桩基检测规范.docx

1、桩基检测规范 1 总 则 1、0、1 为了确保基桩检测工作质量,统一基桩检测方法,为设计与施工验收提供可靠依据,使基桩质量检测工作符合安全适用、技术先进、数据准确、正确评价的要求,制定本规范。 1、0、2 本规范适用于建筑工程基桩的承载力与桩身完整性的检测与评价。 1、0、3 基桩检测方法应根据各种检测方法的特点与适用范围,考虑地质条件、桩型及施工质量可靠性、使用要求等因素进行合理选择搭配。基桩检测结果应结合上述因素进行分析判定。 1、0、4 建筑工程基桩的质量检测除应执行本规范外,尚应符合国家现行有关强制性标准的规定。 2 术语、符号 2、1 术 语 2、1、1 基桩 foundation

2、pile 桩基础中的单桩。 2、1、2 桩身完整性 pi1e integrity 反映桩身截面尺寸相对变化、桩身材料密实性与连续性的综合定性指标。 2、1、3 桩身缺陷 pile defects 使桩身完整性恶化,在一定程度上引起桩身结构强度与耐久性降低的桩身断裂、裂缝、缩颈、夹泥(杂物)、空洞、蜂窝、松散等现象的统称。 2、1、4 静载试验static loading test 在桩顶部逐级施加竖向压力、竖向上拔力或水平推力,观测桩顶部随时间产生的沉降、上拔位移或水平位移,以确定相应的单桩竖向抗压承载力、单桩竖向抗拔承载力或单桩水平承载力的试验方法。 2、1、5 钻芯法 core drill

3、ing method 用钻机钻取芯样以检测桩长、桩身缺陷、桩底沉渣厚度以及桩身混凝土的强度、密实性与连续性,判定桩端岩土性状的方法。 2、1、6 低 应变法 low strain integriiy testing 采用低能量瞬态或稳态激振方式在桩顶激振,实测桩顶部的速度时程曲线或速度导纳曲线,通过波动理论分析或频域分析,对桩身完整性进行判定的检测方法。 2、1、7 高应变法high strain dynamic testing 用重锤冲击桩顶,实测桩顶部的速度与力时程曲线,通过波动理论分析,对单桩竖向抗压承载力与桩身完整性进行判定的检测方法。 2、1、8 声波透射法 crosshole so

4、nic logging 在预埋声测管之间发射并接收声波,通过实测声波在混凝土介质中传播的声时、频率与波幅衰减等声学参数的相对变化,对桩身完整性进行检测的方法。 2、2 符 号 2、2、1 抗力与材料性能 c 桩身一维纵向应力波传播速度(简称桩身波速); E 桩身材料弹性模量; cu f 混凝土芯样试件抗压强度; m 地基土水平抗力系数的比例系数; u Q 单桩竖向抗压极限承载力; a R 单桩竖向抗压承载力特征值; c R 由凯司法判定的单桩竖向抗压承载力; x R 缺陷以上部位土阻力的估计值; |? 桩身混凝土声速; Z 桩身截面力学阻抗; |? 桩身材料质量密度。 2、2、2 作 用与作用

5、效应 F 锤击力; H 单桩水平静载试验中作用于地面的水平力; P 芯样抗压试验测得的破坏荷载; Q 单桩竖向抗压静载试验中施加的竖向荷载、桩身轴力; s 桩顶竖向沉降、桩身竖向位移; U 单桩竖向抗拔静载试验中施加的上拔荷载; V 质点运动速度; 0 Y 水平力作用点的水平位移; |? 桩顶上拔量; S | 钢筋应力。 2、2、3 几何参数 A 桩身截面面积; B 矩形桩的边宽; 0 b 桩身计算宽度; D 桩身直径(外径); d 芯样试件的平均直径; I 桩身换算截面惯性矩; l ?每检测剖面相应两声测管的外壁间净距离; L 测点下桩长; x 传感器安装点至桩身缺陷的距离; z 测点深度。

