1、基桩检测技术,浙江久正工程检测有限公司 范 伟 2012年6月,讲解大纲,第1章 桩基基础知识 第2章 低应变动力检测 第3章 高应变动力检测 第4章 声波透射法 第5章 钻芯法检测 第6章 单桩竖向抗压静载试验 第7章 单桩竖向抗拔静载试验 第8章 单桩水平静载试验 第9章 自平衡法静载试验 第10章 灌注桩成孔质量检测 第11章 灌注桩钢筋笼长度检测 第12章 规范要点及技术总结,第1章 桩基基础知识,第1章 桩基基础知识,一、地基分类 建筑地基分类：天然地基/人工地基,均质地基、多层地基：通过改良、置换、夯实、碾压等方式以增强压缩模量,复合地基：通过设置增强体，以提高地基土承载力,桩基础
2、：通过设置桩，将荷载传递到深层土体中,第1章 桩基基础知识,二、重要术语 桩基础由设置于土体中的桩和联接于桩顶端的承台共同组成的基础 单桩基础采用1根桩（通常为大直径桩）以承受和传递上部结构（通常为柱）荷载的独立基础 群桩基础由2根以上基桩组成的桩基础 基桩桩基础中的单桩,第1章 桩基基础知识,三、桩的分类 1、按对土层的影响分类： （1）挤土桩如：预制桩 （2）部分挤土桩如：开口式钢管桩 （3）非挤土桩 如： 灌注桩,2、按桩的使用功能分类： （1）竖向抗压桩 ：摩擦桩；端承桩；摩擦端承桩；端承摩擦桩； （2）水平受荷桩； （3）抗拔桩； （4）复合受荷桩。,第1章 桩基基础知识,3、按成桩
3、方法分类 （1）预制桩：锤击法（柴油锤） 静压法（静压桩机） （2）灌注桩钻孔灌注桩挖孔灌注桩 沉管灌注桩冲抓成孔灌注桩 爆扩桩 螺旋桩,第1章 桩基基础知识,四、桩基础事故来源 1、勘察：勘察不全面、提供参数不准确，误导设计 2、设计：桩选型不当、设计参数不当、经验不足 3、施工：人员素质、材料质量、工序方法、质量控制手段 4、检测：人员素质、方法选用不合适、检测不规范 5、环境：机械挖土触碰桩头、支护失稳滑坡、大面积堆载、重型机械行进、工程桩挤土,第1章 桩基基础知识,第1章 桩基基础知识,预制桩主要质量事故分析 （1）桩身本身质量问题（生产、装卸、运输、堆放） （2）接桩质量（接桩材料、
4、方法） （3）桩身垂直度（垂直度控制、挤土效应、地面超载、基坑开挖、持力层坡度不合理） （4）“拒打”造成质量问题（勘察失实、设计不当、施工锤重锤垫不当、停歇时间长、复杂地质现象。例：罗兰春天） （5）“上浮吊脚”造成承载力不足（挤土上浮） （6）捶打出现桩身质量问题（桩尖软土中部拉应力、桩尖硬土桩头拉应力）,第1章 桩基基础知识,第1章 桩基基础知识,第1章 桩基基础知识,钻（冲）孔灌注桩主要质量事故分析 （1）钻孔倾斜 （2）坍孔（护壁不力、钻进速度快、操作碰撞、土质疏松、承压水较强、水头较高） （3）充盈系数过大（左右桩刚度不一致） （4）缩径（钢筋笼过密、地下承压水侵蚀） （5）夹泥（
5、浇注时坍孔） （6）离析 （7）断桩（停电、堵管、导管拔出、机械开挖碰撞等） （8）孔底沉渣 （9）桩头浮浆,第1章 桩基基础知识,第1章 桩基基础知识,第2章 低应变动力检测,第2章 低应变动力检测,一、目的： 检测桩身完整性，判定桩身缺陷程度 及位置二、原理： 反射波法：通过对桩顶施加激振能， 引起桩身及周围土体的微幅振动，用 仪表记录桩顶的速度与加速度，利用 应力波理论（一维波在直杆中的传播 规律）对结果加以分析。,第2章 低应变动力检测,三、基础理论-应力波理论 1、概念 应力波：当介质的某个地方突然收到一种扰动， 扰动产生的变形会沿着介质由近至远传播开去， 这种扰动传播的现象称为应力
6、波。波阻抗：Z=cA ：密度；c：应力波速；A：桩横截面积,第2章 低应变动力检测,2、应力波传播模型 想得出的结论：由于阻抗变化，引起入射波与反射波方向的关系 （1）在自由端完整桩中的传播（空气中）模型1： 结论：同相,第2章 低应变动力检测,2、应力波传播模型 （1）在自由端完整桩中的传播（空气中）模型2： 结论：同相,第2章 低应变动力检测,2、应力波传播模型 （1）在自由端完整桩中的传播（空气中）桩模型：,第2章 低应变动力检测,（1）在自由端完整桩中的传播（空气中）模型表明高阻抗 低阻抗 当应力波从 硬材料 软材料 反射波与入射波同相大截面 小截面由此可以类推：当桩身出现缩径、离析、
