1、第 1 页 共 46 页检测方案一、项目概述本桩基检测工程一标段检测范围含 xxxxxxxxxxx。工程西起和谐大道，东xxxxxxxxxxx。下部桥梁桩基采用钻孔灌注桩，共 509 根，桩长范围 46m-64m。桩基直径 120cm、150cm 、 180cm 分别有 66 根，299 根，142 根。道路软基处理部分采用钉型水泥搅拌桩，约 71844 根，桩长类型包括 6m、8m 、10m、12m。二、检测范围及内容本次检测范围包括 xxxxxxxxxxxx 相关质量检测相关质量检测。根据招标文件内容，对本次拟对桩基检测工程检测内容及数量见表 1：三、检测依据（1）建筑桩基技术规范(JGJ
2、94-2008) （2）建筑地基处理技术规范(JGJ79-2012) （3）建筑桩基检测技术规范(JGJ106-2014) （4）建筑基桩自平衡静载试验技术规程（JGJ/T 403-2017 ）（5）桩承载力自平衡法深层平板载荷测试技术规程 （DB34/T648-2006 ）（6）以及国家、铁道部等其他相关标准、规范 四、工作计划、检测目的及检测方法简介4.1 工作计划根据招标文件内容，对本次拟对商合杭铁路芜湖长江公铁大桥公路江北接线工程所涉桥梁钻孔灌注桩、道路搅拌桩一标段桩基进行检测，具体检测方法及内容如下：1、桩身完整性检测：低应变法、声波透射法、钻芯法；第 2 页 共 46 页2、单桩竖
3、向抗压承载力检测：自平衡法；3、复合地基承载力检测：堆载法；4、桩身混凝土强度检测：钻芯法；4.2 检测目的（1）桥梁基桩桩身质量、匀质性和完整性(反映桩身截面尺寸相对变化、桩身材料密实性和连续性的综合定性指标)检测，旨在确定桩身缺陷(使桩身完整性恶化，在一定程度上引起桩身结构强度和耐久性降低的桩身断裂、裂缝、缩径、夹泥或杂物、空洞、蜂窝、松散等现象的统称)的程度及位置，评定桩身完整性类别。（2）桥梁基桩承载力检测，检测工程桩的竖向抗压承载力是否满足设计要求，并对基桩的质量进行评价。（3）消除工程质量隐患，促进施工工艺的改进，加强施工过程的质量控制。4.3 低应变法桩身完整性检测技术规程、检测
4、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。、检测依据及数量规定本次试验依据中华人民共和国行业标准建筑桩基检测技术规范 （JGJ 106-2014） 。检测数量根据规范及设计图纸要求。、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。检测使用的仪器为武汉沿海生产的基桩动测仪，测试处理系统示意图见图 1。第 3 页 共 46 页图 1 低应变测试过程示意图、低应变法基本原理一般工程桩的桩长远大于桩径，因此工程桩均可视为一维弹性杆。根据应力波理论，当桩头受一脉冲应力时
5、(锤击)，会产生一应力波，该应力波沿桩身向下传播(入射波 )。在应力波向下传播过程中，如遇波阻抗(CA)变化处会产生一反射波。入射波和反射波信息可同时通过检波器和检测系统接收并记录。通常有两种情况波阻抗会产生变化，一是桩端与持力层界面；另一是桩身存在缺陷，如断桩、松散、缩颈、夹泥等。通过对实测曲线分析并结合有关资料，可检测桩身完整性，判定桩身完整性类别，分析缺陷严重程度和位置。、检测前准备(1) 施工单位填写报检表，监理单位签字，至少提前 24 小时提交给现场检测人员。(2)施工单位应提供工程相关参数和资料。(3) 施工单位对报检的基桩必须做好准备工作，并达到以下要求：a、桩顶检测时标高应为设
6、计标高；b、要求受检桩桩顶的混凝土质量、截面尺寸应与桩身设计条件基本相同；c、灌注桩应凿去桩顶浮浆或松散破损部分，并露出坚硬的混凝土表面；d、桩顶表面应平整干净且无积水；e、在实心桩的中心位置打磨出直径约为 10cm 的平面；在距桩中心 2/3 半径处，对称布置打磨 24 处，直径约为 6cm 的平面，打磨面应平顺光洁密实。 第 4 页 共 46 页D0.8m 0.8mD1.25m 1.25mD 2.0m不同桩径对应打磨点数及位置示意图当桩头与垫层相连时，相当于桩头处存在很大的截面阻抗变化，对测试信号会产生影响。因此，测试时，当桩头侧面与垫层相连时，除非对测试信号没有影响，否则应断开。、现场检
