广州关西涂料有限公司二期扩建工程桩基检测技术方案幽幽建设工程有限公司二〇一〇年六月十七日目录一、工程概…………………………………………………………………………..1二、编制依据...................................................................................................1三、参加方案讨论单位………………………………………………………………2四、检测方法比较与选择……………………………………………………………2五、检测数量.......................................................................错误!未定义书签。六、检测原理…………………………………………………………..……………3七、受检桩确认表……...................................................................................................................81一、工程概况工程名称:广州关西涂料二期扩建工程工程地点:广州市南沙区黄阁镇黄阁东二路建设单位:广州关西涂料有限公司设计单位:中冶南方工程技术有限公司广州分公司勘查单位:深圳协鹏工程地质勘察院监督单位:广州市南沙区工程质量安全监督站监理单位:湖北公力工程咨询服务有限公司施工单位:幽幽建设工程有限公司建筑面积:1753.5㎡建筑高度:檐口高度7.2米耐火等级:二级主体概况:本工程为单层(仓库),基础采用预制管桩,钢筋混凝土框架+轻钢屋面;墙体采用加气混凝土空心砌块;地面为耐磨地面。基础概况:本工程采用静压预应力混凝土管桩基础;桩径为300,桩身砼强度等级不低于C80,单桩承载力特征值为600kN。工程总桩数为218根(其中混凝土柱子47根)。二、方案编制依据本次试验依据如下:⑴国家行业标准《建筑基桩检测技术规范》(JGJ106-2003);⑵广东省标准《建筑地基基础检测规范》(DBJ15-60-2008);⑶穗建质[2010]574号文及委托方提供的设计图纸等。2三、参加方案讨论单位方案主持单位:湖北公力工程咨询服务有限公司(监理单位)参加讨论单位:广州关西涂料有限公司(业主)中冶南方工程技术有限公司(设计单位)深圳协鹏工程地质勘查院(地勘单位)幽幽建设工程有限公司(施工单位)四、检测方法比较与选择1.静载试验:桩基的质量最终表现在承载力上,静载试验无疑是最客观的桩基检测方法,但因它是有损性检测,且检测周期长、设备庞大、费用高,实际上只能是小比例抽检,而难以对桩基进行大比例的质量及承载力普查。由于施工场地土质为回填的淤泥质土,大型设备进入困难,特别是静载试验用的配重块,在淤泥质土上面装卸存在危险,考虑到安全方面的因素,所以静载试验不能成为桩本次基础质量全面检测的手段。2.高应变动力测桩:近年发展起来的高应变动力测桩(PDA)比之静载试验是轻便了一些,并缩短了检测的周期,其承载力的测算也得到认可,但根据规范也只抽检8%,可见仍是一种因其设备庞大、费用昂贵而不能成为桩基础质量监督的“威慑性”仪器。3.低应变动力测桩:因其检测方法简便、费用低廉、速度快而不影响施工,因而可提高检测比例。但低应变检测还不能判别桩的最终质量指标——承载力,而只能从以下两个方面间接地佐证桩的质量:一是桩身的完整性鉴别,低应变检测的技术就设备本身已无可置疑;二是用以表示桩的致密程度的波速,是划分桩的类别,3即合格与否的主要依据。因此监理认为,在本工程桩基质量检测过程中,可选择静载试验法或高应变动力测桩法与低应变动力测桩法一起佐证桩的质量,但是考虑到检测工作的安全问题,同意业主、设计、地勘、施工方共同的选择:低应变动力测桩法与高应变动力测桩法。五、检测数量按照相关规范和穗建质[2010]574号文件的要求,本工程考虑采用低应变+高应变的检测方法;检测单位均采用南沙质监站认可的检测单位,分别是:广州穗监工程质量安全检测中心(低应变检测)和广东省检测总站(高应变检测)。低应变检测数量:根据穗建质[2010]574号文件的要求,低应变检测数量不少于总桩数的20%,且每个柱下承台不得少于1根;即:218*20%=44根且有柱承台47个,二者取大值,本次低应变检测数量拟定47根。高应变检测数量:根据穗建质[2010]574号文件的要求,高应变检测数量不得少于桩总数的8%且不少于10根;即:218*8%=18根,本次高应变检测数量拟定18根。六、检测原理(一)低应变检测原理6.1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4位置,并为其它方法的进一步检测提供依据。6.2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、SN#2838C),基桩反射波法测试处理系统示意图见图1。6.3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,通过分析反射波的到时、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:计算机桩身锤传感器结果输出信号输入绘图仪数据处理桩身完整性检测仪参数设定图1基桩反射波法测试处理系统示意图5ARxuctu22222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(波阻抗为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:Vr=Vi·(Z1-Z2)/(Z1+Z2)Vt=2Vi·Z1/(Z1+Z2)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:Lx=C·tx/26.4评判标准检测按照广东省标准《建筑地基基础检测规范》(DBJ15-60-2008)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2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)的桩底反射信号,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6承载力、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,并根据实际工程情况确定是否可用;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。(二)高应变检测原理6.5检测目的高应变动测试验目的是检测与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,判定桩身完整性类别;分析桩侧和桩端土阻力分布情况。6.6基本原理高应变动力试桩的基本原理:用重锤冲击桩顶,使桩—土产生足够的相对位移,以充分激发桩周土阻力和桩端支承力,通过安装在桩顶以下桩身两侧的力和加速度传感器接收桩的应力波信号,应用应力波理论分析处理力和速度时程曲线,从而判定桩的承载力和评价桩身质量完整性。试验采用美国PDA高应变打桩分析仪或者武汉岩海RS基桩动测仪。检测仪器设备及现场联接如图所示。7高应变打桩分析仪参数设定数据处理信号输入结果输出6.7现场准备检测前的准备工作应符合下列规定:1.被检测桩所在场地应能行走16吨以上汽车吊,要求吊车尾到要检测桩距≤7m。2.工地应准备好220V交流电源。被检测桩的桩号、桩径、砼强度、实际桩长等设计及施工资料应提前作好标识。3.按照检测方的要求准备好检测前的桩头处理工作。4.桩顶面应平整,桩头应有足够的强度,确保在冲击过程中不发生开裂和塑变,对不能承受重锤冲击的桩头应加固处理,混凝土桩的桩头处理可参照本规范附录E执行。5.露出的桩顶高度应满足传感器安装和锤击装置架设的要求,重锤纵轴线应与桩身纵轴线基本重合,锤击装置应竖直架立。6.传感器的安装应符合本规范附录F的规定。7.桩顶面与重锤之间应设置桩垫,桩垫可采用10~30mm厚的木板或胶合板等材料。桩A1F1A2F2打印结果波形绘制重锤8七、受检桩确认表受检桩确认表(低应变)工程名称:广州关西涂料有限公司二期扩建工程监督编号:序号受检位置(桩号)桩径(mm)桩长(m)序号受检位置(桩号)桩径(mm)桩长(m)建设单位意见及签名:监理单位意见及签名:施工单位意见及签名:设计单位意见及签名:9受检桩确认表(高应变)工程名称:广州关西涂料有限公司二期扩建工程监督编号:幽幽建设工程有限公司二0一0年六月十七日序号受检位置(桩号)桩径(mm)桩长(m)序号受检位置(桩号)桩径(mm)桩长(m)建设单位意见及签名:监理单位意见及签名:施工单位意见及签名:设计单位意见及签名: