基樁檢測技術(shù)方案

1、某工程基樁檢測方案（低應變法、高應變法、高應變法打樁監(jiān)測）審核:2017年4月1日第1頁共ii頁一、工程概況某工程，基礎采用錘擊混凝土管樁，設計樁身混凝土強度等級C80,設計樁徑400600mm設計樁長4060m基礎持力層為中砂層，豎向抗壓極限承載力為4000kM5000kN,水平極限承載力為100kN120kN、200kN,共約4345根樁。據(jù)規(guī)范及設計要求，本工程涉及到的檢測有：低應變法、高應變法、高應變法打樁監(jiān)測。二、檢測依據(jù)1、廣東省地方標準建筑地基基礎檢測規(guī)范（DBJ15-60-2008）;2、行業(yè)標準建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范（JGJ106-2014;3、國家標準建筑地基基礎工程施工質(zhì)量

2、驗收規(guī)范（GB50202-2002）;4、國家標準巖土工程勘察規(guī)范（GB50021-2001）2009年版；5、有關(guān)設計文件等。三、基本規(guī)定1、一般規(guī)定地基基礎工程驗收檢測的抽檢數(shù)量應按單位工程計算。當單位工程由若干個子單位工程組成時，抽檢數(shù)量宜按子單位工程計算。同一單位工程采用不同地基基礎類型時，應分別確定檢測方法和抽檢數(shù)量；同一單位工程中采用不同樁型或不同地基處理方法的，宜分別確定檢測方法和抽檢數(shù)量。對補樁、加固處理后的樁應進行抽檢。除下列情形之一外，預應力管樁和灌注樁的承載力可采用高應變法檢測：（1）地基設計等級為甲級；（2）地質(zhì)條件復雜、樁施工質(zhì)量可靠性低；（3）屬于本地區(qū)采用的新樁型

3、或新工藝；（4）擠土群樁施工產(chǎn)生擠土效應。本工程無以上4種情況，因此，本工程的基樁承載力檢測可采用高應變法檢測。2、驗證當檢測結(jié)果有異議時，應在原受檢樁上進行驗證檢測，數(shù)量根據(jù)實際情況確定，第2頁共11頁驗證檢測的方法應符合規(guī)范規(guī)定：(1)淺部缺陷可開挖驗證；(2)樁身或接頭存在缺陷的預制樁可用高應變法進行驗證；(3)可采用鉆芯法、高應變法驗證低應變法檢測結(jié)果；(4)對聲波透射法檢測結(jié)果有異議時，可重新組織聲波透射法檢測，或在同一基樁進行鉆芯法驗證；(5)對鉆芯的檢測結(jié)果有異議時，可在同一基樁增加鉆孔驗證；(6)對高應變法單樁豎向抗壓承載力檢測結(jié)果有異議時，可采用單樁豎向抗壓靜載試驗方法進行驗

4、證。3、擴大抽檢當檢測結(jié)果不滿足設計要求時，應擴大抽檢，擴大抽檢的方法應采用原抽檢方法或準確度更高的檢測方法，數(shù)量按不滿足設計要求的樁數(shù)加倍擴大抽檢：(1)當?shù)蛻兎òl(fā)現(xiàn)出、IV類樁之和大于抽檢樁數(shù)的20%時，應按原抽檢比例擴大抽檢，當兩次抽檢的田、IV類樁之和仍大于抽檢樁數(shù)的20%時，應全數(shù)抽檢。當田、IV類樁之和不大于抽檢樁數(shù)的20%時，應研究確定處理方案或擴大抽檢的方法和數(shù)量。(2)當高應變法和聲波透射法發(fā)現(xiàn)出、IV類樁之和大于抽檢樁數(shù)的20%時，應按原抽檢比例擴大抽檢。當田、IV類樁之和不大于抽檢樁數(shù)的20%時，應研究確定處理方案或擴大抽檢的方法和數(shù)量。(3)單孔鉆芯檢測發(fā)現(xiàn)樁身質(zhì)量問

5、題時，宜在同一基樁增加鉆孔。對鉆芯的檢測結(jié)果有懷疑或爭議時，可在同一基樁重新取芯進行驗證。4、檢測方法、抽檢數(shù)量根據(jù)設計單位及行業(yè)標準建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范(JGJ106-2014)要求，結(jié)合本工程具體特點，主要檢測數(shù)量及規(guī)范要求詳見附表。第3頁共11頁四、技術(shù)要點1、低應變檢測1.1 適用范圍及檢測頻率適用于檢測混凝土樁的樁身完整性，判定樁身缺陷的程度和位置；對于嵌巖樁，還可判定樁底持力層的端承效果。檢測比例根據(jù)行業(yè)標準建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范（JGJ106-2014相關(guān)要求。對于預應力管樁，采用低應變法進行樁身完整性檢測時，檢測數(shù)量不應小于總樁數(shù)的20%,且每個承臺不少于1根，且不得少于10根。

