉降量大于前一级荷载作用下沉降量的2倍，且经24h尚未达到相对稳定；

3）已达到锚桩最大抗拔力或压重平台的最大重量时。

⑤卸载与卸载沉降观测：

每级卸载值为加载值的2倍。

每级卸载后隔15min测读一次残余沉降，读两次后，隔30min再读一次，即可卸下一级荷载。

全部卸载后，隔3-4h再测读一次。

1.1.3资料整理

每次检测工作结束后，检测单位应及时向业主、总监办、相应驻地办和被检单位提供观测段总体观测结果分析报告5份；

各桩试验检测数据整理图表；

原始记录合订本；

相应的关系曲线分析图件等。

成果整理时，应首先检查数据和计算是否正确，限差是否符合要求，文字说明是否齐全。

搅拌桩各项检测完成后，以标段为单位并划分检测内容，按桩号由小到大整理成果合订本三套，交筹建处。

（1）把桩的构造、尺寸、地层剖面、土的物理力学性质指标以及测试数据等整理成表，并对成桩和试桩过程中出现的异常现象作补充说明。

（2）绘制荷载与沉降量关系曲线（Q-S曲线；

S－1gQ曲线）和沉降量与时间关系曲线（S-1gt曲线）。

（3）确定极限荷载：

1）根据沉降随时间的变化特征确定：

取S-1gt曲线尾部出现明显向下弯曲的前一级荷载为极限荷载；

2）根据沉降随荷载的变化特征确定；

取Q－S曲线（采用Q轴与S轴成2:

3的比例绘制）发生明显陡降的起始点（第二拐点）所对应的荷载为极限荷载。

②取S-lgQ曲线出现陡降直线段的起始点所对应的荷载为极限荷载。

③取lgS-lgS曲线第二段直线与第三段直线的交点所对应的荷载为极限荷载。

3）根据桩顶沉降量确定：

沉降量取值标准可根据地区经验确定。

《建筑地基基础设计规范》（GB5007－2002）中规定取桩顶总沉降量S=40mm所对应的荷载值作为单桩竖向极限承载力。

4）当有多根试桩资料时，当满足其极差不超过平均值的30％时，可取其平均值为单桩竖向极限承载力。

极差超过平均值的30％时，宜增加试桩数量并分析离差过大的原因。

（4）单桩竖向承载力的确定：

单桩竖向极限承载力除以安全系数2，即为单桩竖向承载力标准值。

1.2搅拌桩复合地基承载力检测（复合地基竖向载荷检验法）

按《建筑地基处理技术规范》（JCJ79－2002）的规定，复合地基载荷试验包括单桩复合地基载荷试验和多桩复合地基载荷试验。

1.2.1试验目的

复合地基载荷试验用于测定承压板下应力主要影响范围内复合土层（搅拌桩和桩周土层）的承载力和变形参数。

在搅拌桩顶和周围土中埋设应力、应变量测元件即可测得某级荷载下的桩土应力分担比，了解上部荷载作用下土中应力和桩身受力的转换情况。

1.2.2试验设备

复合地基竖向载荷试验的试验设备中的加荷平台、加载设备、量测装置等与单桩竖向载荷试验设备基本一样，只是前者的试验总加荷一般会大于后者，因此堆荷量、千斤顶容量都要考虑加大。

但是复合地基检验用的承压板面积与单桩载荷承压板不同。

单桩复合地基的承压板形状可为圆形或方形，其面积为一根桩所承担的处理面积。

即由设计桩径和桩土置换率m来确定承压板面积，由桩的布置方式来确定压板的形状：

正三角形布桩则压板应为园形，矩形布桩时压板应为矩形，并视它为复合地基的一个基本单元块，即不同面积和形状的基本单元块将组合成为不同布桩方式的复合地基。

而对不同设计条件下的水泥土多桩复合地基载荷试验，应采用相应的压板形状和面积，而不能用某一固定的压板。

当压板的形状与实际设计复合地基中的基本单元块形状不符时，会使单元块的边界条件（周围桩和土对单元块的约束条件）改变，即相当于使桩的布置方式改变，导致被试验的单元块对于原设计来讲无代表性，使试验结果出现偏差。

