建筑基樁檢測技術規(guī)范》簡介.ppt

1、建筑基樁檢測技術規(guī)范簡介,中國建筑科學研究院 陳凡,一、任務來源,根據建設部關于印發(fā)二年工程建設城建、建工行業(yè)標準制訂、修訂計劃的通知（建標2000284號）的要求，由中國建筑科學研究院會同 廣東省建筑科學研究院 上海港灣工程設計研究院 國家冶金工業(yè)局工程質量監(jiān)督總站檢測中心 中國科學院武漢巖土力學研究所 深圳市勘察研究院 遼寧省建設科學研究院 河南省建筑工程質量檢驗測試中心站 福建省建筑科學研究院 上海市建筑科學研究院 等十單位共同編制。,二、編制過程,1 規(guī)范編制組成立暨第一次工作會議于2000年8月45日召開。會上討論了擬定的編制大綱，確定了編寫分工和需要補充試驗及研究的內容，并對以下編

2、制基本原則和需重點研究的問題進行了廣泛討論： 混凝土波速與強度的關系； 在單樁豎向抗壓靜載試驗中列入快速維持荷載法的問題； 高應變法的適用范圍（特別在大直徑灌注樁應用中存在的問題）； 鉆芯法的芯樣混凝土強度代表值確定問題； 低應變法檢測樁身完整性的不確定性問題和限制條件；,低應變法推算承載力是否可靠的問題（由于爭議大，不少、特別是用樁量大的省份抵制，故按絕大多數人意見暫不在擬編規(guī)范中列入）； 為盡量減少各規(guī)范間相關內容交叉、覆蓋可能引起的矛盾，應注意與正在修訂的地基基礎有關設計、施工驗收規(guī)范協(xié)調；在本規(guī)范發(fā)布后， a.基樁高應變動力檢測規(guī)程JGJ106-97同時廢止； b. 與建筑樁基技術規(guī)范

3、JGJ94-94相互重疊的基樁檢測內容在今后修訂時不再寫入； c. 隨著96年以前的工程建設標準清理整頓工作的開展，將對基樁低應變動力檢測規(guī)程JGJ/T93-95的地位有一個交代。,2 收集混凝土強度與聲速關系的試驗資料，并由遼寧和天津兩單位對不同配比和齡期的同條件養(yǎng)護試塊、24m長混凝土桿件的一維波速、預留試塊聲速與強度的關系進行試驗。組織三家參編單位和國內另外四家檢測機構進行了28天標養(yǎng)條件下的混凝土立方體強度與芯樣強度的對比試驗，共計184組。在廣東進行了三臺40009400kN的大噸位堆載試樁試驗過程中支墩引起的地面沉降及回彈的現場觀測。 3 2001年3月1618日和5月1012日分

4、別兩次召開編制組工作會議對規(guī)范初稿進行討論。2001年9月形成規(guī)范征求意見稿，隨即寄送給全國127家單位或個人，共收到70個單位或個人的書面回函意見計552條。,4 分別在銀川第五屆樁基動測學組會議和合肥第五屆全國樁基年就規(guī)范編制的主要原則問題向與會代表征求意見。在廣東召開部分編制組成員和相關地方標準編制單位參加的針對混凝土結構設計規(guī)范、混凝土工程施工質量驗收規(guī)范編制組提出的關于混凝土芯樣抗壓強度換算系數取值問題的專題討論。2001年11月專門聽取了云南無損檢測學會組織的部分專家對征求意見稿的意見。 2001年12月1418日召開編制組第四次工作會議，討論和處理回函意見，著重解決與新修訂的建筑

5、地基基礎設計規(guī)范和建筑地基基礎工程施工質量驗收規(guī)范以及現行的建筑樁基技術規(guī)范不協(xié)調之處，并就涉及本規(guī)范的大部分原則性條款達成共識。 6 2002年2月初形成規(guī)范送審稿初稿，并再次寄送給編制組成員審查并提出意見。,7 規(guī)范送審稿審查會議于2002年4月27至29日在北京召開。審查意見如下： 審查委員一致肯定規(guī)范的編制工作，認為編制組總結了國內外工程基樁檢測的實踐經驗和科研成果。在近兩年的編制過程中，編制組通過反復討論、分析、論證、部分試驗研究、廣泛征求意見、與相關標準協(xié)調，在保證規(guī)范編制質量、完善規(guī)范內容方面做了大量細致工作。編制程序符合規(guī)定。 建筑基樁檢測技術規(guī)范條文編寫簡練、嚴謹，內容充實，

