单桩抗拔静载试验检测方案

二、目录一、工程概况...............................................2二、编制依据...............................................3三、基桩低应变检测.........................................4四、桩基抗压静载检测.......................................5五、单桩抗拔静载试验.......................................8六、超声波检测.............................................9七、钻芯法检测............................................10八、基桩检测汇总..........................................12九、广州工程质量安全检测中心简介......................96十、中心检测服务承诺.....................................142一、工程概况黄埔花园三A0～A4栋为框架－剪力墙结构，地下室一层，地上16～18层，地基基础设计等级为乙级，基础采用φ500静压预应力管桩（PHC）及钻孔灌注桩，静压高强预应力管桩，总数约为1686根桩长约8～15m，单桩竖向承载力特征值为1800kN，抗拔承载力特征值为200KN。钻孔灌注桩约为351根，桩为端承桩，桩端支承岩为中风化砾砂岩和花岗岩，岩石的天然状态单轴抗压强度为8900kPa，桩径为约700～1600mm。根据有关规范及文件要求，结合工地实际情况，初步确定检测内容如下：对PHC桩采用低应变及抗压静载及抗拔静载检测；对钻孔灌注桩采用低应变、超声波及钻芯法检测，现制定检测方案如下：二、编制依据本次试验依据如下：（1）国家行业标准《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106－2003）；（2）国家行业标准《建筑基桩技术规范》（JGJ94－94）；（3）粤建科[2000]137号文、穗建筑[2001]395号文及委托方提供的设计图纸等三、基桩低应变检测3.1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，并为其它方法的进一步检测提供依据。3.2检测依据及数量规定本次试验按照中华人民共和国行业标准《建筑桩基检测技术规范》（106－2003）及粤建科[2000]137号文及穗建筑[2001]395号文等有关标准及规定，PHC桩低应变检测数量应符合下列要求：①三桩或三桩以下承台每承台不得少于1根，②设计等级为甲级或地质条件复杂、成桩质量可靠性较低的灌注桩，抽检数量不应少于总桩数的30%，且不得少于20根；其他基桩工程的抽检数量不应少于总桩数的20%，且不应少于10根。对于钻孔灌注桩，低应变检测数量不少于总桩数的70%。3.3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。受检桩桩头必须相对高于桩周土（送桩），桩面打扫干净，若桩头没有法兰盘，必须在桩顶面打磨出三个平整点。检测使用的仪器为美国PDI公司生产的P.I.T桩身完整性测试仪（V型，SN#2197C），基桩反射波法测试处理系统示意图见图1。桩身完整性检测仪参数设定数据处理信号输入结果输出图1基桩反射波法测试处理系统示意图3.4基本原理基桩反射波法检测桩身结构完整性的基本原理是：通过在桩顶施加激振信号产生应力波，该应力波沿桩身传播过程中，遇到波阻抗变化界面（如蜂窝、离析、缩径、夹泥、断裂等桩身缺陷）和桩底面时，将产生反射波，检测分析反射波的到时、幅值和波形特征，就能判断桩的完整性。