基桩自平衡静载荷试验方案(自平衡、声、低)

XXX工程
基桩检测方案
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1服务承诺及质量保证承诺 (3)
2方案编制依据及检测目的 (3)
2.1方案编制依据 (3)
2.2检测目的 (3)
3工程概况 (3)
4检测方法及抽检数量 (4)
4.1自平衡静载试验 (4)
4.2桩身完整性检测 (5)
5基桩承载力自平衡法测试 (6)
5.1载荷载箱图示 (6)
5.2检测原理、检测装置与检测方法 (7)
5.3测试后注浆的要求 (9)
5.4安装事项 (9)
5.5检测阶段 (10)
6基桩桩身完整性检测 (11)
6.1低应变法 (11)
6.2声波透射法 (12)
7检测工期估算 (14)
7.1自平衡法抗压静载试验 (14)
7.2低应变法和声波透射法 (14)
7.3编写报告 (14)
8保证本工程检测安全的方法和措施 (14)
9拟投入检测人员 (15)
10拟配备的检测设备 (16)
检测方案会签栏 (17)
1 服务承诺及质量保证承诺
严格遵守检验工作程序，执行国家、行业和地区有关检验的标准、规范，为委托单位提供科学公正、准确可靠、优质高效的服务，以“一流的质量、一流的管理、一流的服务、一流的效率”确保实现以下承诺：
质量承诺：满足国家现行相关规范（规程）的要求，如因检测工作不到位或检测成果资料错误，造成委托方工程损失的，按国家或广西区现行建筑法规的有关规定承担相应责任。

（以上段落可以修改或删除）
2 方案编制依据及检测目的
2.1方案编制依据
2.1.1《建设工程安全生产管理条例》；
2.1.2本工程图纸；
2.1.3本工程地质勘察报告/详勘报告；
2.1.4《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106－2014）；
2.1.5广西壮族自治区地方标准《基桩承载力自平衡法测试技术规程》
（DB45/T564—2016）；
2.1.6《建筑基桩自平衡静载试验技术规程》（JGJ/T403-2017）；
2.1.7国家有关规范（规程）和设计要求。

2.2 检测目的
2.2.1采用基桩自平衡静载试检，判定单桩竖向抗压承载力是否满足设计要求；
2.2.2采用声波透射法对已预埋好声测管的灌注桩进行检测，检测灌注桩桩身缺陷及其位置，判定桩身完整性类别；
2.2.3采用低应变法对基桩进行检测，检测桩身缺陷及其位置，判定桩身完整性类别。

3 工程概况
本工程基础采用泥浆护壁冲击成孔灌注桩，桩端持力层为全风化砂岩，桩端端阻力特征值为1000kPa，桩数158根。

表3.1基桩概况
4 检测方法及抽检数量
根据相关规范和文件的要求，本工程因XX原因无法采用慢速维持荷载法进行竖向抗压静载试验，拟采用基桩承载力自平衡静载试验检测单桩竖向抗压承载力以及采用声波透射法和低应变法相结合的方法来检测桩身完整性。

4.1自平衡静载试验
4.1.1 抽检数量
根据《建筑基桩自平衡静载试验技术规程》（JGJ/T 403-2017）第3.1.1条：自平衡静载试验的检测数量应满足设计要求，不应少于一条件下桩基分项工程总桩数的1%，且不应少于3根；当总桩数小于50根时，检测数量不应少于2根。

