樁基檢測(cè)方案

樁基檢測(cè)方案一、工程概況

本工程地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)品級(jí)為丙級(jí)，采納高強(qiáng)砼（PHC）預(yù)應(yīng)力管樁，設(shè)計(jì)樁徑為Φ400×95㎜、Φ500×125㎜兩種。總樁數(shù)約770根。Φ400樁單樁豎向承載力特點(diǎn)值均為1200KN，Φ500樁單樁豎向承載力特點(diǎn)值均為2200KN。

二、檢測(cè)方法及其依據(jù)

樁基是工程結(jié)構(gòu)常用的基礎(chǔ)形式之一，屬于地下隱蔽工程，施工技術(shù)比較復(fù)雜，工藝流程相互銜接緊密，施工時(shí)稍有不慎極易出現(xiàn)斷樁等多種形態(tài)復(fù)雜的質(zhì)量缺陷，影響樁身的完整性和樁的承載能力，從而直接影響上部結(jié)構(gòu)的安全。因此，對(duì)樁基質(zhì)量的無損檢測(cè)，具有特別重要的意義。

樁基的成樁質(zhì)量通常包括兩個(gè)方面的內(nèi)容，一是樁基的承載能力；二是樁身的完整性。

1、樁基的承載能力檢測(cè)有兩個(gè)方法：一個(gè)是靜載試驗(yàn)，另一個(gè)是高應(yīng)變檢測(cè)法（即大應(yīng)變法）。靜載試驗(yàn)具有直接、可靠等優(yōu)點(diǎn)，但存在試驗(yàn)費(fèi)用高、試驗(yàn)過程長等不足；高應(yīng)變檢測(cè)法是根據(jù)土動(dòng)力學(xué)和波動(dòng)理論來推斷樁基的承載能力，它具有試驗(yàn)簡單、快速、低費(fèi)用等優(yōu)點(diǎn)，但可靠性稍差。

2、樁身的完整性檢測(cè)是通過現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)力試驗(yàn)來判斷樁身質(zhì)量，內(nèi)部缺陷的一種方法，常見的內(nèi)部缺陷有夾泥，斷裂，縮頸，混凝土離析及樁頂混凝土密實(shí)性較差等。樁身的完整性檢測(cè)主要采用低應(yīng)變檢測(cè)法（即小應(yīng)變法），它具有速度快、設(shè)備輕便、費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。目前在國內(nèi)外已廣泛的應(yīng)用。

3、結(jié)合本工程工期短，特別是基礎(chǔ)工程的節(jié)點(diǎn)工期要求特別緊張的特點(diǎn)，本工程擬采用低應(yīng)變動(dòng)力檢測(cè)法及高應(yīng)變檢測(cè)法檢測(cè)法進(jìn)行樁基的檢測(cè)。

三、低應(yīng)變動(dòng)力檢測(cè)反射波法檢測(cè)細(xì)則

（一）檢測(cè)項(xiàng)目名稱

樁基反射波法檢測(cè)。

（二）適用范圍

基樁反射波法檢測(cè)適用于檢測(cè)樁身的完整性，判定樁身缺陷的程度及位置。本方法也可對(duì)樁長進(jìn)行核對(duì)。

（三）檢測(cè)依據(jù)

基樁反射法檢測(cè)按照中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》（JGJ106-2003）（簡稱《規(guī)范》）以及廣東省標(biāo)準(zhǔn)《基樁反射波法檢測(cè)規(guī)程》（DBJ15-27-2000）的有關(guān)試樁規(guī)定進(jìn)行。

（四）抽樣方案

1、抽樣原則

（1）施工質(zhì)量有疑問的樁；

（2）設(shè)計(jì)方認(rèn)為重要的樁；

（3）局部地質(zhì)條件出現(xiàn)異常的樁；

（4）施工工藝不同的樁；

（5）除上述規(guī)定外，同類型樁宜均勻隨機(jī)分布。

2、抽樣數(shù)量

（1）柱下三樁或三樁以下的承臺(tái)抽檢樁數(shù)不得少于一根；

（2）樁基工程的抽檢數(shù)量不應(yīng)小于總樁數(shù)的20%，且不得少于10根；

（3）當(dāng)符合抽樣原則（1）~（4）款規(guī)定的樁數(shù)較多，或?yàn)榱巳媪私庹麄€(gè)工程基樁的樁身完整性情況時(shí)，應(yīng)適當(dāng)增加抽檢數(shù)量。

