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文檔簡介
1、建筑基樁檢測技術規范中華人民共和國行業標準 建筑基樁檢測技術規范(修訂)Technical Code for Testing of Building Foundation Piles (征求意見稿) JGJ 106批準部門:中華人民共和國住房和城鄉建設部 施行日期:201年月日 201 北 京前 言本規范是根據住房和城鄉建設部關于印發2010年工程建設標準規范制訂、修訂計劃的通知(建標201043號)的要求,規范編制組經過廣泛調查研究,認真總結國內外樁基工程基樁檢測的實踐經驗和科研成果,并在廣泛征求意見的基礎上,修訂了本規范。本規范的主要技術內容是:總則、術語和符號、基本規定、單樁豎向抗壓靜載
2、試驗、單樁豎向抗拔靜載試驗、單樁水平靜載試驗、鉆芯法、低應變法、高應變法、聲波透射法及有關附錄。本規范修訂的主要技術內容是: 1 進一步明確在不同的樁基設計等級條件下各種方法搭配選用及抽檢數量的規定;2 對部分強制性條文進行修訂和增刪;3 增加了管樁采用孔內攝像法檢測和樁頂淺部鉆取混凝土芯樣的條文;4 有條件放寬了大噸位堆載時支墩邊與基準樁中心距離的要求;5 對豎向抗拔和水平靜載試驗的要求進行了修改;6 修改了水平承載力特征值的判定方法;7 取消了通過統計得到靜載試驗相應承載力特征值的要求;8 鉆芯法增加了單位工程樁基混凝土強度整體評定的內容;9 對鉆芯法取消了樁底截取一組完整巖芯評定單樁持力
3、層強度的要求;10 對鉆芯法樁身完整性判定方法進行了調整,考慮了一樁多孔的關聯性;11 低應變法規定對截面多變且變化幅度較大的灌注樁應進行輔助驗證檢測的要求;12 低應變法增加了使用帶力傳感器錘擊設備進行淺部缺陷測試判定的要求;13 高應變法取消了對動測承載力檢測值進行統計的要求;14 高應變法明確了錘上測力方式的要求,增加了考慮長樁提前卸載對完整性系數值影響的要求; 15 為適應檢測儀器的發展,對聲波透射法現場檢測提出了相應要求;16 在聲波透射法中,考慮了聲速異常符合正態分布的對稱性,通過工程應用統計分析,將“單邊剔除法”改為“雙邊剔除法”,并通過引入變異系數對檢測剖面聲速異常判斷概率統計
4、值進行限定;17 對聲波透射法的樁身完整性判定方法進行了調整,考慮了多測線、多剖面以及空間關聯性;18 附錄751適用范圍 51儀器設備 53現場檢測 54檢測數據的分析與判定 57高應變法 65適用范圍 65儀器設備 65現場檢測 68檢測數據的分析與判定 71聲波透射法 81適用范圍81儀器設備81聲測管埋設82現場檢測8310.5 檢測數據的分析與判定 86附錄A 樁身內力測試 96附錄B 混凝土樁樁頭處理 101附錄C 靜載試驗記錄表 102附錄D 鉆芯法檢測記錄表 103附錄E 芯樣試件加工和測量 104附錄F 高應變法傳感器安裝 105附錄G 試打樁與打樁監控 107G.1 試打樁
5、 107G.2 樁身錘擊應力監測 107G.3 錘擊能量監測 108本規范用詞說明 109 1 總 則為了確保基樁檢測工作質量,使基樁檢測符合安全適用、技術先進、數據準確、正確評價的要求,并為設計和施工驗收提供可靠依據,制定本規范。【條文說明】 樁基礎是國內應用最為廣泛的一種基礎形式,其工程質量涉及到上部結構的安全保障。我國年用樁量逾千萬根,施工單位數量龐大且技術水平參差不一,面對如此之大的用樁量,確保質量一直備受建設各方的高度關注。我國地質條件復雜多樣,樁基工程技術的地域應用和發展水平不平衡。樁基工程質量除受巖土工程條件、基礎與結構設計、樁土相互作用、施工工藝以及專業水平和經驗等關聯因素影響
