瑞和家园11#[1].12#楼桩基检测方案

瑞和家园11#、12#楼工程桩基桩检测方案广西壮族自治区建筑工程质量检测中心2011年5月10日瑞和家园11#、12#楼工程基桩检测方案1. 概述瑞和家园11#、12#楼工程由广西瑞华投资有限公司开发，南宁市建筑设计院设计，桩基采用人工挖孔灌注桩，11#、12#楼总桩数分别为150根、99根。

现开发商拟委托我中心对该工程的桩基础承载力进行检测。

我中心根据国家和广西区内现行检测规范及设计图纸的要求，特制定本案。

2. 检测目的（1）利用自平衡法的技术优势测试工程桩单桩极限承载力，为工程验收提供依据；（2）通过低应变动测法检测桩身完整性。

3. 检测依据（1）《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106—2003）；（2）《桩承载力自平衡测试技术规程》（DB45/T 564—2009）；（3）工程设计图纸、勘察报告等。

4. 检测数量（1）、静载抽检数量按现行国家及行业检测规范《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2003）规定：每个单位工程在同一条件下不应少于3根，且不宜少于总桩数的1%。

11#、12#楼总桩数分别为150根、99根，暂定每栋楼各抽取3（2）、低应变动测法检测桩身完整性抽取全部249根工程桩。

5. 试验方法和原理5.1 自平衡法静载5.1.1试验原理其检测原理是将一种特制的加载装置—通莫荷载箱®，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（见上图）。

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，可得到相当于两个静载试验的数据：荷载箱以上部分，可获得反向加载时上部分桩体的相应反应参数；荷载箱以下部分，可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，我们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。

自平衡法由1960年代的以色列Afar Vasela 公司开创并于1979年申请了专利称为通莫静载法(T-pile ®)。

1980年代中期，通莫静载法(T-pile ®)传入了美国，并在国际基础工程行业进行了广泛的使用。

1990年代后期，通过美国和中国的学术交流，这种方法也被引入了中国，其原理被国内业界称为自平衡法。

1999年6月制订了江苏省地方标准，2002年建设部和科技部重点推广技术。

目前该法在江苏、广西、浙江、安徽、贵州、云南、四川、北京、上海、重庆、江西、湖北、福建、广东、吉林、青海、新疆、河南、河北、山西等省应用于房屋建筑和桥梁桩基检测中。

国内试验单桩最大承载力高达20000吨，最在桩径3.8m，最大桩长125 m。

我中心于2006年开始开始对该法的关键设备荷载箱和位移量测、数据采集处理系统进行了研究开发，经多次专家鉴定后，2008年制订了广西壮族自治区地方标准，于2009年1月19日广西技术监督局准予发布，2009年2月23日正式实施。

5.1.2 自平衡法技术优点传统的桩基荷载试验方法有两种，一是堆载法，二是锚桩法。

两种方法都是采用油压千斤顶在试验桩桩顶施加荷载，而千斤顶的反力，前者通过反力架上的堆重与之平衡，后者通过反力架将反力传给锚桩，与锚桩的抗拔力平衡。

其存在的主要问题是：前者必须解决几百吨甚至上千吨的荷载来源、堆入及运输问题，后者必须设置多根锚桩及反力大梁，不仅所需费用昂贵，时间较长，而且易受吨位和场地条件的限制，以致许多大吨位桩和特殊场地的桩（如山地、桥桩）的承载力往往得不有效检验，自平衡测桩法刚好可以弥补这些不足，与传统测桩法相比自平衡法具有以下优点：（1）工期短对摩擦桩荷载箱埋设后待混凝土达到一定（70%左右）强度，对于嵌岩端承桩，可用在混凝土中加早强剂的方法使测试时间提前达到设计强度，并且多根桩同时测试，测试时间大大缩短。

（2）材料省试桩完全按工程桩制作，桩顶无需特殊处理，也不需露出地面，对于有地下室的桩基础，与其它试桩法相比，桩长减小很多，因而节省材料，降低试桩本身的造价。

（3）场地小由于无需笨重的反力架和大量的“堆载”，加载只需几台高压油泵，占用场地极小，且不受场地条件和天气条件的限制。

测试时只要能保护在试桩周围10米内无较大的震动，施工可照常进行。

且不需要对场地内的运输道路进行特别的铺设，节省了场地平整和道路铺设的大量费用。

5.1.3 自平衡法试验装置自平衡法试验装置主要包括：加载系统、预埋设荷载箱、数据采集系统、力学传感装置。

试验装置安装总体概况如如图1所示，位移测试装置如图2所示。

钢管脚手架或其他固定的支架立面图图1试验装置总体概况图2 位移测试装置（1）加载系统包括加载泵站、荷载箱以及加压管。

本次试验采用的荷载箱为特制的、具有专利技术的专业荷载箱。

其特点为：a)设计时，荷载箱的形状、布局形式等参数，根据试验桩的实际情况定制根据项目资料，抗压试验的荷载箱端面将设计锥形体，对灌注时产生的浮浆起导流作用，避免浮浆存积在荷载箱端面，从而保证了试验位移数据的准确性，同时也保证了试验补浆后的桩体强度和承载能力。

