静载检测方案

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1、工 程 检 测 方 案工程名称： 宁波市轨道交通指挥控制中心0.00以下工程 检测方法：单桩竖向（抗压、抗拔）静载试验 、低应变、高应变试验审 定： 审 核： 工程负责：编 写 人：宁波正信检测科技有限公司2011年 10月 20 日目 录一、前 言二、试验概况三、试验方法四、试验结果确定依据五、人员组织、工期、安全及其它六、提交资料目录一、 前 言工程名称: 宁波市轨道交通指挥控制中心0.00以下工程工程地点：宁波市鄞州区施工单位：中国建筑第八工程局有限公司 检测内容：单桩竖向（抗压、抗拔）静载试验、低应变、高应变试验目 的：检验工程桩的竖向（抗压、抗拔）极限承载力能否满足设计要求，桩身混凝

2、土完整性。工作量：静载：11枚；高应变：3枚；低应变：170枚。执行规范、规程为建筑基桩检测技术规范（JGJ106-2003）。二、 基桩测试内容根据建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）建筑基桩检测技术规范（JGJ106-2003）建筑桩基技术规范（JGJ94-2008）设计文件的要求以及结合工程实际情况，测试内容为静载试验及低应变、高应变试验。三、 执行的标准、规范1、建筑地基基础设计规范GB50007-20022、建筑桩基技术规范JGJ94-20083、建筑基桩检测技术规范JGJ106-2003四、 试验概况受中国建筑第八工程局有限公司的委托，我公司对其在建的宁波市轨道交通指挥

3、控制中心0.00以下工程2根（1000mm，桩号:SZH2、SZH4，桩长:66.0m、64.45m, 砼号C40）钻孔灌注桩桩进行了竖向抗压静载试验及1根高应变检测，目的是检验工程桩的竖向抗压极限承载力能否满足设计要求。1.静载试验（1）压重平台反力装置示意（略）压重平台采用伞形反力平台等形式。堆载材料为砂袋，压重量不得小于预估最大试验荷载的1.2倍。（2）试验设备荷载测试仪表：荷重施加由 3只 500t千斤顶（抗拔静载用1只500 t千斤顶）与一套高压油路组成，千斤顶上安装一只压力传感器、油泵上安装一只高精度油压表，桩顶受荷大小由压力传感器（由RS-JYB静力载荷测试仪自动测读）测读。沉降

4、（上拔）观测仪表：沉降（上拔）变形由4只量50mm计电位移计对称安装在桩顶处，桩顶沉降（上拔）变形由计电位移计（RS-JYB静力载荷测试仪自动测读）。基准梁：基准梁的一端固定，另一端自由支承，防止日光直射与其他热源。试桩、压重平台支墩和基准桩之间的中心距应符合表1的规定。试桩、压重平台支墩边和基准桩之间的中心距离 表1反力系统试桩与压重平台支墩边试桩与基准桩基准桩与压重平台支墩边压重平台反力装置4d且2.0m4d且2.0m4d且2.0m注：d-试桩的设计直径。2.低应变试验（1）仪器设备（a）传感器：速度传感器频率范围宽于10Hz-300Hz；加速度传感器的上限频率不小于2kHz；（b）数据采

5、集放大器：增益大于60db且可调；频率范围宽于10Hz-2kHz；（c）记录采样频率：不小于100kHz；（d）整机信噪比大于3。（2）检测前后，对被测样品和检测仪器的检查项目（a）检测前，进行现场调查，要求对被测的基桩应凿去浮浆至砼硬层，桩头基本平整无积水，并核对桩号。（b）检测前，对仪器设备进行检查，性能正常方可使用。3.高应变试验（1）仪器设备(a)传感器：加速度传感器的共振频率在7500Hz以上，有在0-1000g和10-7500Hz范围内呈线性；(b)数据采集放大器：增益大于60db且可调；频率范围于10Hz-5KHz；(c)记录采样频率：不小于2000点/秒以上；（d）整机信噪比大

6、于3。（2）检测前，对被测样品的检查项目（a）为确保检测时锤击力的正常传递，对混凝土灌注桩、桩头严重破损的混凝土预制桩，检测前应对桩头进行修复或加固处理。（b）砼桩桩头顶面应水平、平整，桩头中轴线与桩身中轴线应重合，桩头截面积应与原桩身截面积相同。桩头主筋应全部直通至桩项混凝土保护层之下，各主筋应在同一高度上。（c）距桩顶1倍桩径范围内，宜用厚度为35mm的钢板围裹或距桩顶1.5倍桩径范围内设置箍筋，间距不宜大于150mm。桩顶应设置钢筋网片2-3层，间距60100mm。（d）桩头混凝土强度等级宜比桩身混凝土提高12级，且不得低于C30。五、测试方法1. 竖向抗压静载试验(1)本工程竖向抗压静

