桩基检测技术方案

桩基检测技术方案

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目录

一、工程概况 (1)

二、工程地质概况 (1)

三、检测数量及目的 (1)

1、检测数量 (1)

2、检测目的 (3)

四、检测依据 (3)

五、检测方法 (3)

（一）单桩竖向抗压静载试验 (3)

1、试验设备 (3)

3、现场试验 (5)

4、卸载观测 (6)

5、单桩竖向抗压极限承载力确定 (6)

6、单桩竖向抗压极限承载力的统计取值 (7)

（二）单桩竖向抗拔静载试验 (7)

1、试验设备 (7)

2、现场试验 (7)

3、卸载观测 (9)

4、单桩竖向抗拔极限承载力确定 (9)

（三）低应变法检测 (9)

1、检测仪器 (10)

2、检测方法 (10)

3、低应变资料分析 (10)

（四）超声波法检测 (11)

1、检测设备及仪器 (11)

2、检验方法 (11)

3、桩身完整性判定 (12)

六、报告的编制 (13)

七、检测时间安排 (14)

八、质量、安全保证措施 (14)

九、需要委托方配合的工作 (15)

一、工程概况

检测内容有：桩身完整性（低应变法和声波透射法）、单桩竖向抗压承载力试验、单桩竖向抗拔承载力试验。检测部位包含主厂房、罐区、污水处理+滑雪场、飞灰处理、水处理+冷却塔、烟囱（桩基甲级）。

为了保证施工的顺利进行和结构的安全可靠，为设计提供试验桩的科学依据，根据国家规范和设计院图纸要求，本工程承载力抗压静载试验采用堆载法，抗拔静载试验采用反力桩。

二、工程地质概况

工程地质概况详见《岩土工程勘察报告》

三、检测数量及目的

1、检测数量

根据《建筑基桩检测技术规范》JGJ106：

（1）单桩竖向承载力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%；当工程桩总数小于50根时，不应少于2根。

（2）桩身完整性检测，建筑桩基设计等级为甲级，或地基条件复杂、成桩质量可靠性较低的灌注桩工程，检测数量不应少于总桩数的30%，且不应少于20根；其他桩基工程，检测数量不应少于总桩数的20%，且不应少于10根；除符合以上条件外，每个柱下承台检测数不应少于1根；大直径嵌岩灌注桩或设计等级为甲级的大直径灌注桩，应在上述检测范围内，按不少于总桩数10%的比例采用声波透射法或钻芯法检测。

表1 工程桩基检测数量一览表

2、检测目的

（1）通过单桩竖向抗压静载试验，确定本工程单桩竖向抗压极限承载力，判定是否满足设计要求。

（2）通过单桩竖向抗拔静载试验，确定本工程单桩竖向抗拔极限承载力，判定是否满足设计要求。

（3）通过低应变法或声波透射法试验确定该工程基桩桩身完整性。四、检测依据

（1）《建筑基桩检测技术规范》JGJ106

（2）委托方提供的相关图纸及设计文件

（3）委托方提供的地质勘察报告

五、检测方法

（一）单桩竖向抗压静载试验

1、试验设备

（1）反力装置：压重平台反力装置（由配重块及大梁组装成型；配重块尺寸约为长宽高1.5m×0.9m×0.6m，每块约2吨、铁块尺寸不定，每块6吨；大梁尺寸约为长宽高9.5m×0.6m×1.2m）。

（2）荷载装置：试验荷载由两台630t的液压千斤顶工作系统来完成，采用并联于千斤顶的RS-JYB(0~70MPa)型压力传感器间接测定。

（3）量测系统：沉降观测采用长6m的基准梁、位移传感器观测系统。在检测点两个正交直径方向对称安置四个50mm（分度值0.01mm）RS-JYB 型的位移传感器，安置位移传感器的沉降测定平面在桩顶以下200mm。位移传感器经万能表架固定于两根6m长的基准梁上。基准桩采用四根Ø50mm的圆形钢管，长度为2m，打入地下不小于1.0m。基准梁一端固定

在基准桩上，一端简支于基准桩上。以上试验设备基本信息见表2。

表2 单桩竖向抗压静载试验检测设备一览表

（4）压重平台组装方式：

1）将桩顶面用中砂找平，桩顶面放置一块不小于桩径的圆形或方形钢板，将千斤顶并排放置于钢板中心轴线上，使千斤顶、钢板、桩中心在同一中心点，千斤顶上放置一块能盖住三个千斤顶的钢板，将一根大梁沿千斤顶方向放置于上边钢板上，两头用配重块支撑找平；