根据上述规定及设计要求，本工程自平衡静载试验抽检3根，抽检桩基本参数表如表4.1所示。

表4.1 抽检桩基本参数表
抽检桩桩位超前钻探钻孔柱状图（抽检桩桩位附进地质勘察钻孔柱状图）：
XX#桩位超前钻探钻孔柱状图（XX#桩位附进地质勘察钻孔柱状图）
XX#桩位超前钻探钻孔柱状图（XX#桩位附进地质勘察钻孔柱状图）
XX#桩位超前钻探钻孔柱状图（XX#桩位附进地质勘察钻孔柱状图）
表4.2 XX#工程桩自平衡点计算（根据JGJ94相应桩型计算方法设计计算表格或直接写计算过程）
理论平衡点确定，可结合
表4.3 XX#工程桩自平衡点计算
表4.4 XX#工程桩自平衡点计算
4.2 桩身完整性检测
根据《建筑基桩检测技术规范》(JGJ 106－2014)第3.3.3条：混凝土桩的桩身完整性检测方法选择，应符合本规范第3.1.1条的规定，当一种方法不能全面评价基桩完整性时，应采用两种或多种检测方法，检测数量应符合下列规定：
（1）建筑桩基设计等级为甲级，或地基条件复杂、成桩质量可靠性较低的灌注桩，检测数量不应少于总桩数的30%，且不应少于20根；其他桩基工程，检测数量不应少于总桩数的20%，且不应少于10根；
（2）除符合本条上述规定外，每个柱下承台检测桩数不应少于1根；
（3）大直径嵌岩灌注桩或设计等级为甲级的大直径灌注桩，应在本条第1、2款规定的检测桩数范围内，按不少于总桩数10%的比例采用声波透射法或钻芯法检测；
（4）当符合本规范第3.2.6条第1、2款规定的桩数较多，或为了全面了解整个工程基桩的桩身完整性情况时，宜适当增加检测数量。

故本次桩身完整性检测方法及抽检数量如下：
4.2.1 声波透射法
声波透射法可以检测已预埋声测管的混凝土灌注桩桩身完整性，判定桩身缺陷的位置、范围和程度。

根据上述规范及设计的要求，抽检数量不应少于总桩数的10%。

声波透射法抽检数量如表4.5所示，具体检测桩位由建设方、设计方、监理方及施工方商议选定。

表4.5 单位工程声波透射法检测数量
楼号总桩数
(根)
桩承台数量
(个)
抽检数量
(根)
备注
XX19122/ 4.2.2低应变法
根据上述规定及委托方要求，低应变法抽检数量如表4.4所示：
表4.6 单位工程低应变法检测数量
工程名称总桩数
(根)
承台数量
(个)
抽检数量
(根)
备注
XX191212/
5 基桩承载力自平衡法测试
5.1 载荷载箱图示
根据本工程地质岩土和桩基工程实际情况，本次抗压桩加载自平衡试桩试验荷载箱安装示意图如图5.1所示。

本项目试桩、为达到测试要求，在桩底安装一套荷载箱。

荷载箱的作用是：根据桩端在该荷载箱加载力作用下产生的向下位移，来判断桩的端承力。

图5.1荷载箱安装示意图
5.2 检测原理、检测装置与检测方法
5.2.1检测原理
检测原理是将一种特制的加载装置—荷载箱，在混凝土浇注之前和钢筋笼一起埋入桩内相应的位置（具体位置根据试验的不同目的而定），将加载箱的加压管以及所需的其他测试装置（位移、应变等）从桩体引到地面，然后灌注成桩。

由加压泵在地面向荷载箱加压加载，荷载箱产生上下两个方向的力，并传递到桩身。

由于桩体自成反力，将得到相当于两个静载试验的数据：荷载箱以上部分，获得反向加载时上部分桩体的相应反应系列参数；荷载箱以下部分，获得正向加载时下部分桩体的相应反应参数。

通过对加载力与这些参数（位移、应变等）之间关系的计算和分析，不仅可以获得桩基承载力，而且可以获得每层土层的侧阻系数、桩的侧阻、桩端承力等一系列数据。

这种方法可以用于为设计提供数据依据，也可用于工程桩承载力的检验。

5.2.2检测装置
图5.2检测装置示意图
1 基桩自平衡静载试验检测装置可由下列系统组成：
1）荷载箱、高压油管、加载油泵、油压测量仪表组成的加载系统；
2）位移传递装置、位移传感器、位移基准装置组成的位移量测系统；
3）采集压力和位移数据并据此对加载进行控制的数据采集与控制系统。