6、1.2 檢測基本原理通過在樁頂施加激振信號產(chǎn)生應力波，該應力波沿樁身傳播過程中，遇到不連續(xù)界面（如蜂窩、夾泥、斷裂、孔洞等缺陷）和樁底面時，將產(chǎn)生反射波，檢測分析反射波的傳播時間、幅值和波形特征，就能判斷樁的完整性。假設樁為一維線彈性桿，其長度為L,橫截面積為A,彈性模量為E,質(zhì)量密度為p,彈性波速為C（C2=E/p）,廣義波阻抗為Z=APC;推導可得樁的一維波動方程：2u/2uR2c2t2x2A假設樁中某處阻抗發(fā)生變化，當應力波從介質(zhì)I（阻抗為Z1）進入介質(zhì)R（阻抗為Z2）時，將產(chǎn)生速度反射波Vr和速度透射波Vto令樁身質(zhì)量完好系數(shù)B=Z2/Z1,則有：1VrVi1VtV-21缺陷的程度根據(jù)

7、缺陷反射的幅值定性確定，缺陷位置根據(jù)反射波的時間tx由下式確定：1 -八Lx-C?tx2第4頁共11頁1.3 儀器設備檢測儀器采用武漢巖海公司生產(chǎn)的RS-1616K（S/P）基樁動測儀檢測設備及現(xiàn)場聯(lián)接見下圖。基樁反射波法檢測儀器設備現(xiàn)場連接示意圖1.4 準備工作（由施工單位預先完成）1、鑿去樁頂浮漿、松散或破損部分，露出堅硬的混凝土表面，使樁頂表面平整干凈且無水（見下圖），管樁如樁頭高出地面2m以上，則應把樁鋸掉，使之高出地面0.2m1.5m,方便檢測。2、樁頂?shù)牟馁|(zhì)、強度、截面尺寸應與原樁身基本相同。3、妨礙正常測試操作的樁頂外露鋼筋應割掉。4、樁頂面應平整、密實，并與樁軸線基本垂直。檢測

8、點必須磨平。5、當樁頭與承臺或墊層相連時，應將樁頭與混凝土承臺斷開。切除或髭升影響檢測的槍頭外露主筋第5頁共11頁司則不可測可測樁頭泥眇.和水要措理干凈不可測處理后_樁圖3樁頭要處理平整1.5現(xiàn)場技術(shù)要求1、應通過現(xiàn)場對比測試，選擇適當?shù)腻N型、錘重、錘墊材料、傳感器安裝方式。A、傳感器安裝應安裝在樁頂面并樁頂面垂直；安裝點及其附近不得有裂縫，用耦合劑粘結(jié)時，應有足夠的粘結(jié)強度。B、傳感器安裝點當激振點位置在樁頂中心時，測量傳感器安裝位置宜為距樁中心2/3半徑處詳見示意圖。C、錘擊點與測量傳感器安裝點應避開鋼筋籠的縱筋影響。D錘擊方向應沿樁軸線方向E、應根據(jù)樁身長度、缺陷所在位置的深淺，調(diào)整錘擊

9、脈沖寬度灌注樁安裝史激振錘擊點傳感器安裝點管樁安裝2、測試參數(shù)設定應符合下列規(guī)定：A、合理設置采樣時間問隔、采樣點數(shù)、增益、模擬濾波、觸發(fā)方式等，其中增益應結(jié)合激振方式通過現(xiàn)場對比試驗確定。B、時域信號分析的時間段長度應在2L/c時刻后延續(xù)不少于5mq頻域信號分析的頻率范圍上限不應小于2000HzC、設定樁長應為樁頂測點至樁底的施工樁長。D樁身波速可根據(jù)本地區(qū)同類型樁的測試值初步設定。第6頁共11頁E、傳感器的靈敏度系數(shù)應按計量校準結(jié)果設定。3信號采集和篩選應符合下列規(guī)定：A、每根樁的檢測點數(shù)不應少于2個；樁徑大于1200mm寸，每根樁不應少于3個檢測點。B、對檢測信號應作疊加平均處理，每個檢