（五）檢測(cè)方法

1、試驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作

（1）自帶電源的儀器設(shè)備在檢測(cè)前應(yīng)及時(shí)充電，并且要保證充電的時(shí)間，避免在檢測(cè)過程中出現(xiàn)電源電量不足。

（2）檢查儀器的采集系統(tǒng)是否接觸良好、工作正常，使測(cè)試系統(tǒng)各部分之間匹配良好。

2、儀器設(shè)備

（1）檢測(cè)儀器的主要技術(shù)性能指標(biāo)應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《基樁動(dòng)測(cè)儀》（JG/T3055）的有關(guān)規(guī)定，且應(yīng)具有信號(hào)顯示、儲(chǔ)存和處理分析功能。

（2）瞬態(tài)激振設(shè)備應(yīng)包括能激發(fā)寬脈和窄脈沖的力錘和錘墊；力錘可裝有傳感器；穩(wěn)態(tài)激振設(shè)備應(yīng)包括激振力可調(diào)、掃頻范圍為10~2000Hz的電磁式穩(wěn)態(tài)激振器。

（3）本次檢測(cè)擬采用的主要儀器設(shè)備為：美國PDI公司PIT樁身完整性檢測(cè)儀。該儀器的操作及注意事項(xiàng)詳見其相應(yīng)的操作規(guī)程。

3、檢測(cè)步驟

（1）現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備

1）要檢測(cè)的樁樁面要保持平整干凈，無積水，砂土；

2）若樁頭高出地面，可直接進(jìn)行檢測(cè)；

3）若樁頭低于地面，則以樁為中心挖一個(gè)方坑，方坑大小以能讓檢測(cè)人員下去為宜；

4）若樁頭的端頭板已松動(dòng)，必須把樁頭鋸掉；

5）鋸過的樁頭的樁面要平整。

（2）數(shù)據(jù)采集與過程觀察

1）連接好PIT與加速度計(jì)傳感器，使用合適的耦合劑把加速度傳感器粘貼于樁頭之上。

2）打開PIT的POWER鍵，輸入各參數(shù)：檢測(cè)工程名稱、樁號(hào)、樁徑、樁長、檢測(cè)日期、檢測(cè)時(shí)間、波速、采集信號(hào)數(shù)、加速度計(jì)增益值等。

3）按“NEXT”鍵，進(jìn)入搜集狀態(tài)，進(jìn)行信號(hào)搜集。搜集完畢，對(duì)信號(hào)進(jìn)行挑選，存儲(chǔ)，設(shè)置放大倍數(shù)及作適當(dāng)?shù)臑V波處置。

（3）測(cè)試參數(shù)設(shè)定應(yīng)符合下列規(guī)定：

1）時(shí)域信號(hào)記錄的時(shí)間段長度應(yīng)在2L/c時(shí)刻后延續(xù)不少于5ms；幅頻信號(hào)分析的頻率范圍上限不應(yīng)小于2000Hz。

2）設(shè)定樁長應(yīng)為樁頂測(cè)點(diǎn)至樁底的施工樁長，設(shè)定樁身截面積應(yīng)為施工截面積。

3）樁身波速可根據(jù)本地區(qū)同類型樁的測(cè)試初步設(shè)定。

4）采樣時(shí)間間隔或采樣頻率應(yīng)根據(jù)樁長、樁身波速和頻域分辨率合理選擇；時(shí)域信號(hào)采樣點(diǎn)數(shù)不宜少于1024點(diǎn)。

5）傳感器的設(shè)定值應(yīng)按計(jì)量檢定結(jié)果設(shè)定。

（4）測(cè)量傳感器安裝和激振操作應(yīng)符合下列規(guī)定：

1）傳感器安裝應(yīng)與樁頂面垂直；用耦合劑粘結(jié)時(shí)，應(yīng)具有足夠的粘結(jié)強(qiáng)度。

2）實(shí)心樁的激振點(diǎn)位置應(yīng)選擇在樁中心，測(cè)量傳感器安裝位置宜為距樁中心2/3半徑處；空心樁的激振點(diǎn)與測(cè)量傳感器安裝位置宜在同一水平面上，且與樁中心連線形成的夾角宜為90°，激振點(diǎn)和測(cè)量傳感器安裝位置宜為樁壁厚的1/2處。

