樁基礎(chǔ)的檢測與驗(yàn)收教案

1、項(xiàng)目四樁基礎(chǔ)的檢測與驗(yàn)收【職業(yè)能力目標(biāo)】樁基礎(chǔ)的施工是一個多工種，多工序的作業(yè)過程，又是一項(xiàng)隱蔽工程，影響施工質(zhì)量的環(huán)節(jié)多，必須加強(qiáng)過程的嚴(yán)格檢查與驗(yàn)收。通過本項(xiàng)目的學(xué)習(xí)，應(yīng)掌握樁基礎(chǔ)的檢測內(nèi)容、驗(yàn)收等的相關(guān)知識?！娟P(guān)鍵詞】中英文樁基礎(chǔ)Pilefoundation;檢測與驗(yàn)收InspectionandAcceptance任務(wù)一樁基礎(chǔ)檢測一、概述樁基施工作業(yè)過程中，影響因素多，尤其是成樁的施工質(zhì)量直接影響建筑的安全，因此，必須加強(qiáng)樁基礎(chǔ)的檢測。樁基礎(chǔ)的檢測是一項(xiàng)技術(shù)性很強(qiáng)的工作，是土木工程建設(shè)質(zhì)量控制的必要手段。預(yù)制樁施工時，樁體質(zhì)量按一般結(jié)構(gòu)檢測即可滿足要求。其承載力也可通過打樁過程測定，質(zhì)量

2、事故較少。灌注樁施工時，由于施工工序較多，往往由于管理不嚴(yán)，使其質(zhì)量事故較多，所以樁基礎(chǔ)的檢測重點(diǎn)是灌注樁。二、樁基礎(chǔ)的檢測方法樁基礎(chǔ)檢測的方法隨檢測的項(xiàng)目情況有所不同。對沉前檢測，常用方法有尺檢、儀表測試、目測等方法。對沉樁過程中的檢測，用方法有尺檢、儀表測試、取樣試驗(yàn)等，如對灌注樁的成孔直徑可利用測局限性儀器或超聲孔壁測定儀等檢測，而對混凝土性能、泥漿性能等，可隨施工進(jìn)程采取試樣，在試驗(yàn)室或現(xiàn)場測定和分析。在樁基礎(chǔ)施工過程中，為了保證成樁的質(zhì)量，檢測的重點(diǎn)是樁的承載力與樁體的完整性。這里將作重點(diǎn)介紹：一樁身完整性檢測：1、鉆芯片法：是利用巖芯鉆具從樁頂沿樁身直至樁尖下1.5倍樁徑處成孔，取

3、得巖芯或混凝土芯樣。將芯樣按一定得尺寸切割成試塊進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn)，看混凝土是否到達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求。對于大直徑樁除采用鉆芯片法外，還可采用預(yù)埋管超聲檢測法檢查。2、直視法：直視法即在樁側(cè)挖土，露出樁身以直接觀察和測定樁體的質(zhì)量。檢查可發(fā)現(xiàn)樁身有無斷裂、開焊、彎曲及密實(shí)度等情況。3、超聲波脈沖法：屬于無損檢測法，在灌注混凝土之前埋設(shè)聲測管固定于鋼筋籠上，利用聲波在混凝土介質(zhì)中傳播從接受波到發(fā)射波相位得出在波幅和頻率方面的變化，來判斷混凝土質(zhì)量缺陷情況。4、動力無損檢測法：是在樁頂施加沖擊力或簡諧振動力，使樁產(chǎn)生震動響應(yīng)，利用安裝在樁頂?shù)牧?、速度、加速度或位移傳感器接受樁土體系的響應(yīng)信號，并對各種信號進(jìn)行

4、分析處理來檢測樁身完整性的一類方法。目前，在樁基動態(tài)無損檢測中，國內(nèi)外廣泛使用的方法是應(yīng)力波反射法，又稱低小應(yīng)變法。原理是根據(jù)一維桿件彈性波反射理論波動理論，采用錘擊振動力法檢測樁體的完整性，即以波在不同阻抗和不同約束條件下的傳播特性來判別樁身質(zhì)量。二樁承載力檢測目前，檢測單樁承載力主要采用靜載荷試驗(yàn)法或動載荷試驗(yàn)法。常利用靜力荷載法測定樁的豎向及水平承載力。對于動載荷試驗(yàn)法測定樁的承載力原則上均屬于間接法，作為一種補(bǔ)充。1、靜載荷試驗(yàn)靜載試驗(yàn)的目的，是采用接近于樁的實(shí)際工作條件，通過靜載加壓，得出一系列關(guān)系曲線，確定單樁的極限承載力，綜合評定其容許承載力，作為設(shè)計(jì)依據(jù)，或?qū)こ虡兜某休d力進(jìn)行