10、測點參與疊加平均處理的有效信號數(shù)量不宜少于3個。C、檢測時應隨時檢查采集信號的質(zhì)量，判斷采集信號是否反映樁身完整性特征。D信號不應失真和產(chǎn)生零漂，信號幅值不應超過測量系統(tǒng)的量程。E、對于同一個受檢樁，不同檢測點及多次實測時域信號具有良好重復性，則儲存于儀器中；如果測試信號一致性較差，不滿足要求，則應檢查、分析原因，增加檢測點數(shù)量，并采取相應措施，直至獲得合理信號。完成一條樁的檢測后，便可進行下一條樁的檢測。1.6資料分析將野外檢測資料傳輸于計算機中，用相關(guān)分析軟件根據(jù)一維應力波理論對檢測信號進行時域、頻域分析，判斷樁身結(jié)構(gòu)完整性。根據(jù)所測波形特性，結(jié)合樁的碎設計強度等級要求，將工程樁身結(jié)構(gòu)的完

11、整性按四類劃分：I類:樁身結(jié)構(gòu)完整；R類：樁身存在輕微缺陷，但樁身結(jié)構(gòu)完整性基本不影響樁的正常使用；田類：樁身存在明顯缺陷，應采取其它方法進一步抽檢確定其可用性；IV類：樁身存在嚴重缺陷或斷樁。2、高應變法檢測（復打檢測）2.1 檢測目的及數(shù)量高應變法適用于檢測基樁的豎向抗壓承載力和樁身完整性。檢測比例根據(jù)行業(yè)標準建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范（JGJ106-2014的相關(guān)要求，抽檢樁數(shù)不應少于總樁數(shù)的5%且不彳#少于5根。2.2 儀器設備檢測儀器采用武漢巖海工程技術(shù)有限公司制造的RS-1616K（S）型基樁動測儀。2.3 現(xiàn)場檢測要求及原理第7頁共11頁A、高應變動力試樁現(xiàn)場要求說明為了準確、高效、安

12、全地完成試驗工作，獲得可靠的試驗數(shù)據(jù)，請建設單位、施工單位嚴格按如下要求，認真做好挖孔樁和鉆、沖孔樁高應變試驗前的準備工作?，F(xiàn)場準備工作如下：1）、以樁身為中心開挖試樁樁坑，尺寸為2.5米X2.5米，坑底平整干燥。2）、用20噸檢測錘時場地條件應能夠進退場、行走50噸汽車吊車，靠近檢測樁位置提供一個10米X12米汽車吊車工作平臺面（100噸為16X14米，具體要求以現(xiàn)場踏勘為準），吊車車尾離被檢測樁中心的距離07米。3）、工地應準備好220V電源及若干樁頭墊板（尺寸0.5米X0.5米，厚度大于1.5厘米整塊模板夾板，新舊不限）。B、現(xiàn)場檢測（1）傳感器的安裝、測試時必須安裝應變計和加速度計各兩

13、只。、傳感器應分別對稱安裝在樁頂以下樁身兩側(cè)。傳感器與樁頂之間的垂直距離不宜小于2d（d為樁的直徑或邊長）。對于大直徑樁，傳感器與樁頂之間的垂直距離也不得小于1d。、安裝傳感器的樁身表面須平整，其周圍不得有缺損或斷面突變。安裝面范圍內(nèi)的材質(zhì)和截面尺寸必須與原樁身等同。、應變計中心與加速度計中心應位于同一水平面上，兩者之間的水平距離不宜大于10cm、當采用膨脹螺栓固定傳感器時，安裝時應符合下列規(guī)定。a、螺栓孔應與樁身中軸線垂直，其孔徑應與采用的膨脹螺栓尺寸匹配；b、安裝完畢后的應變計應緊貼樁身表面，初始變形不得超過規(guī)定值，測試過程中不得產(chǎn)生相對滑動。、當進行測試時，應先將傳感器引線與樁身固定可靠

14、，防止引線振動受損。（2）測試技術(shù)要求、錘擊樁頂時，重錘中軸線應與樁身中軸線基本重合。、測試前應認真仔細檢查確認整個測試系統(tǒng)處于正常狀態(tài)，儀器機殼已接第8頁共11頁地良好，并逐一核對各類參數(shù)設定值。、測試信號應有足夠持續(xù)時間，力和加速度時程曲線必須最終歸零。、測試時宜實測每一錘擊作用下樁的貫人度，為使樁周土產(chǎn)生塑性變形，單擊貫人度不宜小于2.5mm、測試時應及時檢查采集數(shù)據(jù)的質(zhì)量，并及時調(diào)整。如發(fā)現(xiàn)樁身有明顯缺陷程度加劇，應停止測試，進行檢查。、當測試僅為檢測樁身結(jié)構(gòu)完整性時，可減輕錘重，降低落距，減少樁頂錘墊厚度，但必須能觀察到樁底反射擊信號。(3)、測試步驟檢測時嚴格執(zhí)行相關(guān)檢測規(guī)范、儀器