3）激振點(diǎn)與測(cè)量傳感器安裝位置應(yīng)避開鋼筋籠的主筋影響。

4）激振方向應(yīng)沿樁軸線方向。

5）瞬態(tài)激振應(yīng)通過現(xiàn)場(chǎng)敲擊試驗(yàn)，選擇合適重量的激振力錘和錘墊，宜用寬脈沖獲取樁底或樁身下部缺陷反射信號(hào)，宜用窄脈沖獲取樁身上部缺陷反射信號(hào)。

6）穩(wěn)態(tài)激振應(yīng)在每一個(gè)設(shè)定頻率下獲得穩(wěn)定響應(yīng)信號(hào)，并應(yīng)根據(jù)樁徑、樁長及樁周土約束情況調(diào)整激振力大小。

（5）信號(hào)采集和篩選應(yīng)符合下列規(guī)定：

1）根據(jù)樁徑大小，樁心對(duì)稱布置2~4個(gè)檢測(cè)點(diǎn)；每個(gè)檢測(cè)點(diǎn)記錄的有效信號(hào)數(shù)不宜少于3個(gè)。

2）檢查判斷實(shí)測(cè)信號(hào)是否反映樁身完整性特征。

3）不同檢測(cè)點(diǎn)及多次實(shí)測(cè)時(shí)域信號(hào)一致性較差，應(yīng)分析原因，增加檢測(cè)點(diǎn)數(shù)量。

4）信號(hào)不應(yīng)失真和產(chǎn)生零漂，信號(hào)幅值不應(yīng)超過測(cè)量系統(tǒng)的量程。

（六）異常情況處理

1、檢測(cè)過程中儀器自行關(guān)機(jī)：檢查電源供電情況。

2、檢測(cè)過程中儀器自行死機(jī)：重啟動(dòng)主機(jī)，檢查是否采集系統(tǒng)軟件出錯(cuò)。

（七）數(shù)據(jù)的處理和結(jié)果判斷

檢測(cè)數(shù)據(jù)分析標(biāo)準(zhǔn)參照中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》（JGJ106-2003）（簡稱《規(guī)范》廣州省標(biāo)準(zhǔn)〈〈基樁反射波法檢測(cè)規(guī)程〉〉（DBJ15-27-2000）的有關(guān)試樁規(guī)定進(jìn)行。

根據(jù)所測(cè)波形特性，結(jié)合樁的砼設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)要求，將工程樁身結(jié)構(gòu)的完整性按四類劃分：

Ⅰ類：樁身完整、大體完整；

Ⅱ類：樁身存在一樣性缺點(diǎn)；

Ⅲ類：樁身存在明顯缺點(diǎn)，應(yīng)采取其它方式進(jìn)一步檢測(cè)；

Ⅳ類：樁身存在嚴(yán)峻缺點(diǎn)或斷樁。

本試驗(yàn)未能詳細(xì)考慮地質(zhì)條件影響及樁土間相互關(guān)系，不能測(cè)出樁的承載力。本試驗(yàn)無法確定缺陷的具體類型，可能的缺陷形式有離析、縮徑、夾泥、裂縫、接縫等。

（八）注意事項(xiàng)

1、現(xiàn)場(chǎng)人員必須使用安全設(shè)備（如安全帽、勞保手套等）。

2、安裝傳感器時(shí)應(yīng)小心，防止拉斷。

四、高應(yīng)變動(dòng)力檢測(cè)細(xì)則

（一）檢測(cè)項(xiàng)目名稱

基樁高應(yīng)變動(dòng)力檢測(cè)法，又稱大應(yīng)變動(dòng)測(cè)法。

（二）適用范圍

高應(yīng)變動(dòng)力檢測(cè)法主要用于檢測(cè)基樁的豎向承載力和樁身結(jié)構(gòu)完整性。

（三）檢測(cè)依據(jù)

基樁高應(yīng)變動(dòng)力檢測(cè)法按照中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《基樁高應(yīng)變動(dòng)力檢測(cè)規(guī)程》（JGJ106-97）（簡稱規(guī)程）有關(guān)試樁規(guī)定執(zhí)行。