若压板的面积与基本单元块不符，相当于改变了原设计的m值，即桩间距发生了改变，这时的试验同样也是没有代表性。

改变桩土置换率m时，对复合地基承载力fsp的影响，将随桩土应力比的增大而增大，且桩土置换率越大，fsp随m的变化也越大。

由于复合地基载荷试验的承压板面积较单桩载荷试验为大，所以应该特别注意承压钢板应具有足够的刚度，例如增加加压力肋板。

对于多桩复合地基载荷试验的承压板也可采用现浇或预制钢筋混凝土板。

安装试验设备时应特别注意承压板的中心（或形心）应与桩中心保持一致，且与荷载作用点相重合。

1.2.3试验深度

一般情况下，应尽量使载荷试验压板的底面标高与未来基础的底面标高一致，据此确定试验深度。

如果在地基压缩层范围内的桩间土呈现上硬下软的双层结构，基础砌置在上部硬层中，基础宽度又比试验压板宽度大得多（例如筏基）时，可根据驻地监理工程师指令采用下述方法之一：

（1）当技术条件可行（地下水埋藏较深等）且有足够的经费与试验时间时，可分层进行试验。

（2）适当降低试验深度的应力模拟法。

即先根据预定的基础宽度和基础底面至下部软层顶面的深度z，查表求出在下部软层顶面处的附加压力系数αz；

再按αz值，反查出与拟采用的压板宽度相应的深度z′，然后在该标高进行试验，即可获得近似于实际基础工作条件的结果，具有较好的适用性。

计算式为

d′=d+z-z′

α′z=αz

式中：

d′——满足双层结构下应力模拟条件的试验压板埋置深度；

d——基础预定埋置深度（应与d，自同一平面起算）；

z——基础底面至下部软层预面的距离；

z′——压板底面至下部软层顶面的距离；

αz——基础在下部软层顶面处的附加压力系数；

α′z——试验压板在下部软层顶面处的附加压力系数。

当分层试验受技术因素或经济因素制约而不能进行的，可用此法进行试验。

如因技术原因使d′增大而达不到要求，可增大试验荷载P，和α′zP′≥α′zP，运用双层地基应力应变理论对试验结果进行分析，确定判断下部软层的影响。

1.2.4复合地基载荷试验要点

（1）试验仪表（百分表、压力表或压力传感器）在安装之前应进行标定和检查。

（2）试坑底边最小宽度不小于3倍压板宽度，坑壁距压板边缘距离最小宽度不小于1倍压板宽度。

有地下水时，坑壁四周应挖排水坑和抽水坑，及时抽排。

雨天试验时，试坑地面四周亦应挖排水坑，防止雨水流入试坑。

亦应防止试坑被阳光曝晒或刮风引起表土水分蒸发，因为桩周土层被水浸泡使含水量增加，或者被阳光曝晒而使含水量降低，均会引起土层强度的虚降或虚增，使复合地基的承载力试验结果发生虚假的缩小或偏大现象。

