《桩基检测方案 大全.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《桩基检测方案 大全.docx（25页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、桩基检测方案 大全 检测方案 一、项目概述 本桩基检测工程一标段检测范围含xxxxxxxxxxx。工程西起和谐大道，东xxxxxxxxxxx。下部桥梁桩基采用钻孔灌注桩，共509根，桩长范围46m-64m。桩基直径120cm、150cm、180cm分别有66根，299根，142根。道路软基处理部分采用钉型水泥搅拌桩，约71844根，桩长类型包括6m、8m、10m、12m。 二、检测范围及内容 本次检测范围包括xxxxxxxxxxxx相关质量检测相关质量检测。根据招标文件内容，对本次拟对桩基检测工程检测内容及数量见表1： 三、检测依据 （1）建筑桩基技术规范(JGJ94-2022) （2）建筑地
2、基处理技术规范(JGJ79-2022) （3）建筑桩基检测技术规范(JGJ106-2022) （4）建筑基桩自平衡静载试验技术规程（JGJ/T 403-2022） （5）桩承载力自平衡法深层平板载荷测试技术规程（DB34/T648-2022） （6）以及国家、铁道部等其他相关标准、规范 四、工作计划、检测目的及检测方法简介 4.1 工作计划 根据招标文件内容，对本次拟对商合杭铁路芜湖长江公铁大桥公路江北接线工程所涉桥梁钻孔灌注桩、道路搅拌桩一标段桩基进行检测，具体检测方法及内容如下： 1、桩身完整性检测：低应变法、声波透射法、钻芯法； 2、单桩竖向抗压承载力检测：自平衡法； 3、复合地基承载力
3、检测：堆载法； 4、桩身混凝土强度检测：钻芯法； 4.2 检测目的 （1）桥梁基桩桩身质量、匀质性和完整性(反映桩身截面尺寸相对变化、桩身材料密实性和连续性的综合定性指标)检测，旨在确定桩身缺陷(使桩身完整性恶化，在一定程度上引起桩身结构强度和耐久性降低的桩身断裂、裂缝、缩径、夹泥或杂物、空洞、蜂窝、松散等现象的统称)的程度及位置，评定桩身完整性类别。 （2）桥梁基桩承载力检测，检测工程桩的竖向抗压承载力是否满足设计要求，并对基桩的质量进行评价。 （3）消除工程质量隐患，促进施工工艺的改进，加强施工过程的质量控制。 4.3 低应变法桩身完整性检测技术规程 、检测目的 本方法适用于检测混凝土桩的
4、桩身完整性，判定桩身缺陷的程度及位置。 、检测依据及数量规定 本次试验依据中华人民共和国行业标准建筑桩基检测技术规范（JGJ 106-2022）。检测数量根据规范及设计图纸要求。 、检测仪器设备及现场准备 检测前由业主会同有关各方共同协商确定检测桩位并整理好受检桩的桩号、桩径、桩长（检测面到桩底的长度）、桩位图、地质勘察资料等相关资料。 检测使用的仪器为武汉沿海生产的基桩动测仪，测试处理系统示意图见图1。 图1低应变测试过程示意图 、低应变法基本原理 一般工程桩的桩长远大于桩径，因此工程桩均可视为一维弹性杆。根据应力波理论，当桩头受一脉冲应力时(锤击)，会产生一应力波，该应力波沿桩身向下传播(
