基桩检测注意事项

基桩检测基桩检测基桩检测基桩检测注意事项注意事项注意事项注意事项（技术简讯●第四期）总师室2012201220122012年11111111月15151515日目录前言一、基桩检测的基本知识1“桩基”和“基桩”的概念2桩基检测内容3基桩检测的分类4桩基检测的方式方法二、基桩检测方法的选择三、基桩检测的基本流程1基本流程2检测方案的编制原则：3基桩完整性4基桩完整性与承载力5基桩完整性的综合判定6检测报告四、竖向抗压试验方法五、试验现场安全控制六、试验过程意外处理前言在工作检查时发现，很多基桩检测资料不能满足规范要求。近期新开工程中，地基处理采用各类桩基日益增多，特别是国外工程。桩基具有高度隐蔽性，桩基的质量问题直接危及主体结构的正常使用与安全。我们在基桩施工和检测中还存在一些误区或违反规范的现象（检测方法和抽检数量），给工程留下了较大的隐患，有些工程只做很少数量的静载试验就作为验收检验了，用不超过1%的检测结果来分析和判断整个基础工程的质量，以偏概全，遗漏工程质量问题。下面就基桩检测管理进行一下简单的讲解，望在今后的基桩工程施工和检测中加强管理，确保结构安全。一、基桩检测的基本知识1“桩基”和“基桩”的概念由数根桩的桩顶，用一刚性平台连接起来形成的整体，就称为“桩基础”，或叫“桩基”。而组成桩基础的每根桩则称为“基础桩”或“基桩”，俗称为“单桩”。基础工程的质量检测可以对桩基进行检测，也可以对每根基桩进行检测。前者用的较少，只在桩尺寸较小和桩数不多的情况下（比如某些设备下的桩基础）进行，而大量的则是对基桩的质量检测。2桩基检测内容桩基工程检测的内容，除了对桩的位置、尺寸、距离、和数量、类型核查以外，还应核查选用的施工机械、装置、能量与场地条件和工程要求，核查桩基持力层的岩土性质、埋深和起伏变化，以及桩尖进入持力层的深度，通常包括桩基强度、变形和几何受力条件等三个方面，尤其是以前者为主。1）桩基强度桩基强度检测包括桩身结构完整性和桩承载力检验。桩身结构完整性主要是指桩是否存在缩径、离析、夹泥、孔洞、沉渣过厚等施工缺陷，经常采用声波透射法、动测法和钻芯法等检测。桩的承载力检测，最传统而有效的方法就是静载荷试验法。尽管该方法费时费钱，但在工程实践中仍在普遍使用。2）桩的几何受力条件是指桩位、桩身倾斜度、接头情况、桩顶及桩尖标高等的控制。在软土地区因打桩或基坑开挖造成的桩位移或上浮时经常发生的，通常应以严格的桩基施工工艺操作来控制。必要时应对置桩过程中造成的土体变形、孔隙水压力以及相邻工程的影响进行观测。3）桩基变形桩基变形需要通过长期的沉降观测才能获得可靠的结果，而且应以群桩在长期的荷载作用下的沉降为准。一般工程只要桩身结构完整和承载力满足要求，桩尖已达到设计标高，且土层没有发生过大的隆起，就可以认为一符合设计要求。但是应当注意的是，重要工程必须进行沉降观测。3基桩检测的分类1）为设计提供依据的先期检测。例如：桩的可打性试验。在打入桩设计时，除需要满足上部结构的强度和稳定性要求，另外还需要考虑设计的桩在施工时是否能顺利施工，包括桩是否能打到设计标高，桩的停锤控制标准（贯入度控制还是标高控制），打桩过程中桩头是否开裂，是否会出现巨锤现象，选用的机械设备（包括锤重、落距、桩垫材料和厚度）是不是合理等。试桩过程中应进行高应变打桩跟踪监测，获得锤击数、桩身最大应力、能量等测试数据和深度的关系，可为工程桩选型及施工设备选择提供依据。再如，为设计提供依据的静载试验，一般情况下，工程桩尚未施工，试桩静载试验的结果可能会改变工程桩的桩长、桩数等。对于我们的总包项目，试桩用静载试验来确定其单桩竖向极限承载力时，可能会发现高于设计估算值，便可对原设计方案做适当的调整，来达到节省工程投资的目的。如果没有经过静载试桩就开始对工程桩直接施工，就会给工程带来隐患。实际承载力低于设计承载力，就可能要采取补桩、减层处理等，造成巨大的经济损失。3）施工阶段的施工监测施工监测是指在施工过程中为指导施工、监控施工质量而进行的实时或跟踪监测。