5、抽樣檢驗(yàn)和評價。該法能較好地反映單樁的實(shí)際承載力，其荷載試驗(yàn)有多種，通常采用的是單樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)、單樁、豎向抗拔靜載試驗(yàn)和單樁水平靜載試驗(yàn)。靜載試驗(yàn)的要求是：預(yù)制樁在樁身強(qiáng)度到達(dá)設(shè)計(jì)要求的前提下，對于砂類土，不應(yīng)少于7d;對于粉土和粘性土，不應(yīng)少于15d;對于淤泥或淤泥質(zhì)土，不應(yīng)少于25d,待樁身與土體的結(jié)合基本趨于穩(wěn)定，才能進(jìn)行試驗(yàn)。就地灌筑樁應(yīng)在樁身混凝土強(qiáng)度到達(dá)設(shè)計(jì)等級的前提下，對砂類土不少于10d;對一般粘性土不少于20d;對淤泥或淤泥質(zhì)土不少于30d,才能進(jìn)行試驗(yàn)。在同一條件下的試樁數(shù)量不宜少于總樁數(shù)的%，且不應(yīng)少于3根，工程總樁數(shù)在50根以內(nèi)時不應(yīng)少于2根。1單樁豎向抗壓靜載試

6、驗(yàn)法單樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)一般采用油壓千斤頂加載，千斤頂?shù)募虞d反力裝置可根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際條件采取以下方法：1錨樁橫梁反力裝置由4根錨樁、主梁、次梁、油壓千斤頂以及測量儀表等組成圖5-44。錨樁、反力梁裝置能提供的反力應(yīng)不小于預(yù)估最大試驗(yàn)荷載的1.21.5倍。圖5-44錨樁橫梁靜載試驗(yàn)裝置1-錨樁4根；2-錨筋；3-主梁鋼橫梁或倒置鋼桁架；4-次梁；5-厚鋼板；6-硬木包鋼皮；7-油壓千斤頂；8-百分表；9-基準(zhǔn)樁；10-基準(zhǔn)梁一端固定，一端可水平移動；11-試驗(yàn)樁2壓重平臺反力裝置由支墩或墊木、鋼橫梁、鋼錠、油壓千斤頂及測量儀表等組成圖5-45壓重量不得少于預(yù)估試樁破壞荷載的1.2倍；壓重應(yīng)在試驗(yàn)開

7、始前一次加上，并均勻穩(wěn)固的放置于平臺上。圖5-45壓重平臺靜載試驗(yàn)裝置1-支墩；2-鋼橫梁；3-鋼錠；4-油壓千斤頂；5-百分表；6-試驗(yàn)樁；7-墊木；8-鋼架或厚鋼板3錨樁壓重聯(lián)合反力裝置當(dāng)試樁最大加載量超過錨樁的抗拔能力時，可在圖7-105所示，橫梁上放置或懸掛一定重物，由錨樁和重物共同承受千斤頂加壓的反力。千斤頂平放于樁中心，當(dāng)采用2個以上千斤頂加載時，應(yīng)將千斤頂并聯(lián)同步工作，使千斤頂?shù)暮狭νㄟ^試樁中心。為了防止加荷過程中的相互影響，錨樁壓重平臺一支墩；基準(zhǔn)木樁與試樁之間的中心距離應(yīng)符合表5-21的要求。試樁、錨樁和基準(zhǔn)樁之間的中心距離表5-21反力系統(tǒng)試樁與錨樁或壓重平臺支墩邊試樁匕基

8、準(zhǔn)樁基準(zhǔn)樁與錨樁或壓重平臺支墩邊錨樁橫梁反力裝置4d且4d且4d且壓重平臺反力裝置注：d試樁或錨樁的設(shè)計(jì)直徑、取其較大者如試樁或錨樁為擴(kuò)底樁時、試樁與錨樁的中心距不應(yīng)小于2倍擴(kuò)大端直徑。試壓時，荷載可用放置于千斤頂上的應(yīng)力環(huán)、應(yīng)變式壓力傳感器直接測定,或采用聯(lián)于千斤頂?shù)膲毫Ρ頊y定油壓，根據(jù)千斤頂率定曲線核算荷載。試樁沉降一般采用百分表或電子位移計(jì)測量。對于大直徑樁，應(yīng)在其2個正交直線方向?qū)ΨQ安置4個位移測試儀表，中等和小直徑樁樁徑可安置2個或3個位移測試儀表。沉降測定平面離樁頂距離不應(yīng)小于0.5倍樁徑，固定和支承百分表的夾具和基準(zhǔn)梁，在構(gòu)造上應(yīng)確保當(dāng)受到氣溫、振動及其他外界因素的影響時不會發(fā)生

