桩基检测方案低应变超声波钻芯及高应变法.docx

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桩基检测方案低应变超声波钻芯及高应变法

桩基检测方案

工程名称：

建设单位：

检测方式：

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，采纳冲孔灌注桩基础，桩径为φ1200～φ1800mm，设计混凝土强度为C35，总桩数为72根。

二、检测目的和依据

检测依据

依照国家行业标准《建筑基桩检测技术标准》JGJ106－2003,现提供基桩检测的详细施测方案。

检测目的

依照有关标准、规程要求及本项目的特点，确信采纳以下检测方式进行检测：

（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信桩位提供依据。

（2）声波透射法检测：

目的是检测桩身结构完整性。

（3）钻芯法检测：

目的是查验桩身砼质量、桩身砼强度是不是知足设计要求；桩底沉渣是不是符合设计及施工验收标准要求；桩底持力层是不是符合设计要求；施工记录桩长是不是属实。

（4）高应变法检测：

目的是检测单桩竖向抗压承载力是不是知足设计要求。

三、检测项目和具体内容

低应变检测

检测数量

依照本项目的要求，确信抽检数量为37根。

检测桩号由相关单位确信

检测设备

检测仪器采纳岩海公司出产的RS-1616K（p）基桩动测仪。

检测原理

基桩反射波法检测桩身结构完整性的大体原理是：

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进程中，碰到不持续界面（如蜂窝、夹泥、断裂、孔洞等缺点）和桩底面时，将产生反射波，检测分析反射波的到时、幅值和波形特点，就能够判定桩的完整性。

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ρ，弹性波速为C（C2=E/ρ）,广义波阻抗为Z＝AρC，推导可得桩的一维波动方程：

∂２u／∂t２＝C2∂２u/∂x2-R/ρA

假设桩中某处阻抗发生转变，当应力波从介质

（阻抗为Z1）进入介质

（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β＝Z2／Z1，那么有

Vr=Vi×（1-β）／（1+β）

Vt=Vi×2／（1+β）

缺点的程度依照缺点反射的幅值定性确信，缺点位置依照反射波的时刻tx由下式确信

Lx=C×tx/2

技术要求

1、检测桩头处置（由施工单位完成）

（1）凿去桩顶浮浆、松散或破损部份，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大体相同。

（3）检测点要用砂轮机磨平，每根桩的检测点应很多于3个。

2、检测时刻要求

被检测灌注桩砼强度应超过设计强度的70%，且不小于15Mpa。

3、执行标准

依照国家行业标准《建筑基桩检测技术标准》JGJ106－2003中有关低应变法规定进行。

4、现场检测

搜集工程概况、成桩情形（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标准、仪器操作规程，取得准确合理的野外一手资料，贮存于测试仪器的存储器中。

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，采使劲棒激振的方式获取信号，通过检测仪器监测信号是不是合理，若是取得的信号知足要求，并具重复性，那么贮存于仪器中；若是测试信号不知足要求，那么检查、分析缘故，并采取相应方法，直至取得合理信号。

一样贮存于仪器中的检测曲线，每条桩很多于三条。

完成一条桩的检测后，简单进行现场分析，即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运算机中，应用相关软件依照一维应力波理论对检测信号进行时域、频域分析，判定桩身结构完整性。

依照所检测波形特性，结合桩的砼设计强度品级要求，将工程桩桩身结构的完整性按四类划分：

类：

桩身完整；

类：

桩身有轻微缺点，可不能阻碍桩身结构承载力的正常发挥；

类：

桩身有明显缺点，对桩身结构承载力有阻碍；

类：

桩身存在严峻缺点。

功效整理及资料提交

一、对实测曲线进行分析并绘制，评定基桩质量品级。

二、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。

声波透射法检测

检测数量

依照本项目的要求，确信抽检数量为25根。

（注：

桩径大于或等于的桩必需采纳声波透射法或钻芯法进行完整性检测）

检测设备

检测仪器设备采纳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。

图1

检测原理

超声波透射法检测桩身结构完整性的大体原理是：

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进程中表现的波动特点；当砼内存在不持续或破损界面时，缺点面形成波阻抗界面，波抵达该界面时，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、孔洞等严峻缺点时，将产生波的散射和绕射；依照波的初至抵达时刻和波的能量衰减特点、频率转变及波形畸变程度等特性，能够取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点，通过处置分析就能够判别测区内砼的参考强度和内部存在缺点的性质、大小及空间位置。

