3水泥搅拌桩检测

文件编号：
作业指导书
（水泥搅拌桩检测）
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目录
1.开展项目 (3)
2.依据文件 (3)
3.主要仪器设备 (3)
4.操作规程 (4)
5.试验/检测的工作程序 (5)
6.安全注意事项 (10)
7.测量结果，数据处理规定 (12)
8.测量不确定度 (14)
9.原始记录表格 (16)
1.开展项目
1.1现场描述的芯样硬度状态
1.2标准贯入击数（单位：击）
1.3芯样无侧限抗压强度（单位：MPa）
2.依据文件
江苏省高速公路建设指挥部苏高技（2003）147号文《关于印发<江苏省高速公路水泥搅拌桩检测工作实施细则>的通知》；
苏高技（2003）250号文关于《江苏省高速公路水泥搅拌桩检测工作实施细则》的补充规定；
《公路路基设计规范》（JTG D30-2004）；
《粉体喷搅法加固软弱土层技术规范》（TB10113-1996）；
《软土地基深层搅拌技术规程》（YBJ225-1991）；
《岩土工程勘察规范2009版》（GB50021-2001）；
《公路工程地质勘察规范》（JTG C20-2011）；
《公路土工试验规程》（JTG E40-2007）；
《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》（JTG E30-2005）；
《建筑地基基础设计规范》（GB 50007-2011）；
《建筑地基处理技术规范》（JGJ 79-2012）；
《工程岩体试验方法标准》（GB/T 50266-2013）。

3.主要仪器设备
3.1主标准、配套设备
3.2主要技术要求
3.2.1粉（湿）喷桩检测龄期一般应达到28天，在特殊情况下，经高指批准，施工单位可申请进行14天龄期的检测，强度按28天的检测标准执行。

3.2.2检测桩位在施工单位及监理单位提供的桩位图和施工记录等资料基础上，由检测单位随机确定，所定桩位及龄期应经施工单位认同，桩位必须采用现场测量方法确定。

3.2.3检测孔位布置在粉（湿）喷桩桩头号并偏离中心10cm左右，要求用岩芯管采用转钻进方法连续取芯，保证取芯率﹥60%，沿桩体深度方向每隔1.5m进行标贯试验，并采取原状水泥土芯样进行无侧限抗压强度试验，每根桩取芯不少于三个（上、中、下）。

4.操作规程
4.1岩芯钻机操作规程
4.1.1 岩芯钻机安装就位，钻机安装要平稳牢固，孔口、立轴及天车三点成一线。

4.1.2开动钻机前对钻机进行详细检查，各润滑部位加足润滑油，并进行试钻，确认没有问题后方可开钻，开钻前应确认钻机转动部位无人靠近，禁止将使用工具和其它物品放置于钻机、水泵、发动机等传动及防护装置上。

