钻孔灌注桩检测方案.docx

1、钻孔灌注桩检测方案GREEPARK PETROCHEMICAL COMPANYAMMONIA UREA FERTILIZER PROJECT桩基工程检测方案及价格中国水电八局基础工程分局2013年1月6日一、 工程概括二、 检测工作目的、工作量及执行标准三、 成孔质量检测方法四、 静载荷试验方法五、 高应变动检测方法六、 低应动力检测方法七、 桩头处理及有关事项八、 检测进度计划九、 质量保证和安全措施附录：检测费报价清单检测仪器设备报价清单报价说明一、 工程概况GREEPARK PETROCHEMICAL COMPANY AMMONIA UREA FERTILIZEF基础均采CT 用钻孔灌注

2、桩，本次拟检测部分桩基工程概况如下：桩号ZH-1：桩径450mm桩长10m设计单桩承载力特征值：750KN桩号ZH-2:桩径450mm桩长15m设计单桩承载力特征值：750KN桩号ZH-3:桩径450mm桩长20m设计单桩承载力特征值：750KN桩的总根数为150根。桩身混凝土强度等级为C35,桩身混凝土浇筑前，孔底沉渣 厚度不应大于50mm二、 检测目的、工作量及执行标准1.检测目的成孔质量检测：检测钻孔灌注桩孔径、孔深、垂直度及沉渣厚度是否满足规范要 求。低应变动力检测：检测桩身完整性，判断桩身的缺陷程度及位置并判定桩身完整 性类别。高应变动力检测：判定钻孔灌注桩单桩竖向抗压极限承载力是否

3、满足设计要求； 检测桩身缺陷及其位置，判定桩身完整性类别。工程桩静载荷试验：确定单桩竖向抗压极限承载力，判定竖向抗压承载力是否满足设计要求；确定单桩竖向抗拔极限承载力，判定竖向抗拔承载力是否满足设计要求； 确定单桩水平临界和极限承载力，判定水平承载力是否满足设计要求。2.工作量根据相关检测要求，并参考国内建筑桩基检测技术规范JGJ106-2003相关内容 确定检测桩型与桩数，具体检测工作量如下：桩号ZH-1：成孔质量检测10孔，静载荷试验7组（单桩竖向抗压静载试验3组， 单桩竖向抗拔试验2组，单桩水平静载试验2组），高应变动力检测10根，低应变动 力检测10根；桩号ZH-2:成孔质量检测6孔，

4、静载荷试验7组（单桩竖向抗压静载试验3组， 单桩竖向抗拔试验2组，单桩水平静载试验2组），高应变动力检测6根，低应变动力 检测6根；桩号ZH-3：成孔质量检测5孔，静载荷试验7组（单桩竖向抗压静载试验3组， 单桩竖向抗拔试验2组，单桩水平静载试验2组），高应变动力检测5根，低应变动力 检测5根；总计：成孔质量检测21孑L,静载荷试验21组，高应变动力检测21根，低应变动力检测21根。3.检测遵循的规范和设计文件相关British Standard Codes 和设计文件：BS 8004 Code of Practice for Fou ndatio nsBS EN 1536 Execution

5、 of special geotechnical works - Bored PilesBS 8110 Structural use of con crete.BS 5328 Con creteBS 5328-1:1997 Guide to specify ing con crete.BS 5328-2:1997 Methods for specifyi ng con crete mixes.BS 5328-3:1990 Specification for the procedures to be used in producing andtran sport ing con crete.BS

6、 5328-4:1990 Specification for the procedures to be used in sampling,testi ng and assess ing complia nee of con crete.BS EN1992-1 Design of concrete structures - General rules & rules for buildings.Technical Specifications For Pile Integrity Testing & High Strain Dynamic PileTesti ng On Cast In Situ

7、 Piles , Gree npark Petrochemical Co., August 18, 2012Technical Specifications For Bored Cast In Situ Vertical Piles, GreenparkPetrochemical Co., August 18, 2012Ammonia Urea Fertilizer Project , Greepark Petrochemical Company （ 桩基平面布置图，无资料）。国内技术标准（参考）：1建筑地基基础设计规范 GB50007-20Q2建筑桩基技术规范JGJ94-2008;3建筑基桩