7、断裂、夹泥、空洞、断裂，嵌岩 桩桩底沉渣，摩擦型桩桩底，预制桩脱焊、虚焊、不良焊接 等缺陷时，反射波与入射波同相。,第2章 低应变动力检测,2、应力波传播模型 （2）在固定端完整桩中的传播模型1： 结论：反相,第2章 低应变动力检测,2、应力波传播模型 （2）在固定端完整桩中的传播模型2： 结论：反相,第2章 低应变动力检测,2、应力波传播模型 （2）在固定端完整桩中的传播桩模型：,第2章 低应变动力检测,（2）在固定端完整桩中的传播模型表明低阻抗 高阻抗 当应力波从 软材料 硬材料 反射波与入射波反相小截面 大截面由此可以类推：当桩身出现扩径、桩底嵌岩良好时，反射波与入射波反相。另外：混凝土
8、质量变化、土层变化也会引起反射波的变化。,第2章 低应变动力检测,四、检测设备,第2章 低应变动力检测,五、检测过程 1、桩头处理：凿掉浮浆、打磨平整、桩头干净干燥 2、传感器安装： （1）安装位置 （2）采用橡皮泥、口香糖、 黄油、牙膏、石膏等粘结， 粘结层尽量薄，不应采用 手扶式,第2章 低应变动力检测,3、激振 （1）激振位置：桩顶中心部位，避开主筋 （2）激振源选择： 桩身固有频率与桩长、缺陷深度与程度、桩底情况等有关。 长桩固有频率低、短桩高；摩擦桩固有频率低、端承桩高。 激振频谱与桩身频谱特性匹配是获得好的应力波信号的前提。 用宽脉冲获取桩底或桩下部缺陷反射信号低频：聚乙烯、尼龙、
9、橡胶、木棒等（大质量）用窄脉冲获取桩身上部缺陷反射信号高频：铁、钢、铝、铜锤、钢杆（管）等（小质量） （3）激振方向垂直于桩面，锤击干脆，形成单扰动,第2章 低应变动力检测,4、信号采集 （1）根据桩径大小，对称布置2-4个监测点，每个检测点记录有效信号不宜少于3个 （2）较好波形特征波形重复性好真实反映桩身实际情况，完好桩桩底反射明显波形光滑，不含毛刺或震荡波形波形最终归零,第2章 低应变动力检测,5、桩身完整性判定,第2章 低应变动力检测,六、实例曲线分析 1、杭宁高速公路某标段，钻孔灌注桩，1200，嵌岩桩，C30,3#桩：45.7m 桩身完整，桩底同相反 射明显，有沉渣，判为 类桩24
10、#桩：32.0m 桩身完整，桩底反相反 射清晰，嵌岩良好，无 沉渣，判为类桩,桩底反射,第2章 低应变动力检测,2、杭州下沙某高校实验楼，钻孔灌注桩，800，33m，C25,初测： 初测时桩头疏松，曲线 呈低频型，经开凿桩头 松散。复测： 凿去1.2m后，再进行复 测，桩身完整，曲线正 常，判为类桩。,桩头疏松,第2章 低应变动力检测,3、杭州某花园某楼，夯扩灌注桩，377，5.2m，C25,尼龙锤测试： 呈低频振荡，无法分辨 前部缺陷。铁锤测试： 测得0.6m处存在同相反 射，并呈多次反射，判 为类桩，开挖验证为 浅部局部离析,激振方式,第2章 低应变动力检测,4、杭州绕城北线某标段，钻孔灌
11、注桩，1000，42m，C30,波形显示4.5m处同相反射明显，并伴有9m，14m等后继多次 反射，判为/类桩。 经开挖验证，4.5m左右局部离析、露筋，截面缺陷1/4-1/3。,缺陷多次反射,第2章 低应变动力检测,5、杭州下沙某高校，钻孔灌注桩，800，33m，C30,处理前： 波形反应在1.5-2m处有严 重缺陷，判为类桩。 经开挖证实2m处严重夹 泥达一半桩径。处理后： 经凿除后再进行复测， 桩身完整，判为类桩。,浅部缺陷处理,第2章 低应变动力检测,6、杭州某中心二期，冲击成孔灌注桩，1200，22m，C25,波形反应在4m左右扩径，7m后低频振荡，无桩底反应。 经取芯证实在7.5-
12、10.4m胶结不良，取芯率为30%-53%， 其他部位均密实。,扩径与缺陷叠加,第2章 低应变动力检测,7、杭州某中心二期，钻孔灌注桩，800，15.2m，C25,波形呈等间距多次同相反射，2m左右有严重缺陷，判为 /类桩。 开挖验证为1.8m处断裂。,浅部断裂,第2章 低应变动力检测,8、杭州湾大桥，预应力管桩，1200，53m，C60桩头距水面9m，桩身入土处距桩顶19m,波形显示： 在9m处反相子波为桩入水的反应， 在19m处反相子波为桩入土的反应， 桩身完整，判为类桩。,桩周情况影响,第2章 低应变动力检测,9、上海金磐公寓，H型钢桩，L=18m边长450mm，板厚40mm，板距500