例如：（1）高应变打桩检测；（2）灌注桩程控质量检测；（3）人工挖孔桩终孔桩端持力层检验；4）施工完毕后的验收检验施工完毕后的，抽样检验是否满足设计要求，对工程质量作进一步的验证，称为验收捡测。（1）初次检测；（2）扩大监测；通常，因初次抽样检测数量有限，当抽样检测中发现承载力不满足设计要求或完整性检测中Ⅲ、Ⅳ类桩比例较大时，应会同有关各方分析和判断桩基整体的质量情况，如果不能得出准确的判断，为补强或设计变更方案提供可靠的依据时，应扩大监测。若初次检测已经基本查明质量问题的原因所在，则不应盲目的扩大监测。（3）验证检测按监测方法的准确可靠程度和直观性高低，用“高”的检测方法来弥补“低”的检测方法的不确定性或复核“低”的结论，称为验证检测。（4）施工阶段或使用阶段的监定检测（略）。需要强调的是：当单桩承载力或钻芯法抽样结果不满足设计要求时，不得擅自对不合格桩进行处置，必须分析原因，并经确认后扩大抽检数量。再就是静载试验检测桩承载力没有达到设计要求时，扩大抽检不应采用高应变检测作为依据。采用“间接”的方法来进行复验是不适宜的。4桩基检测的方式方法一般是指对桩身的完整性和单桩的承载力两方面的检测，进而到整个桩基的检测与评定。按检测内容分，共有以下七种检测方法，即单桩竖向抗压静载试验、单桩竖向抗拔静载试验、单桩水平静载试验、钻芯法、低应变、高应变法、声波透射法。下面就简单介绍这七种检测方法的作用和检测目的。1111）单桩竖向抗压静载试验主要是指桩顶部逐级施加竖向压力，观测桩顶部随时间产生的沉降，以确定相应的单桩竖向抗压承载力的试验方法。检测的目的：确定单桩竖向抗压极限承载力；判定竖向抗压承载力是否满足设计要求；通过桩身内力以及变形测试、测定桩侧、桩端阻力；通过动静对比，验证高应变法的单桩竖向承载力检测结果；桩身完整性类别的验证检测；确定桩的轴向反力系数。2222）单桩竖向抗拔静载试验是指在桩顶部逐级施加竖向上拔力，观测桩顶部随时间产生的上拔位移，以确定相应的单桩竖向抗拔承载力的试验方法。检测的目的：确定单桩竖向抗拔极限承载力；判定竖向抗拔承载力是否满足设计要求；通过桩身内力及变形测试，测定桩的抗拔摩阻力；桩身完整性类别的辅助判断。3333）单桩水平静载试验是指在桩顶部逐级施加水平推力，观测桩顶部随时间产生的水平位移，以确定相应的单桩水平承载力的试验方法。检测的目的：确定单桩水平临界和极限承载力，来推定土的抗力参数；判定水平承载力是否能满足设计要求；通过对桩身的内力及变形的测试，来测定桩身弯矩，推算桩侧土压力；桩身完整性类别的判断。4444）钻芯法用钻机钻取芯样以检测桩长、桩身缺陷、桩底沉渣厚度，以及桩身混凝土的强度、密实性和连续性，判定桩端岩土性状的方法。检测的目的：检测灌注桩桩长、桩身混凝土强度、桩底沉渣厚度，判断或鉴别桩端岩土性状，判定桩身完整性类别，可为选择承载力验收监测的受检桩提供参考。5555）低应变采用低能量瞬态和稳态激振方式在桩顶激振，实测桩顶部的速度时程曲线或速度导纳曲线，通过波动理论分析或频域分析，对桩身完整性进行判定的检测方法。检测目的：检测桩身缺陷及其位置，判断桩身完整性类别；可为选择承载力验收监测的受检桩提供参考；推算单桩运动刚度。6666）高应变法用重锤冲击桩顶，实测桩顶部的速度和力时程曲线，通过波动理论分析，对单桩竖向承载力和桩身完整性进行判定的检测方法。检测目的：判定单桩竖向抗压承载力是否满足设计要求；检测桩身缺陷及其位置，判断桩身完整性类别；分析桩侧和桩端土阻力；通过初打及复打，获取单桩承载力时间效应系数；桩工机械的性能监控，选择沉桩设备与工艺参数；临测预制桩打入时的桩锤效率与桩身效应，为选择工程桩的桩型、桩长和桩端持力层提供参考。7777）声波透射法在预埋声测管之间发射并接受声波，通过实测声波在混凝土介质中传播的声时、频率和波幅衰减等声学参数的相对变化，对桩身完整性进行检测的方法。检测目的：检测灌注桩桩身缺陷及其位置，判定桩身完整性类别；可为选择承载力验收监测的受力桩提供参考；检测桩身混凝土的均匀性。