假设桩为一维线性弹性杆，其长度为L，横截面积为A，弹性模量为E，质量密度为ρ，弹性波速为C（C2=E/ρ），广义波阻抗为Z=ACρ，土阻力为R，推导可得桩的一维波动方程：计算机绘图仪传感器锤桩身假设桩身中某处波阻抗发生变化，当应力波Vi从介质Ⅰ（波阻抗为Z1）进入介质Ⅱ（阻抗为Z2）时，将产生反射波Vr和透射波Vt。它们与波阻抗的关系如下：令桩身质量完好系数β＝Z2/Z1,则有根据桩身缺陷反射波的幅值定性确定桩身缺陷的严重程度；根据反射波的到时tx由下式确定桩身缺陷位置：xxtCL213.5评判标准检测按照广东省标准《基桩反射波法检测规程》（DBJ15－27－2000）中的有关规定进行。根据实测波形特征对桩身结构完整性分类的一般依据见表1。桩身结构完整性分类表表1类别桩身结构完整性定义波形特征Ⅰ桩身结构完整。无缺陷反射波、或有扩颈反射波，有明确（正常）的桩底反射信号，波速正常。Ⅱ桩身存在轻微缺陷，但桩身结构完整性基本不影响桩的正常使用。缺陷反射波幅值小，有明确（正常）的桩低反射信号，波速正常。Ⅲ桩身存在明显缺陷，应采用其它方法进一步抽检确定其可用性。1、缺陷反射波幅值较大、桩底反射不明显。2、嵌岩桩桩反射波与入射波相位相同。3、波速不正常。Ⅳ桩身存在严重缺陷或断桩。1、缺陷反射波幅值大。2、周期性缺陷反射波。桩身存在缺陷的基桩，可能会影响正常使用功能，如可能影响竖向承载力、ARxuctu222221211itirVVVV水平承载力、桩的耐久性或导致不均匀沉降等。在正常情况下，Ⅰ、Ⅱ类桩的桩身结构完整性可满足使用要求；Ⅲ类桩应采用其它方法进一步抽检，并根据实际工作情况确定是否可用；Ⅳ类桩应进行工程处理并进一步检测确定严重缺陷或断桩以下部位桩身质量是否正常。四、桩基抗压静载检测4.1检测目的本次试验主要对单桩的竖向抗压承载力是否满足设计要求。4.2检测依据及数量规定本次单桩竖向抗压承载力检测的主要依据及标准为：根据规范要求，PHC桩单桩竖向抗压静载力检测数量在同一条件下不应少于3根，且不宜少于总桩数的1%；当工程桩总数在50根以内时，不应少于2根。4.3检测前的准备工作在单桩静载检测前，应做好以下几项：1）委托方应联系设计方、监理方及施工方等方面，根据工程情况及施工情况确定试验桩位。且该桩应具有完整桩帽。不宜高出或低于试验地面0.3m。2）由于本次试验吨位比较大，需要大型车辆运输压重试块，因此临时路面需有足够承载力，否则，需要用碎石或石粉铺设临时路面。3）桩基施工完成与静载检测之间的时间间隔不宜少于下表中规定的时间。土的类别间隔时间（天）砂土7粉土10黏性土非饱和15饱和254.4检测设备本次试验采用武汉岩海工程技术开发公司生产的全自动桩基静载测试分析系统（主要由主机、中继器、控载箱、位移传感器、压力传感器/力传感器等组成）采集数据，采用压重平台反力装置，利用不小于预定最大试验荷载值的1.2倍（含钢梁重）的混凝土试块提供反力，采用壹个YQ－600型（广州广重机电设备工程公司生产）的油压千斤顶加压，利用两个位移传感器测量位移，压力传感器测定压力。试验所用的仪器、仪表均经计量检定部门检定合格，并在有效期内。试验装置示意图如图2所示。图2基桩竖向静载示意图4.5检测技术要点本次试验，单桩最大试验荷载取设计荷载的2倍，采用快速维持荷载法，即一般每隔1小时加一级荷载。试验要点如下：1、共分不低于10级进行加载，每级加载量为要求的最大试验荷载的1/10，第一级按2倍分级荷载加荷。2、每级荷载施加后维持1h，按第5、15、30min测读桩顶沉降量，以后每隔15min测读一次。3、测读时间累计为1h时，若最后15min时间间隔的桩顶沉降增量与相邻15min时间间隔的桩顶沉降增量相比未明显收敛时，应延长维持荷载时间，直至最后15min的沉降增量小于相邻15min的沉降增量为止。4、出现下列现象之一时，可终止加载试验：（1）某级荷载作用下，桩的沉降量为前一级荷载作用下沉降量的5倍，当桩顶沉降能相对稳定且总沉降量小于40mm时，宜加载至桩顶总沉降量超过40mm。