（3）预计安装压板部位应预留10—20cm厚度保护层，待安装压板时再挖除并仔细整平，再铺设厚1-2cm的中粗砂，然后安置或浇注压板。

支撑基准梁的基准桩应距压板边缘1倍压板宽度以上，并确保其试验期间的稳定性。

（4）试验反力应按预期破坏荷载的（1.1—1.2）倍估计。

试验能力达不到时，可适当降低但不能低于设计要求承载力（承载力标准值）的2倍。

（5）加荷等级可分为8—12级。

第1级加荷应计人设备自重。

荷载施加后的头1h内在第5、10、15、30、60min各测记1次沉降量，以后每隔30min测记一次。

当连续2h内，沉降量均小于0.1mm／h时，则认为沉降已达稳定标准，可施加下一级荷载。

（6）终止试验的标准：

①达到了破坏荷载（沉降急骤，土被挤出或压板周围出现明显的裂缝）；

　②未达破坏，但累计沉降量已大于压板宽度或直径的6％；

　③当受试验设备能力限制达不到上述标准时，总加载量已为设计要求的2倍以上。

有些多桩复合载荷试验因受反力限制，有时可能难以达到上述标准，此时可根据具体情况和经验研究确定。

（7）当需要进行回弹观测时，可按加荷等级的2倍进行卸荷，每级卸荷观测lh，全部荷载卸除后连续观测3h。

1.2..5资料整理

根据复合地基载荷试验的结果，绘制荷载（Q）一沉降（S）曲线，可由此曲线来确定复合地基承载力：

（1）当Q-S曲线上有明显的比例极限时，可取该比例极限所对应的荷载作为承载力。

（2）当极限荷载能确定，其值又小于对应比例极限荷载值的2.0倍时，可取极限荷载的一半作为承载力。

（3）按相对变形值确定：

由于复合地基载荷试验的Q-S曲线大多是非线性的，同时桩与土在复合地基中的工作要满足等变形的条件，所以Q-S曲线坡度随着荷载的增加而渐增，曲线无明显的拐点，因此通常可按照相对变形值来确定承载力。

该相对变形可按地区经验来确定；

当缺乏经验时，也可按S／b或S／d=0.06-0.08（S－沉降量，b、d－承压板的宽度或直径）来确定。

但是，按上述第3条的标准所确定的承载力，不应大于最大加载值的一半。

（4）复合地基载荷试验的数量不应少于3点，当满足其极差不超过平均值的30％时，可取其平均值作为复合地基承载力的标准值。

1.3搅拌桩钻芯试验

1.3.1取芯检测法

（1）取芯检测法是一种直观准确的搅拌桩施工质量的检测方法。

该法不受深度限制，可根据桩芯直接检验桩的连续性、均匀性、密实度、桩长、端承条件等，也可以桩芯制成试块进行强度测试，还可以通过对桩芯、相应位置原状土以及水泥采用X荧光定量分析法分别进行化学成分分析而测定水泥土中水泥含量，必要时可采用扫描电镜等物相分析方法研究水泥土的微观结构、水化水解程度。