2 检测用仪器设备应在检定或校准的有效期内，检测前应对仪器设备检查调试。

3 检测所使用的仪器仪表及设备应具备检测工作所必需的防尘、防潮、防振等功能，并应能在适用温度范围内正常工作。

4 荷载箱应按基桩类型、检测要求及基桩施工工艺正确选用；荷载箱的技术要求应符合《建筑基桩自平衡静载试验技术规程》（JGJ/T 403-2017）附录A的规定。

5 采用连接于荷载箱油路的压力传感器或压力表测定油压，压力传感器或压力表精度均不应低于0.5级，量程不应小于60MPa ，压力传感器或压力表、油泵、油管在最大加载时的压力不应超过额定工作压力的80%。

6 位移传感器宜采用电子百分表，测量误差不得大于0.l%FS，分辨率不得低于0.0lmm。

荷载箱处的向上、向下位移应各自采用一组位移传感器，每组不应少于2个，且应对称布置。

7 检测桩侧阻力、桩端阻力、桩身截面位移时，桩身内传感器位移杆(丝)的埋设应符合《建筑基桩自平衡静载试验技术规程》（JGJ/T 403-2017）附录B的规定。

5.2.3 设备安装
1 荷载箱的埋设位置应符合下列规定:
1）当受检桩为抗压桩，预估极限端阻力小于预估极限侧摩阻力时，应将荷载箱置于桩身平衡点处；
2）当受检桩为抗压桩，预估极限端阻力大于预估极限侧摩阻力时，可将荷载箱置于桩端，并在桩顶采取一定量的配重措施；
3）当受检桩为抗拔桩时，荷载箱应置于桩端;下部提供的反力不够维持加载时，可采取加深桩长或后注浆措施；
4）当需要测试桩的分段承载力时，可布置双层荷载箱，埋设位置应根据检测要求确定。

2 荷载箱的连接应符合下列规定:
1）荷载箱应平放于桩身的中心，荷载箱位移方向与桩身轴线夹角不应大于1°；
2）对于灌注桩，试验荷载箱安装宜按《建筑基桩自平衡静载试验技术规程》（JGJ/T 403-2017）附录C进行；
3）对于预制混凝土管桩和钢管桩，荷载箱与上、下段桩应采取可靠的连接方式。

3 位移杆(丝)与护套管应符合下列规定:
1）位移杆应具有一定的刚度，确保将荷载箱处的位移传递到地面;
2）保护位移杆(丝)的护套管应与荷载箱焊接，多节护套管连接时可采用机械连接或焊接方式，焊缝应满足强度要求，并确保不渗漏水泥浆；
3）当护套管兼作注浆管时，尚应满足注浆管的要求。

4 基准桩和基准梁应符合下列规定:
1）基准桩与受检桩之间的中心距离不应小于3倍的受检桩直径，且不应小于2.0m；基准桩应打入地面以下足够的深度，不宜小于1.0m；
2）基准梁应具有足够的刚度，梁的一端应固定在基准桩上，另一端应简支于基准桩上；
3）固定和支撑位移传感器的夹具及基准梁应减小受气温、振动及其他外界因素的影响，当基准梁暴露在阳光下时，应采取有效措施。

5.2.4 加载方法：慢速维持荷载法。

5.2.5 检测加载卸载应符合下列规定:
1 加载应分级进行，采用逐级等量加载，每级荷载宜为最大加载值的1/10，其中，第一级加载量可取分级荷载的2倍;
2 卸载应分级进行，每级卸载量宜取加载时分级荷载的2倍，且应逐级等量卸载；
3 加、卸载时，应使荷载传递均匀、连续、无冲击，且每级荷载在维持过程中的变化幅度不得超过分级荷载的+10%；
4 采用双层荷载箱时，宜先进行下荷载箱测试，后进行上荷载箱测试。

5.3 测试后注浆的要求
对于在工程桩上完成的检测，由于抗压桩荷载箱埋设在设计桩端标高以上，为确保测试后桩正常使用，施工单位应对抗压桩测试时荷载箱部位产生的缝隙进行注浆处理。