（四）抽樣方案

1、抽樣原則

（1）施工質(zhì)量有疑問的樁；

（2）設(shè)計(jì)方認(rèn)為重要的樁；

（3）局部地質(zhì)條件出現(xiàn)異常的樁；

（4）施工工藝不同的樁；

除上述規(guī)定外，同類型樁宜均勻隨機(jī)分布

2、抽樣數(shù)量

（1）進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，不應(yīng)簡單的采用隨機(jī)抽樣的方式，而應(yīng)根據(jù)打樁記錄，經(jīng)過綜合分析，抽驗(yàn)?zāi)切┕烙?jì)質(zhì)量可能較差的樁，以提高檢測(cè)結(jié)果的可靠度，減少工程隱患。

（2）進(jìn)行單樁承載力高應(yīng)變動(dòng)力檢測(cè)法例行檢測(cè)時(shí)，對(duì)工程地質(zhì)條件，樁型成樁機(jī)具和工藝相同，同一單位施工的基樁，檢測(cè)樁數(shù)不宜少于總樁數(shù)的5％，且不得少于5根。

（3）發(fā)現(xiàn)樁基工程有質(zhì)量問題，必須對(duì)樁基施工質(zhì)量做出總體評(píng)價(jià)時(shí)，應(yīng)由有關(guān)方面協(xié)商適當(dāng)增加抽檢數(shù)，一般不應(yīng)少于總數(shù)的10％，并不應(yīng)少于10根。

（五）檢測(cè)方法

1、試驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作

自帶電源的儀器設(shè)備在檢測(cè)前應(yīng)及時(shí)充電，并且要保證充電時(shí)間，以免在檢測(cè)過程中出現(xiàn)電源電量不足。

進(jìn)行測(cè)試系統(tǒng)自校試驗(yàn)，確保信號(hào)采集系統(tǒng)和傳感器能正常工作。

2、儀器設(shè)備

主要儀器為武漢巖海工程技術(shù)開發(fā)公司生產(chǎn)的RS-1616K（P）型樁基動(dòng)測(cè)儀。

（1）主要儀器設(shè)備的安裝：

1）如用儀器自帶電源，連接好主機(jī)、電纜線和傳感器；

2）外接交流電源時(shí)，則需連接穩(wěn)定的交流市電到一個(gè)AC220V-DC12V的整流器，連接整流器到主機(jī)，再連接主機(jī)、電纜線和傳感器；

3）主機(jī)直接連接直流12V電源時(shí)，電源線中的紅線連接至蓄電池的正端（+），黑線接負(fù)端（-），再連接主機(jī)、電纜線和傳感器。

（2）主要儀器設(shè)備的操作：

1）打開主機(jī)的電源開關(guān)，運(yùn)行信號(hào)采集軟件，進(jìn)入信號(hào)采集界面，輸入所檢測(cè)工程樁的工程編號(hào)、樁號(hào)、樁長、應(yīng)力波傳播速度、砼容重、樁身截面積等相關(guān)資料；

2）錘、架與樁頂對(duì)正、對(duì)中套入待檢樁頭，安裝兩組力/加速度傳感器，檢查安裝過程中兩個(gè)傳感器的A/D初偏值，這些初偏值正常應(yīng)在~+范圍內(nèi)；

3）按采集鍵/鈕，吊機(jī)起吊重力錘到預(yù)定高度后自由落下，采集得到有效的信號(hào)；

4）用打樁分析軟件分析信號(hào)，得到該樁的單樁極限承載力。

3、注意事項(xiàng)

（1）檢測(cè)前應(yīng)認(rèn)真檢查確認(rèn)整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)處于正常狀態(tài)，確認(rèn)無誤后方可開始檢測(cè)；

（2）檢測(cè)時(shí)單擊貫入度不宜少于；

（3）檢測(cè)時(shí)應(yīng)及時(shí)檢查采集數(shù)據(jù)的質(zhì)量。如果發(fā)現(xiàn)測(cè)試系統(tǒng)出現(xiàn)問題、樁身有明顯缺陷或缺陷程度加劇則應(yīng)停止檢測(cè)，進(jìn)行檢查；

（4）檢測(cè)過程中隨時(shí)注意人員、儀器設(shè)備的安全。

4、檢測(cè)步驟

（1）受檢樁的現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備。

1）預(yù)制樁的處理

用樁機(jī)的柴油錘作為沖擊設(shè)備時(shí)，需留出足夠長的樁用于安裝傳感器；用重力錘自由落錘作沖擊設(shè)備時(shí)，應(yīng)清理、平整場(chǎng)地以確保運(yùn)輸、起吊設(shè)備的能夠使用。對(duì)于樁頭有嚴(yán)重?fù)p傷的混凝土預(yù)制樁應(yīng)鋸掉損傷部分。

