旋挖灌注桩检测方案-资阳希望城

资阳·希望城(一期工程）项目旋挖灌注桩检测方案中冶成都勘察研究总院有限公司二Ο一四年九月第2页共12页一、工程概况中冶成都勘察研究总院有限公司受资阳希望玫瑰园房地产开发有限公司的委托，对位于资阳·希望城(一期工程）的旋挖灌注桩施工质量检测工作进行《检测方案》编写及报审。本工程基础采用旋挖灌注桩，桩径为Ø800mm-Ø1400mm，设计桩端持力层为中风化泥岩层,基础设计等级为甲级。二、检测依据：1、《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2003）；2、《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）；3、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）；4、《四川省建筑地基基础检测技术规程》（DBJ51/T014-2013）。三、试验方法及目的检测方法检测目的低应变法检测桩身缺陷及其位置，判定桩身完整性类别。声波透射法检测灌注桩桩身混凝土的均匀性、桩身缺陷及其位置，判定桩身完整性类别。钻芯法检测检测混凝土灌注桩的桩长、桩身混凝土强度、桩底沉渣厚度和桩身完整性，判定或鉴别桩底持力层岩土性状。四、检测数量：（1）桩身完整性检测桩身完整性检测采用低应变法结合声波透射法进行，每个单体建筑物全数基桩进行低应变法检测，且应选取不少于总桩数的10%，且不少于5根桩预埋声测管进行声波透射法检测。（2）钻芯法检测当以基岩为持力层时，每个单体建筑物应选取总桩数的10%，且不少于5根桩进行钻孔抽芯检测。第3页共12页五、检测方法与原理以及数据处理与判定：1、声波透射法本方法适用于灌注成型过程中已经预埋声测管的混凝土灌注桩的完整性检测。桩径D800mmD≤2000mm预埋三根声测管，测管编号为a、b、或a、b、c。其声测埋管分布示意图见图一。（1）现场检测过程把声波检测仪安放在所检测桩的附近，接通电源，调好仪器，将发射和接收换能器扶正后，带电缆分别放入每组的两根检测管内，保持两换能器相对累计高差小于2cm并同步升降，从桩顶开始每隔25cm检测一点，直到桩底，如此从仪器上读得并记录原始声时ti(μs)和波幅Ai（dB）数据。每组测试完后，随机重复抽测15%的点，相对标准差不应大于5%；波幅相对标准差不应大于10%。发现异常的部位应重复加密点距检测，其检测示意如图二所示。abc图一声测管埋管示意图第4页共12页测量相对标准差公式为：式中：σ`A——声时相对标准差；σ`t——波幅相对标准差；tI——第i个检测点声时原始测试值（μs）；AI——第i个检测点波幅原始测试值（dB）；tji——第i个检测点第j次抽测声时值(μs)；Aji——第i个检测点第j次抽测波幅值(dB)，n——第i个检测点抽测次数。式中t0、t`见本报告正文6.1节中的声波透射法：I是两检测管外壁间的最短距离(mm),每根桩所有检测点的Vpi平均后得到Vp值。（2）检测数据的处理与判定桩身完整性按下列规定判定：○1采用声时平均值Vp与声时2倍标准差σVp之和作为判定桩身有无缺陷的判定值VPD；并按下列公式计算：式中：n——测点数，nimjiitnttt122/)(`2jiimAAAnimjiiAnAAA122/)(`2jiimtttnVVniPiP/1VPPDPVV2niPPiPVnVt12/)(第5页共12页Vp——声时平均值(μs)，σVp—声时标准差。○2采用波幅判定桩身有无缺陷：波幅值以衰减器的衰减量q表示，波幅判定值qD有如下关系式中：q——衰减量平均值（dB）iq——第I测点的衰减量（dB）n——测点数○3也可按tc——Z曲线相邻测点的斜率Ktz及相邻两点声时差值Δt的乘积作为缺陷的判据：式中：tci和tc（i-1）——分别是第i测点与i-1测点的声时(μs）。