测试时，组成荷载箱的千斤顶缸套和活塞之间产生相对滑移，荷载箱处的混凝土被拉开（缝隙宽度等于卸载后向上向下残余位移之和），但桩身其他部位并未破坏，上下两段桩仍被荷载箱连在一起。

测试后，通过位移杆（丝）护套管，用压浆泵将不低于桩身强度的水泥浆注人，受检桩就仍可作为工程桩使用。

这是因为:
1 注浆不仅填满荷载箱处混凝土的缝隙，使该处桩身强度不低于试验前，而且还相当于桩侧注浆，使荷载箱以上10m左右范围内的桩身侧摩阻力提高40%～80%。

也就是说，测试后的桩经注浆处理承载力比原来要高。

2 测试时已将桩底土压实，测试后的桩沉降量要比试验前小很多。

3 由于荷载箱置于桩的平衡点处（大都靠近桩底），该处桩身主要承受竖向压力，且数值不超过桩的竖向极限抗压承载力的一半。

荷载箱处进行注浆后的强度应满足设计要求。

5.4安装事项
5.4.1前期准备
考虑到自平衡试桩需要预先有针对性的加载装置(荷载箱), 必须比正常的基桩测
试至少提前二周进行各项技术资料的确认，以便开展荷载箱的定制。

这些技术资料包括：基桩测试要求、钻孔柱状图、钢筋笼配筋图、地质报告等。

5.4.2现场工作
（1）荷载箱与钢筋笼焊接
将灌注好的荷载箱用吊车侧吊，将吊起后的荷载箱与钢筋笼进行焊接；焊接方法为：钢筋笼的主筋与荷载箱进行焊接。

焊接标准：钢筋笼与荷载箱必须保持垂直，偏心度控制在5度之内。

在荷载箱加载面的位置，对钢筋笼横向箍筋进行加密处理，使其间距缩减至10cm。

（2）现场布管
位移护管及位移丝：采用PVC管作为护管，4米/节，用直接头连接。

下位移丝宜固定在荷载箱下承压板上，取3点进行测量，沿承压板周长方向平均分布；上位移丝宜固定在荷载箱上承压板以上200mm～500mm的位置，取3点进行测量，沿桩身周长方向平均分布。

油压管：根据现场情况决定采用高压软管。

若采用前者，只需要预先盘好在荷载箱处，待下钢筋笼时连续盘开，然后引到桩顶并对油压管接头做好保护。

（3）下放钢筋笼
连接每节钢筋笼的同时，需要对位移丝、位移护管、加压油管进行连接。

其中位移丝采用锡焊方式连接，加压油管、位移护管采用丝扣接头连接。

（4）管路密封保护、标记
埋设完成后，对液压管油口和保护管管口进行密封保护。

各种位移杆、管件，引伸至地面后，以颜色、形状、痕迹等可靠方法详细作出标记，对其方位、功能等做出相应文字记录，备案，以便试验前能够进行准确识别。

以上安装过程，由检测单位进行指导和技术把关，由施工单位和试验单位共同负责实施。

5.5 检测阶段
检测前，试桩两侧若有条件直接搭建基准梁，则直接搭建；若无条件，则打基准桩后搭建基准梁。

基准桩可采用打入式的钢管或钢钎，打入地面以下深度不小于1m。

检测阶段，数据采集系统将用电瓶供电，但同时现场也应保证不间断供电（380V、220V 两种电源），试桩周围30米内不得有较大的振动。

6 基桩桩身完整性检测
6.1 低应变法
6.1.1 反射波法原理
在桩身顶部进行竖向激振，弹性波沿着桩身向下传播，当桩身存在名显波阻抗差异的界面(如桩底、断桩和严重离析、夹层等部位)和桩身截面积变化(如缩径或扩径)部位，将产生反射波。

采用RSM-PRT(T)基桩低应变检测仪将反射波经接收放大、滤波和数据处理，自动记录存储反射波形，再进行计算和分析，可识别来自桩身不同部位的反射信息，据此计算桩身波速，以判断桩身完整性。