2）先用配重块沿千斤顶和大梁同方向两侧摆上高约3米，长约10米，宽约3米的梯形支腿，将剩余3根大梁与千斤顶上的大梁十字交叉，摆放于两侧支腿上，找中找平；

3）在大梁上边按顺序并排铺设配重块，每层与上下两层之间“一丁一顺”交叉摆放，相互叠压，使每一块配重块都受到上下两层的交叉叠压，防止塌落；试验期间除本公司试验人员，其余人员严禁靠近试验区，不得跨入警戒线以内。

4）组装过程中非我方检测人员严禁靠近吊车及压重平台工作范围以内。压重平台摆放结果示意图见下图1：

3、现场试验

（1）加载方式：采用慢速维持荷载法。

（2）加载次序及分级：

依据《建筑基桩检测技术规范》JGJ106第4.1.3条的规定，本次单桩竖向抗压静载试验采用逐级等量加载，分级荷载取最大加载值的1/10。其中，第一级加载量按两倍分级荷载加荷。各项目单桩竖向抗压静载试验加载级率详见表3。

部位名称

2 3 4 5 6 7 8 9 10 荷载（kN）

加载次序

主厂房（设计荷载3500）1400 2100 2800 3500 4200 4900 5600 6300 7000 主厂房（设计荷载3000）1200 1800 2400 3000 3600 4200 4800 5400 6000 主厂房（设计荷载2500）1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 罐区（设计荷载3000）1200 1800 2400 3000 3600 4200 4800 5400 6000

污水处理+滑雪场（设计荷

1200 1800 2400 3000 3600 4200 4800 5400 6000 载3000）

飞灰处理（设计荷载3000）1200 1800 2400 3000 3600 4200 4800 5400 6000

水处理+冷却塔（设计荷载

1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 2500）

烟囱（桩基甲级）（设计荷

1200 1800 2400 3000 3600 4200 4800 5400 6000 载3000）

（3）沉降测读：

每级荷载施加后，分别按第5、15、30、45、60min测读桩顶沉降量，以后每隔30min测读一次。当每一小时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），试桩沉降速率达到相对稳定标准，可加下一级荷载。

（4）终止试验条件

单桩竖向抗压静载试验出现下列情况之一时，即可终止加载：

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，且桩顶总沉降量超过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）已达到最大加载值，且桩顶沉降达到相对稳定标准；

4）当荷载-沉降曲线呈缓变型时，可加载至桩顶总沉降量60-80mm。

4、卸载观测

卸载应分级进行，每级卸载量宜取加载时分级荷载的2倍，且逐级等量卸载。每级荷载应维持1h，分别按第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，维持时间为不得少于3h，测读时间分别为第15、30min，以后每隔30min测读一次桩顶残余沉降量。

5、单桩竖向抗压极限承载力确定

依据《建筑基桩检测技术规范》第4.4.2条的规定确定：

1）根据沉降随荷载变化的特征确定：对于陡降型Q-s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s-lgt曲线尾部出现明显向下弯曲的前一级荷载值；

3）出现终止加载试验中第2款的情况，取前一级荷载值；

4）对于缓变型Q-s曲线，取s=40mm对应的荷载值；

5）当不满足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。

6、单桩竖向抗压极限承载力的统计取值

依据《建筑基桩检测技术规范》第4.4.3条第1款规定：对参加统计的试桩检测结果，当极差不超过平均值的30%时，可取算术平均值为该单位工程的单桩竖向抗压极限承载力；当极差超过平均值的30%时，应分析原因，结合桩型、施工工艺、地基条件、基础形式等工程具体情况综合确定极限承载力；不能明确极差过大的原因时，宜增加试桩数量。

（二）单桩竖向抗拔静载试验

1、试验设备

（1）反力装置：反力锚桩。

（2）荷载装置：试验荷载由一台630t的液压千斤顶完成，采用并联于千斤顶的RS-JYB(0~70MPa)型RS-JYD(0~70MPa)型压力传感器间接测定。千斤顶受力中心与桩形心重合。