13、mm,波形显示： 曲线规则，桩底反射明显，桩身完整，判为类桩。,钢板桩,第3章 高应变动力检测,第3章 高应变动力检测,一、目的1、判定单桩竖向抗压承载力是否满足设计要求；2、检测及判定桩身完整性；3、分析桩侧和桩端土阻力；4、预制桩打桩监测。二、原理通过重锤锤击桩顶使桩土系统产生一定的塑性动态位移并同时测量桩顶附近应变和加速度响应以分析桩的结构完整性和竖向极限承载力,第3章 高应变动力检测,三、关键要点 1、适用范围：对于大直径扩底桩和Q-s曲线具有缓变型特征的大直径灌注桩，不宜采用本方法。2、重锤要求：铸铁或铸钢整体铸造、材质均匀、形状对称、锤底平整、高径（宽）比在1.0-1.5范围内。锤
14、重应大于预估单桩极限承载力的1.0%-1.5%，桩径大于600mm或桩长大于30m时取高值。,第3章 高应变动力检测,三、关键要点 2、重锤种类：整锤 拼锤（连击）,第3章 高应变动力检测,三、关键要点 3、桩头处理： （1）顶面平整、高度满足传感器安装要求。 （2）对不能承受锤击的桩头应加固处理： 凿掉桩顶破碎层和软弱混凝土。 主筋直通至桩顶混凝土保护层之下，主筋在同一高度。 距桩顶1倍桩径范围内，用厚度为3-5mm的钢板围裹或距桩顶1.5倍桩径范围内设置箍筋，间距不大于100mm。 桩顶设置钢筋网片2-3层，间距60-100mm。 桩头混凝土强度提高1-2个等级，且不得低于C30。 桩头与
15、桩身中轴线重合，截面尺寸相同。,第3章 高应变动力检测,三、关键要点 3、桩头处理示意图,第3章 高应变动力检测,三、关键要点 4、传感器安装： （1）桩侧表面对称安装加速度传感器、力传感器各2个 （2）距桩顶高度2D（大直径桩1D） （3）传感器中心位于同一水平线 （4）安装表面材质应均匀、密实、平整（磨平）,第3章 高应变动力检测,三、关键要点 5、锤击要点： （1）桩锤重心与桩顶对中 （2）桩头设置桩垫（木板、胶合板）或细砂10-30mm （3）落高要求：“重锤低击”过小能量不足过大偏心锤击，力峰值过大，击碎桩顶，加大误差一般1.0-2.0m，最大不应超过2.5m,第3章 高应变动力检测
16、,三、关键要点 6、采集信号选取，以下信号无效： （1）传感器安装处混凝土开裂 （2）力曲线最终未归零 （3）严重锤击偏心 （4）四通道数据不全 （5）预制桩多次锤击，承载力下降,第3章 高应变动力检测,四、检测基本流程 1、检测前准备工作 （1）桩头加固处理 （2）准备锤击和配套设备 （3）仪器准备（包括定期标定），仪器功能检查 2、现场检测 （1）传感器安装调试 （2）锤击设备起吊和锤击 （3）仪器参数设定和信号采集 3、检测结果分析及报告编写 （1）数据的预处理 （2）采用CASE法或曲线拟合法分析结果 （3）编写报告,第3章 高应变动力检测,五、典型曲线定性评价 判别依据： 1、F和Z
17、V曲线相对位置，分开距离大小； 2、桩尖反射的方向，以及桩阻抗变化处特征反射的方向。,例1：波形于打桩期间测试，桩很容易打入，几乎无桩侧、端阻力,例2：桩侧阻力很小，几乎无端阻力,第3章 高应变动力检测,五、典型曲线定性评价 判别依据： 1、F和ZV曲线相对位置，分开距离大小； 2、桩尖反射的方向，以及桩阻抗变化处特征反射的方向。,例3：桩侧摩阻力很大,例4：侧摩阻力小，端阻力大,第4章 高应变动力检测,五、典型曲线定性评价 判别依据： 1、F和ZV曲线相对位置，分开距离大小； 2、桩尖反射的方向，以及桩阻抗变化处特征反射的方向。,例5：仅桩端有阻力，无侧摩阻力,例6：侧摩阻力较大，端阻力很大
18、,第4章 声波透射法,第4章 声波透射法,一、目的检测灌注桩桩身缺陷及位置，判定桩身完整性类别二、原理超声波在传播路径中遇到混凝土缺陷时，如断裂、裂缝、夹泥和密实度差时，将发生下列变化： 1、声时t、声速v：声波要绕过缺陷或在传播速度较慢的介质中通过，造成传播时间延长，声速降低。 2、波幅A：混凝土缺陷使声波波幅发生明显衰减，波形畸变。 3、频率f：声波频率发生改变，主频率变低。,第4章 声波透射法,三、基本方法 在桩身中预埋2-4根声测管， 将超声波发射、接收探头分 别置于2根声测管中，进行 声波发射和接收， 用超声仪测出超声波在桩身 混凝土中传播的时间t、波幅 A及频率f等物理量， 即可判