6、包含了國內廣泛應用的幾種主要的基樁檢測方法，明確了各種方法的適用范圍及檢測內容，統(tǒng)一了檢測方法，反映了我國基樁檢測的特點和技術先進性。對影響基樁承載力和樁身完整性檢測質量的關鍵技術作了嚴格規(guī)定。規(guī)范內容便于操作，對保證基樁檢測工作質量將起到重要作用。該規(guī)范達到國際先進水平。,三、規(guī)范主要內容,1 規(guī)范共有十章、八個附錄，主要技術內容是： 總則、術語和符號、基本規(guī)定、單樁豎向抗壓靜載試驗、單樁豎向抗拔靜載試驗、單樁水平靜載試驗、鉆芯法、低應變法、高應變法、聲波透射法、樁身內力測試等。 包含了國內廣泛應用的七種基樁檢測方法。我國作為世界上基樁檢測技術應用最為普及的國家，規(guī)范反映了國內外、特別是我國

7、近年來基樁檢測實踐經驗和科研成果，新增了鉆芯法、樁身內力測試等內容。 適用于施工前為設計提供依據的檢測和施工后的驗收檢測，重點放在竣工驗收檢測。 樁基工程屬于隱蔽工程，發(fā)現質量隱患難，事后處理事故更難。所以對大型樁基工程，應強調施工過程中的檢測，及早發(fā)現質量隱患并及時處理，即信息化施工。,四、規(guī)范主要特點,為促進成熟的基樁檢測技術推廣應用，規(guī)范建筑工程基樁檢測市場，做到安全適用、正確評價。規(guī)范突出了合理選擇基樁檢測方法及相應抽檢樁數、正確分析判定檢測結果的規(guī)定，即應根據各種檢測方法的適用范圍和特點、地質條件、施工質量可靠性、使用要求等因素確定。實現了各種檢測方法合理搭配、互補和檢測結果應綜合分

8、析判定的基本原則，體 現了各專業(yè)的知識相互滲透。,為避免超適用范圍濫用的情況發(fā)生，規(guī)范根據各檢測方法的技術能力進行了定位，對出現誤判高發(fā)區(qū)以及機理不明確或使用尚不成熟的情況進行了限制，并根據實例總結、結合理論與實驗研究，對過去在概念上容易引發(fā)誤導的情況進行了詳細闡述；對執(zhí)行規(guī)范時可能出現誤判以及對過去沿襲下來的按百分比抽樣的習慣（但因經濟上的原因暫時無法改變的）所存在的風險性進行了詳細說明。 3 規(guī)范針對我國國情和檢測中暴露出的主要技術問題，對相應的技術內容進行了增刪、完善或重大修改，對部分爭議較大的內容進行了淡化處理。,為杜絕評定標準不一致而造成相互扯皮或各行其是的現象發(fā)生，統(tǒng)一協(xié)調的原則在

9、本規(guī)范各章的內容中得到貫徹和體現，例如統(tǒng)一了樁身完整性分類標準，基本解決了過去在執(zhí)行不同標準時，行標與國標之間及其與部分地方標準（或行政管理規(guī)定）之間存在相互抵觸的情況。 5 規(guī)范編制時基本貫徹了低限原則，即在能查清樁基質量隱患、確保安全的基礎上，抽檢數量的規(guī)定在不同具體情況下區(qū)別對待，基本沒有硬性規(guī)定必須進行擴大檢測或驗證檢測的數量，以體現經濟合理性，給各地制訂地方標準或規(guī)定留有余地，也不違背建筑工程施工質量驗收統(tǒng)一標準的原則。,五、規(guī)范主要技術內容,第一章 總則,1 目的：樁基工程的基樁檢測工作質量與檢測結果的可靠性關系到主體結構的正常使用與安全。規(guī)范目的是統(tǒng)一基樁檢測方法、規(guī)范檢測市場，