4.1.3根据钻孔类型及深度确定所需钻杆及钻头的类型及数量，并按使用顺序放置于钻机的正前方。

4.1.4启动钻机的发动机。

4.1.5将钻杆及钻头（或标贯器）安装到钻机的主动钻杆的下部。

4.1.6调节钻机的变速阀门，使钻机的钻进速度满足设定要求。

4.1.7启动油压给进阀，打开进水阀，开始钻进，钻进时，操作人员须思想集中，及时掌握孔内压力、水量及机械运转情况，钻机运转时，禁止带手套。

4.1.8钻至一定深度后，关闭油压给进阀，关闭进水阀，启动起拔阀，将钻具拔出。

4.1.9卸掉钻具，取出岩芯，现场描述岩芯类型、颜色、状态等（或记录标贯、重Ⅱ型动力触探击数）。

4.1.10重复步骤5至9，直至钻到预定取芯深度。

4.1.11关闭发动机，整理钻具，钻机移位，钻芯结束。

4.2万能试验机操作规程
4.2.1使总开关接通电源。

4.2.2根据试样，选用测量范围，在摆杆上挂上或取下摆铊并调整缓冲阀手柄，对准标线。

4.2.3根据试样形状及尺寸把相应的夹头装入上下钳口座内。

4.2.4在描绘器的转筒上，卷压好记录纸，此项只是需要时才进行。

4.2.5开动油泵电动机（1YD）拧开送油阀使试台上升约15mm，然后关闭送油阀，如果试台已在升起位置时则不必先开动油泵送油，仅将送油阀关好即可。

4.2.6将试样一端夹于上钳口中。

4.2.7开动油泵调整指针对准度盘零点。

4.2.8开动下钳口电动机（2YD）将下钳口升到适当高度，将试样一端夹在下钳口中，须注意使试样垂直。

4.2.9将推杆上的描绘笔放下进入描绘准备状态（需要描绘时才进行）。

4.2.10按试验要求的加荷速度，缓慢的拧开送油阀进行加荷试验。

4.2.11试样断裂后关闭送油阀，并停止油泵电动机。

4.2.12记录需要数值并将描绘笔抬起。

4.2.13打开回油阀，卸荷后将从动针拨回零点。

4.2.14取下断裂后的试样（压缩及弯曲等试验可参照上述各项进行操作）。

5.试验/检测的工作程序
5.1开钻前准备
5.1.1平整场地：以便钻机顺利就位；
5.1.2调整水平和垂直度：用水平尺进行钻机水平和垂直度校正；
5.1.3挖泥浆池：以便泥浆泵正常工作形成循环泥浆。

5.2检测桩位的确定
5.2.1检测频率为7‰，其中省高指检测5‰，施工单位自检2‰。

省高指在保证5‰的基础上，每个段落不低于2根，抽检桩应尽可能覆盖施工单位每一种施工桩机，且均匀分布。

5.2.2检测桩的成桩龄期一般应达到28天，在特殊情况下，经省高指批准，施工单位可申请进行14天龄期的检测，强度按28天的检测标准执行。

如14天抽检不合格，施工单位可申请28天的强度检测，但28天的检测费用由承包人承担。

5.2.3抽检桩位在施工单位及监理单位提供的桩位图和施工记录等资料基础上，由检测单位随机确定，所定桩位及龄期应经施工单位认同，桩位必须采用现场测量方法确定。

5.3 钻探及取样
5.3.1检测孔位布置在粉（湿）喷桩桩头，并偏离中心100mm左右，采用钻孔直径（直径91mm-108mm）。

5.3.2用岩芯管回转钻进方法，严格控制回次进尺，每回次不超过1.5m，要采取正确的钻探及取样方法，尽量保持岩芯的连续完整性，使芯样采取率能大于等于60%，使质量评判有可靠的依据。

5.3.3当孔底有残留岩芯或浮泥时，要进行清孔，保证标贯试验顺利进行。

保证孔内残留浮土厚度不大于取土器废土段长度。

5.3.4水泥土样取出后，依次摆放整齐，即时填写回次岩芯牌，一般每回次均应选取有代表性岩芯样品，如有软质岩样也应选取，及时密封保存，保证天然含水量和原状结构，送交试验室做抗压强度试验，每根桩最低不少于三个样（上、中、下）。

