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工程桩检测技术方案(南京)
2022-06-05 | 阅:  转:  |  分享 
  


目录

1 编制依据 1

2 检测内容 1

3 检测原理和方法 2

4 检测质量目标 8

5 检测机构和人员 9

6 试验进度计划 10

7 检测仪器和设备 10

8 检测项目说明 11

9 质量和安全保证措施 12

10 预期成果 13















编制依据

1.1技术标准

《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2014

《建筑地基基础检测规范》DGJ32-TJ142-2012

《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008

《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011

《建筑地基基础工程施工规范》GB51004-2015

《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002

《混凝土结构设计规范》GB50010-2010

1.2技术文件

桩基检测技术要求

检测内容

本工程的桩试验包括:单桩竖向静压荷载试验、桩身检验、小应变桩身检验。



加载量(kN) 数量 检测桩编号 1 单桩竖向抗压静载试验 根 44 1.1 CUP区域Ф1000工程桩 根 9200 700 4 D247、D255、D351、D367 1.2 CUP区域Ф800工程桩 根 4500 600 3 D265、D276、D365 1.3 FAB区域Ф1200工程桩 根 12400 1100 11 A547、A594、A607、A651、A669、A777、A799、A895、A918、A993、A1062 1.4 FAB区域Ф1000工程桩 根 9200 700 13 A584、A686、A735、A788、A859、A955、A1006、B117、B123、B305、B478、B718、B898 1.5 FAB区域Ф800工程桩 根 5200 600 11 A538、A618、A658、A728、A772、A821、A871、A937、A976、A1048、A1073 1.6 变电站Ф1000工程桩 根 8400 400 2 H78、H126 2 声波透射法检测 根 / / 444 按照工程桩总数的10%抽取,具体桩点详见附表 3 低应变检测 根 / / 2200 按照不少于工程桩总数的50%随机抽取 注:1.以上各检测数量以实际发生数量为准

2.以上桩顶高程以EL+24.0估算

检测原理和方法

3.1单桩竖向抗压静载试验

为保证后续正式结构的施工进度要求,将静载试验的作业面放在自然地面标高位置。采用此种方法由于试桩桩顶标高高于工程桩桩顶标高,此段桩身为结构正常使用阶段的非摩擦段。为消除该段侧摩阻,需设计单位提出考虑桩顶以上侧摩阻力的荷载加载量。

采用此方案试验桩的加载量需增加约500~1000KN,具体加载值需根据不同桩型的尺寸进行考虑,此方案的优点是可操作性强,施工简单、安全、经济。

3.1.1加载装置及设备安装示意图

本次试验采用堆载压重平台反力装置,由加载装置与荷载及位移观测装置组成。荷载及位移观测装置由压力表、百分表等组成。试验0.4级精密标准压力表控制。加载系统预先经过室内压力机率定。试桩在加载过程中的竖向变形采用量程为50mm的位移计测量。在试桩桩头处对称安置4支位移计,位移量取其平均值,同时另设深标杆两支,直接测出工程桩顶标高处的位移量,位移计通过磁性表座支撑在基准梁上。单桩竖向抗压静载试验装置详见图1所示。

图1压重平台装置示意图JGJ106-2003)中有关规定和本工程灌注桩试验及技术设计的要求进行。

试验加卸载方式应符合下列规定:

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载的2倍。

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。

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%。

本次试验加载采用慢速维持荷载法。试验方法如下:

等级加载量为最大加载量的十分之一,第一次加载量为最大加载量的五分之一,加载:0.2P→0.3P→0.4P→0.5P→0.6P→0.7P→0.8P→0.9P→P;卸载:P→0.8P→0.6P→0.4P→0.2P→0。5、15、30、45、60min测读桩顶变形量,以后每隔30min测读一次。

试桩变形相对稳定标准:每一小时内的桩顶变形量不超过0.1mm,并连续出现两次(从每级荷载施加后第30min开始,由三次或三次以上每30min的变形观测值计算)。

当桩顶变形速率达到相对稳定标准时,再施加下一级荷载,直至达到极限承载力或达到试验设备的最大试验能力。

每级卸载值为分级荷载的2倍。卸载时,每级荷载维持1h,按第15、30、60min测读桩顶位移后,即可卸下一级荷载。卸载至零后,应测读桩顶残余位移量,维持时间为3h,测读时间为第15、30min,以后每隔30min测读一次。加载分级和对应的油压值见下表:最大加载0kN的桩

加载分级 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 力(kN) 0 2970 3960 4950 5940 6930 7920 8910 9900 表3最大加载0kN的桩

加载分级 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 力(kN) 0 1530 2040 2550 3060 3570 4080 4590 5100 表4最大加载0kN的桩

加载分级 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 力(kN) 0 4050 5400 6750 8100 9450 10800 12150 13500 表5最大加载0kN的桩