（2）当荷载－沉降曲线呈缓变型时，可加载至桩顶总沉降量60mm～80mm；在特殊情况下，可根据具体要求加载至桩顶累计沉降量超过80mm。土岩桩试土岩千斤顶承台座基准梁磁力座位移传感器承台座载荷（3）总加载量已达到原定最大试验荷载。5、卸载与卸载沉降观测：每级卸载值为每级加载值的2倍。每级卸载后隔5、10min各测读一次残余沉降，即可卸下一级荷载，全部卸载后，读数时间不少于1小时。6、单桩竖向极限承载力可按下列方法综合分析确定：（1）根据沉降随荷载变化的特征确定：对于陡降型Q～s曲线，取其发生明显陡降的起点对应的荷载值。（2）根据沉降随时间变化的特征值确定：取s～Lgt曲线尾部出现明显向下弯曲的前一级荷载值。（3）对于缓变型Q～s曲线可根据沉降量确定：宜取s＝40mm对应的荷载；当桩长大于40m时，宜考虑桩身弹性压缩量；对于直径大于或等于800mm的桩，可取s＝0.05D（D为桩端直径）所对应的荷载值。当按上述四款判定桩的竖向抗压承载力未达到极限时，桩的竖向抗压极限承载力应取最大试验荷载值。五、单桩抗拔静载试验5.1检测目的本次试验主要对单桩的竖向抗拔承载力是否满足设计要求。5.2检测数量规定根据规范要求，单桩竖向抗压承载力检测数量不应少于抗拔桩总数的1%，且不少于3根，应委托方的要求：φ500管桩进行抗压静载试验极限荷载为400kN。5.3检测前的准备工作在单桩静载检测前，应做好以下几项：1、委托方应联系设计方、监理方及施工方等方面，根据工程情况及施工情况确定试验桩位。2、在抗拔试验前宜用低应变法检测桩的完整性；对有接头的预制桩，应验算接头强度3、在待测PHC桩中心插入3φ28钢筋（Ⅱ级钢，扎在一起，插入管口深度图3PHC桩抗拔示意图约1.50m，外露钢筋约1.50m左右），浇注C40混凝土，捣实。待混凝土达到100%强度，即可开始检测。4、由于桩基施工完成与静载检测之间的时间间隔不宜少于下表中规定的时间。土的类别间隔时间（天）砂土7粉土10黏性土非饱和15饱和255.5检测设备本次试验采用地面提供反力，用上海千斤厂生产的油压千斤顶加压，机械压力表测定压力，量程为50mm的百分表测定上拔量。试验所用的仪器、仪表均经计量检定部门检定合格，并在有效期内。试验装置示意图如图3所示。5.6检测技术要点本次试验，单桩最大试验荷载为设计值的2倍，采用慢速维持荷载法。试验要点如下：土岩土岩管桩基准梁磁力座支撑墩钢梁百分表千斤顶预埋钢筋1、共分10级进行加载，每级加载量为要求的最大试验荷载的1/10，第一级按2倍分级荷载加载。2、每级加载后，隔5、10、15、15、15min各测读一次桩顶沉降量，以后每隔30min测读一次。3、试桩上拔量相对稳定标准：每一小时内的桩顶上拔量不超过0.1mm，并连续两次（从分级荷载施加后第30min开始，按1.5h连续三次每30min的沉降观测值计算），当桩顶上拔速率达到相对稳定标准时，可施加下一级荷载。4、出现下列情况之一时，可终止加载试验：（1）某级荷载作用下，桩顶上拔量为前一级上拔荷载作用下的上拔量的5倍；（2）按桩顶上拔量控制，当累计桩顶上拔量超过100mm；（3）按钢筋抗拉强度控制，桩顶上拔荷载达到钢筋强度标准值的0.9倍；（4）总加载量已达到原定最大试验荷载。5、卸载与卸载沉降观测：每级卸载值为每级加载值的2倍。每级卸载后隔15、15、30min各测读一次残余上拔量，即可卸下一级荷载，全部卸载后，读数时间不少于1小时。6、单桩竖向极限承载力可按下列方法综合分析确定：（1）根据上拔量随荷载变化的特征确定：对于陡变型Q～s曲线取Q～s曲线发生明显陡升的起始点对应的荷载值（2）根据上拔量随时间变化的特征值确定：宜取s～Lgt曲线斜率明显变陡或曲线尾部明显弯曲的前一级荷载值。（3）当在某级荷载作用下抗拔钢筋断裂时，取其前一级荷载值。（4）当受检桩在最大上拔力荷载作用下，未出现上述三种情况时，单桩抗拔极限承载力取大于或等于最大试验荷载值。（5）单桩抗拔承载力特征值