5.3.5当判断孔底以下属加固效果不完全的土层时，也可采用取土器取样，并应注意：
a优先采用静压方式，如采用锤击，应做到重锤少击。

b下放取土器必须平稳，避免戳坏孔壁使孔底淤积浮土，或者撞击孔底，引起土样扰动。

c提升取样器时要做到平稳，切勿陡然升降或碰撞孔壁，以免土样失落。

5.3.6原状芯样必须立即进行芯样描述并编号，必须注明时间、地点、检测孔号、深度、
取样人姓名等。

每根桩取样完成后，对所取芯样进行拍照。

5.3.7芯样描述内容：颜色、颗粒组成、结构构造特征、外观特征、气味、密实程度、均匀性、含灰量、硬度（坚硬、中硬、稍硬）、状态等。

在此基础上首先确定属水泥土还是桩体土。

所谓水泥土，其颜色呈水泥色，状态坚硬-稍硬，手捏易碎裂但无塑性，对有塑性的部分属桩体土，再描述状态即硬塑、可塑、软塑、流塑。

5.3.8桩体土分层以回次为基础，如遇性质状态不同的桩体土层，应单独分出一层，并注意标贯击数的抗压强度数据的配套。

5.3.9钻进深度应超过施工桩长0.5m并取出桩底土样进行描述记录，据此确定实际桩长和端承条件。

5.3.10芯样应在3天内送现场或室内试验室，进行抗压强度试验。

搬运和送样时应采取措施防止试样受到扰动和挤压。

5.4 标准贯入试验
沿桩体深度方向每隔1.5m进行标准贯入试验，当标贯击数<10击时，采取原状水泥土芯样。

每根桩取芯不少于三个（上、中、下）。

且必须先取芯样随后立即进行标准贯入试验。

5.4.1为了保证标准贯入试验用钻孔的质量，要求采用回转钻进，当钻进至试验标高以上15cm处，应停止钻进，清除孔底残土。

5.4.2下钻具时缓慢下放，避免松动孔底土。

5.4.3实测标贯击数应按试验杆长进行击数修正，修正系数见下表1。

表1 实测标贯击数修正系数
5.4.4标准贯入试验所用的钻杆应定期检查，钻杆相对弯曲小于1/1000，接头应牢固，否则受锤击后钻杆会侧向晃动。

5.4.5标准贯入试验应采用自动脱钩的自由落锤法，并减少导向杆与锤间的摩阻力，以保持锤击能量恒定。

5.4.6标准贯入试验时，先将整个杆件系统连同静置于钻杆顶端的锤击系统一起下到孔底。

标贯试验分两段进行：
①预打阶段：先将贯入器打入土中150mm，如锤击已达50击，贯入度未达150mm，记录实际贯入度。

②试验阶段：将贯入器再入土300mm，记录每打入10cm的锤击数，累计打入300mm 的锤击数即为标准贯入击数。

当累计击数已达30击，而贯入度未达300mm，应终止试验，记录实际贯入度△S及累计锤击n，按下式计算贯入300mm的锤击数N
N=300n/△S
式中△S—对应的锤击数n的贯入度（mm）。

5.4.7提出贯入器，取贯入器的土样进行签别，描述记录。

5.5芯样描述
现场技术人员要通过钻进过程和标准贯入试验判断桩身强度及桩体连续性，同时观察标贯器中水泥土搅拌的均匀程度、成桩状态以及端承条件，并判断桩长。

描述内容包括：
（1）芯样性质：土/水泥土/水泥
（2）颜色：灰色/灰黑色/黄色等
（3）状态：流塑/软塑/可塑/硬塑/坚硬
（4）搅拌均匀性（分级标准见表2）
表2 水泥芯样描述标准
5.6室内试验
5.6.1水泥土室内抗压试验设备
（1）压力机或万能试验机及配套附件，压力机的精度要求达到0.1N；
（2）切割机、磨石机；
（3）切土工具：切土刀、钢丝锯；
（4）其他：承样盘、卡尺、直尺。

5.6.2水泥土室内抗压试验操作流程
5.6.2.1收样验样
收到水泥土样后，按照送样单位的“送样单”清点土样查核样数，履行相应手续，并尽快进行抗压试验。

如不能当即试验，应采取适当措施对水泥土样进行养护。

5.6.2.2开样切样
（1）开样前检查水泥土样密封情况，标签完整、标签字迹清楚情况；
（2）开样时不得撕坏标签；
（3）切样时两端面应平整，试样两端面不平整度误差不得大于0.5mm；
（4）两端面应垂直于试样轴线，最大偏差不得大于10；
（5）试件高度与直径之比宜为1.0～1.5（根据试样软硬程度作适当调整）；
（6）切好的试样连同原标签送专人记录。