19、断桩身结构完整性。,第4章 声波透射法,四、检测流程 1、声测管安装 （1）声测管采用铁管，内径50-60mm。 （2）底端及接头应严格密封，保证管外泥浆在1MPa压力下不会渗入，上端加盖。 （3）可焊接或绑扎在钢筋笼内侧，声测管相互平行，连接处光滑平整（螺纹连接）。 （4）声测管内应注满清水，管口高出桩顶100mm以上。,第4章 声波透射法,1、声测管安装 （5）声测管平面布置,第4章 声波透射法,2、设备安装,第4章 声波透射法,2、设备安装,第4章 声波透射法,2、设备安装,第4章 声波透射法,3、开始检测,第4章 声波透射法,3、三种方法：平测法、斜测法、扇形扫测一般以平测为主，间距2
20、50mm，有异常时加密测距，或采用后两种方法复测。,第4章 声波透射法,五、关于声时修正混凝土中传播时间-tc耦合剂（水）中传播时间-t1 声时测量值-t 声测管壁中传播时间-t2仪器系统延迟时间-t0,第4章 声波透射法,六、判定方法,第4章 声波透射法,七、实例分析,例1： 设计强度C25桩身完整 波形正常 各声测剖面的声速值、 波幅值均大于相应临 界值 可判为类桩,第4章 声波透射法,七、实例分析,例2： 设计强度C25 1根声测管在67m处堵管 导致2个剖面不能测到底前2个剖面在32m处 有1测点声速、波幅 低于临界值 其余基本正常 可判为类桩,第4章 声波透射法,七、实例分析,例3：
21、 设计强度C253个剖面在30.5-33m 同一深度截面处 声速、波幅均小于临界值 波形畸变 桩身有明显缺陷 可判为类桩,第4章 声波透射法,七、实例分析,例4： 设计强度C25前2个剖面13.5m处 声速、波幅均小于临界值 3个剖面桩底处 声速、波幅明显小于临界值 桩底有沉渣 可判为/类桩,第4章 声波透射法,七、实例分析,例5：申嘉湖高速桥桩,第5章 钻芯法检测,第5章 钻芯法检测,一、目的 检测灌注桩桩长 桩身混凝土强度 桩底沉渣厚度 判定或鉴别桩端岩土性状 判定桩身完整性类别,第5章 钻芯法检测,二、现场钻芯要点1、钻孔数量和位置,第5章 钻芯法检测,二、现场钻芯要点 2、进尺：每回次
22、宜控制在1.5m内 3、钻取的芯样按回次顺序摆放，侧面标明回次数、块号、本回次总块数，并对芯样质量描述记录4、钻芯结束后，应对芯样和标有工程名称、桩号、孔号、芯样试件采取位置、桩长、孔深、检测单位名称的标识牌的全貌进行拍照。,第5章 钻芯法检测,桩身完整性判定（JGJ106-2003）,第5章 钻芯法检测,实例图片：,第5章 钻芯法检测,实例图片：,第5章 钻芯法检测,三、芯样抗压要点 1、每孔截取芯样： 桩长10m时，可取2组 桩长10-30m时，取3组芯样 桩长30m时，不少于4组 2、截取位置：上（下）部芯样截取位置距桩顶（底）不宜大于1倍桩径或1m，中间芯样宜等距截取 3、芯样制作：每
23、组芯样制作3个抗压试件，切割、磨平、补平， 0.95d试件高度1.05d。达到要求后可立即进行抗压强度试验。,第5章 钻芯法检测,四、检测成果分析 1、完整性,第5章 钻芯法检测,四、检测成果分析 2、抗压强度,第5章 钻芯法检测,五、事故桩案例,第5章 钻芯法检测,五、事故桩案例,第6章 单桩竖向抗压静载试验,第6章 单桩竖向抗压静载试验,静载试验分类： 抗压静载试验、抗拔静载试验、水平静载试验单桩竖向抗压静载试验 一、试验设备 = 加载系统 + 变形测量系统 1、加载系统： 油泵（压力表）油管千斤顶反力装置 油路连接方式？ 压力-荷载换算？ 反力装置：压重平台、锚桩横梁、锚桩压重联合,第6
24、章 单桩竖向抗压静载试验,伞型架,第6章 单桩竖向抗压静载试验,平台架,第6章 单桩竖向抗压静载试验,挖 机 现 场 取 土 堆 载 法,第6章 单桩竖向抗压静载试验,砂 包 砂 袋 堆 载 法,第6章 单桩竖向抗压静载试验,混 凝 土 配 重 块 堆 载 法,第6章 单桩竖向抗压静载试验,水箱堆载法,施工钢材堆载法,重型机械（桩机）配合法,第6章 单桩竖向抗压静载试验,锚桩法（灌注桩）,第6章 单桩竖向抗压静载试验,锚桩法（预应力管桩）,第6章 单桩竖向抗压静载试验,地锚法,第6章 单桩竖向抗压静载试验,第6章 单桩竖向抗压静载试验,2、变形测量系统：基准梁+夹具+位移计,自动加载读数,人工