8、检测技术规范 JGJ106-2003/J256-2003 ;三、成孔质量检测方法基桩成孔质量检测采用的仪器设备主要为 JJC-1D灌注桩孔径检测系统，其配套设 备包括JJC-1D微机检测仪、JJY-2型（或JJY-5型）井径仪、JC-1B型电动绞车和 井口滑轮、JNC-1沉渣测定仪、JJM-1高精度测斜仪等。（1）孔径仪工作原理现场测试前，首先将“现场刻度器”套在孔径仪四根测量腿上进行现场校正，然 后进行现场测量。收紧孔径仪的测量腿，套上开腿盒并下放到井孔中，开动绞车，下 放孔径仪直至孔底；将四根测量腿打开，使测量腿端部完全贴住孔壁，上提孔径仪， 孔径变化时测量腿张开的角度就随之改变，由凸轮相

9、连的活动杆就会随着升降，从而 改变了电路中的电阻值，电参数的变化与孔径的关系在事先的标定中已建立，随着孔 口电缆的连续提升，由自动记录仪记录不同深度的孔径值，得出一条连续的孔径曲线， 中国水电八局基础工程分局 44显示出孔径在整个钻孔深度范围内的连续变化。其测试精度在土 15mm以内，且测试不受孔内介质条件限制。(2)沉渣测定仪工作原理利用绞车将带有特制微电极系的探头在距孔底一定调度处使其自由下落，在重力 的作用下，插入孔底原状土层中；然后开动绞车慢慢提升探头，通过自动记录仪记录 探头由原状土到孔底沉渣再到孔内循环液的视电阻率变化曲线， 通过分析曲线变化牲，测量出孔底沉渣厚度。(3)测斜仪工作

10、原理孔斜仪中的顶角指示器，安装在一个转轴倾斜时，悬锤线在方框上的电阻丝上滑 动，由于与电阻丝接触的位置不同而产生不同的电阻值，反应顶角大小，确定相应孔 段的垂直度。四、静载荷试验方法单桩竖向抗压静载试验单桩竖向抗压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? Igt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

11、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*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10级进行加载，每级加载量为要求的最大试验荷载的 1/101/15，第一级按2倍分级荷载加载。(2)沉降观测按照建筑基桩检测技术规范(JGJ106-2003)第436款的有关要求，试桩桩 顶的沉降观测在每级加载后按第各测读一次，以后每隔 15min测读一次，累计1h后每隔30分钟测

12、读一次。(3)沉降相对稳定标准每小时的沉降不超过，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寸;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寸；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

13、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。（6） 试验资料整理1编制桩顶竖向荷载Q （kN）与相应的桩顶沉降量s （mrh览表。2绘制Q-s曲线图、s-lgt曲线图。（7） 单桩竖向抗压极限承载力的确定1Q-s曲线转折点法：以Q-s曲线上明显陡降点所对应的荷载作为单桩竖向抗压极 限承载力；2s-lgt曲线法：以s-lgt曲线尾部出现明显向下弯曲的前一级荷载作为单桩竖向 杭压极限承载力。3对于出

14、现终止加载条件的桩，取前一级荷载值。4对于出现终止加载条件的桩，取总沉降量为 40mm寸荷载值。5对于出现终止加载条件时的桩，取终止荷载值。单桩竖向抗压极限承载力按以上方法的判定结果最后综合确定。（8） 单桩竖向抗压极限承载力统计值的确定按照建筑基桩检测技术规范（JGJ106-2003）第443款规定，参加统计的试 验桩（即试验桩的单桩竖向抗压极限承载力） 当满足其极差不超过平均值的 30%寸，可 取其平均值作为该工程单桩竖向抗压极限承载力的统计值。对桩数为 3根或3根以下的柱下承台，或试验桩抽检数量少于 3根时，应取低值。单桩竖向抗拔静载试验单桩竖向抗拔静载荷试验是在桩顶向试验桩逐级施加上拔

15、荷载，观测并记录其上 拔量，直至达到终止条件，绘制上拔荷载 U与桩顶上拔量S之间的关系曲线（U-S） 和S与时间t之间的曲线（S -lgt曲线），然后对曲线形态进行分析，确定出单桩竖 向抗拔极限承载力。中国水电八局基础工程分局试桩加载采用慢速维持荷载法，逐级加载。每级荷载下试桩上拔量达到相对稳定 标准后，再加下一级荷载，直到终止荷载，然后分级卸荷回零。试桩上拔变形一般采用50mm勺百分表测量，布置方法与单桩竖向抗压试验相同。（1）准备工作在单桩竖向抗拔静载检测前，应做好以下工作：1、在待测灌注桩中心插入3 28钢筋（U级钢，扎在一起，插入管口深度约1.50m, 外露钢筋约1.50m左右），浇注

