钢筋混凝土灌注桩检测方案

编号：

NHWB-

钢筋混凝土灌注桩检测方案

编制：

审核：

审批：

公司 项目部

2O14年3月21日

目 录

第一章 概述 ..................................................................................................................... - 1 - 第二章 检测工作内容 ..................................................................................................... - 1 - 第三章 检测依据的规范标准 ......................................................................................... - 2 - 第四章 检测方法及基本原理 ......................................................................................... - 2 -

4.1基桩单桩静载试验检测 ...................................................................................... - 2 - 4.2基桩桩身完整性（低应变法）检测 .................................................................. - 6 - 4.3桩身混凝土质量、桩底沉渣检测(钻芯法) ...................................................... - 7 - 第五章 检测仪器设备 ................................................................................................... - 11 -

5.1基桩单桩静载试验检测仪器设备 .................................................................... - 11 - 5.2基桩桩身完整性检测仪器设备 ........................................................................ - 11 - 5.3桩身混凝土钻芯仪器设备 ................................................................................ - 11 - 第六章 检测结果的处理与判定 ................................................................................... - 12 -

6.1基桩单桩静载试验 ............................................................................................ - 12 - 6.2基桩桩身完整性检测 ........................................................................................ - 12 - 6.3桩身混凝土钻孔取芯检测 ................................................................................ - 13 -

第一章 概述

其中综合楼工程采用砼钻孔灌注桩基础，采用旋挖桩、冲孔桩桩机施工，布置有桩径d600、d1000 两种，混凝土强度等级为C30，桩端要求进入中风化泥质粉砂岩不少于5米。长34-42米 约3300根(以上数据为概算数据)。为了检验工程基桩单桩竖向承载力和基桩的桩身质量特制定本检测方案。

第二章 检测工作内容

车辆段工程按设计图纸要求、低应变检测数量为总桩数的20%，每个承台至少一根，两承台及单桩承台应全做，且总数不能少于10根。

所有的检查（包括静载荷试验、低应变）均应在桩身强度达到设计要求后方能进行。

开始静载试验时，钻孔灌注桩单桩龄期至少应在混凝土浇捣完成后28天以上。

单桩静载荷试验、检测方法及检测报告均应按《建筑地基基础设计规范》（GB5007-2011）和《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2003）中的相关要求进行。

试桩时需密切注意施工控制和泥浆配合比，严防塌孔现象，并完整记录在案，为工程桩施工做好必要准备。

低应变检测的桩，当桩身质量为IV类桩时，应判定为废桩；当为III类桩时，可由设计单位会同甲方、监理公司及质检部门任意指定若干根桩采用静载荷试验或其他有效方法进行检测。对于II类桩，检测单位应指明桩身缺陷的位置及缺陷程度，以便设计院处理。

工程桩验收合格并经设计人同意后方能进行下一道工序施工。 回填采用2:8的级配良好粘土，每层厚度不大于300mm,压实系数不小于0.94,遇有淤泥的地方，应及时清除，然后进行回填。

第三章 检测依据的规范标准

3.1《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2003）； 3.2《建筑地基基础设计规范》（GB5007-2011）； 3.3《建筑地基处理技术规范》（JGJ 79－2002）；

3.4《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB 50202－2002）； 3.5《建筑地基基础检测规范》（DBJ15-60-2008）； 3.6《建筑基桩检测技术规范》（JGJ 106－2003）； 3.7《建筑桩基技术规范》（JGJ 94－2008）； 3.8《公路桥涵施工技术规范》（JTJ/TF50-2011）； 3.9《岩石工程勘察规范》（GB 50021-2001）。