6、 2、2、4 计算系数 c J 凯司法阻尼系数; | 桩的水平变形系数; |? 高应变法桩身完整性系数; |? 样本中不同统计个数对应的系数; y | 桩顶水平位移系数; |? 混凝土芯样试件抗压强度折算系数。 2、2、5 其她 m A 声波波幅平均值; p A 声波波幅值; a 信号首波峰值电压; 0 a 零分贝信号峰值电压; m c 桩身波速的平均值; f 频率、声波信号主频; n 数目、样本数量; x s 标准差; T 信号周期; t ?声测管及耦合水层声时修正值; 0 t 仪器系统延迟时间; 1 t 速度第一峰对应的时刻; c t 声时; i t 时间、声时测量值; r t 锤击力上升

7、时间; x t 缺陷反射峰对应的时刻; 0 |? 声速的异常判断值; c |? 声速的异常判断临界值; L |? 声速低限值; m |? 声速平均值; f 、幅频曲线上桩底相邻谐振峰间的频差; f ?、幅频曲线上缺陷相邻谐振峰间的频差; T 、速度波第一峰与桩底反射波峰间的时间差; x t 、速度波第一峰与缺陷反射波峰间的时间差。 3 基本规定 3、1 检测方法与内容 3、1、1 工程桩应进行单桩承载力与桩身完整性抽样检测。 3、1、2 基 桩检测方法应根据检测目的按表3、1、2 选择。 表3、1、2 检测方法及检测目的 检测方法检测目的: 单桩竖向抗压静载试验,确定单桩竖向抗压极限承载力,判

8、定竖向抗压承载力就是否满足设计要求,通过桩身内力及变形测试、测定桩侧、桩端阻力;验证高应变法的单桩竖向抗压承载力检测结果。 单桩竖向抗拔静载试验,确定单桩竖向抗把极限承载力,判定竖向抗拔承载力就是否满足设计要求。 通过桩身内力及变形测试,测定桩的抗拔摩阻力。 单桩水平静载试验确定单桩水平临界与极限承载力,推定土抗力参数判定水平承载力就是否满足设计要求。 通过桩身内力及变形测试,测定桩身弯矩。 钻芯法: 检测灌注桩桩长、桩身混凝土强度、桩底沉渣厚度,判断或鉴别桩端岩土性状,判定桩身完整性类别。 低应变法检测桩身缺陷及其位置,判定桩身完整性类别。 高应变法: 判定单桩竖向抗压承载力就是否满足设计要

9、求; 检测桩身缺陷及其位置,判定桩身完整性类别,分析桩侧与桩端土阻力。 声波透射法检测灌注桩桩身缺陷及其位置,判定桩身完整性类别。 3、1、3 桩身完整性检测宜采用两种或多种合适的检测方法进 3、1、4 基桩检测除应在施工前与施工后进行外,尚应采取符合本规范规定的检测方法或专业验收规范规定的其她检测方法,进行桩基施工过程中的检测,加强施工过程质量控制。 3、2 检测工作程序 3、2、2 调查、资料收集阶段宜包括下列内容: 1 收集被检测工程的岩土工程勘察资料、桩基设计图纸、施工记录;了解施工工艺与施工中出现的异常情况。 2 进一步明确委托方的具体要求。 3 检测项目现场实施的可行性。 3、2、

10、3 应 根据调查结果与确定的检测目的,选择检测方法,制定检测方案。检测方案宜包含以下内容:工程概况,检测方法及其依据的标准,抽样方案,所需的机械或人工配合,试验周期。 3、2、4 检测前应对仪器设备检查调试。 3、2、5 检测用计量器具必须在计量检定周期的有效期内。 3、2、6 检测开始时间应符合下列规定: 1 当采用低应变法或声波透射法检测时,受检桩混凝土强度至少达到设计强度的70%,且不小于15MPa 。 2 当采用钻芯法检测时,受检桩的混凝土龄期达到28d 或预留同条件养护试块强度达到设计强度。 3 承载力检测前的休止时间除应达到本条第2 款规定的混凝土强度外,当无成熟的地区经验时,尚不

11、应少于表3、2、6 规定的时间。 表3、2、6 休止时间 土的类型休止时间(d) 砂土7 粉土10 非饱与15 粘性土 饱与25 注:对于泥浆护壁灌注桩,宜适当延长休止时间。 3、2、7 施 工后,宜先进行工程桩的桩身完整性检测,后进行承载力检测。当基础埋深较大时,桩身完整性检测应在基坑开挖至基底标高后进行。 3、2、8 现场检测期间,除应执行本规范的有关规定外,还应遵守国家有关安全生产的规定。当现场操作环境不符合仪器设备使用要求时,应采取有效的防护措施。 3、2、9 当发现检测数据异常时,应查找原因,重新检测。 3、2、10 当 需要进行验证或扩大检测时,应得到有关各方的确认,并按本规范第3