5、入射波)。在应力波向下传播过程中，如遇波阻抗(CA)变化处会产生一反射波。入射波和反射波信息可同时通过检波器和检测系统接收并记录。通常有两种情况波阻抗会产生变化，一是桩端与持力层界面；另一是桩身存在缺陷，如断桩、松散、缩颈、夹泥等。通过对实测曲线分析并结合有关资料，可检测桩身完整性，判定桩身完整性类别，分析缺陷严重程度和位置。 、检测前准备 (1) 施工单位填写报检表，监理单位签字，至少提前24小时提交给现场检测人员。 (2)施工单位应提供工程相关参数和资料。 (3) 施工单位对报检的基桩必须做好准备工作，并达到以下要求： a、桩顶检测时标高应为设计标高； b、要求受检桩桩顶的混凝土质量、截面
6、尺寸应与桩身设计条件基本相同； c、灌注桩应凿去桩顶浮浆或松散破损部分，并露出坚硬的混凝土表面； d、桩顶表面应平整干净且无积水； e、在实心桩的中心位置打磨出直径约为10cm的平面；在距桩中心2/3半径处，对称布置打磨24处，直径约为6cm的平面，打磨面应平顺光洁密实。 D0.8m 0.8mD1.25m 1.25mD2.0m 不同桩径对应打磨点数及位置示意图 当桩头与垫层相连时，相当于桩头处存在很大的截面阻抗变化，对测试信号会产生影响。因此，测试时，当桩头侧面与垫层相连时，除非对测试信号没有影响，否则应断开。 、现场检测 (1) 检测前受检桩应符合下列规定： a、桩身混凝土强度应达到设计强度
7、的70且不少于15Mpa。 b、打入或静压式预制桩的检测应在相邻桩打完后进行。 (2) 传感器安装和激振操作应符合下列规定： a、传感器安装部位应清理干净，不得有浮动砂土颗粒存在；不得安装于松动的石子上；传感器安装应与桩轴线平行。 b、用黄油或其它粘结耦合剂粘结时，应具有足够的粘结强度，传感器底面粘结剂越薄越好。在信号采集过程中，传感器不得产生滑移或松动。 c、实心桩的激振点位置应选择在桩中心，测量传感器安装位置宜为距桩中心2/3半径处，激振点处混凝土应密实，不得有破损，激振时激振点与混凝土接触面应点接触，空心桩的激振点与测量传感器安装位置宜在同一水平面上，且与桩中心连线形成的夹角宜为90度，
8、激振点与测量传感器安装位置宜为桩壁厚的1/2处。 d、激振点与测量传感器安装位置应避开钢筋笼主筋的影响。 e、激振方向沿桩轴线方向。采用力棒激振时，应自由下落，不得连击。采用力棒或自由落锤，激振能量可控性和信号重复性比用榔头式锤敲击效果好。 实心桩点位布置示意图空心桩点位布置示意图 f、激振锤和激振参数宜通过现场对比试验选定。短桩或浅部缺陷桩的检测宜采用轻锤快击窄脉冲激振；长桩、大直径桩或深部缺陷桩的检测宜采用重锤宽脉冲激振，也可采用不同的锤垫来调整激振脉冲宽度。现场实际操作应综合应用手锤和力棒。 g、激振能量在能看到桩底反射的前提下尽量小，可减少桩周参加振动的土体，以减小土阻力对波形的影响。
9、 (3) 测试参数设定应符合下列规定： a、时域信号记录的时间段长度应在2L/c时刻后延续不少于5ms；幅频信号分析的频率范围上限不应小于2000Hz。 b、设定桩长应为桩顶测点至桩底的施工桩长。 c、桩身波速可根据本地区同类型桩的测试值初步设定，也可以制作模型桩测定。 d、采样时间间隔或采样频率应根据桩长、桩身波速和频域分辨率合理选择。 e、传感器的灵敏度值应按计量检定结果设定。 (4) 信号采集和筛选应符合下列规定： a、根据桩径大小，桩心对称布置24个检测点；各检测点重复检测次数不宜少于3次，且检测波形应具有良好的一致性。 b、当信号干扰较大时，可采用信号增强技术进行重复激振，提高信噪比