第四章 检测方法及基本原理

4.1基桩单桩静载试验检测

4.1.1试验前的准备工作

4.l.1.1 试验前应明确：数量、最大加载量、试验日期、地点及特殊要求等。

4.1.1.2了解试验现场情况：包括试验桩的位置、进退场道路、场地平整、电源及障碍物。

4.1.1.3应按规范规定收集必要的资料，主要包括： （1）试验桩的平面位置、编号：

（2）试验桩的设计参数（桩径、桩长、设计承载力）； （3）试验桩的施工记录；

（4）试验桩场地的工程地质资料。 4.1.1.4制定试验方案。 4.1.1.5桩头处理。

（1）应凿除桩顶胶结较差部分，抹平顶面。

4.1.1.6复合地基承载力试验采用的承压板面积不应小于0.5m2。

4.1.1.7复合地基承载力试验的试验基坑宽度不应小于承压板宽度或直径的三倍。应保持试验土层的原状结构和天然湿度。宜在拟试压表面用粗砂或中砂找平，其厚度不超过20mm。

4.1.1.8必要时应开挖操作坑道，坑道要求稳固、不塌方。保证操作人员安全。

4.1.1.9 根据现场试验具体要求，合理配置仪器设备和检测人员，并配置必要计量工具和有关记录表格。

4.1.1.10合理安排运输队伍和堆载设备安装人员。

4.1.1.11检查试验环境条件：检查场地道路是否能行走吊车和平板车，试验场地是否平整，检查操作坑道的开挖情况和稳固性。

4.1.1.12检查加载架是否按最大加载量的要求配置，加载架的安全性是否满足试验桩要求；检查堆载队伍和运输设备。

4.1.2 仪器设备 4.1.2.1主要仪器设备

（1）软基处理的单桩承载力试验：千斤顶、油泵、百分表、压力表、钢平台、基准梁、表座、垫板等。

（2）复合地基承载力试验：同上 4.1.2.2 主要仪器设备的安装 （1）安装支承墩：

支承墩的宽度：应根据支承墩底部的地基土承载力和最大试验荷载综合确定，一般不应小于0.5m，必要时应对地基土承载力进行验算。支承墩与试验桩的距离应满足规范要求，即大于等于4d且不小于2m。

（2）安装加载装置：

①加载装置的安装应严格按照从主梁→次粱→加载架的顺序进行，架设时应由检测项目负责人现场指挥，经检查认可后进行下一工序；

②各项定位、对中、水平等工作应指定专人负责；

③各工序操作过程应由专人负责安全（包括支撑系统），最后由检测项目负责人检查认可。

（3）安装基准梁：

①打设基准桩，试验桩与基准桩的距离大于等于4d且不小于2m，基准桩与支承墩的距离大于等于4d且不小于2m；

②基准梁的安装要求一端固定一端自由，基准粱安装完毕后要保护好，不得碰撞。

（4）安装载重物：

①载重物堆放时应保持整齐、平稳、防止倾斜及滑落，堆载量应一次性堆载到最大试验荷载的1.2倍。

②整个系统安装完成后，由试验负责人最后检查确认正常才可进行仪器安装。

（5）其它：

应检查试验场地的电源是否满足试验要求，应明确测试区域范围，悬挂警示标牌；整个系统安装完成后，由检测项目负责人最后检查确认正常才可开始试验。主要仪器设备的操作及注意事项见相应的操作规程。

4.1.3检测步骤和方法 4.l.3.1 测试程序

（1）根据试验桩要求或验收要求确定最大试验荷载，总加载量不宜少于设计要求值的两倍。

（2）确定荷载分级：每级加载为预估极限荷载的1／10～l／15，计算每级荷载的大小。加载等级可分为8~12级。

（3）根据千斤顶的标定曲线计算好各级荷载下油压表读数。确定试验加载方式。

（4）采用慢速维持荷载法，即逐级加载，每级荷载达到相对稳定后加下一级荷载，试验桩直到试验桩破坏，工程桩直到最大试验荷载，然后分级卸载到零；快速维持荷载法，即一般每隔一小时加一级荷载。

（5）试验加载：按分级加荷量和油压表读数分级加载，第一级可按2倍分级荷载加荷。采用快速维持荷载法时，每级加荷时间到1小时后可加下一级荷载；采用慢速维持荷载法时，在每级荷载作用下，桩的沉降量在每小时内小于0.1mm时，可加下一级荷载。

（6）终止加载

《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》（JTJ 017—96）执行时，当出现下列情况之一时，即可终止加载：垂直变形s急剧增大，土被挤出或压板周围出现明显的裂缝；总加载量已为设计要求值的两倍以上；累计的垂直变形量已大于压板宽度的10%。

参照《建筑地基基础设计规范》（GB 5007－2011）执行时，当出现下列情况之一时，即可终止加载：当荷载一沉降（Q—s）曲线上有可判定极限承载力的陡降段，且桩顶总沉降量超过40mm：桩顶总沉降量达到40mm后，继续增加二级或二级以上荷载仍无陡降段；基桩破坏。

（7）试验卸载：当加荷程序执行完成后，加载转为卸载：每级卸载值为加载值的两倍，每级卸荷维持时间为1小时.