6、外,還具有施工隱蔽性高、更容易存在質量隱患的特點,發現質量問題難,出現事故處理更難。因此,樁的承載力和樁身結構完整性的檢測是設計規范、施工驗收規范中的強制性要求,檢測方法及其評價結果的正確與否直接關系上部結構的正常使用與安全。2003年本規范的頒布實施,基樁檢測的方法選擇及其操作、檢測數量和結果評價得到了統一,各種檢測方法的技術能力定位恰當、搭配合理,結果評價客觀準確。本規范以其安全實用、技術可靠在全國范圍內得到了廣泛的應用,為設計和施工驗收提供了可靠依據,對守住樁基工程質量的最后一道關提供了有力的保障。本規范實施以來,基樁的檢測方法及其分析技術也在不斷進步,工程樁檢測的理論與實踐經驗也得到了
7、豐富與積累。近十年來隨著樁基技術和建設規模的快速發展,全國各地超高層、大跨結構普遍使用超大荷載基樁,單項工程出現了幾千甚至上萬根基樁用量,這些對基樁質量檢測工作如何做到安全且適用提出了新的要求。因此,進一步規范基樁檢測工作,總結經驗,提高基樁檢測工作的質量,對促進基樁檢測技術的快速健康發展將起到積極作用。本規范適用于建筑工程基樁的承載力和樁身完整性的檢測與評價。【條文說明】 本規范適用于建工行業建筑和市政橋梁樁基工程的試驗與檢測。具體分為施工前為設計提供依據的試驗樁檢測和施工后為驗收提供依據的工程樁檢測,重點放在后者,主要檢測參數為基樁的承載力和樁身完整性。本規范所指的基樁是混凝土灌注樁、混凝
8、土預制樁(包括預應力管樁)和鋼樁。基樁的承載力和樁身完整性檢測是基樁質量檢測中的兩項重要內容,除此之外,質量檢測的其他內容與要求已在相關的設計和施工質量驗收規范中作了明確規定。本規范的適用范圍是根據建筑地基基礎設計規范GB50007和建筑地基基礎工程施工質量驗收規范GB50202的有關規定制定的,交通、鐵路、港口等工程的基樁檢測可參照使用。但應注意:建筑工程的基樁絕大多數以豎向受壓混凝土樁為主,某些交通、鐵路、港工以及上部豎向荷載較小的構筑物等基礎樁的承載力并非單純以豎向抗壓承載力控制,而是以上拔或水平荷載控制,也可能是抗壓與水平荷載或上拔與水平荷載的雙重控制。此外,對于復合地基增強體設計強度
9、等級不小于C15的高粘結強度樁(類似于素混凝土樁,如水泥粉煤灰碎石樁),其樁身完整性檢測的原理、方法與本規范樁基的樁身完整性檢測無異,同樣可按本規范執行。基樁檢測應根據各種檢測方法的適用范圍和特點,考慮地質條件、樁型及施工質量可靠性、使用要求等因素,合理選擇檢測方法,正確判定檢測結果。【條文說明】 本條是本規范編制的基本原則。樁基工程的安全與單樁本身的質量直接相關,而設計條件(地質條件、樁的承載性狀、樁的使用功能、樁型、基礎和上部結構的型式等)和施工因素(成樁工藝、施工過程的質量控制、施工質量的均勻性、施工方法的可靠性等)不僅對單樁質量而且對整個樁基的正常使用均有影響。另外,檢測得到的數據和信