加载分级 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 力(kN) 0 1740 2320 2900 3480 4060 4640 5220 5800 表6最大加载0kN的桩

加载分级 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 力(kN) 0 2640 3520 4400 5280 6160 7040 7920 8800 3.1.3终止加载及稳定标准

当出现下列情况时,可终止加载:

某级荷载作用下,桩的变形量为前一级荷载作用下变形量的5倍。

对单桩竖向抗压静载试验,试桩在某级荷载作用下的沉降量大于前一级沉降量的2倍且经24小时尚未达到稳定。

加荷达到设计试桩要求的最大加载量。

试桩桩顶总沉降量超过50mm。

3.1.4提交试验成果资料

检测报告包括以下内容受检桩桩位对应的地质柱状图;受检桩尺寸及配筋情况;加卸载方法,荷载分级;JGJ106-2003中有关规定进行。

灌注桩完整性检测的超声探测技术是利用频率很高的超声波(20~500KHz)作为信息载体,对混凝土构件进行探测的方法,因其采用的频率高、波长短,故该方法的分辨率极高,对缺陷的反应极灵敏。当混凝土的组成材料、工艺条件、均质性以及测试距离都一定时,超声波在桩身中的传播速度、首波波幅和接收信号主频率等声学参数的测量值应基本一致,一旦混凝土中局部存在离析、夹泥、断裂、空洞和不密实等缺陷时,声阻抗值将明显减小,超声波的传播速度也相应降低。与正常混凝土相比较,就出现声时偏长、波幅和频率降低等异常现象,根据此异常的大小、形态,并结合工程地质条件就可得知混凝土中缺陷的性质、位置、范围大小及严重程度,此即灌注桩的完整性检测。JGJ106-2003对声测管埋设数量的要求,800mm<D≤2000mm时,桩内预埋3根相互平行的声测管。声测管布置见图3。

主要测试参数有声速v(km/s)、声时t(μs)和波幅A(dB)。



H0──桩身第一测点离桩顶的距离(m)

Lp──声测管外壁间的最小间距:即声测管测距(m)

Ln──测点间距

图2声波透射法检测系统示意图



图3声测管布置图

本工程超声检测超声检测管采用公称口径Ф国标低压流体输送用焊接管,钢管轴对称设置相互平行。检测时间于成桩7天之后进行。每一截面测条线(各管间均测),测点间距25cm,当发现读数异常时,加密测点间距。JGJ106-2003中有关规定进行。

测试采用FEI-C5型桩基动测分析系统,传感器为一支灵敏度为500mV/g的加速度计,用手锤敲击激振,采样频率为20kHz。

试验采用反射波法进行,即:桩顶实施锤击后,激起桩顶质点的振动,运动在混凝土桩身中传播而形成应力波,应力波在下行途中,如果遇到阻抗减小(缩径、),即产生上行的拉伸波,该拉伸波上行到达桩顶面时,将导致顶面质点向下的速度增加;反之,如果遇到阻抗增大(扩径等),则产生上行的压缩波,该波运行至桩顶面将导致质点向下的速度减小;这些信息都被安装于桩顶的加速度传感器接收。根据初始激励与桩身阻抗变化处反射到达时刻之间的时间差Δt及应力波在桩身混凝土介质中的传波速度C来推求阻抗变化的位置x(x=CΔt/2);根据速度曲线的上下起伏大小来判断桩身的阻抗变化程度。低应变检测流程见图5。











图5低应变检测流程图

3.3.2判别标准

根据《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2003中第3.5.1条规定,桩身完整性分类如下:

Ⅰ类桩:桩身完整;

Ⅱ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;

Ⅲ类桩:桩身有明显缺陷,对桩身结构承载力有影响;

Ⅳ类桩:桩身存在严重缺陷。

3.3.3仪器设备

检测所用仪器为FEI-C5型桩基动测分析系统,如图6所示。



图6低应变测试分析仪

3.3.4提交测试成果资料

实测波形及相关数据;

桩身完整性判定结论。

检测质量目标

1、依据《检测和校准实验室能力的通用要求》GB/T15481-2000,健全和完善检测单位的质量体系;

2、保证检测设备的合格率和准确率达到100%,维持试验条件和管理水平达到国内优秀实验室的水平;