9、豎向變位。載荷試驗(yàn)時，對以樁身承載力控制極限承載力的工程樁，試驗(yàn)加載至承載力設(shè)計(jì)值的1.52倍；其余試樁均應(yīng)加載至破壞。樁靜荷載試驗(yàn)的最大設(shè)計(jì)荷載，不應(yīng)小于由靜力計(jì)算得出的單樁設(shè)計(jì)承載力的2倍。2單樁的靜載荷試驗(yàn)要點(diǎn)1試驗(yàn)加載方式采用慢速維持荷載法，即逐級加載，每級荷載到達(dá)相對穩(wěn)定后加下一級荷載，直到試樁破壞，然后分級卸載到零。當(dāng)考慮結(jié)合實(shí)際工程樁的荷載特征，可采用多循環(huán)加、卸載法每級荷載到達(dá)相對穩(wěn)定后卸載到零。當(dāng)考慮縮短試驗(yàn)時間，對于工程樁的檢驗(yàn)性試驗(yàn)，可采用快速維持荷載法，即一般每隔1h加一級荷載。2荷載分級試驗(yàn)時加載分級不應(yīng)小于8級,每級荷載值為宜為預(yù)估極限荷載的1/81/10,第一級的

10、加荷值可按2倍分級荷載加荷。3測讀樁沉降量的間隔時間在加每級加載后，隔5、10、15min各測讀一次，以后每隔15min測讀一次，累計(jì)1h后每隔30min測讀一次，每次測讀值記入試驗(yàn)記錄表。4穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)在每級荷載作用下，樁的沉降量在每1h內(nèi)的沉降不超過0.1mm時，并連續(xù)出現(xiàn)兩次由1.5h內(nèi)連續(xù)三次觀測值計(jì)算，認(rèn)為已到達(dá)相對穩(wěn)定，可加下一級荷載。5終止加荷的條件當(dāng)荷載-沉降Q-s曲線上有可判定極限承載力的陡降段，且樁頂沉降量超過40mm。S2,且經(jīng)24h尚未到達(dá)穩(wěn)定。Sn25m以上的非嵌巖樁，Q-s曲線呈緩變型時，樁頂總沉降量大于6080mm。在特殊條件下，可根據(jù)具體要求加載至樁頂總沉降量大于1

11、00mm。注：Sn第n級荷載的沉降增量；Sn+i第n+1級荷載的沉降增量。卸載與卸載沉降觀測每級卸載值為每級加載值的2倍。每級卸載后隔15min測讀一次殘余沉降，讀兩次后，隔30min再讀一次，即可卸下一級荷載，全部卸載后，隔34h再讀一次，并作好詳細(xì)記錄。3單樁豎向抗拔靜載試驗(yàn)方法在拔力作用下樁的破壞形式有兩種：一是地基變形帶動周圍的土體被拔出；一是樁身強(qiáng)度不夠，被拉裂或拉斷。1試驗(yàn)設(shè)備、儀表裝置抗拔靜載試驗(yàn)加載裝置，量測儀表與豎向抗壓靜載試驗(yàn)相同，只是施加荷載的方向相反。試驗(yàn)設(shè)備主要用油壓千斤頂，把試樁的主筋連接到傳力架上，當(dāng)開動千斤頂上升，產(chǎn)生上拔力把錨樁拔開圖5-46。2T1DF2匚3

12、4圖5-46抗拔樁靜載試驗(yàn)裝置1-鋼橫梁；2-傳力架；3-油壓千斤頂；4-木墊座；5-試樁2加載方法抗拔靜載試驗(yàn)加載方式，可參照抗壓靜載試驗(yàn)方法。3終止加載條件當(dāng)出現(xiàn)以下情況之一時，即可終止加載：樁頂荷載為樁受拉鋼筋總極限承載力的0.9倍時；某級荷載作用下，樁頂變形量為前一級荷載作用下的5倍；累計(jì)上拔量超過100mm。單樁水平靜載試驗(yàn)方法樁的水平靜載荷試驗(yàn)是采用接近于樁的實(shí)際工作條件進(jìn)行試驗(yàn)，以確定單樁的水平承載力和地基土的水平抗力系數(shù)。當(dāng)樁身埋設(shè)有應(yīng)力測量元件時，可測出樁身應(yīng)力變化，并由此求得樁身彎矩分布。1試驗(yàn)設(shè)備與儀表裝置圖5-47進(jìn)行單樁水平靜載試驗(yàn)時，常采取互推法，在二根樁中間放置千