4.1.3.2数据记录

（1）按桩基静载试验数据记录表进行记录。 （2）应记录千斤顶、百分表和压力表的编号。 （3）加载荷前记录百分表读数。

（4）每级加载后，隔5、10、15min各测读一次，以后每隔15min读一次，累计一小时后，每隔半小时读一次。

（5）每级卸载后隔15min测读一次残余沉降，读两次后，隔30min再读一次。全部卸载后，隔3至4h再读一次。

（6）原始数据在书写时或统计时发生错误，检测人员应在该数据上划上双横线，然后在上面重新书写数据，并签名。

（7）试验完毕后检测人员必须在记录上签名，并由检测负责人校核签名。

4.1.4异常情况处理

4.1.4.1为防止工地发生停电情况，应配备手动油泵或发电机，确保试验正常进行。

4.1.4.2如发生漏油情况，先对系统进行检查，轻微的要经常进行补载，严重的要更换配件，以保证试验数据的准确性。

4.1.4.3如试验装置发生倾斜，应重新合理分布堆载重物，严重的应卸载重新安装（或吊装）。

4.1.4.4当桩静载试验加载中，桩身突然下沉过大时，应首先检查加载设备、沉降量测试系统有无异常。确定是桩身破坏的，应在原始记录中详细说明。

4.1.4.5在桩静载试验中，中途因故停止试验后，恢复试验时，应先加载至前一级荷载，稳定后继续进行试验。同时应在原始记录中，详细说明试验中断原因、起止时间、处理过程等。

4.1.4.6试验加载中未加载到最大试验荷载，试验满足终止加载条件时，应立即通知委托方及有关单位共同处理。

4.1.5检测过程注意事项

4.1.5.1试验加载时，沉降量增加，油压可能降低，要随时进行补压（人工操作时）。

4.1.5.2在工地现场检测时，出现质量事故，无论是否已妥善处理，均应向检测负责人或室主任报告，并同时将事故过程详细记入原始记录。

4.1.5.3安全措施须按安全操作规程执行。 4.2基桩桩身完整性（低应变法）检测

基桩桩身完整性检测采用低应变反射波法。具体实施按中华人民共和国行业标准JGJ 106-2003《建筑基桩检测技术规范》有关规定进行。在检测前对所需检测的基桩必须做好测前处理，凿除桩头浮浆至坚硬的混凝土层，清除浮渣及松动的混凝土，凿平修平桩头，所检测的基桩桩头必须平整。同时对仪器设备进行检查，性能正常方可使用。检测时将传感器稳固地安置在桩头上，连接好仪器，用手锤或棒锤对桩头进行竖向激振，并通过测试仪器采集 由于检测所施加的锤击力是一个相对较短暂的脉冲力，桩顶受到锤的冲击后，冲击能量是以波动形式传至桩底（这种波动可用一维波动方程来描述）。通过安装在桩顶附近桩身两侧传感器的检测，经仪器记录放大、滤波和计算机软件分析处理，可以观察到应力波在桩身中的传播过程。因此，可以运用一维波动方程对桩身阻抗和土阻力进行分析和计算，推算桩周土阻力分布（包括静阻力和动阻力）和土的其他力学参数；在充分的撞击力作用下，就能获得岩土对桩的极限阻力。然后利用实测时域波形曲线采用CAPWAP法分析计算单桩极限承载力。