12、、4、1 3、4、7 条的有关规定执行。 3、3 检测数量 3、3、1 当设计有要求或满足下列条件之一时,施工前应采用静载试验确定单桩竖向抗压承载力特征值: 1 设计等级为甲级、乙级的桩基; 2 地 质条件复杂、桩施工质量可靠性低; 3 本地区采用的新桩型或新工艺。检测数量在同一条件下不应少于3 根,且不宜少于总桩数的1%;当工程桩总数在50 根以内时,不应少于2 根。 3、3、2 打入式预制桩有下列条件要求之一时,应采用高应变法进行试打桩的打桩过程监测: 1 控制打桩过程中的桩身应力; 2 选择沉桩设备与确定工艺参数; 3 选择桩端持力层。 在相同施工工艺与相近地质条件下,试打桩数量不应少于

13、3 根。 3、3、3 单桩承载力与桩身完整性验收抽样检测的受检桩选择宜符合下列规定: 1 施工质量有疑问的桩; 2 设计方认为重要的桩; 3 局部地质条件出现异常的桩; 4 施工工艺不同的桩; 5 承载力验收检测时适量选择完整性检测中判定的类桩; 6 除上述规定外,同类型桩宜均匀随机分布。 3、3、4 混凝土桩的桩身完整性检测的抽检数量应符合下列规定: 1 柱下三桩或三桩以下的承台抽检桩数不得少于1 根。 2 设 计等级为甲级,或地质条件复杂。成桩质量可靠性较低的灌注桩,抽检数量不应少于总桩数的30%,且不得少于20 根;其她桩基工程的抽检数量不应少于总桩数的20%,且不得少于10 根。 注:

14、1 对端承型大直径灌注桩,应在上述两款规定的抽检桩数范围内,选用钻芯法或声波透射法对部分受检桩进行桩身完整性检测。抽检数量不应少于总桩数的10%。 2 地下水位以上且终孔后桩端持力层已通过核验的人工挖孔桩,以及单节混凝土预制桩,抽检数量可适当减少,但不应少于总桩数的10%,且不应少于10 根。 3 当符合第3、3、3 条第14 款规定的桩数较多,或为了全面了解整个工程基桩的桩身完整性情况时,应适当增加抽检数量。 3、3、5 对单位工程内且在同一条件下的工程桩,当符合下列条件之一时,应采用单桩竖向抗压承载力静载试验进行验收检测: 1 设计等级为甲级的桩基; 2 地 质条件复杂、桩施工质量可靠性低

15、; 3 本 地区采用的新桩型或新工艺; 4 挤土群桩施工产生挤土效应。 抽检数量不应少于总桩数的l%,且不少于3 根;当总桩数在50 根以内时,不应少于2 根。 注:对上述第14 款规定条件外的工程桩,当采用竖向抗压静载试验进行验收承载力检测时,抽检数量宜按本条规定执行。 3、3、6 对第3、3、5 条规定条件外的预制桩与满足高应变法适用检测范围的灌注桩,可采用高应变法进行单桩竖向抗压承载力验收检测。当有本地区相近条件的对比验证资料时,高应变法也可作为第3、3、5 条规定条件下单桩竖向抗压承载力验收检测的补充。抽检数量不宜少于总桩数的5%,且不得少于5 根。 3、3、7 对 于端承型大直径灌注

16、桩,当受设备或现场条件限制无法检测单桩竖向抗压承载力时,可采用钻芯法测定桩底沉渣厚度并钻取桩端持力层岩土芯样检验桩端持力层。抽检数量不应少于总桩数的10%,且不应少于10 根。 3、3、8 对于承受拔力与水平力较大的桩基,应进行单桩竖向抗拔、水平承载力检测。检测数量不应少于总桩数的l%,且不应少于3 根。 3、4 验证与扩大检测 3、4、1 当 出现本规范第8、4、58、4、6 条与第9、4、7 条中所列情况时,应进行验证检测。验证方法宜采用单桩竖向抗压静载试验;对于嵌岩灌注桩,可采用钻芯法验证。 3、4、2 桩身浅部缺陷可采用开挖验证。 3、4、3 桩身或接头存在裂隙的预制桩可采用高应变法验