2）基坑開挖和樁側(cè)處理

Ф340~Ф600樁，樁頭高出地面120cm以上的須鋸掉高于地面100cm以上部份，平整樁周×地面；樁頭在地面以上80cm~120cm的平整樁周圍×地面；樁頭在地面以上不足80cm的須開挖土坑，坑底為×~×（Ф500以上預(yù)應(yīng)力管樁為×，其余為×），坑底平整堅(jiān)實(shí)，坑內(nèi)無其它樁頭或大石塊，坑底以上樁頭長為80cm。

以上準(zhǔn)備工作由負(fù)責(zé)檢測(cè)工作的技術(shù)人員或管理人員通知委托方完成，并提供檢測(cè)準(zhǔn)備工作的解釋或草圖及說明。

（2）數(shù)據(jù)的采集與過程觀察：

1）打開主機(jī)的電源開關(guān)，運(yùn)行信號(hào)采集軟件，進(jìn)入信號(hào)采集界面，輸入所檢測(cè)工程樁的工程編號(hào)、樁號(hào)、樁長、應(yīng)力波傳播波速、砼容重、樁身截面積等工程樁相關(guān)資料。

2）在樁身兩側(cè)距樁頂1~2倍樁徑或邊長處對(duì)稱安裝兩組爆破螺栓，用重力吊車起吊錘、架，錘、架與樁頂對(duì)正、對(duì)中套入待檢樁頭。在樁頭墊上一塊樁墊，宜采用膠合板、木板等材質(zhì)均勻的材料，大小能覆蓋樁頭為宜，必要時(shí)可在樁墊下鋪設(shè)一層2~3厘米厚細(xì)砂。安裝兩組力/加速度傳感器，應(yīng)變傳感器的中心與加速度傳感器的中心應(yīng)位于同一水平線上，兩者之間的水平距離不宜大于10cm，安裝面應(yīng)平整，其周圍不得有缺損或斷面突變。安裝完畢后的應(yīng)變傳感器固定面應(yīng)緊貼樁身表面，檢測(cè)過程中傳感器不得產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)。檢測(cè)安裝過程中兩個(gè)傳感器的A/D初偏值正常應(yīng)在~+范圍內(nèi)。

3）按采集鍵，吊機(jī)起吊重力錘到預(yù)定高度后自由下落，采集得到有效信號(hào)。

4）用打樁分析軟件分析信號(hào)，得到該樁的單樁極限承載力，同時(shí)分析該工程樁的結(jié)構(gòu)完整性。

（六）異常情況處理

1、檢查過程中發(fā)現(xiàn)樁頂破裂，如有必要，需要更換檢測(cè)工程樁。

2、安裝傳感器時(shí)若發(fā)現(xiàn)力傳感器A/D初值超出范圍，要拆下該傳感器，重新安裝。如拆下后發(fā)現(xiàn)該傳感器未安裝前初偏值已經(jīng)超出規(guī)定范圍，則需要更換一個(gè)新的力傳感器。

3、檢測(cè)時(shí)如果發(fā)現(xiàn)信號(hào)異常，檢查是否因重力錘未能對(duì)中引起，排除引起因素后重新驗(yàn)過工程樁。

4、如在檢測(cè)過程中發(fā)現(xiàn)傳感器進(jìn)水短路，則需待其干燥或更換新的傳感器后再進(jìn)行檢測(cè)。

（七）數(shù)據(jù)處理和結(jié)果判斷

在返回室內(nèi)后，將所有用樁基動(dòng)測(cè)分析軟件進(jìn)行CASE法和擬合分析法分析，分析后的結(jié)果直接用繪土儀打印，或以文件形式保存到軟盤，用專用打印機(jī)打印。

根據(jù)上述兩種方法的分析結(jié)果判斷該工程樁的樁身結(jié)構(gòu)完整性以及其極限承載力是否滿足設(shè)計(jì)要求。

（八）注意事項(xiàng)

1、在天氣差（如下雨）時(shí)，PDA應(yīng)放在汽車?yán)锘蚱渌姓谏w