10、推動基樁檢測技術健康發(fā)展，為樁基工程設計和施工驗收環(huán)節(jié)提供便于采納的檢測結論。 理解：突出安全適用，規(guī)范中技術先進性和成熟性的體現及差異。,2 適用范圍：承載力和樁身完整性。 注意：在建筑地基基礎工程施工質量驗收規(guī)范GB502022002中，有四項主控項目涉及工程樁驗收標準，其中樁位偏差和混凝土試塊抗壓強度兩個主控項目包含在GB50202中，另兩個主控項目承載力和樁身完整性包含在JGJ106中。另外考慮到樁基工程驗收的慣例以及驗收時樁的合格判定不僅有四項主控項目，還有很多一般項目（材料、接樁、鋼筋籠、樁頂標高、泥漿性能、充盈系數），所以基樁檢測報告一般不給出合格判定，只給出是否滿足設計要求的結

11、論。,3 原則：方法的合理選擇與搭配、檢測結果綜合分析判定。 理解：檢測結果綜合判定體現了巖土工程的學科特點經驗性； 方法的合理選擇搭配主要體現了各種檢測方法在解決樁的質量問題時的技術能力定位和優(yōu)勢互補。,4 與其他相關標準之間的關系： 建筑地基基礎設計規(guī)范GB 500072002； 建筑地基基礎施工質量驗收規(guī)范GB 502022002； 建筑樁基技術規(guī)范JGJ 9494（正在修訂）； 基樁動測儀JG 3055/T1999 建筑工程施工質量驗收統(tǒng)一標準GB 503002001 基樁低應變動力檢測規(guī)程JGJ/T 9395 超聲法檢測混凝土缺陷技術規(guī)程CECS 21：2000 建筑地基處理技術規(guī)范

12、JGJ 792002 混凝土結構設計規(guī)范GB 500102002,第二章 術語、符號,樁身完整性：反映樁身截面尺寸相對變化、樁身材料密實性和連續(xù)性（涵蓋了樁長不夠）的綜合定性指標。 注意：（1）“相對變化”和“綜合定性”的措辭，突出體現了對低應變反射波法檢測樁身完整性的技術能力定位。 （2）“連續(xù)性”包含了實際樁長比施工記錄樁長短的情況。,樁身缺陷：使樁身完整性惡化，在一定程度上引起樁身結構強度和耐久性降低的樁身斷裂、裂縫、縮頸、夾泥（雜物）、空洞、蜂窩、松散的統(tǒng)稱。 注意：動測時這些缺陷類型的綜合反映是阻抗減小。,第三章 基本規(guī)定,1 強制性條文“工程樁應進行承載力和樁身完整性抽樣檢測”。

13、與建筑地基基礎設計規(guī)范GB 50007和建筑地基基礎工程施工質量驗收規(guī)范GB 50202不同，強制性要求增加了“樁身完整性”檢測。 理由：樁身完整性為驗收項目中的主控項目。,2 為貫徹“過程控制”的指導思想，規(guī)范倡導驗收檢測工作盡可能在施工過程中進行，而不是在全部樁基工程施工完后做竣工驗收檢測，以便于及早發(fā)現問題及時解決，做到信息化施工。為此，規(guī)范對樁身混凝土齡期、土的休止時間提出了較為寬松的要求。 3 按“總則”的基本原則提出多種方法配合以及施工前、后和過程中的檢測。驗收檢測時，建議低應變普查在前，承載力檢測在后。,4 有驗證或擴大檢測要求，應得到有關各方確認。主要是考慮責權問題，還有就是當

14、檢測結果出現不滿足設計要求的情況時，還可通過設計復核、補強等措施，在不影響上部結構正常使用與安全的情況下，讓步驗收。 5 抽樣數量基本采用低限原則，便于各地在執(zhí)行時可結合當地特點適當增加。,6 抽樣方式未建立在概論統(tǒng)計學基礎上，仍沿用了傳統(tǒng)的百分比抽樣方式，施工方風險和使用方風險無法評價。 7 施工前后的靜載試驗的條件和數量按 JGJ 9494、建筑地基基礎設計規(guī)范GB 500072002和建筑地基基礎工程施工質量驗收規(guī)范GB 502022002一致，但對受場地或設備條件限制無法進行靜載試驗的大直徑端承樁可采用鉆芯法核驗或深層載荷板試驗，有地方標準、經驗時也可采用動探、標貫在砼灌注前核驗。,8