25、加载读数,第6章 单桩竖向抗压静载试验,三、规范要求 （1）试验桩应加载至破坏。 （2）工程桩加载量不应小于设计单桩承载力特征值的2倍。 （3）千斤顶应并联同步工作，型号规格一致，合力中心与桩轴线重合。 （4）反力装置提供的反力不得小于最大加载量的1.2倍。 （5）工程桩用作锚桩时数量不应少于4根。 （6）压重宜在检测前一次加足。 （7）压重施加于地基的压应力不宜大于地基承载力特征值的1.5倍。（可用工程桩作为堆载支点） （8）传感器测量误差1%，压力表精度0.4级。 （9）最大加载时，压力不应超过规定工作压力的80%。,第6章 单桩竖向抗压静载试验,（10）位移传感器测量误差0.1%FS，百
26、分表分辨力0.01mm。 （11）直径或边宽500mm的桩应对称安装4个位移计；500mm的桩可安装2个位移计。 （12）沉降测定平面宜在桩顶200mm以下位置，测点牢固固定于桩身，不得在承压板上或千斤顶上设置沉降观测点。 （13）位移测量系统应避免气温、振动等外界因素的影响。 （14）试桩中心与基准桩中心距离4（3）D且2.0m。 （15）桩头加固参照高应变桩头处理方案，高度满足试验装置要求。,第6章 单桩竖向抗压静载试验,孰 是 孰 非 ？,第6章 单桩竖向抗压静载试验,四、试验方法 1、加卸载分级： 加载分级：采用逐级等量加载，分级荷载为最大加载量的1/10，第一级取分级荷载的2倍 卸载
27、分级：每级卸载量取加载分级荷载的2倍 加卸载时均匀、连续、无冲击，荷载维持中变化幅度不超过 分级荷载的10%2、慢速、快速法： 试验桩应采用慢速法 工程桩宜采用慢速法，有成熟地区经验时，可采用快速法,第6章 单桩竖向抗压静载试验,3、慢速法试验步骤： （1）加载： 读数：每级荷载施加后按第5、15、30、45、60、90、120min测读沉降量（如未达到稳定，继续按30min间隔读数） 沉降相对稳定标准：1h内沉降量不超过0.1mm，并连续出现2次；达到标准时再施加下一级荷载 （2）卸载： 读数：每级荷载维持1h，按第15、30、60min测读沉降量，即可卸下一级荷载。卸载至0后，维持3h，按
28、第15、30、60、90、120、150、180min测读沉降量 注：快速法每级荷载维持时间至少为1h。,第6章 单桩竖向抗压静载试验,4、终止加载条件： （1）某级荷载作用下，桩顶沉降量大于前一级荷载作用下沉降量的5倍。 （2）某级荷载作用下，桩顶沉降量大于前一级荷载作用下沉降量的2倍，且经24h尚未达到相对稳定标准。 （3）已达到设计要求的最大加载量。 （4）当工程桩作为锚桩时，锚桩上拔量已达到允许值。实例： 假设某工程灌注桩（工程桩），桩径800mm，设计承载力特 征值4000kN，拟采用320t型千斤顶，伞型架，挖机现场取 土堆载，人工加载读数，慢速法/快速法,第6章 单桩竖向抗压静载
29、试验,五、抗压极限承载力判定方法： （1）根据沉降随荷载变化的特征确定：对于陡降型Q-s曲线，取其发生明显陡降的起始点对应的荷载值。 （2）根据沉降随时间变化的特征确定：取s-lgt曲线尾部出现明显向下弯曲的前一级荷载值。 （3）当出现“某级荷载作用下，桩顶沉降量大于前一级荷载作用下沉降量的2倍，且经24h尚未达到相对稳定标准”情况时，取前一级荷载值。 （4）对于缓变型Q-s曲线可根据沉降量确定，宜取s=40mm对应的荷载值；对于直径800mm的桩，可取s=0.05D对应的荷载值。 （5）当上述4款判定未达到极限值时，取最大试验荷载值。,第6章 单桩竖向抗压静载试验,第6章 单桩竖向抗压静载试
30、验,六、桩身内力测试 桩身埋设钢筋计，安装在两种不同性质土层的界面处， 每个界面按正交方向布置4只。桩底埋设土压力计。信号 线顺钢筋笼直穿至桩顶。注意保护和存活率问题。,第6章 单桩竖向抗压静载试验,原理： 在桩顶荷载逐级增加过程中， 桩的上部侧摩阻力逐步发挥， 向下传递，直至桩端承载力发 挥。 测得在不同荷载下，桩身轴力、 侧摩阻力、桩端阻力的变化。 得到极限荷载状态下，侧摩阻 力和端阻力的发挥，继而核实 地质资料侧摩阻系数、端摩阻 系数。,第6章 单桩竖向抗压静载试验,摩 擦 桩,端 承 桩,压 密 桩,破 坏 桩,第6章 单桩竖向抗压静载试验,安全第一！,第6章 单桩竖向抗压静载试验,第