在基桩施工前，依照桩直径的大小预埋必然数量的声测管，作为换能器的通道。

技术要求

a）埋管施工

ⅰ埋管材料：

宜采纳钢（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。

ⅱ埋管直径：

管内径为50～60mm。

ⅲ管口管底及管内：

声测管下到桩底，下端封锁，上端加盖，保证管内无异物;声测管连接处应滑腻过渡，管口应高出桩身混凝土面100mm以上，各声测管管口高度应维持一致；

ⅳ埋管要求：

应采取适宜的方式（如焊接、绑扎在钢筋笼内侧，每隔5m用三角架固定，每管固定点很多于三个）固定声测管，成桩后检测管之间必需维持彼此平行。

（注意：

检测管倾斜、弯曲、堵塞可能致使声波透射法无法出具检测结论，而不能不采纳钻孔抽芯等其它检测手腕进一步检测。

）

ⅴ埋管数量及编组：

D≤800mm的桩埋设2管，8002000mm的桩埋设很多于4管。

声测管应沿桩截面外侧呈对称形状布置，编组方式参见图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

依照国家行业标准《建筑基桩检测技术标准》JGJ106－2003中有关声波透射法规定进行。

c）检测时刻

被检测灌注桩砼强度应超过设计强度的70%，且不小于15Mpa。

d）现场检测

ⅰ资料搜集

搜集工程概况、成桩情形（设计资料、施工记录、桩位平面图等）、见附表一、附表2；

ⅱ现场测试

在测试时要求将各桩管管口封盖打开，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搜集记录贮存。

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

一、桩身缺点：

以声速临界值、波幅临界值和PSD判据进行综合判定。

二、依照桩身混凝土的均匀性，是不是存在缺点和缺点的严峻程度，将桩身的完整性按四类划分：

类：

桩身完整；

类：

桩身有轻微缺点，可不能阻碍桩身结构承载力的正常发挥；

类：

桩身有明显缺点，对桩身结构承载力有阻碍；

类：

桩身存在严峻缺点。

功效整理及资料提交

一、对实测曲线进行分析并绘制，评定基桩质量品级；

二、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。

钻芯法检测

检测数量

一、检测数量应符合以下规定：

抽检数量为总桩数的10％，且很多于10根，即检测10根。

二、基桩钻孔数量应依照桩径D大小确信：

1）D<,毎桩钻芯孔数不得少于一孔。

2）≤D≤,毎桩钻芯孔数不得少于二孔。

3）D>,毎桩钻芯孔数不得少于三孔。

3、具体检测桩位由设计、监理和甲方确信，并由施工单位负责检测的预备工作。

4、持力层的钻探深度应符合以下规定：

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倍桩径且很多于3m。

2）地下持续墙每一个钻芯槽段至少应有一孔钻至设计要求的深度，如设计未有明确要求时，对繁重地下持续墙，宜钻入持力层3倍墙厚且不该少于3m,对非繁重地下持续墙，每一个钻芯孔钻入持力层不宜小于。

五、钻芯法检测时混凝土龄期不得少于28d。

检测设备

本次钻孔抽芯检测采纳北京探矿厂生产的XY－1A型油压钻机，101mm单动双管金刚石钻具。

技术要求

（1）资料搜集

搜集工程概况、桩施工情形（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标准、仪器操作规程。

具体实施步骤如下：

A、确信钻孔位置。

B、钻机安装稳固，底座调平，并保证立轴垂直。

C、钻进进程中，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。

当钻孔钻至接近桩端的地基持力层时，应采取提钻或其它方法，保证在一个回次中能反映桩端接触带的持力层性状。

D、在钻芯进程中，应观看并记录回水含砂量及颜色、钻进的速度转变，当显现异样情形时，应记录位置、程度、沉渣厚度等情形。

E、钻芯孔倾斜率不得大于%，当显现钻孔偏离桩时，应停机查找缘故。

F、当持力层为强风化岩层或土层又未有超前钻探资料时，应进行标准贯入实验。

G、采取芯样试件前，对砼、岩芯全貌进行拍照。

H、对混凝土的胶结情形、骨料的散布情形、混凝土芯样表面的滑腻程度、气孔大小、蜂窝、夹泥、松散、桩与持力层的接触情形、沉渣厚度、桩端持力层的岩土特点等，应作出清楚、准确的记录。

I、砼芯样的采取：

a）数量应符合的规定：

当桩长小于10m时，在每孔的上半部和下半部取代表性芯样2组；当桩长10～30m时，在每孔的上、中、下部取代表性芯样3组；当桩长大于30m时，每孔选取很多于4组代表性芯样。

b）当缺点部位经确认可进行取样时，必需进行取样。

c）当一桩钻孔在两个或以上且其中一孔因缺点严峻未能取样时，应在其它孔相同深度取样进行混凝土抗压实验。

d）持力层位于中、轻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实验。

资料分析

（1）砼、岩样的抗压强度实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，凡显现以下情形之一者，应加钻一孔验证；不然，判定为不知足设计要求：

破碎段长度大于50mm。

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品级。

b显现以下情形之一者，那么受检地下桩质量定为未达到设计要求：

两孔或两孔以上显现a条情形之一的；

经钻芯发觉桩身某段芯样松散或夹泥；

桩长未能知足设计要求；

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。

功效整理及资料提交

一、对受检桩的桩身混凝土完整性进行评判（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）。

二、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。

高应变法检测

检测数量

依照本项目的要求，确信抽检数量为5根。

（注：

选择桩径为的桩进行抽检）

检测设备

检测仪器采纳岩海公司出产的RS-1616K（p）基桩动测仪。

检测原理

高应变更力试桩的大体原理：

用重锤冲击桩顶，使桩—本地货生足够的相对位移，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双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置力和速度时程曲线，从而判定桩的承载力和评判桩身质量完整性。