10、。 c、不同检测点及多次实测时域信号一致性较差时，应分析原因，排除人为和检测仪器等干扰因素，增加检测点数量，重新检测。 d 、信号不应失真和产生零漂，信号幅值不应超过测量系统的量程。 e 、 对存在缺陷的桩应改变检测条件重复检测，相互验证。 、资料处理 (1) 桩身完整性分析宜以时域曲线为主，辅以频域分析，并结合地质资料、施工 资料和波形特征等因素进行综合分析判定。 (2) 桩身波速平均值的确定： a 、当桩长已知、桩底反射信号明显时，选取相同条件下不少于5根类桩的桩 身波速按下式计算桩身平均波速： =n i i m c n c 1 1 T L c i ?=10002 f L c i ?=2
11、式中 m c 桩身波速的平均值(m/s)； i c 参与统计的第i 根桩的桩身波速值(m/s)； L 测点下桩长(m)； T ?时域信号第一峰与桩底反射波峰间的时间差(ms)； f ?幅频曲线上桩底相邻谐振峰间的频差(Hz)，计算时不宜取第一与第二峰； n 参与波速平均值计算的基桩数量(n 5)。 当桩身波速平均值无法按上述方法确定时，可根据本地区相同桩型及施工工 艺的其它基桩工程的测试结果，并结合桩身混凝土强度等级与实践经验综合确定。 如具备条件，可制作同混凝土强度等级的模型桩测定波速，也可根据钻取芯 样测定波速，确定基桩检测波速时应考虑土阻力及其它因素的影响。 3) 桩身缺陷位置应按下列公
12、式计算： c T L ?=2000 1 21f c L ?= 式中 L 测点至桩身缺陷的距离(m)； T ?时域信号第一峰与缺陷反射波峰间的时间差(ms)； f ?幅频曲线上缺陷相邻谐振峰间的频差(Hz)； c 桩身波速(m/s)，无法确定时用m c 值替代。 4) 桩身完整性类别应结合缺陷出现的深度、测试信号衰减特性以及设计桩型、成桩工艺、地质条件、施工情况，按规定和下表所列实测时域或幅频信号特征进行综合判定。 桩身完整性判定 桩身阻抗与持力层阻抗相匹配导致实测信号无桩底反射波时，可按本场地同条件下有桩底反射波的其它桩实测信号判定桩身完整性类别。 2）对于混凝土预制桩和预应力管桩，若缺陷明显
13、且缺陷位置在接桩位置处，宜结合其它检测方法进行评价。 3）不同地质条件下的桩身缺陷检测深度和桩长的检测长度应根据试验确定 4) 对于混凝土灌注桩，采用时域信号分析时，应结合有关施工和地质资料，正确区分混凝土灌注桩桩身截面渐扩后陡降恢复至原桩径产生的一次同相反射，或由扩径突变处产生的二次同相反射，以避免对桩身完整性的误判。 5) 对于嵌岩桩，当桩底时域反射信号为单一反射波且与锤击脉冲信号同相时，应结合地质和设计等有关资料以及桩底同相反射波幅的相对高低来判断嵌岩质量，必要时采取钻芯法核验桩端嵌岩情况。 6) 应正确区分浅部缺陷反射和大头桩大头部分恢复至原桩径产生的同相反射，以避免对桩身完整性的误判
14、，必要时可采取开挖方法查验。 7) 出现下列情况之一，桩身完整性判定宜结合其他检测方法进行： a、实测信号复杂，无规律，无法对其进行准确分析和评价。 b、当桩长的推算值与实际桩长明显不符，且又缺乏相关资料加以解释或验证。 c、桩身截面渐变或多变，且变化幅度较大的混凝土灌注桩。 8) 对采用低应变反射波法检测有疑问的桩，应进行验证检测： a、桩身浅部存在缺陷可开挖验证； b、桩身深部或桩底存在缺陷时可采用钻芯法进行验证； c、根据实际情况采用静载试验、钻芯法、高应变法或开挖进行验证。 4.4 声波透射法桩身完整性检测技术规程 、检测目的 本方法适用于检测混凝土桩的桩身完整性，判定桩身缺陷的程度及