31、7章 单桩竖向抗拔静载试验,第7章 单桩竖向抗拔静载试验,一、与抗压试验类似的方面 设备基本要求、荷载分级、加卸载方式、读数方法相同。 不同的是只能用慢速法。 可用基桩、天然地基、砌体支墩、路基板提供支座反力。,第7章 单桩竖向抗拔静载试验,二、终止加载条件： 1、在某级荷载作用下，桩顶上拔量大于前一级上拔量的5倍。 2、累积桩顶上拔量超过100mm。 3、桩顶上拔荷载达到钢筋强度标准值的0.9倍。 4、受检工程桩达到设计要求的最大上拔荷载值。,第7章 单桩竖向抗拔静载试验,三、抗拔极限承载力判定方法： 1、根据上拔量随荷载变化的特征确定：对陡变型U-曲线，取陡升起始点对应的荷载值。 2、根据
32、上拔量随时间变化的特征确定：取-lgt曲线斜率明显变陡或曲线尾部明显弯曲的 前一级荷载值。 3、当在某级荷载下抗拔钢筋断裂时，取前一级荷载值。U-上拔荷载值；-上拔位移量；t-时间,第7章 单桩竖向抗拔静载试验,正 常 桩,破 坏 桩,第8章 单桩水平静载试验,第8章 单桩水平静载试验,一、设备安装 1、水平推力可由相邻桩提供；如专门设置反力结构，其承载能力和刚度应大于试验桩的1.2倍。 2、千斤顶和试验桩接触处应安置球形支座，千斤顶作用力水平通过桩身轴线。 3、在水平力作用平面的受检桩两侧对应安装2个位移计；当需要测量桩顶转角时，可在水平力作用平面以上50cm对称安装2个位移计。 4、应力应
33、变测试：传感器安装在受拉、受压主筋上，传感器纵剖面与受力方向夹角不得大于10；地面下10倍D的主要受力部分加密测试断面，间距不宜超过1倍D；超过后可适当放大。,第8章 单桩水平静载试验,二、加卸载方法 1、慢速维持荷载法：方法同前。 2、单向多循环加载法： 分级荷载应小于最大试验荷载的1/10 每级荷载施加后，恒载4min，再测读水平位移 然后卸载至零，停2min，再测读残余水平位移 至此完成1个加卸载循环 如此循环5次，完成一级荷载的位移观测 试验不得中间停顿,第8章 单桩水平静载试验,三、终止加载条件 1、桩身折断 2、水平位移超过30-40mm（软土取40mm） 3、水平位移达到设计要求
34、的水平位移允许值,第8章 单桩水平静载试验,四、单桩水平临界荷载的判定（以循环法为例） 1、取H-t-X0曲线出现突变的前一级。 2、取H-X0/H曲线第一直线段的终点对应的水平荷载值。 3、取H-曲线第一拐点对应的水平荷载值。,临界荷载桩身产生开裂前所对应的水平荷载H- 水平力 X0-水平位移t - 时间 -最大弯矩截面钢筋拉应力,第8章 单桩水平静载试验,五、单桩水平极限承载力的判定（以循环法为例） 1、取H-t-X0曲线产生明显陡降的前一级。 2、取H-X0/H曲线第二直线段的终点对应的水平荷载值。 3、取桩身折断或受拉钢筋屈服时的前一级水平荷载值。,极限承载力对应于桩身折断或桩身钢筋应
35、力达到屈服时的前一级水平荷载。H- 水平力 X0-水平位移t - 时间 -最大弯矩截面钢筋拉应力,第9章 自平衡法静载试验,第9章 自平衡法静载试验,一、方法概述 堆载法2000t，锚桩法 4000t，自平衡法可超过10000t 桩承载力自平衡测试技术规程DB32/T 291-1999（江苏）适用于淤泥质土、粘性土、粉土、砂土、岩层、黄土、 冻土、岩溶特殊土中的钻孔灌注桩、人工挖孔桩、沉管 灌注桩、管桩及地下连续墙基础，包括摩擦桩和端承桩。 特别适用于传统静载试桩相当困难的大吨位、水上、坡 地、基坑底、狭窄场地试桩等情况。,第9章 自平衡法静载试验,二、基本原理 在桩身自平衡点位置处设置荷载箱
36、，沿垂直方向加载，即可 同时测得荷载箱上下部桩身各自的承载力。 荷载箱由活塞、顶盖、底盖及箱壁组成，外径略小于桩外 径，顶盖、底盖布置位移棒，将荷载箱与钢筋笼焊接成一体 放入桩体后，即可浇注混凝土成桩。 试验时，在地面通过油泵加压，荷载箱将同时向上、向下发 生变位，促使桩侧摩阻力及桩端阻力的发挥。,平衡点： 上段桩的侧负摩阻力+上段桩自重 =下段桩侧摩阻力+端阻力 持力层非常好的，桩底就是平衡点。,第9章 自平衡法静载试验,第9章 自平衡法静载试验,自平衡法检测结果向传统静载试验结果的转化,第9章 自平衡法静载试验,三、试验设备 1、加载设备：荷载箱，预先标定，埋设于桩的理论平衡点。 2、位移