CAPWAP法的基本思路是从实测的力波或速度波曲线中任选一条，并参考地质资料，设定一组桩身阻抗、土阻力及其它桩土参数，将土阻力分配到桩周和桩端，进行相应的波动计算，求出另一条曲线，使计算波形和实测波形拟合，若两者不吻合，则重新调整参数，反复迭代计算，直到两者吻合程度满意为止，最终求得单桩竖向极限承载力。在一定条件下，根据上述分析计算的结果完成模拟的静力计算，推断相应的静力载荷试验下的P～S曲线。

实测曲线拟合法的基本原理与计算步骤是：

1、从试验实测的曲线中选取合理的实测信号，确定波速平均值；

2、根据工程地质勘察报告和施工记录，假定桩和土的力学模型及其模型参数；

3、利用实测的速度（或力、上行波、下行波）曲线作为输入的边界条件，通过波动方程数学求解，反算桩顶的力（或速度、下行波、上行波）曲线；

4、如果计算的曲线与实测的曲线不吻合，说明假设的模型及参数不合理，将有针对性地调整桩土模型及参数再行计算，直至计算曲线与实测曲线的吻合程度良好，从而求得单桩竖向极限承载力。记录激振所产生的信号。每一根被检测的单桩均应进行二次及以上重复测试。出现异常波形应在现场及时研究，排除影响测试的不良因素后再重复测试。重复测试的波形与原波形应具有相似性。

基桩低应变法检测反射波法的基本原理是，在桩身顶部进行竖向激振，激振所产生的弹性波沿着桩身向下传播，当桩身存在明显波阻抗变异的界面时，如桩底、断、裂桩和严重离析等部位，或桩身截面积变化，如缩径、扩径部位，将产生反射波。经测试仪器接收放大、滤波和数据处理，可识别来自桩身不同部位的反射信息。依据检测结果波列图中的入射波和反射波的波形、相位、振幅、频率及波的到达时间等特征进行分析，判定桩身的完整性。

4.3桩身混凝土质量、桩底沉渣检测(钻芯法)