7、载试验采用伞形架法，并用千斤顶加载，荷载由压力传感器、位移由位移传感器测量并通过RS-JYB静力载荷测试仪显示。(2)试验设备的安装按规范进行，并按规定布置了独立的基准梁系统。试验前先编写桩基竖向静荷载试验纲要，试验时按预先制定的试验纲要进行。(3)试验所用的千斤顶、压力传感器、位移传感器预先进行了标定。(4)加载方法采用千斤顶反力加载，并采用分级及沉降观测，荷载分级为设计预估最大试验荷载的1/10，第一级加载值为分级加载值的2倍。荷载分级：最大加载值为 17009600 KN，加荷分级为10级。 (5)慢速维持荷载法试验步骤应符合下列规定：（a）每级荷载施加后按第5、15、30、45、60m

8、in测读桩顶沉降量，以后每隔30min测读一次。 （b）试桩沉降相对稳定标准：每一小时内的桩顶沉降量不超过0.1mm，并连续出现两次（从每级荷载施加后第30min开始，由三次或三次以上每30min的沉降观测值计算）。（c）当桩顶沉降速率达到相对稳定标准时，再施加下一级荷载。（d）卸载时，每级荷载维持1h，按第5、15、30、60min测读桩顶沉降量；卸载至零后，应测读桩顶残余沉降量，维持时间为3h，测读时间为5、15、30min，以后每隔30min测读一次。(6)施工后的工程桩验收检测宜采用慢速维持荷载法。当有成熟的地区经验时，也可采用快速维持荷载法。快速维持荷载法的每级荷载维持时间不得少于1

9、h。当桩顶沉降尚未明显收敛时，不得施加下一级荷载。(7)当出现下列情况之一时，可终止加载：（a）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。注：当桩顶沉降能稳定且总沉降量小于40mm时，宜加载至桩顶总沉降量超过40mm。（b）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尚未达到稳定标准。（c）已达到设计要求的最大加载量。（d）当工程桩作锚桩时，锚桩上拔量已达到允许值。（e）当荷载沉降曲线呈缓变型时，可加载至桩顶总沉降量6080mm；在特殊情况下，可根据具体要求加载至桩顶累计沉降量超过80mm。(8)检测数据按以下内容整理：绘制竖向荷载-沉降（Q-s），

10、沉降-时间对数（s-lgt）曲线。(9)单桩竖向抗压极限承载力Qu按下列方法综合分析确定：（a）根据沉降随荷载变化的特征确定，对于陡降型Q-s曲线上，取其发生明显陡降的起点所对应的荷载值为极限承载值。（b）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为极限承载值。（c）按照建筑基桩检测技术规范（JGJ106-2003）规范终止加载条件第2款情况，取前一级荷载为值为极限承载值。（d）对于缓变型Q-s曲线则根据沉降量确定，宜取对应的荷载值；当桩长大于40m时，宜考虑桩身弹性压缩量，对直径大于或等于800mm的桩，可取（D为桩端直径）对应的荷载值为极限承载值。(1

11、0)单位工程同一条件下的单桩竖向抗压承载力特征值Ra应按单桩竖向抗压承载力统计值的一半取值。2. 竖向抗拔静载试验（1）试验加载装置的选择：现场试验中试桩所需上拔荷载一般由油压千斤顶加载系统施加，千斤顶加载所需反力装置可采用横梁承压台反力装置。试验中上拔荷载量值的控制，宜用应变式压力传感器或应力环。桩的上拔量由百分表测量。(2) 设备、仪表的安装（a）千斤顶安装：千斤顶应放置在试桩中心轴线的垂直延长线上，并尽量使其合力与试桩中心垂直线重合。（b）在试桩桩面两个正交直径方向上对称安置4个百分表。固定和支承百分表的夹具和基准梁，在构造上应确保不受外界因素影响。(3)抗拔试验加载方式（a）慢速维持荷

12、载法：逐渐加载，每级荷载达到相对稳定后加下一级荷载，直至试桩破坏，然后逐渐卸载到零。当考虑结合实际工程桩的荷载特征时，也可采用多循环加卸载法（每级荷载达到相对稳定后卸载到零）。（b）慢速维持荷载法按下列规定进行加、卸载和竖向变形观测；（c）加载分级：每级加载为预估极限荷载的1/101/15。（d）变形观测：每级加载后间隔5、10、15min各 测读一次，以后每 隔15min测读一次，累计1h后每隔30min测读一次。每次测读值记入试验记录表（见表C-3），并记录桩身外露部分裂缝开展情况。（e）变形相对稳定标准：每一小时内的变形值不超过0.1mm ，并连续出现两次（由1.5h内连续三次观测值计算