37、测量装置： （1）人工读数：百分表4只，其中2只用于测量荷载箱处的向上位移，2只用于测量荷载箱处的向下位移。 （2）自动读数：自动采集仪、电子位移传感器，数量同上 3、钢筋笼制作：荷载箱上顶板与上节钢筋笼焊接，下底板与下节钢筋笼焊接，荷载箱水平度3% 3、混凝土浇筑：导管通过荷载箱到达桩底，当混凝土接近荷载箱时，拔管速度放慢，当荷载箱上部混凝土大于2.5m时，导管底方可拔过荷载箱。,第9章 自平衡法静载试验,四、现场检测 1、加卸载方式：与传统竖向静载类似 （1）试验桩：慢速维持荷载法，每级荷载作用下，上、下段桩均达到相对稳定后方可加下一级荷载，直到试桩破坏（上、下段桩均破坏），然后分级卸载到
38、零。 （2）工程桩：慢速/快速维持荷载法 （3）稳定标准：当桩端下为巨粒土、砂类土、坚硬粘质土，最后30min，或为半坚硬和细粒土，最后1h时间内，下沉量不大于0.1mm时达到稳定。 （4）终止加载条件：类似传统抗压静载法，但须上、下段桩同时满足条件。,第9章 自平衡法静载试验,五、问题探讨 1、平衡点问题：由人工验算得出，存在偏差可能性，造成上、下段桩不能同时达到极限条件，判定的极限承载力小于真实值，故结果偏于保守。,2、压力灌浆：试验后，通过预埋管对荷载箱处进行压力灌浆。自平衡法加载到极限状态，上下段桩分别施加的力约为总极限承载力的一半，桩身材料不会发生破坏。采用注浆填充荷载箱处试验断层，
39、使该处强度稍大于桩身强度即可，还可根据要求在该处形成一个扩大头。,第10章 灌注桩成孔质量检测,第10章 灌注桩成孔质量检测,一、目的 通过实测桩孔的 孔径、 孔深、 垂直度、 孔底沉渣厚度 判定成孔质量是否满足 相关技术标准和设计要求,第10章 灌注桩成孔质量检测,二、建筑桩基技术规范JGJ94-2008规定,第10章 灌注桩成孔质量检测,三、检测设备 1、接触式（机械式）： 由伞形孔径仪、专用测斜仪 及沉渣测定仪组成检测精度： 被测孔径1.2m时，孔径检测误差15mm 被测孔径1.2m时，孔径检测误差25mm 孔深检测精度不低于0.3%,第10章 灌注桩成孔质量检测,2、非接触式（超声波）
40、： 超声波检测仪 检测精度： 孔径检测精度不低于0.2%；孔深检测精度不低于0.3%,第10章 灌注桩成孔质量检测,四、检测现场演示,第10章 灌注桩成孔质量检测,四、检测现场演示,第10章 灌注桩成孔质量检测,四、检测现场演示,第10章 灌注桩成孔质量检测,五、典型曲线 1、接触式（机械式）,第10章 灌注桩成孔质量检测,五、典型曲线 2、非接触式（超声波）,第11章 灌注桩钢筋笼长度检测,第11章 灌注桩钢筋笼长度检测,一、磁测井法原理 钢筋笼是由数根粗的主筋和在其上按一定间距缠绕 绑扎的细箍筋构成。钢筋笼为铁磁性物质，在地磁 场作用下钢筋笼将产生感应磁场，该感应磁场与场 地的背景场之间一
41、般均存在较大的差异。这就为磁 法探测钢筋笼长度提供了物理前提。 二、适用范围 适用于桩中或桩周除钢筋笼以外无连续铁磁性体干 扰时的灌注桩钢筋笼长度检测.,第11章 灌注桩钢筋笼长度检测,三、检测设备,第11章 灌注桩钢筋笼长度检测,四、现场检测 1、钻孔： 钻孔设置在桩外侧边缘不大于0.5m的土中 钻孔中心线平行于桩身中心线 孔垂直度偏差小于1% 也可利用钻芯法在桩中心成孔 孔径60-90mm 孔深大于钢筋笼底设计深度3m 孔周为软弱土层时，设置60mm内径PVC管,第11章 灌注桩钢筋笼长度检测,四、现场检测 2、检测： 将探头放入测试孔中 以10-50mm的采样间距 从上往下或从下往上测量
42、 保持匀速提升或下降 仪器自动记录测试曲线 综合因素误差1m,第11章 灌注桩钢筋笼长度检测,五、实例曲线分析 例1：温州瓯海某工地测试曲线：图中标记处见磁场异常变化， 为钢筋笼接头所表现出的磁场突变，桩底钢筋笼密度较小， 实测总长52.0m，配筋分布8.7+8.8+8.9+8.6+8.5+8.5,第11章 灌注桩钢筋笼长度检测,例2：宁波慈溪某工地测试曲线： 实测笼顶深度为4.50m，钢筋笼接头位置为13.25m、22.25m、 31.50m、40.75m、50.00m、59.00m，笼底深度为65.50m。 实测总长61.00m，配筋分布8.75+9.00+9.25+9.25+9.25+9