Zi和ZI-1————分别是第i测点和第i-1测点深度（m），用VPD和qD结合tKtz综合判定桩身缺陷的位置和性质。○4声波透射法桩身完整性分类原则(判定为Ⅰ类、Ⅱ类桩为合格桩)6qDqniiqnq111iiiccitzZZttK1iccittt121)(iiiccitzZZtttK第6页共12页声波透射法桩身完整性分类原则表表1桩身完整性类别分类原则Ⅰ类桩桩身完整各检测剖面的声学参数均无异常，无声速低于低限值异常。Ⅱ类桩桩身有轻微缺陷,不会影响桩身结构承载力的正常发挥某一检测剖面个别测点的声学参数出现异常，无声速低于低限值异常。Ⅲ类桩桩身有明显缺陷,对桩身结构承载力有影响某一检测剖面连续多个测点的声学参数出现异常；两个或两个以上检测剖面在同一深度测点的声学参数出现异常；局部混凝土声速出现低于低限值异常。Ⅳ类桩桩身存在严重缺陷某一检测剖面连续多个测点的声学参数出现异常；两个或两个以上检测剖面在同一深度测点的声学参数出现明显异常；混凝土声速出现普遍低于低限值或无法检测首波或声波接收信号严重畸变。声波透射法检测要求：预埋声测管底端应完全密封，声测管之间距离应相对固定。桩身混凝土强度应达到要求。2、低应变法本方法用于检测桩身砼的完整性，推定缺陷类型及其在桩身中的位置，也可对桩长进行校核。低应变法源于应力波理论，基本原理是在桩顶进行竖向激振，弹性波沿着桩身向下传播，当桩身存在明显波阻抗界面（如桩底、断桩和严重离析等部位）或桩身截面积变化（如缩颈或扩径）部位，将产生反射波。经接收、放大和数据处理，可识别来自桩身不同部位的反射信息，据此计算桩身波速，判断桩身完整性。桩缺陷位置的检测原理：当桩嵌固于土体中，将受到桩周土的阻尼影响，桩的动力特性满足一维波动方程，即：0122222tVAEhtVVpXV第7页共12页式中：V--质点振动位移；X--振动质点到振源的距离；t--质点振动的时间；h--阻尼系数；A--桩的截面积；Vp--纵波在桩中传播的速度；Vp2＝E/ρ,ρ--桩的质量密度。给桩顶施加瞬时外力F(ｔ)，激发出的应力波沿桩身向下传播时，应力波在不同的波阻抗界面上发生反射，用检测出的应力波在桩体中的旅行时间（△ｔ）及桩长（L），可用下式计算出不同结构介质桩的纵波速度：Vp=2L/△ｔ当桩存在缺陷或断桩时，各界面反射波使曲线变得复杂，认真分析波形并检测出可靠的缺陷反射时间△ｔ'，从而得到缺陷部位距桩顶的距离L'：L'=Vp×△ｔ'/2图三现场检测原理图低应变法桩身完整性分类原则(判定为Ⅰ类、Ⅱ类桩为合格桩)低应变法桩身完整性分类原则表表2桩身完整性类别分类原则/时域信号特征幅频信号特征Ⅰ类桩桩身完整2L/Vp时刻前无缺陷反射波，有桩底反射波桩底谐振峰排列基本等间距，其相邻频差Δf≈p/2L第8页共12页Ⅱ类桩桩身有轻微缺陷,不会影响桩身结构承载力的正常发挥2L/Vp时刻前出现轻微缺陷反射波，有桩底反射波桩底谐振峰排列基本等间距，其相邻频差Δf≈Vp/2L，轻微缺陷产生的谐振峰与桩底谐振峰之间的频差Δf′Vp/2LⅢ类桩桩身有明显缺陷,对桩身结构承载力有影响有明显缺陷反射波，其他特征介于Ⅱ类和Ⅳ类之间Ⅳ类桩桩身存在严重缺陷2L/Vp时刻前出现严重缺陷反射波或周期性反射波，无桩底反射波；或因桩身浅部严重缺陷使波形呈现低频大振幅衰减震动，无桩底反射波缺陷谐振峰排列基本等间距，相邻频差Δf′Vp/2L，无桩底谐振峰；或因桩身浅部严重缺陷只出现单一谐振峰，，无桩底谐振峰低应变法检测要求：桩头应凿去浮浆，打磨平整；桩身混凝土强度应达到70%以上。3、钻芯法检测本次钻芯法采用XY-1型液压钻机钻孔抽芯，每桩一孔，孔位位于桩中心位置。试验技术要求为：(1)钻机设备安装必须周正、稳固、底座水平，保证垂直度偏差不大于0.5%。