15、位置。 、检测依据及数量规定 本次试验依据中华人民共和国行业标准建筑桩基检测技术规范（JGJ 106-2022）。检测数量根据规范及设计图纸要求。 、检测仪器设备及现场准备 检测前由业主会同有关各方共同协商确定检测桩位并整理好受检桩的桩号、桩径、桩长（检测面到桩底的长度）、桩位图、地质勘察资料等相关资料。 检测使用的仪器为中科院武汉岩土所生产的基桩声测仪，测试处理系统示意图见图2。 图2 声波透射法测试过程示意图 、声波透射法基本原理 超声波透射法检测桩身结构完整性的基本原理是：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过程中表现的波动特征；当砼内存在
16、不连续或破损界面时，缺陷面形成波阻抗界面，波到达该界面时，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、孔洞等严重缺陷时，将产生波的散射和绕射；根据波的初至到达时间和波的能量衰减特征、频率变化及波形畸变程度等特性，可以获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征，经过处理分析就能判别测区内砼的参考强度和内部存在缺陷的性质、大小及空间位置。 在基桩施工前，根据桩直径的大小预埋一定数量的声测管，作为换能器的通道。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
17、并采集记录储存。换能器由桩底同时往上依次检测，遍及各个截面。 、声测管埋设 基桩施工单位必须高度重视和严格声测管埋设工作，监理要加强事前提醒和过程检查，检测单位要向施工单位进行事先提示，确保声测管埋设一次合格。杜绝声测管堵塞现象。 (1) 材质与埋设 a声测管应采用金属管，内径不宜小于40mm，管壁厚不应小于2.5mm。 b 声测管应下端封闭，上端加盖，管内无异物；声测管采用绑扎方式与钢筋笼连接牢固（不得焊接）；声测管连接应积极采用外加套筒焊接方式进行，杜绝连接处断裂和堵管现象；连接处应光滑过渡，不漏水；管口应高出桩顶100mm以上，且各声测管管口高度应一致。 (2) 保证声测管在成桩后相互平
18、行。 声测管应沿桩截面外测呈对称形状布置，如下图布置并编号： 声测管应沿桩截面外测呈三角形状布置。 D=1.0m N 图3 声测管编号 、现场检测前准备工作应符合如下规定： （1）调查、收集待检工程及受检桩的相关技术资料和施工记录。包括：桩的类 型、尺寸、标高、施工工艺、地质状况、设计参数、桩身混凝土参数、施工过程及异常情况记录等信息)。 （2）检查测试系统的工作状况，采用标定法确定仪器系统延迟时间(参考建筑 基桩检测技术规范JGJ-2022条文说明)，计算声测管及耦合水层声时修正值； （3）将伸出桩顶的声测管切割到同一标高，测量管口标高，作为计算各测点高 程的基准； a 、将各声测管内注满清
19、水，封口待检； b 、在放置换能器前，检查声测管畅通情况，以免换能器卡住或换能器电缆被拉 断，造成损失； c 、准确测量桩顶面相应声测管之间外壁净距离，作为相应的两声测管间管距精 确至1mm ； d 、测试时径向换能器宜配置扶正器，保证换能器在管中居中，又保护换能器在 上下提升中不致与管壁碰撞，损坏换能器。 e 、桩身强度应达到混凝土设计强度的70且不少于15MPa 。 、现场检测 现场检测过程宜分两个步骤进行，首先是采用平测法对全桩各个检测剖面进行普 查，找出声学参数异常测点。然后，对声学参数异常的测点采用加密测试，必要时采用斜测或扇形扫测等细测方法进一步检测，这样一方面可以验证普查结果，另