10、號也包含了諸如地質條件、樁身材料、不同樁型及其成樁可靠性、樁的休止時間等設計和施工因素的作用和影響,這些也直接決定了與檢測方法相應的檢測結果判定是否可靠,及所選擇的受檢樁是否具有代表性等。如果基樁檢測及其結果判定時拋開這些影響因素,就會造成不必要的浪費或隱患。同時,由于各種檢測方法在可靠性或經濟性方面存在不同程度的局限性,多種方法配合時又具有一定的靈活性。因此,應根據檢測目的、檢測方法的適用范圍和特點,考慮上述各種因素合理選擇檢測方法,實現各種方法合理搭配、優勢互補,使各種檢測方法盡量能互為補充或驗證,即在達到“正確評價”目的的同時,又要體現經濟合理性。建筑工程基樁的質量檢測除應執行本規范外,
11、尚應符合國家現行有關的強制性標準的規定。2 術語、符號2.1 術 語基樁 Foundation pile樁基礎中的單樁。樁身完整性 Pile integrity反映樁身截面尺寸相對變化、樁身材料密實性和連續性的綜合定性指標。【條文說明】 樁身完整性是一個綜合定性指標,而非嚴格的定量指標。其類別是按缺陷對樁身結構承載力的影響程度劃分的。這里有兩點需要說明:1 連續性包涵了樁長不夠的情況。因動測法只能估算樁長,樁長明顯偏短時,給出斷樁的結論是正常的。而鉆芯法則不同,可準確測定樁長。2 作為完整性定性指標之一的樁身截面尺寸,由于定義為“相對變化”,所以先要確定一個相對衡量尺度。但檢測時,樁徑是否減小
12、可能會參照以下條件之一:按設計樁徑;根據設計樁徑,并針對不同成樁工藝的樁型按施工驗收規范考慮樁徑的允許負偏差; 考慮充盈系數后的平均施工樁徑。 所以,灌注樁是否縮頸必需有一個參考基準。過去,在動測法檢測并采用開挖驗證時,說明動測結論與開挖驗證結果是否符合通常是按第一種條件。但嚴格地講,應按施工驗收規范,即第二個條件才是合理的,但因為動測法不能對縮頸嚴格定量,于是才定義為“相對變化”。樁身缺陷 Pile defects使樁身完整性惡化,在一定程度上引起樁身結構強度和耐久性降低的樁身斷裂、裂縫、縮頸、夾泥(雜物)、空洞、蜂窩、松散等現象的統稱。【條文說明】 樁身缺陷有三個指標,即位置、類型(性質)
13、和程度。動測法檢測時,不論缺陷的類型如何,其綜合表現均為樁的阻抗變小,即完整性動力檢測中分析的僅是阻抗變化,阻抗的變小可能是任何一種或多種缺陷類型及其程度大小的表現。因此,僅根據阻抗的變小不能判斷缺陷的具體類型,如有必要,應結合地質資料、樁型、成樁工藝和施工記錄等進行綜合判斷。對于擴徑而表現出的阻抗變大,應在分析判定時予以說明,不應作為缺陷考慮。靜載試驗 Static loading test 在樁頂部逐級施加豎向壓力、豎向上拔力或水平推力,觀測樁頂部隨時間產生的沉降、上拔位移或水平位移,以確定相應的單樁豎向抗壓承載力、單樁豎向抗拔承載力或單樁水平承載力的試驗方法。鉆芯法 Core drill
14、ing method用鉆機鉆取芯樣以檢測樁長、樁身缺陷、樁底沉渣厚度以及樁身混凝土的強度、密實性和連續性,判定樁端巖土性狀的方法。低應變法 Low strain integrity testing采用低能量瞬態或穩態激振方式在樁頂激振,實測樁頂部的速度時程曲線或速度導納曲線,通過波動理論分析或頻域分析,對樁身完整性進行判定的檢測方法。高應變法 High strain dynamic testing 用重錘沖擊樁頂,實測樁頂部的速度和力時程曲線,通過波動理論分析,對單樁豎向抗壓承載力和樁身完整性進行判定的檢測方法。【2.1.62.1.7條文說明】 基樁動力檢測方法按動荷載作用產生的樁頂位移和樁身