（3）量测系统：上拔量观测采用长6m的基准梁、位移传感器观测系统。在检测点两个正交直径方向对称安置四个50mm（分度值0.01mm）RS-JYB 型或RS-JYD型的位移传感器，安置位移传感器的上拔量测定平面在1倍桩顶以下。位移传感器经万能表架固定于两根6m长的基准梁上。基准桩采用四根Ø50mm的圆形钢管，长度为2m，打入地下不小于1m。基准梁一端固定在基准桩上，一端简支于基准桩上。以上试验设备基本信息见表2。2、现场试验

（1）加载方式：采用慢速维持荷载法。

（2）加载次序与分级：

依据《建筑基桩检测技术规范》JGJ106第4.1.3条的规定，本次单桩竖向抗压静载试验采用逐级等量加载，分级荷载取最大加载值的1/10。其中，第一级加载量按两倍分级荷载加荷。各项目单桩竖向抗拔静载试验加载级率详见表4。

表4 单桩竖向抗拔静载试验加荷级率表

（3）上拔量测读：

每级荷载施加后，分别按第5、15、30、45、60min测读桩顶上拔量，以后每隔30min测读一次。当每一小时的桩顶上拔量不超过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的上拔量观测值计算），桩顶上拔量速率达到相对稳定标准，可加下一级荷载。

（4）终止试验条件

单桩竖向抗拔静载试验出现下列情况之一时，即可终止加载：

1）某级荷载作用下，桩顶上拔量大于前一级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）某根钢筋拉断；

4）达到上拔荷载值。

3、卸载观测

卸载应分级进行，每级卸载量取加载时分级荷载的2倍，且逐级等量卸载。每级荷载应维持1h，分别按第15、30、60min测读桩顶上拔量后，即可卸下一级荷载；卸载至零后，应测读桩顶残余上拔量，维持时间为不得少于3h，测读时间分别为第15、30min，以后每隔30min测读一次桩顶残余上拔量。

4、单桩竖向抗拔极限承载力确定

依据《建筑基桩检测技术规范》第5.4.2条的规定确定：

1、根据上拔量随荷载变化的特征确定：对陡变型U-δ曲线，取陡升起始点对应的荷载值。

2、根据上拔量随时间变化的特征确定：取δ-lgt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、当在某级荷载下抗拔钢筋断裂时，取其前一级荷载值。

未出现上述1～3所列三款情况时，单桩竖向抗拔极限承载力按施加的最大荷载取值。

（三）低应变法检测

1、检测仪器

检测所使用的仪器设备是基桩动测分析系统，该系统由486便携式计算机信号和采集放大系统、加速度传感器及数据线组成，激振设备为铁质胶头力棒。

2、检测方法

检测采用应力反射波法，在桩头按照一定要求安置好接收响应的传感器，用铁质胶头力棒敲击桩头，使其产生弹性波，并由桩头安置的传感器接收该信号经过放大器放大，由微型计算机记录存储，现场测试流程图如图2。

图2 低应变法检测现场测试流程图

3、低应变资料分析

将现场储存的原始记录信号通过微机回放进行综合处理，根据曲线特征及有关数据进行分析计算，以此来判定桩体的应力波速及各参数。根据《建筑基桩检测技术规范》，分析现场测试记录，可将桩分为四类。

Ⅰ类，2L/c时刻前无缺陷反射波，有桩底反射波，桩身完整。

Ⅱ类，2L/c时刻前出现轻微缺陷反射波，有桩底反射波，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，2L/c时刻前有明显缺陷反射波，其他特征介于Ⅱ类和Ⅳ类之间，桩身有明显缺陷，对桩身结构承载力有影响。

Ⅳ类，2L/c时刻前出现严重缺陷反射波或周期性反射波，无桩底反射波；或因桩身浅部严重缺陷使波形呈现低频大振幅衰减振动，无桩底反射波，桩身存在严重缺陷。

（四）超声波法检测

1、检测设备及仪器

本次检验所使用的仪器设备是多通道声波透射法自动测桩仪，该系统包括信号放大器、数据采集机处理存储器、径向振动换能器等，具有多发多收功能。

2、检验方法

（1）、将各声测管内注满清水，检查声测管畅通情况，保证换能器在声测管全程范围内正常升降。

（2）、声波发射与接收换能器从桩底向上同步提升，声测线间距为100mm，并随时校正。

（3）、实时显示、记录每条声测线的信号时程曲线，并读取首波声时、幅值。

（4）、在对同一根桩的检验过程中，声波发射电压保持不变。

现场检验流程图如图3。

图3 声波透射法现场检验流程图

图中：

H──桩身第一测点的相对标高（m）

L──声测管外壁间的最小间距：即超声波测距（m）

p

L──测点间距

n

3、桩身完整性判定

根据《建筑基桩检测技术规范》JGJ106第6.4.7条的规定，分析现场测试记录，可将桩分为四类。

Ⅰ类桩：所有声测线声学参数无异常，接收波形正常；存在声学参数轻微异常、波形轻微畸变的异常声测线，异常声测线在任一检测剖面的任一区段内纵向不连续分布，且在任一深度横向分布的数量小于检测剖面数量的50%；