20、一方面可以进一步确定异常部位的范围，为桩身完整性类别的判定提供可靠依据。 （1）将发射与接收声波换能器通过深度标志分别置于两根声测管中同一高度的 测点处。 （2） 设置好仪器参数，进行检测。 （3）发射与接收声波换能器应以相同标高或保持固定高差同步升降，测点间距 不宜大于250mm 。 （4）实时显示和记录接收信号的时程曲线，读取声时、首波峰值和周期值，宜 同时显示频谱曲线及主频值。 （5） 将多根声测管以两根为一个检测剖面进行全组合，分别对所有检测剖面完 成检测。 （6）在桩身质量可疑的测点周围，应加密测点，或采用斜测、扇形扫测进行复 测，进一步确定桩身缺陷的位置和范围。 （7）在同一根桩的
21、各检测剖面的检测过程中，声波发射电压和仪器设置参数应 保持不变。 （8）当声测管出现堵管情况时，按以下规定执行： a 、埋有两根或三根声测管，当某一根声测管桩底堵管采用斜测法时，两个换能 器中点连线的水平夹角不应大于40o b 、埋有四根声测管，当对角线上两根声测管堵管采用斜测法时，两个换能器中 点连线的水平夹角不应大于40o ，可采用斜测法检测。 c 、其它情况下，在所堵声测管附近钻芯，检测桩身混凝土完整性，并用钻芯孔 作为通道进行声波透射法检测。此时应注意钻芯孔垂直度变化使发射和接受换能器间距变化对检测信号的影响。 、资料处理 （1）声学参数的计算和波形记录 各测点的声时c t 、声速v
22、、波幅p A 及主频f 应根据现场检测数据，按下列各式计 算，并绘制声速深度(v-z)曲线和波幅深度(p A z)曲线，需要时可绘制辅助的主频深度(f-z)曲线： 0t t t t i ci -= ci i t l v = 0lg 20a a A i pi = i i T f 1000= 式中 ci t 第i 测点声时(s )； i t 第i 测点声时测量值(s )； 0t 仪器系统延迟时间(s )； t 声测管及耦合水层声时修正值(s )； l 每检测剖面相应两声测管的外壁间净距离(mm)； i v 第i 测点声速(km/s)； pi A 第i 测点波幅值(dB)； i a 第i 测点信号首
23、波峰值(v)； 0a 零分贝信号幅值(v)； i f 第i 测点信号主频值(kHz),也可由信号频谱的主频求得； i T 第i 测点信号周期(s )。 （2）判定依据 桩身混凝土缺陷应根据下列方法综合判定： a 、 声速低限值判据 当实测混凝土声速值低于声速临界值时应将其视为可疑缺陷区。 D i v v 式中 i v 第i 个测点声速值(km/s)； D v 声速临界值(km/s)。 声速临界值采用正常混凝土声速平均值与2倍声速标准差之差，即： 式中v正常混凝土声速平均值(km/s)； v 正常混凝土声速标准差； i v第i个测点声速值(km/s)； n测点数。 当检测剖面n个测点的声速值普遍
24、偏低且离散性很小时，宜采用声速低限值判据。即实测混凝土声速值低于声速低限值时，可直接判定为异常。 L i v v 式中 i v第i个测点声速值(km/s)； L v声速低限值(km/s)。 声速低限值应由预留同条件混凝土试件的抗压强度与声速对比试验结果，结合本地区实际经验确定。 b、波幅判据 波幅异常时的临界值判据应按下列公式计算： = = n i pi m A n A 1 1 6 - m pi A A 式中 m A波幅平均值(dB)； n检测剖面测点数。 当式上述成立时，波幅可判定为异常。 PSD判据 当采用斜率法的PSD值作为辅助异常点判据时，PSD值应按下列公式计算： t K PSD?