15、應變大小可分為高應變法和低應變法。前者的樁頂位移量與豎向抗壓靜載試驗接近,樁周巖土全部或大部進入塑性變形狀態,樁身應變量通常在0.11.0范圍內;后者樁-土系統變形完全在彈性范圍內,樁身應變量一般小于0.01。對于普通鋼樁,超過1.0的樁身應變量已接近其屈服臺階所對應的變形;對于混凝土樁,視混凝土強度等級的不同,其出現明顯塑性變形對應的應變量約為0.51.0。聲波透射法 Crosshole sonic logging在預埋聲測管之間發射并接收聲波,通過實測聲波在混凝土介質中傳播的聲時、頻率和波幅衰減等聲學參數的相對變化,對樁身完整性進行檢測的方法。樁身內力測試 Measuring of int
16、ernal load in pile通過樁身應變、位移的測試,計算荷載作用下樁側阻力、樁端阻力或樁身彎矩的試驗方法。2.2 符 號抗力和材料性能 c樁身一維縱向應力波傳播速度(簡稱樁身波速);E樁身材料彈性模量;fcu 混凝土芯樣試件抗壓強度;m 地基土水平抗力系數的比例系數;Qu單樁豎向抗壓極限承載力;Ra 單樁豎向抗壓承載力特征值;Rc 由凱司法判定的單樁豎向抗壓承載力;Rx 缺陷以上部位土阻力的估計值;v樁身混凝土聲速;Z樁身截面力學阻抗;樁身材料質量密度。作用與作用效應F 錘擊力;H單樁水平靜載試驗中作用于地面的水平力;P芯樣抗壓試驗測得的破壞荷載;Q單樁豎向抗壓靜載試驗中施加的豎向荷
17、載、樁身軸力;s 樁頂豎向沉降、樁身豎向位移;U 單樁豎向抗拔靜載試驗中施加的上拔荷載;V 質點運動速度;Y0水平力作用點的水平位移; 樁頂上拔量;s 鋼筋應力。幾何參數A 樁身截面面積;B 矩形樁的邊寬;b0樁身計算寬度;D樁身直徑(外徑);d 芯樣試件的平均直徑;I 樁身換算截面慣性矩;l 每檢測剖面相應兩聲測管的外壁間凈距離;L測點下樁長;x 傳感器安裝點至樁身缺陷或樁身某一位置的距離;z 測線深度。計算系數Jc凱司法阻尼系數;樁的水平變形系數;高應變法樁身完整性系數; 樣本中不同統計個數對應的系數;y 樁頂水平位移系數; 混凝土芯樣試件抗壓強度折算系數。其他Am 某一檢測剖面聲測線波幅
18、平均值;Ap 聲測線的波幅值;a 信號首波峰值電壓;a0 零分貝信號峰值電壓;cm 樁身波速的平均值;Cv 變異系數;f 頻率、聲波信號主頻;ms 受檢樁的檢測剖面總數;n數目、樣本數量; sx 標準差;T信號周期;t 聲測管及耦合水層聲時修正值;t0儀器系統延遲時間;t1速度第一峰對應的時刻;tc 聲時;ti 時間、聲時測量值;tr 速度或錘擊力上升時間;tx 缺陷反射峰對應的時刻;v0聲速的異常判斷值; vc聲速的異常判斷臨界值;vL聲速低限值;vm聲速平均值;vp混凝土試件的聲速平均值; f 幅頻曲線上樁底相鄰諧振峰間的頻差; f 幅頻曲線上缺陷相鄰諧振峰間的頻差;T 速度波第一峰與樁底
19、反射波峰間的時間差;tx 速度波第一峰與缺陷反射波峰間的時間差。3 基 本 規 定3.1 一般規定3.1.1 基樁檢測分施工前提供設計依據的試驗樁檢測和施工后提供驗收依據的工程樁檢測。3.1.2 滿足下列條件之一或當設計有要求時,施工前應進行試驗樁檢測并確定單樁極限承載力:設計等級為甲級的樁基;無相關試樁資料可參照的乙級樁基;地質條件復雜、基樁施工質量可靠性低;本地區采用的新樁型或新工藝。【條文說明】 施工前進行試驗樁檢測并確定單樁極限承載力,目的是為設計單位在選定樁型和樁端持力層位置、掌握樁側樁端阻力分布并確定基樁承載力提供設計依據,同時也為施工單位在新的地質條件下設定并調整施工工藝參數進行