17、证。 3、4、4 单 孔钻芯检测发现桩身混凝土质量问题时,宜在同一基桩增加钻孔验证。 3、4、5 对 低应变法检测中不能明确完整性类别的桩或类桩,可根据实际情况采用静载法、钻芯法、高应变法、开挖等适宜的方法验证检测。 3、4、6 当单桩承载力或钻芯法抽检结果不满足设计要求时,应分析原因,并经确认后扩大抽检。 3、4、7 当采用低应变法、高应变法与声波透射法抽检桩身完整性所发现的、 类桩之与大于抽检桩数的20%时,宜采用原检测方法(声波透射法可改用钻芯法),在未检桩中继续扩大抽检。 3、5 检测结果评价与检测报告 3、5、1 桩 身完整性检测结果评价,应给出每根受检桩的桩身完整性类别。桩身完整性

18、分类应符合表 3、5、1 的规定,并按本规范第710 章分别规定的技术内容划分。表3、5、1 桩身完整性分类表 桩身完整性类别分类原则 类桩桩身完整 类桩桩身有轻微缺陷,不会影响桩身结构承载力的正常发挥 类桩桩身有明显缺陷,对桩身结构承载力有影响 类桩桩身存在严重缺陷 3、5、2 类桩应进行工程处理。 3、5、3 工 程桩承载力检测结果的评价,应给出每根受检桩的承载力检测值,并据此给出单位工程同一条件下的单桩承载力特征值就是否满足设计要求的结论。 3、5、4 检 测报告应结论准确,用词规范。 3、5、5 检 测报告应包含以下内容: 1 委托方名称,工程名称、地点,建设、勘察、设计、监理与施工单

19、位,基础、结构型式,层数,设计要求,检测目的,检测依据,检测数量,检测日期; 2 地质条件描述; 3 受检桩的桩号、桩位与相关施工记录; 4 检测方法,检测仪器设备,检测过程叙述; 5 受检桩的检测数据,实测与计算分析曲线、表格与汇总结果; 6 与检测内容相应的检测结论。 3、6 检测机构与检测人员 3、6、1 检测机构应通过计量认证,并具有基桩检测的资质。 3、6、2 检测人员应经过培训合格,并具有相应的资质。 4 单桩竖向抗压静载试验 4、1 适用范围 4、1、1 本方法适用于检测革桩的竖向抗压承载力。 4、1、2 当埋设有测量桩身应力、应变、桩底反力的传感器或位移杆时,可测定桩的分层侧阻

20、力与端阻力或桩身截面的位移量。 4、1、3 为设计提供依据的试验桩,应加载至破坏;当桩的承载力以桩身强度控制时,可按设计要求的加载量进行。 4、1、4 对 工程桩抽样检测时,加载量不应小于设计要求的单桩承载力特征值的2、0 倍。 4、2 设备仪器及其安装 4、2、1 试验加载宜采用油压千斤顶。当采用两台及两台以上千斤顶加载时应并联同步工作,且应符合下列规定: 1 采用的千斤顶型号、规格应相同。 2 千斤顶的合力中心应与桩轴线重合。 4、2、2 加载反力装置可根据现场条件选择锚桩横梁反力装置、压重平台反力装置、锚桩压重联合反力装置、地锚反力装置,并应符合下列规定: 1 加载反力装置能提供的反力不

21、得小于最大加载量的1、2 倍。 2 应对加载反力装置的全部构件进行强度与变形验算。 3 应对锚桩抗拔力(地基土、抗拔钢筋、桩的接头)进行验算;采用工程桩作锚桩时,锚桩数量不应少于4 根,并应监测锚桩上拔量。 4 压重宜在检测前一次加足,并均匀稳固地放置于平台上。 5 压 重施加于地基的压应力不宜大于地基承载力特征值的1、5 倍,有条件时宜利用工程桩作为堆载支点。 4、2、3 荷 载测量可用放置在千斤顶上的荷重传感器直接测定;或采用并联于千斤顶油路的压力表或压力传感器测定油压,根据千斤顶率定曲线换算荷载。传感器的测量误差不应大于1%,压力表精度应优于或等于0、4 级。试验用压力表、油泵、油管在最