16、C40混凝土，捣实。待混凝土达到100%度，即可开始 检测。2、由于桩基施工完成与静载检测之间的时间间隔不宜少于下表中规定的时 间。土的类别间隔时间（天）砂土7粉土10黏性土非饱和15饱和25（2）仪器设备本次试验采用地面提供反力，用 200T油压千斤顶加压，机械压力表测定压力，量 程为50mm勺百分表测定上拔量。试验所用的仪器、仪表均经计量检定部门检定合格， 并在有效期内。（3）检测技术要点1、 共分10级进行加载，每级加载量为要求的最大试验荷载的 1/101/15，第一级 按2倍分级荷载加载。2、 每级加载后，隔5、10、15、15、15min各测读一次桩顶沉降量，以后每隔30min 测读

17、一次。3、 试桩上拔量相对稳定标准：每一小时内的桩顶上拔量不超过 0.1mm并连续两 次（从分级荷载施加后第30min开始，按连续三次每30min的沉降观测值计算），当 桩顶上拔速率达到相对稳定标准时，可施加下一级荷载。4、出现下列情况之一时，可终止加载试验：(1 )某级荷载作用下，桩顶上拔量为前一级上拔荷载作用下的上拔量的 5倍；(2) 按桩顶上拔量控制，当累计桩顶上拔量超过 100mm(3)按钢筋抗拉强度控制，桩顶上拔荷载达到钢筋强度标准值的倍；(4)总加载量已达到原定最大试验荷载。5、卸载与卸载沉降观测：每级卸载值为每级加载值的2倍。每级卸载后隔15、15、 30min各测读一次残余上拔

18、量，即可卸下一级荷载，全部卸载后，读数时间不少于 1小时。(4)单桩竖向极限承载力可按下列方法综合分析确定：1根据上拔量随荷载变化的特征确定：对于陡变型 CHs曲线取CHs曲线发生明显陡升的起始点对应的荷载值2根据上拔量随时间变化的特征值确定： 宜取sLgt曲线斜率明显变陡或曲线尾部明显弯曲的前一级荷载值。3当在某级荷载作用下抗拔钢筋断裂时，取其前一级荷载值。4当受检桩在最大上拔力荷载作用下，未出现上述三种情况时，单桩抗拔极限承载力取大于或等于最大试验荷载值。5单桩抗拔承载力特征值取单桩抗拔极限承载力的一半。(5)单桩竖向抗拔极限承载力统计值的确定按照建筑基桩检测技术规范(JGJ106-200

19、3)第443款规定，参加统计的试 验桩(即试验桩的单桩竖向抗拔极限承载力) 当满足其极差不超过平均值的 30%寸，可取其平均值作为该工程单桩竖向抗压极限承载力的统计值。对桩数为 3根或3根以下的柱下承台，或试验桩抽检数量少于 3根时，应取低值。单桩水平静载试验1、检测方法及仪器设备(1)本次试验用3根桩提供反力，用BZ型超高压油泵供油。荷载大小由安装在 油路上的压力传感器通过 RS-JYB型桩基静载荷测试分析系统自动控制。(2)该工程基桩静载荷试验采用单向多循环加载法进行试验，应符合下列规定：单向多循环加载法的分级荷载不应小于预估水平极限承载力或最大试验荷载的1/10，每级荷载施加后，恒载 4

20、min后可测读水平位移，然后卸载至零，停 2min测读残余水平位移，至此完成一个加卸载循环。如此循环 5次，完成一级荷载的位移观测。试验不得中间停顿。2、 水平位移观测水平位移观测采用两支量程为 50mm精度为0.01mm的位移传感器，通过 RS-JYB 系统对施加水平力的加荷点平面处的水平位移自动测量。3、 试验加卸载分级共分10级进行加载，每级加载量为要求的最大试验荷载的 1/101/15，第一级按2倍分级荷载加载。4、 终止加载条件当出现下列情况之一时，可终止加载：1） 桩身断裂；2） 水平位移超过3040mm（软土取40mr）；3） 水平位移达到设计要求的水平位移允许值。5、 单桩的水

21、平临界荷载可按下列方法综合确定：1取单向多循环加载法时的H-t-Y0曲线出现拐点的前一级水平荷载值。2取H-AY0/AH曲线或lgH-lgY0曲线上第一拐点对应的水平荷载值。6单桩的水平极限承载力可根据下列方法综合确定：1取单向多循环加载法时的 H-t-Y0曲线产生明显陡降的起始点对应的水平荷载值。2取H-AY0/AH曲线或lgH-lgY0曲线上第二拐点对应的水平荷载值。3取桩身折断或受拉钢筋屈服时的前一级水平荷载值。7、单桩水平极限承载力和水平临界荷载统计值的确定按照建筑基桩检测技术规范（JGJ106-2003）第443款规定，参加统计的试 验桩（即试验桩的单桩竖向抗拔极限承载力） 当满足其