b）荷载箱直径和加载面积的设计，充分兼顾加载液压的中低压力和桩体试验后的高承载能力。

c）荷载箱通过内置的特殊增压技术设计，以很低的油压压强，产生很大的加载力。

（2）预埋设荷载箱为保证桩基质量和试桩的成功，埋设荷载箱时，将有以下安全措施：a)为保证桩体因加载产生应力集中而破坏，荷载箱附近钢筋笼箍筋适当加密。

b)荷载箱与上下钢筋笼连接强度适当，以方便试验时打开荷载箱。

c) 根据工程桩特点确定荷载箱的安放位置，本工程6根试验桩荷载箱安装在桩底。

荷载箱底接触面应水平、找平。

（3）数据采集系统项目的数据采集，采用电脑读数或人工记录的方式。

记录内容包括：油压，荷载箱上部位移，荷载箱下部位移等。

（4）数据传感装置位移传感器：传统的位移棒作为位移测量的装置，安装要求高，安装效率低，特别是不适应长桩的检测。

此次项目采用位移丝外套护管的方式，以简化安装过程并提高检测精度。

检测点截面引出若干组位移丝（通常3组），到桩顶后，用一特定装置将这些位移丝进行固定，并读取这些位移的平均值。

位移值由位移传感器（或百分表）进行测量，其读数精确到0.01mm。

位移丝将穿在钢管中引至地面。

先进的位移传感器固定结构的设计和安装，在原理上保证了位移测量值只受桩体位移和基准梁运动的影响。

5.1.4 试验方法（1）加载方法如原理所述：以流体为加载介质，向埋设于桩基内一定深度位置（端承桩放桩底）的荷载箱中加压，从而对荷载箱上下两部分桩体同时施加载荷。

当采用多个荷载箱加载时，液压站以并联油路对多个荷载箱同时加压。

为保证试验数据和试验结论的可比性，加载具体方法（包括加载级别、加载时间、稳定状态判断条件、停止加载条件以及卸载步骤等）应符合相关试验规范的规定。

试验时，对各种试验参数同步进行如实记录。

试验出现意外情况时，应及时与设计单位和委托单位进行沟通，以保证试验相关各方对意外情况的同等的知情权，并就试验的以后进程达成共识。

（2）试验加/卸载方法根据《桩承载力自平衡测试技术规程》（DB45/T 564—2009）要求，采用慢速载荷维持法进行加载，最大加载荷载为单桩承载力特征值的2倍。

每级荷载施加后按第5 min、15 min、30 min、45 min、60 min测读位移值，以后每隔30 min测读一次。

位移相对稳定标准：每1 h 内的位移量不超过0.1 mm，并连续出现两次（从分级荷载施加后第30 min开始，按1.5 h连续三次每30 min的位移量计算）。

当位移速率达到相对稳定标准时，再施加下一级荷载。

卸载时，每级荷载维持1 h，按第15 min、30 min、60 min 测读位移量后，即可卸下一级荷载。

卸载至零后，应测读残余位移量，维持时间为3 h，测读时间为第15 min、30 min，以后每隔30 min 测读一次。

5.1.5 试验设备安装及试验工作（1）前期准备建议提前一周进行相关的准备工作。

包括：a、相关地质资料、桩大样资料准备；b、确定试验目的和方案；c、荷载箱定制设计加工；d、施工相关物料、设备的准备等；（2）现场安装工作a、预浇筑荷载箱导流结构混凝土即将荷载箱翻过来，在底面灌倒混凝土，并用钢筋条将混凝土充实，使用的混凝土标号等同或高于与桩身混凝土标号，该工作由甲方要求施工单位配合实施如图5.1所示。

图5.1b、荷载箱与钢筋笼的焊接荷载箱底的混凝土硬化后，将进行荷载箱的焊接，将荷载箱焊在钢筋笼底部，焊接工作见图5.2、图5.3，具体焊接工作由甲方提供钢筋笼焊工负责焊接，我中心技术人员现场指导。

图5.2图5.3C、安装位移管及油管：荷载箱焊好在钢筋笼底后，进行位移管、油管、注浆管的安装，预装桩底压浆管以便在试验完成后，利用压浆管进行荷载箱周围的补浆。

该项工作由我方人员实施。

图5.4图5.5d、下钢筋笼：对人工挖空桩则在桩底中心预挖个直径9000mm，深250mm 的圆坑，找平坑底，然后再下钢筋笼。

下完钢筋笼后，由我方人员对各管线进行封头保护防止水泥浆漏入。

图5.6两截笼的对接以上安装过程，由检测单位进行指导和技术把关，由施工单位负责实施。

实施前将把安装资料传达到相关人员。

e、灌注混凝土注意事项为避免损坏荷载箱和提供准确的实验数据，刚开始灌注混凝土时应放慢灌注速度，当混凝土没过荷载箱顶面约有1米即可按正常速度灌注混凝土。

灌注混凝土应提前采取措施防止钢筋笼上浮，钢筋笼上浮量应控制在5cm以内。

（3）试验工作桩身混凝土强度达到试验要求后即可进行试验，甲方负责提供试验所需的水电，桩头的处理，试验场地的平整和积水处理，确保试验顺利进行。

（4）检测期间注意事项a)为顺利实施试验项目，现场需做到三通一平b)现场应保证不间断供电（380V、220V两种电源）c)试桩周围10米内不得有较大的振动d)为尽量减少试桩时外部因素的影响，确保测试仪表时不受外界环境的影响载试验。

图7：试验现场（4）试验结束后对试验桩进行高压灌浆：试验结束后利用原先安装的压浆管进行荷载箱周围的压力补浆。

根据以上工作,有关单位的分工表如下:备注：基础开挖和破桩时要保护好试验安装的管线，如发生损坏可能会造成试验无法进行的后果。

.5.2低应变桩身完整性检测.5.2.1低应变桩身完整性检测原理低应变动测检测桩身完整性法。

检测原理：在桩身顶部进行竖向激振，弹性波沿着桩身向下传播，当桩身存在明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。