13、斤頂施加水平荷載，水平作用線應(yīng)通過地面標(biāo)高處地面標(biāo)高應(yīng)與實(shí)際工作樁基承臺底面標(biāo)高一致。在千斤頂與試樁接觸處宜安置一環(huán)形較座，以保證千斤頂作用力能水平通過樁身軸線。用電動油泵加荷，用電阻應(yīng)變式傳感器和電子秤控制荷載。在樁外側(cè)地面及地面以上5001000mm設(shè)置雙層大量程百分表下表測量樁身在地面處的水平位移，上表測量樁頂水平位移，根據(jù)兩表位移差可求得地面以上樁身轉(zhuǎn)角，以測定樁的水平位移。百分表的基準(zhǔn)樁直打設(shè)在樁側(cè)面靠位移的反方向，與試樁的凈距不少于1倍試樁直徑。圖5-47單樁水平靜載荷試驗(yàn)裝置1-水平試驗(yàn)樁；2-油壓千斤頂；3-球較；4-墊塊;5-油壓表；6-百分表；7-基準(zhǔn)梁；8-基準(zhǔn)樁2加載方

14、法及終止試驗(yàn)條件對于承受反復(fù)作用的水平荷載的樁基，一般采用單向多循環(huán)加卸載方法。取設(shè)計(jì)荷載2倍為預(yù)估極限荷載，取預(yù)估水平荷載的1/101/15作為每級荷載的加載增量，對于直徑3001000mm的樁，每級荷載增量可取2.520kN。每級荷載施加后，恒載4min測讀水平位移，然后卸載至零，停2min測讀殘余水平位移，至此完成一個加卸載循環(huán)，如此循環(huán)5次便完成一級荷載的試驗(yàn)觀測。加載時間應(yīng)盡量縮短，測量位移的間隔時間應(yīng)嚴(yán)格準(zhǔn)確，試驗(yàn)不得中途停歇。對承受長期作用的水平荷載的樁基，宜采用分級連續(xù)的加載方式，各級荷載的增量同上所述，各級荷載維持10min,并記錄百分表讀數(shù)后即進(jìn)行下一級荷載的試驗(yàn)，如到10

15、min時的水平位移還未穩(wěn)定，則應(yīng)延長該級荷載的維持時間，直至穩(wěn)定為止。其穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)可參照豎向靜載試驗(yàn)方法。終止試驗(yàn)的條件是：當(dāng)樁身折斷或水平位移超過3040mm軟土取40mm時，可終止試驗(yàn)。2、動載荷試驗(yàn)法動載荷試驗(yàn)法又稱動力無損檢測法，是利用小錘擊打樁頂，在樁與周邊土無相對位移情況下，利用反射波測出波的信號，經(jīng)過分析并將其與標(biāo)準(zhǔn)樁相比，檢測樁是否存在缺陷，并測出其位置。這是檢測樁基承載力及樁身質(zhì)量的一項(xiàng)新技術(shù)，作為靜載試驗(yàn)的補(bǔ)充。動測法是相對靜載試驗(yàn)法而言，它是對樁土體系進(jìn)行適當(dāng)?shù)暮喕幚?，建立起?shù)學(xué)力學(xué)模型，借助于現(xiàn)代電子技術(shù)與量測設(shè)備采集樁土體系在給定的動荷載作用下所產(chǎn)生的振動參數(shù)，結(jié)合實(shí)

16、際樁土條件進(jìn)行計(jì)算，所得結(jié)果與相應(yīng)的靜載試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比照，在積累一定數(shù)量的動靜試驗(yàn)比照結(jié)果的基礎(chǔ)上，找出兩者之間的某種相關(guān)關(guān)系，并以此作為標(biāo)準(zhǔn)來確定樁基承載力。另外，可應(yīng)用波動理論，根據(jù)波在混凝土介質(zhì)內(nèi)的傳播速度，傳播時間和反射情況，用來檢驗(yàn)、判定樁身是否存在斷裂、夾層、頸縮、空洞等質(zhì)量缺陷。單樁承載力的動測方法種類較多，國內(nèi)有代表性的方法有：動力參數(shù)法、錘擊貫入法、水電效應(yīng)法、共振法、機(jī)械阻抗法、波動方程法等，常用的有動力參數(shù)法和頻率法兩種。一般靜載試驗(yàn)可直觀地反映樁的承載力和混凝土的澆筑質(zhì)量，數(shù)據(jù)可靠。但試驗(yàn)裝置復(fù)雜笨重，裝、卸、操作費(fèi)工費(fèi)時，成本高，測試數(shù)量有限，并且易破壞樁基。動測法試