22、极差不超过平均值的 30%寸，可取其平均值作为该工程单桩竖向抗压极限承载力的统计值。对桩数为 3根或3根以下的柱下承台，或试验桩抽检数量少于 3根时，应取低值。五、高应变动力检测方法动测原理高应变法检测的基本原理是将桩当作一维弹性杆件，利用重锤自由下落垂直撞击 桩顶，使桩周土体系进入充分的非弹性工作阶段，桩和桩周土之间出现瞬时的剪切破 坏模式，从而相当充分地激发桩周土对桩的全部阻力，通过采集桩顶附近有代表性的 桩身截面的轴向应变和桩身运动加速度的时程曲线进行分析计算，获得该截面的轴向 平均内力F（t ）和轴向平均速度 V（ t ）。由于检测所施加的锤击力是一个相对较短暂的脉冲力，桩顶受到锤的冲

23、击后，冲击能量是以波动形式传至桩底（这种波动可用一维波动方程来描述） 。通过安装在桩顶附近桩身两侧传感器的检测，经仪器记录放大、滤波和计算机软件分析处理，可以 观察到应力波在桩身中的传播过程。因此，可以运用一维波动方程对桩身阻抗和土阻 力进行分析和计算，推算桩周土阻力分布（包括静阻力和动阻力）和土的其他力学参 数；在充分的撞击力作用下，就能获得岩土对桩的极限阻力。然后利用实测时域波形 曲线采用CAPWA法分析计算单桩极限承载力。CAPWAP法的基本思路是从实测的力波或速度波曲线中任选一条，并参考地质资 料，设定一组桩身阻抗、土阻力及其它桩土参数，将土阻力分配到桩周和桩端，进行 相应的波动计算，

24、求出另一条曲线，使计算波形和实测波形拟合，若两者不吻合，则 重新调整参数，反复迭代计算，直到两者吻合程度满意为止，最终求得单桩竖向极限 承载力。在一定条件下，根据上述分析计算的结果完成模拟的静力计算，推断相应的 静力载荷试验下的PS曲线。实测曲线拟合法的基本原理与计算步骤是：1、从试验实测的曲线中选取合理的实测信号，确定波速平均值；2、根据工程地质勘察报告和施工记录，假定桩和土的力学模型及其模型参数；3、利用实测的速度（或力、上行波、下行波）曲线作为输入的边界条件，通 过波动方程数学求解，反算桩顶的力（或速度、下行波、上行波）曲线；4、如果计算的曲线与实测的曲线不吻合，说明假设的模型及参数不合

25、理，将 有针对性地调整桩土模型及参数再行计算， 直至计算曲线与实测曲线的吻合程度良好， 从而求得单桩竖向极限承载力。试验方法5.2.1锤击装置及激发方式锤重应大于预估单桩极限承载力的 1%采用自由落锤，尽量重锤低击。检测时宜 实测每一锤击力作用下桩的贯入度，为使桩周土产生塑性变形，单击贯入度宜为 2?6mm检测时用吊车将锤吊起，用脱钩器使锤自由式下落，冲击桩顶，用安装在桩下两 侧的两对应变计和加速度计拾取桩在冲击力的作用下的反映信号，用 RSM-PDT动测仪记录分析。5.2.2传感器安装在桩顶下桩侧表面分别对称安装加速度传感器和应变式力传感器两对，直接测量 桩身测点处的响应和应变，并将应变换算

26、成冲击力。按规范要求，传感器分别对称安 装在距桩顶2D的桩侧表面处（D为桩的直径），应变传感器的中心和加速度传感器中心 应位于同一水平线上，两者之间的水平距离不宜大于 8cm从成桩到开始试验时间歇时间一般应控制在 28天。考虑工期等因素时，可在桩身 强度到设计要求的前提下（通过混凝土试块抗压强度试验结果及低应变动测结果判 定），根据土层因素适当调整间歇时间。中国水电八局基础工程分局 1010六、低应变动力检测方法动测原理在桩身顶部进行竖向激振，弹性波沿着桩身向下传播，当桩身存在明显波阴差阻 异的界面（如桩身面的变化、桩端等部位）时，在该处的将发生反射波，经接收大、 滤波和数据处理，可识别来自桩