3、检验报告不出现结论性的差错,其它差错低于1%。

检测机构和人员

本次试验工作机构及人员配置见图7。试验工作将根据工作性质及试验人员的业务能力进行分工协作,确保试验质量和试验的顺利进行。





































图7工作机构及人员配置

试验进度计划

1、单桩竖向抗压静载试验

试桩在施工完成后28天开始进行,2套试验设备于试桩试验前提前准备。每根试桩试验周期约为4~5天(包括设备安装、调试、试桩压卸载、设备拆除、移位等)。

2、声波透射法检测

声波透射法检测于成桩7天后进行。

3、低应变检测

低应变检测在桩头条件具备后进行。

4、检验报告

试验报告在所有试验结束后7天内提交。

检测仪器和设备

试验主要机械及仪器设备见表5、6。

表5主要机械设备

序号 设备名称 规格及要求 数量 备注 1 吊车 QY50吨 2台 2 平板车 20吨 8台 表6试验仪器设备



号 设备名称 规格及要求 数量 备注 1 反力梁 10m×0.7m×1.7m(长×宽×高,下同),满跨度使用每根承载力不小于8000kN,跨度7.2m时为11000kN 8根 12.5吨/每根 2 反力梁 10m×0.6m×1.5m,满跨度使用每根承载力不小于6000kN,跨度在7.0m以内时为7000kN 4根 9.5吨/每根 3 千斤顶 5000kN 10台 / 4 位移计 容栅式,满量程50mm 16块 / 5 精密压力表 100MPa 4块 / 6 动测仪 FEI 2台 / 7 声波透射仪 NM-4A、KCRT-YGDS-45KHZ径向换能器 2套 / 8 油泵、锚具、承台板、基准梁 3套 / 检测项目说明

8.1单桩竖向抗压静载试验

1、静载试验在试桩桩身混凝土龄期达到28天后进行。在此前应完成试桩桩头的加固处理,桩头加固图另见附图一和附图二,桩头顶面用水泥砂浆抹平,养护时间为10~15天。

2、每台静载试验场地所需面积为11×11m2,地面应大体平整、夯实。

3、为保证静载试验设备顺利就位,吊车起吊能力不得小于50t。

4、在距试验区50m内,提供试验用电源(380V)。

8.2声波透射法

1、竖向抗压静载试验前必须做超声检测以确定桩身完整性。

2、由于声波透射法检测的声测管施工过程中有可能破损,或是焊接不好出现堵塞,导致超声检测无法进行,因此施工过程中应严格控制声测管的施工质量,以保证最终检测数量能够满足设计要求。

3、声波透射法的检测在被检基桩施工完成7日后,因此,检测将随桩基施工过程跟进实施。

4、由于声测管埋深较浅,容易损坏,施工过程中应该主意进行声测管的保护工作。

5、声测管之间的接头应采用套管焊接,以保证声测管的可靠。

8.3低应变检测

由于检测数量较多,应提前将动测桩剔至桩顶标高,标出桩号,并对桩顶进行打磨,桩中心打磨一处,据桩中心2/3桩径处打磨两处。

8.4其它现场注意事项

在静载试验进行期间,周围不能存在较大的振动,因此应该提前协调有关部门提供车辆通行时间,现场尽量避开。

质量和安全保证措施

为保证试验工作能科学、安全、有序的进行,依据相关质量保证体系文件,现制订保证措施如下:

1、严格按照国家有关规范的要求进行试验(包括设备组装、测试仪器仪表的安装、加荷及数据读取方式等等);

2、所有计量试验设备、仪器,使用时必须在有效计量周期内;

3、实施岗位责任制,各项试验工作及其配套服务有专人负责,保证试验的有序性;

4、建立项目质量保证体系,落实质量管理责任制,明确岗位职责、岗位技术要求及质量要求,做到质量责任落实到人;

5、积极配合业主、设计、监理对试验质量的检查,认真听取意见和建议,发现问题及时纠正;

6、设立现场试验安全技术管理机构,落实安全生产责任制,保证安全责任落实到人;现场实行分级配电管理,使用符合要求的配电箱,对试验用电和临时生活用电实行专人负责,保证试验人员安全;

7、进入现场必须戴安全帽,试验现场不吸烟、不使用明火。现场实行消防管理,防止火灾的发生;

8、现场实行安全保卫制度,以保证现场人员、设备的安全;

9、为保证试验顺利进行,试验现场设立警戒线,防止非试验人员进入试验区对基准设施产生影响;

10、为保证试验数据的准确性,防止外界环境因素的干扰,对有可能产生的振动、温湿度影响采取先期预防措施(如采用蓬布遮挡以避免阳光直接照射基准设施等)。

预期成果

1、提供单桩竖向抗压静载试验记录表及结果汇总表;

2、提供单桩竖向抗压静载试验荷载-变形关系曲线(Q-s、s-lgt);

3、提供低应变动测工程桩桩身质量完整性的判定及测试曲线;

4、提供超声波检测工程桩桩身完整性判定,判定桩身缺陷的程度并确定其位置;