4.3.1试验前的准备工作

4.3.1.1了解试验现场情况：包括检测桩的位置、道路、场地平整、水、电源及障碍物。

4.3.1.2应按规范规定收集必要的资料并记录于《桩基钻芯检测见证签认表》，主要包括：

（1）检测桩的平面位置、桩号； （2） 设计、施工、监理、监督单位；

4.3.1.3检测桩的设计施工资料（桩型、桩径、桩长、设计承载力）； 4.3.1.4 检测桩场地的工程地质资料。

4.3.1.5 对于仲裁检测或重大检测项目，或委托方有要求时，应制定检测方案。

4.3.1.6 根据现场检测具体要求，合理配置仪器设备和检测人员，并配置必要的计算工具和有关表格。

4.3.2仪器设备 4.3.2.1主要仪器设备 （1）XY—1A型钻机。

（2）10l mm单动双管金刚石钻具。 4.3.2.2主要仪器设备的安装 （1）设备安装及钻前准备：

钻探设备的安装必须稳固、精心调平，各部固定螺栓要拧紧，传动系统要相应对线，确保施工过程不发生倾斜、移位：

钻探设备安装定位后，钻机的立轴中心、天车前缘切点与桩计划开孔中心点必须在同一条铅垂线上；

设备安装后，必须进行试运转，在确认正常后方能开钻；

应具备冲洗液循环系统，循环系统必须离开钻机塔脚0.5m以上，避免冲洗液冲湿场地而造成钻机倾斜、移位。

（2）开钻时应符合下列规定：

初钻时可用硬质合金或针状合金钻头开钻，粗径钻具必须随着孔深的增加而加长，不得使用短粗径钻具连续钻进；

桩头不与钻机塔座接触的钻孔，因钻机与桩头距离较大，钻进一米左右

后应下入孔口管，下入时应严格测量垂直度，然后稳定牢固，并重新校正钻机立轴中心、天车前缘切点与孔口管中心在同一条垂直线上；

正常钻进时必须采用金刚石钻进，粗径钻具的长度必须大于三米。 （3）金刚石钻头、扩孔器与卡簧的配合和使用要求：

金刚石钻头与岩芯管之间必须安有扩孔器，用以修正孔壁；扩孔器外径应比钻头外径大 0.3～0.5mm，卡簧内径应比钻头内径小 0.3mm左右；

金刚石钻头和扩孔器应按外径先大后小的排列顺序使用，同时考虑钻头内径小的先用，内径大的后用；

钻头与扩孔器的胎体有裂痕、内外径磨损超过0.3mm，局部金刚石脱落或钻头有变形时，均不得使用。

（4）金刚石钻进技术参数。

钻头压力：钻芯验桩的压力应根据砼芯的强度与胶结好坏而定，胶结好、强度大的钻头压力可大，相反的压力应小；一般正常情况初压力为1.5～2kN，正常压力6～ 9kN；

转速：回次初转速不宜高，一般应在100r／mim左右，正常钻进时可以采用高转速，但砼芯强度低胶结差的应采用低转速；

冲洗液量：钻芯验桩一般采用清水钻进，冲洗液量一般按钻头的大小而定，钻头直径在76mm以上时，其冲洗液量为60～120L/min；

4.3.2.2主要仪器设备的操作及注意事项

4.3.2.1 采用金刚石钻进前，要严格将孔底硬质合金捞取干净并磨灭，然后磨平孔底。

4.3.2.2 拧卸金刚石钻头与扩孔器时，要用专门的自由钳，并不得使钳子咬住钻头或扩孔器的胎体部位。

4.3.2.3 提放粗径钻具时，不许让钻头在地下拖拉，下钻时要扶正粗径钻具，不能使金刚石钻头碰在孔口或孔口管上，发生墩钻或跑钻事故时，必须提钻检查钻头，不准盲目钻进。

4.3.2.4 钻进时要适当控制回次进尺，一般每回次不宜超过1.5m，在预测或钻到胶结较差、断桩、夹层、桩身缩径及桩顶以下1m内、桩底部1m以内及持力层等部位应采用轻压慢转钻进，回次进尺必须控制在0.5～0.8m以

内。

4.3.2.5 当孔内有掉块、砼芯脱落或残留砼芯超过200mm时，不得使用新金刚石钻头扫孔，要用旧的金刚石钻头。但不得下至孔底，应下至距孔底200mm处，采取轻压慢转扫到孔底，待钻进正常后再逐步增加压力和转速至正常范围。

4.3.2.6 下钻前金刚石钻头不得下至孔底，应下至距孔底200mm处，采取轻压慢转扫到孔底，待钻进正常后逐步增加压力至正常范围。

4.3.2.7 正常钻进时不得随意提动钻具，以防止砼芯堵塞，发现砼芯堵塞时必须立即提钻，不得继续钻进。

4.3.2.8 钻进过程中要随时观察冲洗液和泵压的变化，正常泵压为0.5～1.0MPa，发现异常必须查明原因，立即处理。

4.3.2.9主要仪器设备的操作及注意事项见“XY-1A型油压钻机操作规程”（ D—C03—66—2012）。

4.3.3检测步骤和方法 4.3.3.1 钻芯程序

（1）测量调较好立轴及导向管的垂直度后开孔钻进，在刚开始钻进的12m深度范围内，必须经常反复校对钻芯孔垂直度，以保证立轴、导向管、钻芯孔都在同一直线上，然后才能正常钻进。在钻芯过程中，还须经常测量立轴、导向管、钻芯孔垂直度。

（2）每回次取混凝土芯样必须摆放整齐，立即记录每回次进尺，芯样长度，并对每回次芯样用红色油漆写好编号。

（3） 当进尺接近桩底时，必须注意钻穿桩底的钻进速度，若出现钻尺快进现象，必须立即关水泵起钻，然后用无泵或反循环进行捞渣钻进，以确定沉渣厚度及沉渣组成。

（4） 钻持力层时，若为中、微风化岩层，一般用金刚石钻进；若为土层或强风化岩必须用合金钻头钻进，才能取到芯样，同时须作原位标贯试验。

（5）钻芯结束后，应记录钻芯实际桩长，终孔深度。 4.3.3.2 数据采集和过程观察

（1）钻芯取样必须认真填写《基桩钻芯检测记录班报表》和《桩基钻

芯检测见证签认表》等原始资料。

（2）回次岩芯（砼芯）必须按顺序排列装箱编号、并由技术人员及时描述归档，拍彩色照片，岩芯（砼芯）要妥善保管，无关人员不得乱动或拿走岩芯（砼芯）。

（3）砼芯抗压强度试验样品的选定：一般应在桩的上、中、下三孔段各取一组有代表性的砼芯，送交试验室进行抗压强度试验，样品长度必须大于砼芯直径一倍以上。若桩身混凝土存在缺陷，则取样时应避开，对于缺陷另做处理。