假设桩为一维线弹性杆，测点下桩长为Ｌ，横截面积为Ａ，桩材弹性模量为E，桩材质量密度为ρ，桩身内应力波传播速度（俗称弹性波速）为C（C2=E/ρ），广义波阻抗或桩身截面力学阻抗为

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份组成：

推导可得桩的一维波动方程：

分析方式采纳Case法和实测曲线拟合法：

记冲击速度峰对应时刻为t1，t2＝t1+2L/C为桩底反射对应时刻，依如实测的力、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：

关于等截面桩，桩顶下第一个缺点对应的完整性系数由下式计算：

其中：

Rx──缺点点X以上的桩周土阻力；

缺点位置可依照缺点反射波的对应时刻tx由下式确信：

实测曲线拟合法采纳了较复杂的桩－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大体吻合，桩侧土摩阻力应与地质资料大体相符，贯入度的计算值应与实测值大体吻合，从而取得桩的竖向承载力和桩身完整性。

技术要求

一、桩头处置

（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<时，坑底到驳接面要求维持400高。

驳接面深>时，灌注桩顶应高于坑底。

（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。

二、场地要求

场地应能行走25吨汽车吊。

工地应预备好220V电源、细沙及假设干桩头垫板。

3、执行标准

依照国家行业标准《建筑基桩检测技术标准》JGJ106－2003中有关高应变法规定进行。

4、检测开始时刻规定

被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，且停止时刻符合下表规定：

停止时刻

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

五、现场检测

（1）资料搜集

搜集工程概况、成桩情形（设计资料、施工记录、桩位平面图等）、工程地质资料，见附表一、附表2。

（2）测试步骤

检测严格执行相关检测标准、仪器操作规程，取得准确合理的野外一手资料，贮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，用吊车吊起重锤到必然高度，让重锤自由落下冲击桩顶，通过检测仪器接收桩的应力波信号，现场分析信号是不是合理，若是取得的信号知足要求，那么贮存于仪器中；若是测试信号不知足要求，那么检查、分析缘故，并采取相应方法，直至取得合理信号；一样贮存于仪器中的检测曲线，每条桩很多于二条。

六、资料分析

将野外检测资料传输于运算机中，用相关分析软件依照一维应力波理论分析处置力和速度时程曲线，判定桩的承载力和评判桩身质量完整性。

依照所测波形特性，结合桩的砼设计强度品级要求，将工程桩身结构的完整性按四类划分：

Ⅰ类：

桩身完整；

Ⅱ类：

桩身有轻微缺点，可不能阻碍桩身结构承载力的正常发挥；

Ⅲ类：

桩身有明显缺点，对桩身结构承载力有阻碍；

Ⅳ类：

桩身存在严峻缺点。

功效整理及资料提交

一、对实测曲线进行分析并绘制，评定基桩质量品级，判定单桩竖向承载力是不是知足设计要求；

二、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、检测时刻及工期安排

接到业主通知后（业主在检测前48小时通知），依照两边商定的时刻及时抵达现场开展检测工作。

五、平安保证方法

1、严格遵守国家现行有关的平安施工方法。

2、操作人员必需持证上岗。

3、野外工作开始时，必需召开由有关人员参加的平安生产会议，强化有关人员的平安意识。

4、项目负责人及平安员应常常到施工现场检查平安工作，发觉不平安因素应采取方法及时排除；

五、设备、仪器操作人员要维持饱满的精神，严格依照操作标准平安文明操作。

六、质量保证方法

我公司遵循国家有关规程、规定进行检测，保证检测的公正性、准确性、科学性。

对现场检测、资料处置、报告校核、审核、批准、发出等每一环节都制定了相应的操纵方法（见以下图），在检测全进程中贯彻“质量第一”的方针，确保检测质量知足标准或合约的要求，为用户提供优质效劳。

附件一、

高应变检测混凝土桩桩头处置要求

一、先凿掉桩顶部的破碎层和软弱混凝土，保留原桩身钢筋；

二、将驳接面清洗干净，用高标号砼（强度品级比桩身混凝土提高1~2级，且不得低于C30），加早强剂、减水剂捣接桩头，距桩帽顶面倍桩径范围内设置箍筋，间距不大于100mm，桩帽顶面内布钢筋网片三层，间距为100mm，规格结构、尺寸如以下图所示。

3、桩帽顶面应平整，桩帽中轴线与桩身上部的中轴线应重合。

4、桩帽主筋应全数直通至桩顶混凝土爱惜层之下，各主筋应在同一高度上。

五、桩帽的截面尺寸应与桩身截面尺寸相同。

六、桩周围（×）范围内地面应平整，桩帽距地面高度不得小于1倍桩径。

7、场地要能进入25T汽车吊，且阵车后，要求车尾到要测桩距≤6米。

附件2