（2）选择检测桩的原则

取芯钻探检测桩的数量，应根据总的成桩数量、检测目的及其他检测需要等具体情况确定，一般不宜小于总桩数的0.5％，且不少于3根。

检测桩的选择既要有一定的代表性，又同时满足针对性检测的需要，原则如下：

①对于正常施工的桩，应按同一等级水泥土及原材料、配合比和生产工艺基本一致的条件，有代表性地分别进行随即选择；

②对在施工中出现异常或存在某些质量问题的桩，可根据情况取芯检验桩的质量和影响程度；

③对经轻便动力触探或其他检测方法推测桩身局部可能存在缺陷的桩，可通过取芯进一步验证其缺陷部位或程度，以确定处理措施；

④对室内水泥土试块力学试验结果有怀疑时，可取芯样进行抗压强度试验，以相互验证。

取芯检测应在成桩28d以后进行。

1.3.2主要设备

取芯检测所用的钻机、钻具及芯样加工、试验等主要设备的技术性能，将直接影响到检测效果。

因此，取芯检测所用的设备、机具均应满足水泥土桩检测目的的需要。

1.3.2.1钻芯设备

（1）钻机：

应具有稳固、运转平稳、操作灵活及移动方便的特点，并应有循环水冷却系统。

目前工程中使用较多的地质勘探岩石钻机基本能满足水泥土桩芯样钻探要求；

（2）钻头：

宜采用金刚石或人造金刚石薄壁钻头。

在钻进中为使钻头与水泥土面均匀接触，受力均匀、钻进平稳、保证取芯质量，钻头胎体不得有裂缝、缺边、少角、倾斜或变形。

钻头直径应根据检测目的的确定，一般常用Φ108mm。

（3）钻具：

保证芯样采取率和完整性，以及桩身局部含泥或夹泥处不致于被循环水冲洗掉，应采用双管单动钻具。

所用钻杆必须平直无弯曲，钻杆接头加工要满足国家统一质量标准。

1.3.2.2芯样加工设备

对采取的芯样进行加工，可按下表选用设备和仪器。

芯样加工试验设备

设备

性能与功用

切样机

为了把长芯样加工成符合试验要求的试件，宜采用锯切办法。

为了保证芯样锯切质量，所用锯切机必须有夹紧固定装置。

锯片应采用人造金刚石圆锯片

填补、磨平装置

由于抗压强度试验对芯样试件端面平整度和垂直度的要求很高，而锯切下来的芯样往往不能满足试验要求。

为此，尚需要采用专用设备对芯样端面局部凸凹部分进行填补、磨平。

目前研磨设备（岩石研磨机）已有定型产品，补平装置一般都是各单位自制

压力机

芯样试件抗压强度试验所采用的压力机，以及压板精度和试验步骤要求与混凝土立方体试块试验要求一样。

应按现行国家标准《普通混凝土力学性能试验方法》（GB/T50081－2002）有关规定进行

2.3.3取芯钻探及技术要求

2.3.3.1取芯前应具备的资料

（1）工程概况；

（2）桩的类型、几何尺寸、水泥土强度等级；

（3）成桩日期，桩顶、底标高，喷浆（灰）量等成桩参数及质量状况；

（4）施工中存在的质量问题及处理记录；

（5）桩端持力层岩性特征；

（6）检测目的和要求。

1.3.3.2取芯工艺及技术要求

取芯钻探应满足水泥土桩质量检测目的和要求，应根据不同的检测目的采用合理的钻探方法和钻进工艺，并应满足下列要求：

（1）桩位确定：

由于搅拌桩取芯钻探是在桩截面内有限的面积上进行，因此除在钻探中必须保证钻孔良好的垂直度外，检测桩中心位置（孔位）确定的准确与否是岩芯钻探成功与否的关键环节。

实践证明，多数的钻探偏出桩外而导致检测失败，都是由于桩中心位置确定不准而造成。

（2）钻机安装：

开钻前应对钻机的安装质量进行检查，包括钻机的稳固行、平整度及立轴角度等。

必须满足岩芯钻探要求，不得降低要求勉强开钻；

对于车装钻机，由于轮胎着地钻进中晃动较大，易造成卡钻或钻孔偏斜，故应将钻车用枕木垫起，以保持其稳定。

（3）钻进过程中应随时注意进尺速度、操作感觉、孔内声音及钻具突然落下的起止深度，并设专人监视孔口回水颜色和岩粉的变化，并详细记录，以便间接判断桩的质量状况。

成桩质量良好的桩，在同一转速和压力下，进尺速度平稳，回水颜色为灰白色。

当进尺速度骤然加快或钻具突然落下，以及回水颜色呈黄泥色，说明该深度处桩身水泥土疏松或存在空洞，以及含泥、夹泥等质量缺陷。

（4）根据施工记录或轻便动力触探资料推测在桩身某深度范围可能存在断桩、空洞等质量问题，在钻进接近该深度时，应改用适当的钻探方法和工艺，控制转速和减少循环水量，限制回次进尺，必要时可采用无泵钻进，并随时观察钻进速度和回水颜色等变化，以便综合检验判断其缺陷位置和程度。