钻具采用单动双管钻具。(2)取样：桩长小于10m时，混凝土取2组芯样，取样位置宜在桩顶及桩底部一倍桩径或2m以内；桩长为10-30m时，混凝土取3组芯样，取样位置宜在桩顶及桩底部一倍桩径或2m以内及桩身中段位置。持力层取样宜在桩底以下1m内取样。(3)芯样抗压强度试验：混凝土芯样试件的抗压强度试验应按现行国家标准《普通混凝土力学性能试验方法》GB/T50081-2002的有关规定执行。(4)钻芯法桩身完整性分类原则(判定为Ⅰ类、Ⅱ类桩为合格桩)第9页共12页钻芯法桩身完整性判定表3类别特征Ⅰ混凝土芯样连续、完整、表面光滑、胶结好、骨料分布均匀、呈长柱状、断口吻合，芯样侧面仅见少量气孔Ⅱ混凝土芯样连续、完整、胶结较好、骨料分布基本均匀、呈柱状、断口基本吻合，芯样侧面局部见蜂窝麻面、沟槽Ⅲ大部分混凝土芯样胶结较好，无松散、夹泥或分层现象，但有下列情况之一：芯样局部破碎且破碎长度不大于10cm；芯样骨料分布不均匀；芯样多呈短柱状或块状；芯样侧面蜂窝麻面、沟槽连续Ⅳ钻进很困难；芯样任一段松散、夹泥或分层；芯样局部破碎且破碎长度大于10cm。六、施工组织设计方案1、拟派检测组织机构框图2、主要检测人员本工程参加人员表4姓名职务执业资质检测资质检测年限项目经理总检测工程师【川】建检资字技术负责项目检测师【川】建检资字技术员项目检测员【川】建检质检员安全员检测组内业资料组技术负责人项目经理第10页共12页七、检测工作程序框图八、机械设备计划序号设备名称规格编号数量备注1钻机XY-1/5台套2动测仪RSM-24FD2003192481个3速度传感器//1个九、试验周期静载试验周期预计如下：（1）设备准备及运输(1天)；（2）钻芯法检测试验(14天)；（3）低应变及超声波检测1～2天。调查、资料收集接受委托制定检测方案前期准备现场检测计算分析和结果评价出具检测报告仪器、设备检定重新检测、验证、扩大检测第11页共12页综合考虑，试桩总工期为16天(可与施工同步进行)。该工期为预计工期，需根据天气情况及现场场地条件综合确定。十、施工进度保证措施待施工场地满足试验检测条件后进场进行试验检测。野外试验结束后，以快报方式通知检测的基本情况，以便现场进行下步施工。2个星期内提交正式检测报告。如果发现原有进度计划已不能适应实际情况时，为了确保施工进度目标的实现，将根据具体情况主要通过压缩关键工作的持续时间进行检测工作进度计划的调整。具体措施包括：（1）组织措施○1增加工作面，组织更多的检测班组；○2增加每天的检测（作业）时间；（2）技术措施统筹安排好检测计划，缩短检测技术间歇时间；（3）其他配套措施改善外部配合条件；改善检测条件；实施强有力的调度措施。十一、安全生产措施1、检测人员和工人进入现场必须戴安全帽。2、为防止刮风下雨造成的安全事故应采取如下措施：刮风下雨时，检测人员应检查电源接头是否漏电，一定要做到安全用电。3、夜间检测要安装好照明设备。十二、文明生产措施1、检测人员着装整齐，不能赤膊上阵。第12页共12页2、检测设备排放有序，不能乱堆乱放。3、夜间施工不得大声喧哗、打闹、喝酒。4、检测完后应自行清理现场，不得留下任何垃圾。十三、需委托方配合事宜本工程检测前，需委托方提供和安排以下工作：1、提供本工程机械成孔灌注桩桩位平面图及地质勘察报告，施工桩长、桩径以及浇筑日期和所有参与单位全称（出检测报告时用）；2、协调有关各方确定检测点位和做好试验点的前期准备工作；3、提供220V交流照明电源。十四、收费依据及报价根据《工程勘察设计收费标准》（2002年修订本）和四川省物价局、四川省财政厅关于调整《四川省产品质量监督检验收费标准》（建筑材料检测部分）（川价费[2004]28号）本工程各检测项目检测费优惠下浮后费用如下:1、低应变反射波法130元/根2、声波透射法1500元/根3、钻芯法检测350元/米。