22、大加载时的压力不应超过规定工作压力的80%。的压力不应超过规定工作压力的80%。 4、2、4 沉降测量宜采用位移传感器或大量程百分表,并应符合下列规定:4、2、4 沉降测量宜采用位移传感器或大量程百分表,并应符合下列规定: 1 测量误差不大于0、1%,分辨力优于或等于0、01mm 。1 测量误差不大于0、1%,分辨力优于或等于0、01mm 。 2 直径或边宽大于500 mm 的桩,应在其两个方向对称安置4 个位移测试仪表,直径或边宽小于等于500mm 的桩可对称安置2 个位移测试仪表。 2 直径或边宽大于500 mm 的桩,应在其两个方向对称安置4 个位移测试仪表,直径或边宽小于等于500mm

23、 的桩可对称安置2 个位移测试仪表。 3 沉降测定平面宜在桩顶200mm以下位置,测点应牢固地固定于桩身。3沉降测定平面宜在桩顶200mm 以下位置,测点应牢固地固定于桩身。 4 基准梁应具有一定的刚度,梁的一端应固定在基准桩上,另一端应简支于基准桩上。 4 基准梁应具有一定的刚度,梁的一端应固定在基准桩上,另一端应简支于基准桩上。 5 固定与支撑位移计(百分表)的夹具及基准梁应避免气温、振动及其她外界因素的影响。 4、2、5 试桩、锚桩(压重平台支墩边)与基准桩之间的中心距离应符合表4、2、5 规定。 4、2、5 试桩、锚桩(压重平台支墩边)与基准桩之间的中心距离应符合表4、2、5 规定。

24、4、2、6 当 需要测试桩侧阻力与桩端阻力时,桩身内埋设传感器应按本规范附录A 执行。 4、2、6 当 需要测试桩侧阻力与桩端阻力时,桩身内埋设传感器应按本规范附录A 执行。 4、3 现场检测 4、3、1 试桩的成桩工艺与质量控制标准应与工程桩一致。 4、3、2 桩顶部宜高出试坑底面,试坑底面宜与桩承台底标高一致。混凝土桩头加固可按本规范附录B 执行。 4、3、3 对作为锚桩用的灌注桩与有接头的混凝土预制桩,检测前宜对其桩身完整性进行检测。 4、3、4 试 验加卸载方式应符合下列规定: 1 加载应分级进行,采用逐级等量加载;分级荷载宜为最大加载量或预估极限承载力的1/10,其中第一级可取分级荷

25、载的2 倍。 2 卸载应分级进行,每级卸载量取加载时分级荷载的2 倍,逐级等量卸载。 3 加、卸载时应使荷载传递均匀、连续、无冲击,每级荷载在维持过程中的变化幅度不得超过分级荷载的10%。 4、3、5 为设计提供依据的竖向抗压静载试验应采用慢速维持荷载法。 4、3、6 慢速维持荷载法试验步骤应符合下列规定: 1 每级荷载施加后按第5 、15 、30 、45 、60min 测读桩顶沉降量,以后每隔30min测读一次。 2 试 桩沉降相对稳定标准:每一小时内的桩顶沉降量不超过0、1mm,并连续出现两次(从分级荷载施加后第30min 开始,按1、5h 连续三次每30min 的沉降观测值计算)。 3

26、当 桩顶沉降速率达到相对稳定标准时,再施加下一级荷载。 4 卸载时,每级荷载维持lh,按第15 、30 、60min 测读桩顶沉降量后,即可卸下一级荷载。卸载至零后,应测读桩顶残余沉降量,维持时间为3h,测读时间为第15,30min,以后每隔30min 测读一次。 4、3、7 施工后的工程桩验收检测宜采用慢速维持荷载法。当有成熟的地区经验时,也可采用快速维持荷载法。快速维持荷载法的每级荷载维持时间至少为1h,就是否延长维持荷载时间应根据桩顶沉降收敛情况确定。 4、3、8 当出现下列情况之一时,可终止加载: 1 某级荷载作用下,桩顶沉降量大于前一级荷载作用下沉降量的5 倍。 注:当桩顶沉降能相对