17、驗(yàn)，則儀器輕便靈活，檢測快速；單樁試驗(yàn)時間，僅為靜載試驗(yàn)的1/50左右；可大大縮短試驗(yàn)時間；數(shù)量多，不破壞樁基，相對也較準(zhǔn)確，可進(jìn)行普查；費(fèi)用低，單樁測試費(fèi)約為靜載試驗(yàn)的1/30左右，可節(jié)省靜載試驗(yàn)錨樁、堆載、設(shè)備運(yùn)輸、吊裝焊接等大量人力、物力；據(jù)統(tǒng)計(jì)，國內(nèi)用動測方法的試樁工程數(shù)目，已占工程總數(shù)的70%左右，試樁數(shù)約占全部試樁數(shù)的90%，有效地填補(bǔ)了靜力試樁的不足，滿足了樁基工程發(fā)展的需要，因此，社會經(jīng)濟(jì)效益顯著，但動測法也存在需做大量的測試數(shù)據(jù)，需靜載試驗(yàn)資料來充實(shí)完善、編制電腦軟件，所測的極限承載力有時與靜載荷值離散性較大等問題。任務(wù)二樁基礎(chǔ)驗(yàn)收樁基施工是一個多工種，多工序的作業(yè)過程，從樁

18、的制作到成樁，基礎(chǔ)施工，往往是幾個單位分別進(jìn)行。樁的施工又是一項(xiàng)隱蔽工程，其質(zhì)量對于建筑的安全具有極為重要的影響，因此，必須加強(qiáng)過程的質(zhì)量檢查與驗(yàn)收。1、 施工質(zhì)量驗(yàn)收內(nèi)容預(yù)制樁或樁質(zhì)量檢查重要包括制作、打入靜壓深度。停錘標(biāo)準(zhǔn)、樁位及垂直度檢查。制作應(yīng)按設(shè)計(jì)圖紙制作，其偏差應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求；沉樁過程中的檢查項(xiàng)目應(yīng)包括每米進(jìn)展錘擊數(shù)，最后一米錘擊數(shù)，最后之際貫入度及樁尖標(biāo)高、樁身架垂直度等。灌注樁的成孔質(zhì)量檢查包括成孔和清孔、鋼筋籠制作及安放，混凝土攪拌及灌筑三個工序的質(zhì)量檢查。成孔及清孔時，主要檢查已成孔的中心位置、孔深、孔徑、垂直度、孔底沉渣厚度；制作安放鋼筋籠時，主要檢查鋼筋規(guī)格、焊條規(guī)

19、格與品種、焊口規(guī)格、焊縫長度、焊縫外觀和質(zhì)量，主筋和箍筋的制作偏差及鋼筋籠安放的實(shí)際位置等；攪拌和灌筑混凝土?xí)r，主要檢查原材料質(zhì)量與計(jì)量，混凝土配合比、塌落度、混凝土強(qiáng)度等。2、 質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)樁身施工后，在平面和垂直度上與設(shè)計(jì)位置的偏差，預(yù)制樁不得超過表5-22所規(guī)定的范圍，灌注樁不得超過表5-23所規(guī)定的范圍。預(yù)制樁鋼管樁允許偏差表5-22項(xiàng)次項(xiàng)目平面位置允許偏差1上面有承臺的樁：垂直承臺梁的中心線沿承臺梁的中心線100mm150mm2樁數(shù)12根或單排樁基的樁100m3樁數(shù)為320根樁基中的樁1/2樁徑或邊長4樁數(shù)大于20根樁基中的樁最外邊的樁中間的樁1/2樁徑或邊長一個樁徑或邊長灌注樁的平面位置和垂直度的允許偏差表523項(xiàng)次項(xiàng)目允許偏差垂直度12根單排樁基垂直于中心線和群樁基礎(chǔ)的邊樁條形樁基沿順樁基中心線方向和群樁基礎(chǔ)的中間樁1泥漿護(hù)壁成孔灌注樁、干作業(yè)成孔灌注樁、爆擴(kuò)成孔灌注樁1/6樁徑1/6樁徑1%2沉管成孔灌筑樁1 .樁數(shù)為12