Ⅱ类桩：存在声学参数轻微异常、波形轻微畸变的异常声测线，异常声测线在一个或多个检测剖面的一个或多个区段内纵向连续分布，或在一个或多个

深度横向分布的数量大于或等于检测剖面数量的50%；存在声学参数明显异常、波形明显畸变的异常声测线，异常声测线在任一检测剖面的任一区段内纵向不连续分布，且在任一深度横向分布的数量小于检测剖面数量的

50%。

Ⅲ类桩：存在声学参数明显异常、波形明显畸变的异常声测线，异常声测线在一个或多个检测剖面的一个或多个区段内纵向连续分布，但在任一深度横向分布的数量小于检测剖面数量的50%；存在声学参数明显异常、波形明显畸变的异常声测线，异常声测线在任一检测剖面的任一区段内纵向不连续分布，但在一个或多个深度横向分布的数量大于或等于检测剖面数量的50%；存在声学参数严重异常、波形严重畸变或声速低于低限值的异常声测线，异常声测线在任一检测剖面的任一区段内纵向不连续分布，且在任一深度横向分布的数量小于检测剖面数量的50%。

Ⅳ类桩：存在声学参数明显异常、波形明显畸变的异常声测线，异常声测线在一个或多个检测剖面的一个或多个区段内纵向连续分布，且在一个或多个深度横向分布的数量大于或等于检测剖面数量的50%；存在声学参数严重异常、波形严重畸变或声速低于低限值的异常声测线，异常声测线在一个或多个检测剖面的一个或多个区段内纵向连续分布，或在一个或多个深度横向分布的数量大于或等于检测剖面数量的50%。

六、报告的编制

根据现场试验有关记录表、汇总表、曲线图，编写成报告。检测报告包括以下内容：

1、工程概况

2、场地工程地质概况

3、检测依据

4、检测数量及目的

5、检测过程与分析

6、试验结果分析

7、结论

七、检测时间安排

1、检测设备进场后，每组单桩竖向抗压静载试验组装到完成约需2~5天，低应变检测1天约150根，声波透射法检测1天约30根。

2、现场试验完成后，10-15个工作日内提供检测报告。

八、质量、安全保证措施

为了保证检测质量，确保工期，完成委托任务，争创我公司优质工程，采取以下措施；

（1）进场前对全体测试人员进行技术交底，使全体人员了解设计思路和试验方案，掌握工艺要求，熟悉测试技术。

（2）严格执行有关规范、规程及技术纲要。严禁违规操作。

（3）试验前，检查试验仪器设备状态是否正常，使其精度满足试验要求，试验过程中做好保养工作，确保机具仪器正常工作。

（4）加强现场管理，注重工作效率，工作要有序进行、环环相扣。

（5）严格执行工程技术人员的跟班作业，现场指导、监督，检查制度，发现问题及时解决。

（6）遵守现场甲方安全管理制度，服从甲方、监理的检查、指导、虚心听取批评意见。

（7）检测设备周围架设醒目的警戒彩旗线，基坑周围设置围挡封闭防护，与检测无关人员不得进去检测现场。

（8）检测人员在现场工作时，必须佩戴安全帽，穿着反光背心；检测现场全天候留有检测人员，有异常情况及时汇报。

（9）非我方检测人员，在未经同意不得进入警戒彩旗线以内，否则一切后果自负。

九、需要委托方配合的工作

1、检测现场的设备用电（380V，5kmA）；

2、保证检测场地达到三通一平的标准；

3、单桩竖向抗压静载试验的受检桩桩头向下开挖约1m深，桩头需做钢护筒，高度至少1倍的桩径；单桩静载荷试验桩范围为以试桩为中心不小于10m×10m范围，开挖范围内场地平整；

4、提供相关工程资料；

5、检测期间需要现场配合停止周边施工，避免对检测数据造成影响。