7、测(1) 检测前受检桩应符合下列规定：a、桩身混凝土强度应达到设计强度的 70且不少于 15Mpa。b、打入或静压式预制桩的检测应在相邻桩打完后进行。(2) 传感器安装和激振操作应符合下列规定：a、传感器安装部位应清理干净，不得有浮动砂土颗粒存在；不得安装于松动的石子上；传感器安装应与桩轴线平行。b、用黄油或其它粘结耦合剂粘结时，应具有足够的粘结强度，传感器底面粘结剂越薄越好。在信号采集过程中，传感器不得产生滑移或松动。c、实心桩的激振点位置应选择在桩中心，测量传感器安装位置宜为距桩中心2/3 半径处，激振点处混凝土应密实，不得有破损，激振时激振点与混凝土接触面应点接触，空心桩的激振点与测量传
8、感器安装位置宜在同一水平面上，且与桩中心连线形成的夹角宜为 90 度，激振点与测量传感器安装位置宜为桩壁厚的 1/2 处。d、激振点与测量传感器安装位置应避开钢筋笼主筋的影响。第 5 页 共 46 页e、激振方向沿桩轴线方向。采用力棒激振时，应自由下落，不得连击。采用力棒或自由落锤，激振能量可控性和信号重复性比用榔头式锤敲击效果好。实心桩点位布置示意图 空心桩点位布置示意图f、激振锤和激振参数宜通过现场对比试验选定。短桩或浅部缺陷桩的检测宜采用轻锤快击窄脉冲激振；长桩、大直径桩或深部缺陷桩的检测宜采用重锤宽脉冲激振，也可采用不同的锤垫来调整激振脉冲宽度。现场实际操作应综合应用手锤和力棒。g、
9、激振能量在能看到桩底反射的前提下尽量小，可减少桩周参加振动的土体，以减小土阻力对波形的影响。(3) 测试参数设定应符合下列规定：a、时域信号记录的时间段长度应在 2L/c 时刻后延续不少于 5ms；幅频信号分析的频率范围上限不应小于 2000Hz。b、设定桩长应为桩顶测点至桩底的施工桩长。c、 桩身波速可根据本地区同类型桩的测试值初步设定，也可以制作模型桩测定。d、采样时间间隔或采样频率应根据桩长、桩身波速和频域分辨率合理选择。e、传感器的灵敏度值应按计量检定结果设定。(4) 信号采集和筛选应符合下列规定：第 6 页 共 46 页a、根据桩径大小，桩心对称布置 24 个检测点；各检测点重复检测
10、次数不宜少于 3 次，且检测波形应具有良好的一致性。b、当信号干扰较大时，可采用信号增强技术进行重复激振，提高信噪比。c、不同检测点及多次实测时域信号一致性较差时，应分析原因，排除人为和检测仪器等干扰因素，增加检测点数量，重新检测。d、信号不应失真和产生零漂，信号幅值不应超过测量系统的量程。e、 对存在缺陷的桩应改变检测条件重复检测，相互验证。、资料处理(1) 桩身完整性分析宜以时域曲线为主，辅以频域分析，并结合地质资料、施工资料和波形特征等因素进行综合分析判定。(2) 桩身波速平均值的确定：a、当桩长已知、桩底反射信号明显时，选取相同条件下不少于 5 根类桩的桩身波速按下式计算桩身平均波速：
11、 niimcc1TLi02fci式中 桩身波速的平均值(m/s)；mc参与统计的第 根桩的桩身波速值(m/s)；i i测点下桩长(m) ；L时域信号第一峰与桩底反射波峰间的时间差(ms)；T幅频曲线上桩底相邻谐振峰间的频差(Hz)，计算时不宜取第一与第二峰；f参与波速平均值计算的基桩数量( 5)。nn第 7 页 共 46 页 当桩身波速平均值无法按上述方法确定时，可根据本地区相同桩型及施工工艺的其它基桩工程的测试结果，并结合桩身混凝土强度等级与实践经验综合确定。 如具备条件，可制作同混凝土强度等级的模型桩测定波速，也可根据钻取芯样测定波速，确定基桩检测波速时应考虑土阻力及其它因素的影响。3)
12、桩身缺陷位置应按下列公式计算： cTL201f式中 测点至桩身缺陷的距离(m)；L时域信号第一峰与缺陷反射波峰间的时间差(ms)；T幅频曲线上缺陷相邻谐振峰间的频差(Hz)；f桩身波速(m/s)，无法确定时用 值替代。c mc4) 桩身完整性类别应结合缺陷出现的深度、测试信号衰减特性以及设计桩型、成桩工艺、地质条件、施工情况，按规定和下表所列实测时域或幅频信号特征进行综合判定。桩身完整性判定类别 时域信号特征 幅频信号特征2L/c 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 Lcf2/2L/c 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，轻微缺陷产
13、生的谐振峰之间的频差 cf/ 有明显缺陷反射波，其它特征介于类和类之间第 8 页 共 46 页2L/c 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振动，无桩底反射波；或按平均波速计算的桩长明显短于设计桩长桩底谐振峰排列基本等间距，相邻频差 ，无桩底谐振峰；Lcf2/或因桩身浅部严重缺陷只出现单一谐振峰，无桩底谐振峰注：1）对同一场地、地质条件相近、桩型和成桩工艺相同的基桩，因桩端部分桩身阻抗与持力层阻抗相匹配导致实测信号无桩底反射波时，可按本场地同条件下有桩底反射波的其它桩实测信号判定桩身完整性类别。2）对于混凝土预制桩和预应力管桩，若缺