15、操作規(guī)程，獲得準確合理的野外一手資料，儲存于測試儀器的存儲器中。具體操作如下：將傳感器安裝于平整密實的樁面上，采用重錘激振的方法獲取信號，通過檢測儀器監(jiān)測信號是否合理，如果獲得的信號滿足要求，并具重復性，則儲存于儀器中；如果測試信號不滿足要求，則檢查、分析原因，并采取相應措施，直至獲得合理信號。C、檢測原理用重錘沖擊樁頂，使樁一土產(chǎn)生足夠的相對位移，以充分激發(fā)樁周土阻力和樁端支承力，通過安裝在樁頂以下樁身兩側(cè)的力和加速度傳感器接收樁的應力波信號，應用應力波理論分析處理力和速度時程曲線，從而判定樁的承載力和評價樁身質(zhì)量完整性。假設樁為一維線彈性桿，測點下樁長為L,橫截面積為A,樁材彈性模量為E,

16、樁材質(zhì)量密度為p,樁身內(nèi)應力波傳播速度(俗稱彈性波速)為C(C2=E/P),廣義波阻抗或樁身截面力學阻抗為Z=ApC;其樁身應力應變關(guān)系可寫為：EFAE假設土阻力是由靜阻力和動阻力兩部分組成：RRsRd推導可得樁的一維波動方程：t2第9頁共11頁分析方法采用Case法和實測曲線擬合法：記沖擊速度峰對應時間為t1,t2=t1+2L/C為樁底反射對應時間，根據(jù)實測的力、速度曲線F(t)、V(t)推導可得case法判定樁的承載力的計算公式為：F(ti)ZV(ti)F(t2)ZV(t2)Rc(1Jc)()()(1Jc)()(對于等截面樁，樁頂下第一個缺陷對應的完整性系數(shù)由下式計算：F(t1)RxF(t

17、x)F(t1)F(tx)其中:F(t1)F(t1)ZV(t1)2F(tx)F(tx)ZV(tx)2Rx-缺陷點X以上的樁周土阻力;缺陷位置可根據(jù)缺陷反射波的對應時間tx由下式確定:txt1Lxc2實測曲線擬合法采用了較復雜的樁-土力學模型，選擇實測力或速度或上行波作為邊界條件進行擬合，擬合完成時計算曲線應與實測曲線基本吻合，樁側(cè)土摩阻力應與地質(zhì)資料基本相符，貫入度的計算值應與實測值基本吻合，從而獲得樁的豎向承載力和樁身完整性。3、高應變法檢測(跟樁檢測)3.1 檢測目的及數(shù)量高應變法適用于檢測基樁的豎向抗壓承載力和樁身完整性。在全面施工前利用工程樁位置進行試打樁，利用高應變動測配合測試，以取得

18、正式打樁所需的有關(guān)控制數(shù)據(jù)(沖程、最后三陣、每陣10擊平均貫入度、最后1m沉樁錘擊數(shù))。檢測比例根據(jù)行業(yè)標準建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范(JGJ106-2014和設計相關(guān)要求，抽檢樁數(shù)不應少于總樁數(shù)的3%且不彳導少于3根。3.2 檢測設備及原理第10頁共11頁檢測設備及原理與高應變法復打樁檢測相同五、質(zhì)量保證技術(shù)措施1、現(xiàn)場檢測人員必須嚴于要求、各盡職守，即時、完整、齊全、準確地填寫原始資料，并上交歸檔，當天資料當天驗收。2、抓好現(xiàn)場檢測作業(yè)的每一個環(huán)節(jié)，嚴格按照作業(yè)指導書實施現(xiàn)場檢測。3、各崗位有嚴格的分工和明確的責任。4、注重資料的整理和分析，提高檢測總體質(zhì)量效果。5、設立專門的質(zhì)量監(jiān)督體系，對檢測的全過程進行質(zhì)量監(jiān)督控制。6、堅持持證上崗的質(zhì)量責任。7、精心組織：從人員、儀器設備、試驗方法和環(huán)境等方面防止和杜絕系統(tǒng)誤差的產(chǎn)生。8、嚴格按照技術(shù)標準要求、試驗工作流程實施，切實搞好工序質(zhì)量和過程質(zhì)量控制。9、試驗前應仔細檢測儀器設備的鑒定情況、實際狀態(tài)，并由經(jīng)驗豐富、具備資質(zhì)、責任心強的人員進行操作