15、 完整性檢測數量基本同JGJ/T 93-95，不同之處是： a. 對大直徑端承樁其中必須有10%的樁采用鉆芯或聲透法檢測； b.對干作業(yè)挖孔樁和單節(jié)預制樁，數量可減半。 9 發(fā)揮高應變法在預制樁打樁過程監(jiān)控中的優(yōu)勢。 注意：高應變法通常被認為是半直接法，這只是針對檢測樁承載力而言的，但對等截面預制樁采用錘擊沉樁工藝時，打樁拉應力（對深厚軟土中的砼樁）、壓應力（對樁端進入硬層的樁）以及樁身完整性的測量，屬于直接法范疇。,10 統(tǒng)一了樁身完整性分類 注意：完全有可能是完整性的類樁，而豎向抗壓靜載試驗遠不能滿足設計要求。,11 承載力檢測結果評價應給出單位工程同條件下的單樁承載力特征值是否滿足設計要

16、求的結論。 注意：由于按百分比抽樣缺乏科學性，所以“給出滿足設計要求的結論”只是在規(guī)范制定的“游戲規(guī)則”下的一種“報告結論形式”，并不意味著責任，當然，若檢測工作中因未嚴格執(zhí)行標準得出錯誤結論、并造成經濟損失的除外。,12 符合質量技術監(jiān)督（計量）和建設行政主管部門的有關要求。 注意：計量行政主管部門的要求主要依據計量法、產品質量法和產品質量檢驗機構計量認證/審查認可（驗收）評審準則，如檢測機構應取得計量認證和授權。關于建設行政主管部門的資質審批問題涉及到行政許可法。,第四章 單樁豎向抗壓靜載試驗,1 驗收檢測時，試樁、錨樁和基準樁各自間的中心距可減小到3倍樁徑D。 2 軟土地區(qū)大噸位堆載應注

17、意: 堆載時支墩下應力影響區(qū)范圍大，首先對試樁產生負摩擦； 對樁加載時地面回彈、基準樁上移，所測沉降偏大。,有地區(qū)成熟經驗時可采用快速維持荷載法，但樁頂沉降應收斂（所以每級荷載維持時間可能超過1h），且為設計提供依據的試樁必須采用慢速維持法。 本級荷載下沉量超過前一級5倍時，宜繼續(xù)加載使樁頂總沉降量超過40mm，以查明陡降原因。 5 單樁豎向抗壓極限承載力統(tǒng)計按極差是否超30%進行統(tǒng)計平均，除以安全系數2得到單樁豎向抗壓承載力特征值（和設計、勘察規(guī)范規(guī)定一致）。,第五章 單樁豎向抗拔靜載試驗,對涉及到樁結構耐久性的抗裂問題考慮，其他要求基本同第四章。,第六章 單樁水平靜載試驗,1 考慮到試驗邊

18、界條件（樁頂自由）與工程樁實際嵌固條件的差異，要得到符合實際工程樁嵌固條件的受力特性（樁身彎矩和位移），樁側土水平抗力系數m 值被視為土的固有特性將是實現兩種不同邊界條件轉化的關鍵，因此 m 值對修正、優(yōu)化設計尤為重要。,2 低配筋率砼樁承載力一般以強度控制，所以應控制開裂荷載，即水平臨界承載力。對高配筋率砼樁雖可按樁頂允許位移取水平承載力特征值，但也要滿足抗裂設計要求。 3 水平推樁試驗的最終破壞模式為彎矩過大造成樁身結構破壞，所以水平承載力特征值不能由極限承載力除以某一安全系數（即土的抗力分項系數）得到。,第七章 鉆芯法,1 鉆芯法是對樁的實體強度進行檢測（用3個芯樣強度的平均值作為代表值