6.1.2 检测方法
按规范要求把传感器用粘结剂稳固安置在桩头上，使其与桩体紧密固接耦合，用尼龙头力棒冲击桩头中心激振产生应力波。

应力波沿着桩身向下传播，当桩身存在名显波阻抗差异的界面(如桩底、断桩和严重离析、夹层等部位)•和桩身截面积变化(如缩径或扩径)•部位，将产生反射波。

采用RSM-PRT(T)基桩低应变检测仪将反射波经接收放大、滤波和数据处理，自动记录存储反射波形，再进行计算和分析，可识别来自桩身不同部位的反射信息，据此计算桩身波速，以判断桩身完整性。

为确保检测质量，选用宽频带的传感器和调整检测参数，重复多次观测，从显示屏幕上判别有效反射波形，采集测试波形四次具有相似性并作记录贮存。

6.1.3 桩头处理的要求
低应变检测时，混凝土灌注桩应凿去桩顶浮浆或松散、破损部分，露出坚硬的混凝土表面；桩顶表面应平整干净且无积水。

对于预应力管桩，当法兰盘与桩身混凝土之间结合紧密时，可不进行处理，否则，应采用电锯将桩头锯平。

6.1.4 传感器安装及激振操作
测量传感器安装和激振操作应符合下列规定：
（1）安装传感器部位的混凝土应平整；传感器安装应与桩顶面垂直；用耦合剂粘结时，应具有足够的粘结强度，且粘结层应尽可能薄。

（2）激振点与测量传感器安装位置应避开钢筋笼的主筋。

（3）激振方向应沿桩轴线方向，根据桩径大小，桩心对称布置2～4个安装传感器的检测点：实心桩的激振点应选择在桩中心，检测点宜在距桩中心2/3半径处；空心桩的激振点和检测点宜为桩壁厚的1/2处，激振点和检测点与桩中心连线形成的夹
角宜为90°传感器安装点、锤击点布置示意图见图6.1。

（4）瞬态激振应通过现场敲击试验，选择合适重量的激振力锤和软硬适宜的锤垫；宜用宽脉冲获取桩底或桩身下部缺陷反射信号，宜用窄脉冲获取桩身上部缺陷反射信号。

（5）R
R
R
2
3
6.2 声波透射法
6.2.1超声波透射法检测桩身结构完整性的基本原理是：由超声脉冲发射源（换能器）在砼内激发高频弹性脉冲波，经高精度的接收换能器接收传至超声波检测分析仪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。

基桩超声波试验示意图见图6.2。

图6.2 基桩超声波试验示意图
6.2.2声测管埋设的要求
（1）声测管的内径应大于换能器外径，声测管内径宜为50～60mm。

（2）声测管应有足够的径向刚度，声测管材料的温度系数应与混凝土接近。

（3）声测管应下端封闭，上端加盖、管内无异物；声测管连接处应光顺过渡，管口应高出桩顶100mm以上，且各声测管管口高度宜一致。

（4）浇灌混凝土前应将声测管有效固定，使之成桩后相互平行。

（5）声测管应沿钢筋笼内侧呈对称性布置，声测管布置示意图见图6.3，测管埋设数量应符合下列要求：
①桩径小于或等于800mm时，不得少于2根声测管；
②桩径大于800mm且小于或等于1600mm时，不得少于3根声测管；
③桩径大于1600mm时，不得少于4根声测管；
④桩径大于2500mm时，宜增加预埋声测管数量。

（a）（b）（c）
（a）2根管；（b）3根管；（c）4根管
图6.3声测管布置示意图
6.2.3现场检测方法
开始检测前将各声测管内注满清水，检查声测管畅通情况，换能器应能在声测管全程范围内正常升降。