5、对设计和施工参数的确定或变更提出建议。





























附图一抗压试桩桩头加固构造图



附图二试验桩超声管埋设示意图







附表声测法选桩桩号

序号 施工部位 桩号 桩径mm 根数 备注 1 A区1821根 A126 A304 A499 A849 A653 1200 46 桩长18米 A915 A1559 A970 A94 A393 A1371 A1437 A1627 A781 A1502 A1328 A297 A490 A1329 A1350 A1418 A1482 A1578 A1642 A1684 A245 A435 A1359 A1398 A1452 A1523 A1615 A1649 A1675 A1548 A264 A414 A1391 A1428 A1486 A1611 A1729 A1672 A435 A490 A393 A340 A356 A639 A675 A737 1200 10 桩长20米 A765 A838 A893 A982 A1039 A521 A514 A570 A612 A609 1200 18 桩长22米 A666 A759 A801 A832 A887 A933 A961 A982 A988 A1020 A1030 A1057 A1084 A162 A177 A357 A511 A557 1000 46 桩长18米 A559 A586 A558 A680 A687 A657 A694 A704 A734 A795 A789 A902 A905 A1002 A1081 A1793 A1788 A1775 A1757 A1767 A1750 A1740 A1733 A1590 A1518 A1450 A1407 A1384 A1340 A1143 A424 A81 A275 A243 A90 A84 A79 A74 A72 A66 A39 A581 A634 A860 A1009 A1094 1000 13 桩长20米 A1098 A1108 A1812 A1808 A1345 A1338 A1317 A1321 A927 A953 A1016 1000 3 桩长21米 A534 A541 A550 A563 A590 800 48 桩长14米 A604 A621 A633 A647 A662 A776 A731 A719 A700 A688 A756 A746 A810 A820 A842 A949 A920 A909 A872 A858 A975 A1035 A1049 A1066 A1697 A1656 A1713 A1664 A1704 A1686 A1621 A1589 A1554 A1537 A1532 A1512 A1499 A1474 A1462 A1446 A1433 A1399 A1366 2 B区980根 B232 B544 B896 B625 B119 1000 63 桩长22米 B549 B905 B669 B542 B296 B602 B907 B671 B539 B309 B605 B962 B673 B839 B313 B653 B965 B750 B841 B358 B649 B967 B798 B843 B365 B727 B443 B801 B569 B414 B730 B446 B805 B615 B369 B782 B452 B807 B617 B475 B784 B505 B860 B928 B472 B786 B513 B858 B931 B470 B788 B558 B856 B487 B837 B561 B925 B335 B394 B439 B641 B397 1200 35 桩长24米 B341 B393 B528 B646 B403 B350 B458 B518 B633 B530 B348 B430 B517 B639 B521 B352 B428 B572 B695 B586 B405 B468 B579 B631 B588 B410 B463 B583 B692 B708 3 C区96根 C3 C79 C76 C64 800 10 桩长24米 C26 C13 C72 C22 C44 C67 4 D区608根 D507 D377 D381 D403 D495 800 24 桩长16米 D505 D374 D384 D405 D492 D503 D484 D389 D189 D400 D500 D486 D392 D186 D180 D498 D489 D397 D183 D412 D316 D339 D453 D307 1000 37 桩长22米 D415 D320 D336 D347 D312 D511 D323 D340 D243 D543 D420 D219 D343 D139 D444 D513 D220 D449 D147 D576 D519 D223 D545 D251 D550 D425 D327 D601 D356 D461 D553 D559 5 E区317根 E241 E247 E249 E255 E251 800 7 桩长20米 E243 E245 E12 E97 E15 E89 E19 800 6 桩长24米 E81 E215 E309 E212 E303 E208 1000 10 桩长26米 E200 E283 E276 E191 E112 E107 E102 E98 E95 1000 9 桩长28米 E91 E86 E82 E78 6 F区10根 F8 1000 1 桩长26米 7 G区115根 G91 G88 G84 G80 G9 800 8 桩长16米 G12 G19 G22 G50 G46 G109 G113 800 4 桩长23米 8 H区154根 H2 H5 H8 H12 H15 1000 16 桩长22米 H17 H21 H28 H31 H33 H55 H59 H67 H70 H78 H126 9 J区26根 J5 J9 J15 800 3 桩长18米 10 K区9根 K5 800 1 桩长16米 11 L区54根 L9 L12 L15 L19 L22 800 6 桩长16米 L29 12 M区40根 M7 M15 M20 M25 800 4 桩长18米 13 N区6根 N3 1 桩长18米 14 Q区49根 Q3 Q7 Q9 Q15 Q20 800 5 桩长18米 15 R区14根 R2 R8 800 2 桩长18米 16 T区74根 T2 T6 T9 T15 T20 800 8 桩长18米 T25 T28 T27 444











































加速度传感器



数据分析、后处理



试桩



微机现场数据采集、处理



AD转换、放大



项目总负责



质量负责及现场组织协调



项目总工



技术负责



静载、声波透射法、低应变



设备运输、吊装、

安全、保卫



仪器设备计量/校准、调配和维修







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