4.3.4异常情况处理

4.3.4.1当钻芯过程中出现钻芯孔未钻穿桩底而偏出桩身外时，须与委托方协商是否委托第三方对钻芯孔进行测斜工作，按规定钻芯孔垂直度允许偏差为0.5％，若钻芯孔垂直度超出规定要求，须重新钻孔钻芯；若钻芯孔垂直度符合规定要求，则与乙方协商是否加钻孔。

第五章 检测仪器设备

5.1基桩单桩静载试验检测仪器设备

5.1.1 软基处理的单桩承载力试验：千斤顶、油泵、百分表、压力表、钢平台、基准梁、表座、垫板等。

5.1.2 复合地基承载力试验：千斤顶、油泵、百分表、压力表、钢平台、基准梁、表座、垫板等。

5.2基桩桩身完整性检测仪器设备

5.2.1 RSM-24FD浮点工程动测仪或RS-1616K（P）基桩动测仪；

5.2.2 速度传感器或SY-1加速度传感器； 5.2.3 笔记本电脑； 5.2.4 手式铁锤或力棒。 5.3桩身混凝土钻芯仪器设备

5.3.1 XY—1A型钻机。

5.3.2 10l mm单动双管金刚石钻具。

5.3.3 灌浆泵； 5.3.4 抽水机。

第六章 检测结果的处理与判定

6.1基桩单桩静载试验

6.1.1根据原始数据汇总出沉降汇总表。

6.1.2 绘Q～s曲线和s～lgt曲线，以及其他辅助分析曲线。 6.1.3 极限承载力的确定

6.1.4执行《建筑地基基础设计规范》（GB 5007－2011）时，单桩极限承载力按如下原则确定：

6.1.4.1 当陡降段明显时，取相应于陡降段起点的荷载值；

6.1.4.2 对于直径或桩宽在550mm以下的预制桩，当某级荷载 Qi+1作

si1用下，其沉降增量与相应荷载增量的比值（Qi1）≥0.lmm/kN时，取前一级荷载Qi之值；

6.1.4.3 当符合终止加载条件第二点时，在Q～s曲线上取桩顶总沉降量s为40mm时的相应荷载值。

6.1.5执行《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》（JTJ 017—96），复合地基承载力可按下列方法综合分析确定：

6.1.5.1 当极限荷载能确定时，取极限值的一半。6.1.5.2 如总加载量已为设计要求值的两倍以上，取总加载量的一半。6.1.5.3 按相对变形值确定：根据设计对沉降的要求和桩端土层的软硬，可取s/b=0.004~0.010所对应的荷载值（b为底板宽度）；当加载量小于该荷载值的1.5倍时，取总加载量的一半。

6.2基桩桩身完整性检测

基桩桩身完整性检测的检测报告及检测数据的处理与判定，依据中华人民共和国行业标准JGJ 106-2003《建筑基桩检测技术规范》第8章规定进行。

6.3桩身混凝土钻孔取芯检测

6.3.1桩的完整性描述和判定执行：《建筑地基基础检测规范》（DBJ 15-60-2008）；

6.3.2砼芯样强度评价执行：《建筑基桩检测技术规范》（JGJ 106－2003）； 6.3.3桩底沉渣判定执行：《建筑桩基技术规范》（JGJ 94－2008）、 《公路桥涵施工技术规范》（JTJ /TF50-2011）；

6.3.4桩端持力层的描述及评价执行：《岩石工程勘察规范》（GB 50021-2001）及《建筑地基基础检测规范》（DBJ 15-60-2008）。