声波透射法是利用声波的透射原理对桩身混凝土介质状况进行检测。

现场检测方法如下：
（1）发射与接收声波换能器应通过深度标志分别置于两个声测管中；
（2）平测时，声波发射与接收声波换能器始终保持相同深度；斜测时，声波发射与接收声波换能器始终保持固定高差，且两个换能器中点连线的水平夹角不应大于30°；
（3）声波发射与接收换能器应从桩底开始向上同步提升，声测线间距不应大于100mm，提升过程中，应校核换能器的深度和校正换能器的高差；并确保测试波形的稳定性，提升速度不宜超过0.5m/s；
（4）应实时显示、记录每条声测线的信号时程曲线，并读取首波声时、幅值；当
需要采用信号主频值作为异常声测线辅助判据时，尚应读取信号主频值；保存检测数据时，应同时保存波列图信息，。

（5）同一检测剖面的声测线间距、声波发射电压和仪器设置参数应保持不变。

（6）在桩身质量可疑的声测线附近，应采用增加声测线或采用扇形扫测等方式进行复测和加密测试，进一步确定缺陷的位置和空间分布范围，排除因声测管耦合不良等非桩身缺陷因素导致的异常声测线。

采用扇形扫测时，两个换能器中点连线的水平夹角不应大于40°。

7 检测工期估算
7.1自平衡法抗压静载试验
桩身混凝土强度达到28d龄期或达到混凝土设计强度后，2天/根，现场检测工期16天。

7.2 低应变法和声波透射法
低应变和声波透射法检测在静载试验过程中流水交叉进行，现场工期2天。

7.3 编写报告
现场检测工作完成后三个工作日内提交一式六份临时结果通知。

现场检测全部完成后七个工作日内提交一式六份正式检测报告。

8 保证本工程检测安全的方法和措施
为了保证本工程检测安全、维护人身和财产安全，保障本工程检测的顺利进行。

本工程检测依据《建设工程安全生产管理条例》，检测过程中必须严格按照检测组织规范，结合本工程的实际特点，具体方法和措施详见现场检测安全管理制度。

现场检测安全管理制度
为了加强检测管理，提高检测效率，保证文明生产的前提下，特制定如下的生产安全管理制度。

一、静载试验是一种较繁重及复杂工作，现场检测要加强安全措施：
1、现场检测的场地保证平整，安装设备堆放整齐，保证支承点受力均衡。

2、使用吊车装备，注意检测吊车性能，使用钢丝绳、吊钩、吊耳等附件设备的完好状况。

3、每部吊车至少配备4名工作人员（司机1名，指挥员1名，起重工2名），吊车
司机、指挥人员必须经过专门培训取得合格证后方可上岗。

4、设备运输及吊装过程中，司机必须听从专职指挥人员的指挥，如指挥人员发出信号不明确或有险情时，司机有权拒绝起吊。

5、现场所使用电器设备防止漏电，并在电源线路上安装漏电开关装置。

6、现场加荷过程，应注意平台及反力架设备整体可靠程度，如有意外现象，即停止检测，及时采取有效措施。

7、现场工作人员应注意工作安全，应戴工作手套，戴安全帽，不准穿拖鞋。

8、在检测平台周围拉制警戒线，凡是非参加工作人员一律不准串入检测场所。

二、桩身完整性测试应注意的方法和措施
低应变法和声波透射法检测是较科学的检测方法，它能够提供科学的数据和直观方便的实时监控。

对于本工程中的检测，必须注意相关的安全措施，以保证检测数据的可靠性和人员的安全。

1、现场使用仪器设备，所连接市电的电线(缆)注意破损漏电，防止触电。

2、现场参加工作人员，必须戴安全帽，不准穿拖鞋。

在恶劣地带及烂泥场地要穿上水鞋，避免擦伤脚。

3、使用辅助人员必须严格加强操作安全要求。

工程负责人应向参加施工的各类人员认真进行安全技术措施交底，使大家明白工程检测特点及各时期安全检测的要求，纠正违章，使措施方案始终得到贯彻执行，达到既定的检测安全目标。

9 拟投入检测人员
本项目拟投入主要岗位人员见表9.1。

表9.1 本项目拟投入主要管理人员一览表。