5.6.2.3记录测量
（1）记录人详细记录原始标签上的如下内容：工程名称、标段里程号、试样野外编号、水泥土样采集深度、采样日期、芯样状态（坚硬、硬塑、可塑、软塑、流塑）；
（2）对试样进行室内描述，以校核野外记录。

（3）制备好的试样精确测量其高度、直径，精确到1mm。

试样形状如不完整有残缺应在记录表中注明。

（4）在准备过程中应确保试样含水量无变化。

5.6.2.4试验
（1）试验机由专人操作；
（2）将试件置于试验机承压板中心，调整球形座使试件两端面均匀接触；
（3）以每秒0.2～0.5MPa的速度加荷（对软弱土样可适当降低加荷速度），直至试样破坏，记录破坏荷载，精确到0.1N。

（4）有条件时应尽可能在现场进行试验，以免运输过程中对芯样强度造成影响。

5.6.2.5试验成果整理
（1）按下式计算水泥土单轴抗压强度：
A
P R 式中 R －水泥土单轴抗压强度；
P －试件破坏荷载（N ）；
A －试件截面积（mm 2）。

（2）对于桩体龄期超过28天的，强度结果应按照《粉体搅拌法加固软弱土层技术规范》（TB10113-96）的规定，换算为28天强度。

（3）将工程名称、标段里程号、试样野外编号、水泥土样采集深度、采样日期、芯样状态（坚硬、硬塑、可塑、软塑、流塑）、试样尺寸、破坏荷载、无侧限抗压强度等，记入固定格式的表中。

（4）相关试验人员在记录表中签字后，经审核后送出报告人。

6.安全注意事项
6.1主要设备的维护
6.1.1岩芯钻机的维护及安全作业程序
6.1.1.1远离易燃易爆品。

6.1.1.2钻孔后清洗设备，每周至少清洁一次。

6.1.1.3用润滑油对钻机的各个部位进行经常保养，仪器不用时存放于干燥的地方。

6.1.1.4定期检查液压系统，如有问题，及时与维修中心联系。

6.1.1.6检查或更换钻头的钻身及钻齿。

6.1.1.7长途运输应将设备固定不能滑动以免影响行车安全。

6.2.1一般规定
6.2.1.1操作人员进入检测工地现场必须佩戴安全帽及相关安全设施；
6.2.1.2严禁与检测无关的人员进入检测工地现场；
6.2.1.3操作人员必须持试验检测证上岗，严禁无证操作；
6.2.1.4工地现场，要注意是否有泥浆池、沟壑存在，防止人员发生意外。

6.5.2.2用电安全
6.2.1现场注意用电安全，用电要严格按照安全用电要求来进行，对于电器线路要及时检查，防止漏电；
6.2.2.2对于现场电线必须由专业人员操作才能接入配电箱。

6.2.3机械安全
6.2.3.1吊机、卡车等机械操作必须持证上岗，严禁无证人员开启机械；
6.2.3.2吊机在作业过程中，严禁人员在机械的操作半径内活动。

6.2.4检测过程中的安全
6.2.4.1配重在调运过程中，必须由有经验的人员在现场指挥调度；
6.2.4.2配重在堆载开始，要计算地面地基土的承载力，是否能承受配重的压力；在堆载过程中，要由专人指挥，防止偏心，并注意观察地面沉降，防止不均匀沉降造成配重的倾覆；
6.2.4.3在加载过程中，检测人员除要保证数据的准确性外，还要经常观察配重的情况，看配重是否有抬起的可能性，并防止向一侧倾覆。