二、基桩检测方法的选择由于桩基属于隐蔽工程，很难直观恢复其实际状态，加上检测结果的片面性和检测方法的间接判断性，存在很多争议和问题。每种桩基检测方法一定的适用范围，因此，基桩检测应根据地区特点，选择多种检测方法，互相印证，综合评价，避免以偏概全，造成误判。尽管桩基检测方法多种多样，但各自均有其优劣性，且具完整的反映桩基实际情况还有相当一段距离。各个检测手段需要配合使用，利用各自的特点和优势，按照实际情况，灵活运用各种方法，才能够对基桩进行全面准确的评价。从工程的可靠性出发，建议采用综合的桩基检测方法来评价桩基工程。即：第一步普查，采用动力方法的简便低应变法，对整个工程的全部工程桩进行无损的桩身质量检查，称为普查；第二部详查，对普查发现存在严重缺陷的工程桩进行动力的高应变详细检查，初步确定单桩的承载力；第三步在普查和详查的基础上，对承载力合格与不合格的工程桩，按静力试桩的规范抽样进行静压试验，最终给出各工程桩的承载力，并对不合格的装进行补强处理与相应的检测。《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2003规定：“对同一条件的桩，检测数量不应少于3333根，且不宜小于总桩数的1%1%1%1%”。可见用不超过1%的检测结果来分析和判断整个基础工程的质量，难免以偏概全，遗漏工程质量问题。不同基桩检测方法的典型属性低应变检测高应变检测静动法试验静载试验重锤质量0.5~5kg2000~10000kg2000~5000kgN/A峰值应变2~10μs500~1000μs1000μs1000μs峰值速度10~40mm/s2000~4000mm/s500mm/s10-3mm/s峰值力2~20kN2000~10000kN2000~10000kN2000~10000kN力持续时间0.2~2ms5~20ms50~200ms107ms桩加速度50g500g0.5~1.0g10-4g桩位移0.01mm10~30mm50mm＞20mm相对波长0.02~0.11.010108三、基桩检测的基本流程1监测方案的编制流程桩基检测方案应有检测单位、监理单位（或建设单位）会同勘察、设计、施工单位共同确定。根据检测前期的调查结果和确定的检测目的，选择检测方法，指定检测方案。检测方案已包含以下内容：工程概况、检测方法及其依据的标准，抽样方案、所需的机械或人工配合，试验周期，安全、环境管理措施等。有时检测方案还需要与委托方或设计方共同研究确定，检测前应对仪器设备检查调试。在实际检测执行程序中，由于不可预见的原因，都可能导致使原检测方案中的抽检数量、受检桩位、检测方法发生变化。总之，检测方案并非一成不变，可根据实际情况动态调整。2检测方案的编制原则：1）随机抽检与重点检查相结合，高、低应变动测与静载试验、取芯等方法结合。2）一般情况是先做动测（或声波透射法），在分析动测结论的基础上进行钻芯法和静载检测，查清桩的结构完整性和承载力。3）检测时综合考虑建筑物荷载的分布、地质情况、施工方法等，还应审查施工单位至少提前24h通知检测单位和监理单位检测单位监理单位龄期及休止期满足要求是前期准备现场检测（施工、监理人员在场）计算分析结果评价正式检测报告调查、资料收集编制检测方案设备、仪器检定扩大检测、验证检测中间成果报告合格监理确认下一道工序现场测试完成后24h内否基桩检测流程图施工记录、工程进度等。4444）受检桩位应按以下原则确定：（1）桩基的承载力检测，应首选成桩质量较差的基桩；（2）当采用两种或两种以上检测方法进行成桩质量监测时，应依据前一种试验方法的检测结果选择成桩质量差的基桩。（3）选择对施工质量有怀疑的桩；（4）选择设计方面认为重要的桩；（5）选择岩土特性复杂可能影响施工质量的桩；（6）选择代表不同施工工艺和不同施工单位的桩；（7）同类型的桩宜均匀分布。《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2003第3.5.3条文规定：单桩承载力检测应明确给出