13、），认为已达到相对稳定，可加下一级荷载。（f）终止加载条件：当出现下列情况之一时，即可终止加载： 桩顶荷载为桩受拉钢筋总极限承载力的0.9倍时； 某级荷载作用下，桩顶变形量为前一级荷载作用下的5倍； 累计上拔量超过100mm。(4)单桩竖向抗拔静载试验分析报告的资料整理内容：（a）单桩竖向抗拔静载试验概况：整理成表格形式，并对成桩的试验过程出现的异常现象补充说明；（b）单桩竖向抗拔静载试验记录表；(c) 单桩竖抗拔静载试验变形汇总表；(d) 绘制单桩竖向抗拔试验荷载-变形（U-）曲线图；(e) 当进行桩身应力、应变试验时，应整理出有关数据的记录表及绘制桩身应力变化、桩侧阻力与荷载-变形等关系曲

14、线。(5)单桩竖向抗拔极限承载力的判定:(a) 对于陡变形U-曲线，取陡升起始点荷载为极限荷载；(b) 对于缓变形U-曲线，根据上拔量和-lgt曲线变化综合判定，即取-lgt曲线尾部显著弯曲的前一级荷载为极限荷载。3.低应变试验（1）检测系统框图（2）对测量用仪器的安装要求传感器应稳固地安置在桩头上，激振点宜选择在桩头中心部位。（3）对环境条件的要求检测仪器应具有防尘、防潮性能，并应在-1050环境条件下正常工作。在现场检测时，对仪器屏幕应采取防晒措施。当仪器长期不用时，应按要求定期通电。（4）在检测过程中发生异常现象时的处理方法 在检测过程中出现异常波形时，应在现场及时研究，排除影响测试的不

15、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。（5）在检测过程中发生意外事故时的处理方法 正在检测过程因外界干扰和其它不可预见的事故时，应即关机停止检测。若发生干扰影响测试结果，则应重新检测；若干扰消除后不影响试验结果，则可继续测试。 4.高应变试验（1）检测系统框图力传感器重锤加速度计高应变基桩动态测试仪显示装置记录装置打印机基桩高应变检测系统框图（2）检测前，对检测仪器的检查项目检测前应认真检查确认整个测试系统处于正常状态，并按规程逐一核对各类参数设定值，直至确认无误后，方可开始检测。检测时应及时检查采集数据的质量。如发现测试系统出现问题、桩身有明显缺陷或缺陷程度加剧，应停止检测

16、，进行检查。（3）对测量用仪器的安装要求（a）应变传感器和加速度传感器应分别对称安装在桩顶以下桩身两侧，传感器与桩顶之间的垂直距离，对于一般桩型，不宜小于2倍桩的直径或边长。对于大直径桩，不得小于1倍桩的直径或边长；（b）安装传感器的桩身表面应平整，且其周围不得有缺损或断面突变，安装面范围内的材质和截面尺寸应与原桩身等同； （c）应变传感器的中心与加速度传感器中心应位于同一水平线上，两者之间的水平距离不宜大于10cm。（d）当采用膨胀螺栓固定传感器时，安装时应符合下列规定：螺栓孔应与桩身中轴线垂直，其孔径应与采用的膨胀螺栓尺寸相匹配；安装完毕后的应变传感器固定面应紧贴桩身表面，初始变形值不得超

17、过规定值，检测过程中不得产生相对滑动。（4）在检测过程中出现异常现象时的处理方法检测过程若出现异常现象，应立即停止检测，对检测仪器、设备及被测桩进行详细检查，发现问题应及时解决。确认无误后，检测才允许重新开始。（5）在检测过程中发生意外事故时的处理方法正在检测过程因外界干扰或其它不可预见的事故时，应即关机停止检测，待干扰消除后，再重新检测。六、试验结果确定依据1.静载试验根据建筑基桩检测技术规范（JGJ106-2003）中单桩竖向极限承载力的综合分析标准：（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）某级荷载作用下，桩顶沉降量大于前一级荷

18、载作用下沉降量的2倍，且经过24小时尚未达到相应稳定标准，取前一级荷载值 ；（3）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；（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。2.低应变试验根据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，来推断单桩完整性。 （1）反射波波形规则，波列清晰，桩底反射波明显，易于读取反射波到达时间，及桩身混凝土平均波速较高的桩为完整性好的单桩；（2）反射波到达时间晚于桩底反射波到达时间，且波幅较大，往往出现多次反射，难以观测到桩底反射波的桩，系桩身断裂；（3）桩身混凝土严重离析