6.2.5仪器使用安全
6.2.5.1仪器的使用要严格遵守公司的《设备管理程序》；
6.2.5.2仪器必须由参加培训并取得试验检测证的人员进行操作；
6.2.5.3仪器必须是经过相关部门经过计量认证并取得相关合格证的情况下使用，仪器必须满足检测所需要的精度及测量范围，且在标定有效期内使用；
6.2.5.4仪器在工地现场要做保护和措施，防止日光强烈照射，防止雨淋；
6.2.5.5仪器在移动过程中要防止强烈震动，以防对仪器造成损害，影响仪器的精度或准确性；
6.2.5.6自动加载设备要防止外部的震动对检测结果造成影响。

7.测量结果，数据处理规定
粉（湿）喷桩的质量评判是根据现场测试的芯样描述和标准贯入击数以及室内芯样的无侧限抗压强度值，同时依据本细则附件进行评判。

7.1粉（湿）喷桩质量评判
根据现场测试的芯样描述和标准贯入击数以及室内芯样的无侧限抗压强度值，按本细则第五章附件有关规定进行质量评分。

7.2粉（湿）喷桩检测报告内容
粉（湿）喷桩检测报告包括下面几方面内容：
（1）概述：简要介绍工程概况以及检测日期，检测成果汇总表等。

（2）检测试验方法：主要包括现场桩位的确定方法以及现场测试方法和室内试验方法。

（3）粉（湿）喷桩桩身抽检成果：主要包括检测孔号、所处位置、桩排号、龄期、每一深度处的标贯击数及无侧限抗压强度值。

（4）粉（湿）喷桩综合质量评定：根据本细则附件，对每根桩的桩身值进行评价，分为优、良、合格、不合格四个等级，最后对整批桩的桩身质量进行综合评价。

（5）附件：提供现场原始检测记录、省高指检测传真、检测桩位图、芯样照片等。

7.3水泥深层搅拌桩质量检测报告的工作程序及步骤规定
（1）现场试验负责人在阶段工作结束后1天内将现场记录归纳汇总送交报告编写人；
（2）室内试验负责人在试验工作结束后1天内将试验成果整理汇总后送交报告编写人；
（3）报告编写人根据规定要求，分析整理资料，3天内完成报告初稿，送审阅人审阅；
（4）审阅通过后，由报告编写人负责印刷报告一式8份，并送检测组长审定、盖章，检测报告要求在现场测试结束后一个星期内完成；
（5）报告编写人负责送2份报告给省高指，负责其余报告的登记、存档。

7.4粉（湿）喷桩施工质量的基本要求
（1）施工记录齐全，记录正确。

（2）桩距、桩径、水泥掺入量桩长等指标达到设计要求，否则判定为不合格桩。

（3）检测中若桩身沿深度方向30cm长度无水泥，可判为断桩，如遇“断桩”则判定为不合格桩。

（4）桩体沿深度方向，加固软粘土时，当标贯击数小于4击时，若取芯无侧限抗压强度Rd<0.03MPa，则判定为不合格桩。

（5）当按照标贯击数、状态、无侧限抗压强度评分为不合格桩存在疑义时，也可利用相邻钻孔或单独布置钻孔对桩身标贯击数和相应软土层标贯击数进行对比验证。

若桩身某层土平均标贯击数低于相应软土层平均标贯击数的1.5倍时可判为不合格桩。

（6）施工时的计量装置必须经有关部门认可。

7.5粉（湿）喷桩钻孔取芯、标贯质量评分标准
7.5.1评分标准
根据芯样的硬度或状态抗压强度和标准贯入击数（采用经过杆长修正后的标贯击数），按表1和表2的规定计分，将每根被检测桩的综合得分按以下标准分为四级：100-90分为优，89-80分为良，79-67.5分为合格，<67.5分为不合格。

表3 上部（5米以上）
表4 下部（5m 以下）
（具体计算时按标贯击数进行线性内插） 7.5.2计分方法
（1）对桩每层钻芯试样检验成果，标贯击数按70%计，无侧限抗压强度按15%计，硬度或状态描述按15%计，算出该层分数，再用层厚加权，得出该桩综合得分。