25、= 1- - = ? ci ci t t t 式中 ci t第i测点声时(s)； 1- ci t第i-1测点声时(s)； i z第i测点深度(m)； 1-i z第i-1测点深度(m)； 根据PSD值在某深度处的突变，结合波幅变化情况，进行异常点判定。 当采用信号主频值作为辅助异常点判据时，主频深度曲线上主频值明显降低可判定为异常。 （3）桩身完整性类别应结合桩身混凝土各声学参数临界值、PSD判据、混凝土声速低限值以及桩身可疑点加密测试(包括斜测或扇形扫测)后确定的缺陷范围按下表的特征进行综合判定： 类桩：各声测剖面每个测点的声速、波幅均大于临界值，波形正常； 类桩：某一声测剖面个别测点的声速、
26、波幅略小于临界值，但波形基本正常； 类桩：某一声测剖面连续多个测点或某一深度桩截面处的的声速、波幅值小于临界值，PSD值变大，波形畸变； 类桩：某一声测剖面连续多个测点或某一深度桩截面处的的声速、波幅值明显小于临界值，PSD值突变，波形严重畸变； 4.5 钻芯法桩身完整性检测技术规程 、检测目的 本方法适用于检测混凝土桩的桩身完整性，判定桩身缺陷的程度及位置。 、检测依据及数量规定 本次试验依据中华人民共和国行业标准建筑桩基检测技术规范（JGJ 106-2022）。检测数量根据规范及设计图纸要求。 、检测仪器设备及现场准备 a、检测前由业主会同有关各方共同协商确定检测桩位并整理好受检桩的桩号、
27、桩径、桩长（检测面到桩底的长度）、桩位图、地质勘察资料等相关资料。 b、测前准备工作 （1）、钻芯前，施工单位提供桩号、桩径、桩长、混凝土设计强度等级、桩端持力层名称和桩基平面位置图； （2）、钻芯前，桩混凝土龄期不少于20d，混凝土强度不能低于C20； （3）、各标段根据自己的工作量，准备长1m、宽0.5m、高0.1m岩芯箱若干，以便芯样的留存及拍照； （4）、钻芯时，协助钻机的搬运就位工作。 、桩基钻芯施工技术原理 （1）、为保证钻芯质量，钻芯开孔前，量取桩径，选合适位置就位，然后全面对钻机进行调位、找平，用水平尺仔细复核钻机立轴的垂直度，保持机台平稳牢固和主动钻杆的垂直度。在钻进过程中，
28、尽量保证机身稳定，减少钻进过程中套管、岩心对芯样的磨损，将取出的每一回次芯样及时按顺序编号，以备照相和截取芯样做强度试验。 、桩身完整性判断标准及桩身质量分类（见表3） 表3 钻芯法完整性判定表 1) 芯样截取规定： a 、当桩长小于10m 时，每孔截取2组芯样；当桩长为1030m 时，每孔截取3 组；当桩长大于30m 时，不少于4组。 b 、 上部芯样位置距桩顶设计标高不宜大于1倍桩径或1m ，下部芯样位置距桩 底不大于1倍桩径或1m ，中间芯样宜等间距截取。 c 、缺陷位置能取样时，应截取一组芯样进行混凝土抗压试验。 d 、当同一基桩的钻芯孔数大于一个，其中一孔在某深度存在缺陷时，应在其他
29、 孔的该深度处截取芯样进行混凝土抗压试验。 2) 芯样制作 芯样的加工和制作应按铁路工程结构混凝土强度检测规程（TB10426-2022） 进行。 3) 芯样试件抗压 a 、芯样试件制作完毕后，即可进行抗压强度试验。 b 、 混凝土芯样试件的抗压强度试验应按现行国家标准普通混凝土力学性能试 验方法GB/T50081-2022的有关规定执行。 c 、 抗压强度试验后，当发现芯样试件平均直径小于2倍试件内混凝土粗骨料最 大粒径，且强度值异常时，则该试件的强度值无效，不参与统计平均。 d 、混凝土芯样试件抗压强度应按下列公式计算： 24d P f cu ?= 式中 cu f 混凝土芯样试件抗压强度(
30、MPa)，精确至0.1MPa ； P 芯样试件抗压试验测得的破坏荷载(N)； d 芯样试件的平均直径(mm)； 混凝土芯样试件抗压强度折算系数，应考虑芯样尺寸效应、钻芯机械对芯样扰动和混凝土成型条件的影响，通过试验统计确定；当无试验统计资料时，宜取为1.0。 、检测数据分析与判定 1) 每组混凝土芯样试件抗压强度代表值应按一组三块试件强度换算值的平均值确定；同一受检桩同一深度部位有两组或多组以上混凝土芯样试件抗压强度代表值时，取其平均值为该桩该深度处混凝土芯样试件抗压强度代表值。 2) 单桩混凝土芯样试件抗压强度代表值为：该桩不同深度位置的混凝土芯样试件抗压强度代表值中的最小值。 3) 桩端持力层性状应根据芯样特征，岩石单轴抗压强度试验，动力触探或标准贯入试验结果，综合判定桩端持力层岩土性状。 4.6 桩基承载力检测技术规程（自平衡法）