19、时，其波速较低，反射波幅减小，频率降低；（4）缩径与扩径的部位可按反射历时进行估算，类型可按相位特征进行判别。（5）当有多次缺陷时，将记录到多个相互干涉的反射波组，形成复杂波列。此时应结合工程地质资料、施工原始记录进行综合分析。（6）根据中华人民共和国国家行业标准建筑基桩检测技术规范JGJ 106-2003 J256-2003和浙江省标准基桩低应变动力检测技术规程DBJ 10-4-98的规定，将桩身质量等级划分为四类，即：类桩：无缺陷；桩身混凝土波速正常；类桩：有轻微缺陷；桩身混凝土波速正常，基本不影响正常使用；类桩：有明显缺陷；桩身混凝土波速明显偏低，已影响正常使用；类桩：有严重缺陷；桩身混

20、凝土波速很低，已无法正常使用。3.高应变试验（1） 桩身结构完整性评价（a）首先对所采集的信号作定性检查：（1）对力和速度波形作定性分析，观察桩身缺陷的情况和位置；（2）观察连续锤击情况下， 缺陷的扩大或逐步闭会的情况；（b）根据桩土参数和成桩工艺用实测曲线拟合法评价。 （c）对于等截面桩，可用结构完整性系数值来评价 值评 价=1.0完整桩0.81.0轻微缺陷桩0.60.8明显缺陷桩0.6严重缺陷或断桩F(t1)ZV(t1)/2RF(tx)ZV(tx) /2/F(t1) ZV(t) /2F(tx) ZV(tx) /2式中： 桩身结构完整性系数t1速度第一峰所对应的时刻tx缺陷反射峰所对应的时刻

21、R缺陷以上部位土阻力的估计值桩身缺陷位置按下式计算:X（txt1)/2式中 X缺陷位置与传感器安装点距离（m）（e）出现下列情况之一的，桩身结构完整性评价宜按工程地质条件和施工工艺结合实测曲线拟合法综合进行： 桩身有扩径的桩； 桩身截面面积不规则的混凝土灌注桩； 力和速度曲线在峰值附近比例失调，桩身有浅部缺陷的桩； 锤击力波上升缓慢，力与速度曲线比例失调的桩。（2）实测曲线拟合法判定桩承载力(a) 用实测的速度或力或上行波作为边界条件进行拟合；(b) 曲线拟合时间段长度，不应少于5L/c，并在2L/c时刻后延续时间不应小于20cm；(c) 拟合分析选定的参数,应在岩土工程的合理范围之内；(d)

22、 拟合完成时计算曲线应与实测曲线吻合(e) 贯入度的计算值应与实测值吻合。（3） 凯司法判定桩承载力凯司法判定单桩承载力右按下式计算：Rc(1c) F(t1)ZV(t1)/2(1c) F(t12L/c)ZV(t12L/c) /2ZAE/c式中：Rc由凯司法判定的单桩极限承载力（kN）Jc凯司法阻尼系数t1速度峰值对应的时刻（ms）F(t1) t1时刻的锤击力（kN）V(t1) t1时刻的质点运动速度（m/s）Z桩身截面力学阻抗（kNs/m）A桩截面积（m2）L测点下桩长（m）七、人员组织、工期、安全及其它本次检测投入技术人员2名，工程负责人，临时工8名 ，外业检测 60 天（本次检测正式工期为

23、10天），外业检测结束后3天，提交正式报告一式3份。现场严格执行试验技术操作规程以及相应的安全规程及其它有关规程，检查试验场地的电源是否满足试验要求，明确圈出测试区域范围，悬挂警示标牌。整个系统安装完毕后，由检测项目负责人最后检查确认正常才可开始试验。检测人员经有关部门专门培训，并取得资格证后才能上岗作业。检测人员必须带安全帽进场；加载及卸载观测时，必须有两个人以上在场，必须下基坑观测时，基坑外必须有专人照应，且基坑内停留时间不能太长。现场检测人员上岗证、仪器设备标定证书见附件。八、提交资料目录对工程原始资料进行研究分析整理，须经三级检查，二级验收后提交正式报告，其主要内容如下：文字部分一、

24、前言二、 场地工程地质概况三、 试验依据四、 试验根况五、 试验结果六、 试验结论附件：单桩竖向抗压静载试验曲线图、低应变试验曲线图、高应变试验曲线图。单桩竖向抗压静载试验结果汇总表、低应变试验结果汇总表、高应变试验结果汇总表。桩位平面布置示意图。备注场地要求：1、场地三通一平（一平：以试桩中心为半径，八米范围内须平整且地面承载力达到20t/m2，即须铺设碎石塘渣约1米厚压实，且地面高出试桩桩顶约40cm）,确保运输设备及材料顺利进场；2、确定检测桩数、桩位，桩头开挖处理、桩头要求满足测试条件；3、设计试桩完成后，有堆放配重材料位置，以便工程桩检测之用；4、考虑到抗拔试桩承载力较高，要求有反力桩，且试桩与反力桩距离控制在3.5m范围内，以便检测顺利进行。11