27、稳定且总沉降量小于40mm 时,宜加载至桩顶总沉降量超过40mm 。 2 某级荷载作用下,桩顶沉降量大于前一级荷载作用下沉降量的2 倍,且经24h 尚未达到相对稳定标准。 3 已达到设计要求的最大加载量。 4 当工程桩作锚桩时,锚桩上拔量已达到允许值。 5 当荷载、沉降曲线呈缓变型时,可加载至桩顶总沉降量6080mm;在特殊情况下,可根据具体要求加载至桩顶累计沉降量超过80mm 。 4、3、9 检 测数据宜按本规范附录c 附表C、0、1 的格式记录。 4、3、10 测 试桩侧阻力与桩端阻力时,测试数据的测读时间宜符合第4、3、6 条的规定。 4、4 检测数据的分析与判定 4、4、1 检测数据的

28、整理应符合下列规定: 1 确定单桩竖向抗压承载力时,应绘制竖向荷载-沉降(Q )、沉降-时间对数()曲线,需要时也可绘制其她辅助分析所需曲线。 2 当进行桩身应力、应变与桩底反力测定时,应整理出有关数据的记录表,并按本规范附录A 绘制桩身轴力分布图,计算不同土层的分层侧摩阻力与端阻力值。 4、4、2 单桩竖向抗压极限承载力。可按下列方法综合分析确定: 1 根据沉降随荷载变化的特征确定:对于陡降型Q 曲线,取其发生明显陡降的起始点对应的荷载值。 2 根 据沉降随时间变化的特征确定:取曲线尾部出现明显向下弯曲的前一级荷载值。 3 出现第4、3、8 条第2 款情况,取前一级荷载值。 4 对于缓变型Q

29、 曲 线可根据沉降量确定,宜取S40mm 对应的荷载值;当桩长大于40m 时,宜考虑桩身弹性压缩量;对直径大于或等于8mmm 的桩,可取S=0、05D(D为桩端直径)对应的荷载值。 注:当按上述四款判定桩的竖向抗压承载力未达到极限时,桩的竖向抗压极限承载力应取最大试验荷载值。 4、4、3 单桩竖向抗压极限承载力统计值的确定应符合下列规定: 1 参加统计的试桩结果,当满足其极差不超过平均值的30%时,取其平均值为单桩竖向抗压极限承载力。 2 当极差超过平均值的30%时,应分析极差过大的原因,结合工程具体情况综合确定,必要时可增加试桩数量。 3 对桩数为3 根或3 根以下的柱下承台,或工程桩抽检数

30、量少于3 根时,应取低值。 4、4、4 单位工程同一条件下的单桩竖向抗压承级力特征值应按单桩竖向抗压极限承载力统计值的一半取值。 4、4、5 检测报告除应包括本规范第3、5、5 条内容外,还应包括: 1 受检桩桩位对应的地质柱状图; 2 受检桩及锚桩的尺寸、材料强度、锚桩数量、配筋情况; 3 加载反力种类,堆载法应指明堆载重量,锚桩法应有反力梁布置平面图; 4 加卸载方法,荷载分级; 5 本规范第4、4、1 要求绘制的曲线及对应的数据表;与承载力判定有关的曲线及数据; 6 承载力判定依据; 7 当进行分层摩阻力测试时,还应有传感器类型、安装位置,轴力计算方法,各级荷载下桩身轴力变化曲线,各土层的桩侧极限摩阻力与桩端阻力。 5 单桩竖向抗拔静载试验 5、1 适用范围 5、1、1 本方法适用于检测单柱的竖向抗拔承载力。 5、1、2 当 埋设有桩身应力、应变测量传感器时,或桩端埋设有位移测量杆时,可直接测量桩侧抗拔摩阻力,或桩端上拔量。 5、1、3 为设计提供依据的试验桩应加载至桩侧土破坏或桩身材料达到设计强度;对工程桩抽样检测时,可按设计要求确定最大加载量。 5、2 设备仪器及其安装 5、2、1 抗拔桩试验加载装置宜采用油压千斤顶,加载方式应符合本规范第4、2、1 条规定。 5、2、2 试验反力装置宜采用反力桩(或工程桩)提供支座反力,也