14、陷明显且缺陷位置在接桩位置处，宜结合其它检测方法进行评价。3）不同地质条件下的桩身缺陷检测深度和桩长的检测长度应根据试验确定4) 对于混凝土灌注桩，采用时域信号分析时，应结合有关施工和地质资料，正确区分混凝土灌注桩桩身截面渐扩后陡降恢复至原桩径产生的一次同相反射，或由扩径突变处产生的二次同相反射，以避免对桩身完整性的误判。5) 对于嵌岩桩，当桩底时域反射信号为单一反射波且与锤击脉冲信号同相时，应结合地质和设计等有关资料以及桩底同相反射波幅的相对高低来判断嵌岩质量，必要时采取钻芯法核验桩端嵌岩情况。6) 应正确区分浅部缺陷反射和大头桩大头部分恢复至原桩径产生的同相反射，以避免对桩身完整性的误判，
15、必要时可采取开挖方法查验。7) 出现下列情况之一，桩身完整性判定宜结合其他检测方法进行：a、实测信号复杂，无规律，无法对其进行准确分析和评价。 b、当 桩 长 的 推 算 值 与 实 际 桩 长 明 显 不 符 ， 且 又 缺 乏 相 关 资 料 加 以 解 释 或 验 证 。c、桩身截面渐变或多变，且变化幅度较大的混凝土灌注桩。8) 对采用低应变反射波法检测有疑问的桩，应进行验证检测：第 9 页 共 46 页a、桩身浅部存在缺陷可开挖验证；b、桩身深部或桩底存在缺陷时可采用钻芯法进行验证；c、根据实际情况采用静载试验、钻芯法、高应变法或开挖进行验证。4.4 声波透射法桩身完整性检测技术规程、
16、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。、检测依据及数量规定本次试验依据中华人民共和国行业标准建筑桩基检测技术规范 （JGJ 106-2014） 。检测数量根据规范及设计图纸要求。、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。检测使用的仪器为中科院武汉岩土所生产的基桩声测仪，测试处理系统示意图见图 2。图 2 声波透射法测试过程示意图、声波透射法基本原理超 声 波 透 射 法 检 测 桩 身 结 构 完 整 性 的 基 本 原 理 是 ： 由 超 声
17、脉 冲 发 射 源 在 砼 内第 10 页 共 46 页激 发 高 频 弹 性 脉 冲 波 ， 并 用 高 精 度 的 接 收 系 统 记 录 该 脉 冲 波 在 砼 内 传 播 过 程 中 表现 的 波 动 特 征 ； 当 砼 内 存 在 不 连 续 或 破 损 界 面 时 ， 缺 陷 面 形 成 波 阻 抗 界 面 ， 波 到达 该 界 面 时 ， 产 生 波 的 透 射 和 反 射 ， 使 接 收 到 的 透 射 能 量 明 显 降 低 ； 当 砼 内 存 在松 散 、 蜂 窝 、 孔 洞 等 严 重 缺 陷 时 ， 将 产 生 波 的 散 射 和 绕 射 ； 根 据 波 的 初 至 到
18、 达 时间 和 波 的 能 量 衰 减 特 征 、 频 率 变 化 及 波 形畸变程度等特性，可以获得测区范围内砼的密实度参数。测试记录不同侧面、不同高度上的超声波动特征，经过处理分析就能判别测区内砼的参考强度和内部存在缺陷的性质、大小及空间位置。在基桩施工前，根据桩直径的大小预埋一定数量的声测管，作为换能器的通道。测试时每两根声测管为一组，通过水的耦合，超声脉冲信号从一根声测管中的换能器发射出去，在另一根声测管中的声测管接收信号，超声仪测定有关参数并采集记录储存。换能器由桩底同时往上依次检测，遍及各个截面。、声测管埋设基桩施工单位必须高度重视和严格声测管埋设工作，监理要加强事前提醒和过程检查，检测单位要向施工单位进行事先提示，确保声测管埋设一次合格。杜绝声测管堵塞现象。(1) 材质与埋设a 声测管应采用金属管，内径不宜小于 40mm，管壁厚不应小于 2.5mm。b 声测管应下端封闭，上端加盖，管内无异物；声测管采用绑扎方式与钢筋笼连接牢固（不得焊接） ；声测管连接应积极采用外加套筒焊接方式进行，杜绝连接处断裂和堵管现象；连接处应光滑过渡，不漏水；管口应高出桩顶 100mm 以上，且各声测管管口高度应一致。(2) 保证声测管在成桩后相互平行。声测管应沿桩截面外测呈对称形状布置，如下图布置并编号：声测管应沿桩截面外测呈三角形状布置。