19、），而混凝土強度檢驗評定標準GBJ107-87是對灌注前的混凝土強度標準值（具有95%保證率）150mm立方體28d標養(yǎng)試塊結果進行合格與否的評定，不能混用。,2 鉆芯法強度檢測是針對單根樁的，GBJ107-87是針對批評定的，如果標養(yǎng)試塊不合格要用鉆芯法進行強度評定，還需借鑒混凝土結構強度檢測有關標準進行批強度推定。 3 為確保鉆取高質量芯樣，對鉆芯設備和鉆芯操作進行了較嚴格規(guī)定。 4 樁身砼強度、樁底沉渣厚度和樁端持力層巖土性狀的判定與樁身完整性判定是獨立的，樁身完整性判定主要是依據鉆取砼芯樣的現場描述做出的。,按有關驗收規(guī)范規(guī)定，設計要求的樁身砼強度是以28d標養(yǎng)150mm立方體試塊抗壓

20、強度為準，即使是與“同條件”養(yǎng)護試塊對比，用鉆取芯樣的抗壓強度推定樁身砼強度顯然存在芯樣尺寸效應、鉆芯機械對芯樣擾動和砼成型條件的影響，兩者間的換算系數存在離散性。所以，在無大量可靠統(tǒng)計對比資料時，本規(guī)范推薦芯樣強度換算系數取1。 6 應重視 “一孔之見”問題（如與低應變方法結合，增加鉆孔等）。 7 有缺陷部位應取樣并非指所截取的芯樣有明顯缺陷，實際上是在缺陷段范圍內截取能制成抗壓強度試件的芯樣。,第八章 低應變法,1 樁身完整性檢測以時域分析為主，頻域分析為輔 【解釋】理論上講：當初邊條件相同時，接收到的信號中信息量不變時，時域和頻域分析結果應殊途同歸。,2 關于波速砼強度、波速樁長問題 由

21、于強度與波速之間關系的不確定性以及確定波速理論上的不確定性，本規(guī)范沒有要求校核或測定樁長，也沒有要求用波速推定混凝土強度： 大量實驗結果表明：砼強度和波速（聲速）呈正相關，但不存在一一對應的定量關系，與骨料品種（特別是粗骨料）、成型等諸多因素有關，特例情況：早期強度與后期強度差45倍，但一維縱波波速只差20%30%。 動測得到的是樁身平均波速，若樁身存在缺陷，用平均波速去推算平均強度毫無意義，因樁身結構強度按缺陷控制。,波速的不確定性還與尺寸效應有關。理論與實驗研究表明：只有在瞬態(tài)敲擊點處接收響應，按初始峰和2L/c反射峰確定的波速是正確的，但接收響應傳感器只能離開敲擊點一定距離，初始響應峰值

22、滯后（與距離成正比），造成按峰峰確定的波速高，大直徑樁和管樁尤為顯著，確定的缺陷位置偏淺；另外，對于縮頸樁，按2L/c確定的波速比一維桿縱波波速低，因為波通過縮頸處時傳播路徑延長。 【尺寸效應含義】 （a）一維桿理論成立的前提是輸入脈沖的波長遠大于樁的橫向尺寸，否則平截面假設不成立；（b）輸入脈沖的波長與樁的縱向特征尺寸相比又要足夠小，否則波傳播效應不明顯，無法探測極淺部甚至較淺部樁身缺陷。這兩個要求本身就是矛盾！,3 基于尺寸效應研究，以下要求在規(guī)范中得到反映 為盡量減小尺寸效應引起的高頻干擾，規(guī)定了傳感器安裝點與敲擊點的位置、距離或平面夾角（避開管樁的低階“徑向”振型）。 根據尺寸效應概念，應選擇合適的激勵脈沖寬度，減少高頻分量激勵出較強的高頻干擾波或管樁的橫向耦合振動；規(guī)范中沒有規(guī)定模擬或數字濾波的原因是期望采用機械濾波（即通過錘頭和錘墊調整脈沖寬度）來實現。,一維和三維波動理論均包含“極淺部”嚴重缺陷的情況，過去認為反射波法存在“淺部盲區(qū)”是不確切的，對于極淺部缺陷即使用很窄的脈沖也不能定位，但波形具有大振幅低