27、身不同部位的反射信号，以判断桩身完整性并据此计 算桩身波速。测试方法在桩顶放置加速传感器，接收锤过程中产生的加速信号，通过信号接收处理系统 放大A/D转换，变成数字信号付给微机，信号经过计算机处理以后，判断每根桩的桩 身完整性（包括失陷类型和失陷位置）。传感器采用的是加速传感器，粘结时采用高浓度黄油，粘结层可能薄。传感器安 装点在距桩的中心约2/3半径处，安装时应与桩顶面垂直。桩身完整性按表 2判定:桩身完整性表判定一览表类别时域信号特证幅频信号特证桩身完整性分析原 则I2L/C时刻前无失陷 反射波，有桩底反射波桩底谐峰排列基本等间距，期相邻频差/为 c/2L桩身完整n2L/C时刻出现轻微 反

28、射波，有桩底反射波。桩底谐峰排列基本等间距，期相邻频差 /为 C/2L ,轻微失陷 产生的谐振峰与桩底谐 振之间的频差/为 c/2L o桩身有轻微失陷，不会影响桩身结构承载力的正常发挥有明显失陷反射波，其他特征介于n类和w类之间桩身有轻微失陷， 对桩身结构承载力有影 响，是否需要加固处理 由设计院根据工程地质 条件及情况决定。IV2L/C时刻前出现严 重失陷反射波或周围性 反射波，无桩底反射波， 无桩底反射波：或因桩身浅部的频 大幅减波动，无桩底反 射波失陷谐峰排列基本 间距，其相邻频差/为c/2L无桩底谐振 峰，无桩底谐振峰。桩身存在严重失陷，必须进行处理仪器设备检测仪器采用美国PDL公司生

29、产的桩身完整性动侧仪。七、桩头处理及有关事项对做静载试验的桩头甲方应进行加固处理，加固处理方法如下：距桩项 1倍桩径范围内，用厚度为4mm勺钢套筒侧限。为了确保检测时锤击力的正常传递，获得合格的信号，检测前必须对未满足超灌 要求的桩头进行加固处理（桩基浇筑时已超灌留置扩头的桩除外），具体要求是：1、 根据工程基桩的施工情况，为了确保工程进度及检测时吊装运输设备能进入场 地内靠近桩边吊装检测，除了检测场地内通路、通电外，对于要进行高应变法检测的 基桩要求进行小范围（平面直径 3m左右）开挖（单桩开挖）至桩头出露，以便于对未 满足超灌要求的桩头进行接长加固。2、 考虑到为了防止检测时重锤冲撞桩头造

30、成原桩头的破损，同时也为了确保检测 时锤击力的正常传递，对所挖出进行高应变法检测的基桩，要求对其桩头进行接长加固（桩基浇筑时已超灌留置扩头的桩除外）。对于桩未满足超灌要求或桩顶未有超灌扩 头的桩头接长加固段施工技术要求：（1） 检测桩原桩头顶面若不够平整，或存在浮浆、软弱层或破碎层时，必须先予 以凿掉整平。（2） 在清理合格的桩顶上加做接长加固段， 接长加固段一般要求大于（d为桩身直 径）以上。接长加固段其顶面应水平、平整，顶面中轴线与原桩身中轴线应重合，接长 加固段应与原桩身垂直。（3） 原桩身主筋应全部直通至接长加固段顶部混凝土保护层之下（保护层厚度必 须满足设计图纸要求），各主筋应在同一

31、高度（水平）上。（4） 接长加固段范围内设置箍筋 巾810（与主筋点焊，桩顶部范围设置3层钢筋 网片，间距100mm网片规格 巾1210（与主筋焊接。（5）接长加固段混凝土强度等级要求不低于原设计强度等级。3、为了便于检测时测试传感器的安装以及开展测试工作符合规范要求，在进行检 测时，要求试桩基坑内不得有水。甲方应负责静载荷试验及高、低应变动力检测桩头（测点试坑）的处理工作，为 检测提供必要的工作条件，包括现场检测所需的照明电力，保证设备进出场脑吊装等 所需的道路畅通条件。八、 检测进度计划基桩施工混凝土强度达到设计和规范要求时检测，根据委托方安排的工作顺序和 施工进度进行。成孔质量检测、静载荷试验、基桩高应变法检测、基桩桩身完整性低 应法检测，计划于接委托方通知之日起，两天内进场检测（含检测前准备工作），检 测工作前通知委托单位和监理单位现场见证，现场每单项检测工作结束后，在委托方 提供检测分析所