43、.00+6.50,第11章 灌注桩钢筋笼长度检测,例3：宁波慈溪某工地测试曲线： 实测笼顶深度为6.50m，钢筋笼接头位置为14.75m、23.00m，笼底深度为29.25m。 实测总长22.75m，配筋分布8.25+8.25+6.25，少5节钢筋笼！,第12章 规范要点和技术总结,一、基桩检测的目的检查基桩承载力和桩身结构完整性二、检测的技术依据 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、基桩低应变动力检测技术规程DBJ10-4-98 4、普通混凝土力学性能试验方法标准 GB/T50081-2002 5、基桩静载试验 自平衡法 JT/T73
44、8-2009 6、灌注桩钢筋笼长度检测技术规程 DGJ32/TJ60-2007,第12章 规范要点和技术总结,三、基桩检测分类 1、静态测试方法： （1）单桩竖向抗压静载试验 （2）单桩竖向抗拔静载试验 （3）单桩水平静载试验 （4）自平衡法静载试验 2、动态测试方法： （1）低应变动力检测 （2）高应变动力检测 3、其他测试方法： （1）钻芯法检测 （2）灌注桩成孔质量检测 （3）灌注桩钢筋笼长度检测,第12章 规范要点和技术总结,第12章 规范要点和技术总结,四、对检测机构的要求 1、单位资质： （1）经国务院、省级建设行政主管部门检测资质认可 （2）经计量行政主管部门的计量认证考核合格
45、2、检测范围： （1）具有对应专项检测资质 （2）检测项目、参数通过计量认证 3、人员： （1）经过培训学习，具备必要的基桩检测的理论基础和实践经验，掌握必备的岩土工程特别是桩基工程方面的知识 （2）经考核合格后，持证上岗从事检测工作。,第12章 规范要点和技术总结,检测机构单位资质、人员证书样板,第12章 规范要点和技术总结,五、检测工作程序调查、资料收集包括： 工程勘察资料 桩基设计图纸 施工记录 了解施工中的异常情况 明确委托方、设计方要求 考察现场实施的可行性,第12章 规范要点和技术总结,六、受检桩龄期/休止时间要求 1、低应变、声波透射法：至少达到设计强度的70%，且不小于15MP
46、a 2、钻芯法：龄期达到28天，或预留同条件养护试块强度达到设计要求 3、高应变、静载试验：龄期达到28天，或预留同条件养护试块强度达到设计要求，还应满足：,第12章 规范要点和技术总结,七、单桩竖向抗压静载试验用于试验桩/工程桩要求的区别,第12章 规范要点和技术总结,八、完整性检测的抽检要求 1、柱下三桩或三桩以下的承台抽检不少于1根 2、设计甲级，或地质复杂、成桩质量可靠性较低的灌注桩，不应少于总桩数的30%，且不得少于20根；其他不应少于20%，不得少于10根 3、端承型大直径灌注桩，在以上抽检范围内，选用钻芯法或声波透射法检测，数量不应少于10% 4、地下水位以上且终孔后桩端持力层已
47、通过核验的人工挖孔桩，以及单节混凝土预制桩，不应少于10%，且不得少于10根规范给定的是最低抽检标准，实际抽检按设计要求执行。低应变一般单桩单柱100%，承台桩50%（浙江省）,第12章 规范要点和技术总结,九、其他检测方法抽检要求,第12章 规范要点和技术总结,十、其他 1、宜先进行完整性检测，后进行承载力检测 2、当需要进行验证或扩大检测时，应得到有关各方的确认 3、对于低应变发现桩身有缺陷的桩，不能用高应变确定其桩身承载力是否满足要求。（原因：高应变检测承载力的前提是桩身强度可以承受极限承载力） 4、不完全验证原则：只能是部分验证，如静载验证低应变，钻芯验证低应变，超声法验证低应变，静载验证高应变,第12章 规范要点和技术总结,桩身完整性 抗压承载力 抗拔承载力 水平承载力 桩长 桩身砼强度 桩底沉渣 桩端岩土性状 破坏性/非破坏性 优缺点,低应变 高应变 声波透射法 钻芯法 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,选用什么方法？,推荐参考书籍,1、建筑基桩检测技术规范（ JGJ106-2003） 2、基桩检测技术与实例主编：赵竹占 3、基桩质量检测技术主编：陈凡、徐天平,谢谢大家！,浙江久正工程检测有限公司 范 伟2012年6月,