（5）在桩身质量正常情况下，钻进回次进尺不得超过岩心管净空长度。

当桩身水泥土质量和完整性均较差，或对重点检测部位检测时，为避免芯样破碎和磨耗，应适当控制回次进尺和回次时间，并采取相应的措施保证芯样采取率和芯样完整性。

取芯时，应确认芯样卡住后再提钻，不要盲目提钻，尽量避免芯样脱落或残落。

芯样脱落后应及时捞取后再钻进。

为节省取芯时上、下钻杆时间，宜采用绳索取芯工艺。

（6）芯样取出后，应及时用清水洗净，稍凉干后在每段芯样上标注桩号、回次、段数、长度及钻进起止深度，按顺序整齐放入芯样盒内，以便长期保存、核验。

对特殊有鉴证性的部位，必要时可拍摄照片。

1.3.3.3芯样描述

通过对水泥土芯样外观检查、鉴定、描述，为评价桩的施工质量提供可靠的原始依据。

芯样描述的主要内容应包括：

颜色、硬度、孔隙度、结构完整性核有否水泥富集区和原状土等，分析判定桩的施工质量及质量缺陷产生原因和对工程使用的影响程度。

同时，对钻取的芯样完整或破碎程度，以及芯样断口特征也应详细描述，以判断是由于成桩质量原因造成，还是由于钻探原因造成的损坏。

芯样描述应与钻探密切配合，随时观察监测，详细记录。

1.3.4钻孔回填

取芯钻探检测是一种半破损检测方法，为保证桩的原有工作性能，对钻取芯样后留下的钻孔应进行填补。

填补钻孔材料可采用水泥浆，必须灌满。

1.3.5芯样抗压强度试验与强度计算

（1）芯样加工技术要求

①芯样试件的高度和直径之比应在0.95～1.05的范围内。

②锯切后的芯样，当不满足平整度和垂直度要求时，宜采用磨平机磨平或用水泥砂浆（或水泥净浆）材料补平；

水泥砂浆（或水泥净浆）补平厚度不宜大于5mm。

1芯样试件在试验前应对其几何尺寸和外观质量进行检测。

当芯样尺寸或质量不符合下表时，不得用作抗压强度试件。

抗压强度试验岩芯试样质量要求

岩芯试样

质量要求

经端面补平后的芯样高度

0.95d～1.05d

芯样端面与轴线的不垂直度

≤1º

芯样任一直径与平均直径相差

≤2mm

芯样外观质量

无裂缝和较大缺陷

芯样端面的不平整度

在100mm长度内≤0.1mm

----

注：

d为芯样试件的平均直径。

（2）抗压强度试验

①试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》的规定进行；

②芯样试件应在自然干燥状态下进行抗压试验，芯样试件制作完毕可立即进行抗压强度试验；

当结构工作条件比较潮湿，需要确定潮湿状态下混凝土的强度时，芯样试件宜在20℃±

5℃的清水中浸泡40～48h，从水中取出后立即进行试验。

（3）强度计算

①芯样试件水泥土强度计算：

可按下式计算：

fccu=ε（4F/πd²

）

fccu－芯样试件水泥土强度值，MPa，精确至0.1MPa；

　　　　F－芯样试件抗压试验测得的最大压力，N；

　　　　d－芯样试件平均直径，mm；

ε—水泥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水泥土成型条件的影响，通过试验统计确定；

当无试验统计资料时，宜取为1.0。

②单桩水泥土强度检测：

每根桩取芯样数量不宜少于3件，取样位置应取其具有代表性部位。

（4）水泥土室内配合比强度和取芯强度

由于水泥土的室内配合比试块的制作、养护条件较好，而现场取芯试件的强度受搅拌桩的施工搅拌的均匀性、地下养护条件、取芯设备和取芯技术的影响十分显著，因此现场取芯强度往往要低于室内配合比试验的强度，强度折减系数约为0.20～0.33（即ε值可取1/0.8～1/0.67）。

1.3..6资料整理

二、钻孔灌注桩完整性检测和桩的检验荷载试验

2.1钻孔灌注桩钻取混凝土芯样试验

2.1.1本方法适用于检测混凝土灌注桩的桩长、桩身混凝土强度、桩底沉渣厚度和桩身完整性，判定或鉴别桩端持力层岩土性状。

2.1.2设备

2.1.2.1钻取芯样宜采用液压操纵的钻机。

钻机设备参数应符合以下规定：

①额定最高转速不低于790r/min。

②转速调节范围不少4档。

③额定配用压力不低1.5MPa。

2.1.2.2钻机应配备单动双管钻具以及相应的孔口管、扩孔器、卡簧、扶正稳定器和可捞取松软渣样的钻具。

钻杆应顺直，直径宜为50mm。

2.1.2.3钻头应根据混凝土设计强度等级选用合适粒度、浓度、胎体硬度的金刚石钻头，且外径不宜小于100mm。

钻头胎体不得有肉眼可见的裂纹、缺边、少角、倾斜及喇叭口变形。

2.1.2.4水泵的排水量应为50～160L/min，泵压应为1.0-2.0MPa。

2.1.2.5锯切芯样试件用的锯切机应具有冷却系统和牢固夹紧芯样的装置，配套使用的金刚石圆锯片应有足够刚度。

2.1.2.6芯样试件端面的补平器和磨平机应满足芯样制作的要求。

2.1.3现场操作

2.1.3.1每根受检桩的钻芯孔数和钻孔位置宜符合下列规定：

①桩径小于1.2m的桩钻1孔，桩径为1.2~1.6m的桩钻2孔，桩径大于1.6m的桩钻3孔。

②当钻芯孔为一个时，宜在距桩中心10~15cm的位置开孔；

当钻芯孔为两个或两个以上时，开孔位置宜在距桩中0.15~0.25D内均匀对称布置。

③对桩端持力层的钻探，每根受检桩不应少于一孔