（2）当某层缺抗压强度的检测数据时，则不计该检测项目，按标贯击数占80%，硬度或状态描述占20%计算该层分数。

（3）当描述为两种状态之间，可取中值。

7.6总体评价
（1）上部和下部各占50分。

（2）要求粉（湿）喷桩检测合格率达到100%；
（3）上部（桩身二分之一以上）应达到75分以上，下部应达到60分以上，否则判为不合格桩。

8.测量不确定度
记分的测量不确定度计算 8.1.1数学模型1
%15%15%75321⨯+⨯+⨯=x x x x
x1—标贯击数的记分值 x2—无侧限抗压强度的记分值 x3—硬度或状态描述的记分值 8.1.2最佳测量结果
%
151%151%75131
2111⨯+⨯+⨯=∑∑∑===x n x n x n x n
i n i n i
8.1.3方差及灵敏度
方差 )()()()()()()(32
23
222212212x u x x x u x x x u x x x u c ∂∂+∂∂+∂∂= 灵敏度
75.0)(1
1=∂∂=
x x
x C
15
.0)(2
2=∂∂=x x
x C x3的分值控制测量标准不确定度主要来源于计算的不准引入
15
.0)(3
3=∂∂=x x
x C 8.1.4标准不确定度计算
x1的分值控制测量标准不确定度主要来源于计算的不准引入
35
)(1=
∆=k x u x2的分值控制测量标准不确定度主要来源于计算的不准引入 34
)(2=
∆=k x u 325
)(3=
∆=k x u ` 8.1.5合成标准不确定度
)()()()()()(
)(32
23
22221221x u x x x u x x x u x x x u c ∂∂+∂∂+∂∂= =
5.93
62540093164009325169=⋅+⋅+⋅ 8.1.6扩展标准不确定度
195.92)(=⨯==x ku u c
8.1.7不确定度报告
19%)151%151%751(31
2111±⨯+⨯+⨯=∑∑∑===x n x n x n u n
i n i n i
8.2.1数学模型2
%20%8021⨯+⨯=x x x
x1—标贯击数的记分值 x2—硬度或状态描述的记分值 8.2.2最佳测量结果
%
201%80121
11⨯+⨯=∑∑==x n x n x n
i n i
8.2.3方差及灵敏度
方差 )()()()()(22
22
12212x u x x x u x x x u c ∂∂+∂∂= 灵敏度
8.0)(11=∂∂=
x x
x C 2.0)(22=∂∂=x x
x C
8.1.4标准不确定度计算
x1的分值控制测量标准不确定度主要来源于计算的不准引入
35
)(1=
∆=k x u x2的分值控制测量标准不确定度主要来源于计算的不准引入 325
)(2=
∆=k x u 8.1.5合成标准不确定度
7
.133
625
2513252516)()()()()(22221221=⋅+⋅=∂∂+∂∂=x u x x x u x x x u c
8.1.6扩展标准不确定度
287.132)(=⨯==x ku u c
8.1.7不确定度报告
28%)201%801(21
11±⨯+⨯=∑∑==x n x n u n
i n i
9.原始记录表格
水泥搅拌桩检测桩位登记表
编号：序号：
工程名称标段里程施工单位
水泥搅拌桩现场检测记录表
编号：序号：
工程名称标段里程桩排号检测编号
施工单位施工桩长实际水泥量kg/m
总桩数施工日期检测日期龄期天
实际桩长为：
评分的分层建议：—m；—m；—m；—m；—m —m；—m；—m；—m；—m；—m；现场检测人员签字：机长；现场记录；技术负责
得分：上部下部综合质量评定意见审定
水泥搅拌桩检测
室内水泥芯样无侧限抗压试验记录表
编号：序号：
试验依据标准仪器设备编号环境条件：
试验复核试验日期
水泥搅拌桩检测
水泥土芯样标签。