20、必要的驗證。對設計等級高且缺乏地區經驗的地區,為獲得既經濟又可靠的設計施工參數,減少盲目性,前期試樁尤為重要。本條規定的第13款條件,與建筑地基基礎設計規范GB50007、建筑樁基技術規范JGJ94基本一致。考慮到樁基礎選型、成樁工藝選擇與地區條件、樁型和工法的成熟性密切相關,為在推廣應用新樁型或新工藝過程中不斷積累經驗,使其能達到預期的質量和效益目標,增加了本地區采用新樁型或新工藝也應在施工前進行試樁的規定。通常為設計提供依據的試驗樁靜載試驗往往應加載至極限破壞狀態,但受設備條件和反力提供方式的限制,試驗可能做不到破壞狀態,為安全起見,此時的單樁極限承載力取試驗時最大加載值,但前提是應符合設
21、計的預期要求。3.1.3 工程樁應進行單樁承載力和樁身完整性檢測。【條文說明】 工程樁應進行承載力檢驗是現行建筑地基基礎工程施工質量驗收規范GB50202和建筑地基基礎設計規范GB50007以強制性條文的形式規定的;混凝土樁的樁身完整性檢測是GB50202質量檢驗標準中的主控項目。因工程樁的預期使用功能要通過單樁承載力實現,完整性檢測的目的是發現某些可能影響單樁承載力的缺陷,最終仍是為減少安全隱患、可靠判定工程樁承載力服務。所以,基樁質量檢測時,承載力和完整性兩項內容密不可分,往往是通過低應變完整性普查找出基樁施工質量問題并得到對整體施工質量的大致估計,而工程樁的預期使用功能和安全性需通過有代
22、表性的單樁承載力試驗來確定。3.1.4 基樁檢測方法應根據樁基設計等級、基樁特點、方法適應性,按表3.1.4檢測目的合理選擇,必要時應采用兩種或多種檢測方法。 表3.1.4 檢測方法及檢測目的檢測方法檢 測 目 的單樁豎向抗壓靜載試驗確定單樁豎向抗壓極限承載力;判定豎向抗壓承載力是否滿足設計要求;通過樁身內力及變形測試,測定樁側、樁端阻力;驗證高應變法的單樁豎向抗壓承載力檢測結果單樁豎向抗拔靜載試驗確定單樁豎向抗拔極限承載力;判定豎向抗拔承載力是否滿足設計要求;通過樁身內力及變形測試,測定樁的抗拔摩阻力單樁水平靜載試驗確定單樁水平臨界和極限承載力,推定土抗力參數;判定水平承載力或水平位移是否滿
23、足設計要求;通過樁身內力及變形測試,測定樁身彎矩 鉆芯法檢測灌注樁樁長、樁身混凝土強度、樁底沉渣厚度,判定或鑒別樁端巖土性狀,判定樁身完整性類別低應變法檢測樁身缺陷及其位置,判定樁身完整性類別高應變法判定單樁豎向抗壓承載力是否滿足設計要求;檢測樁身缺陷及其位置,判定樁身完整性類別;分析樁側和樁端土阻力;進行打樁過程監控 聲波透射法檢測灌注樁樁身缺陷及其位置,判定樁身完整性類別【條文說明】 本條強調檢測方法合理選擇搭配,目的是提高檢測結果的可靠性和檢測過程的可操作性,也是1.0.3條的原則體現。表3.1.4所列7種方法是基樁檢測中最常用的檢測方法。對于沖鉆孔、挖孔和沉管灌注樁以及預制樁等樁型,可
24、采用其中多種甚至全部方法進行檢測;但對異型樁、組合型樁,表3.1.4中的7種方法就不能完全適用(如高、低應變動測法)。因此在具體選擇檢測方法時,應根據檢測目的、內容和要求,結合各檢測方法的適用范圍和檢測能力,考慮設計、地質條件、施工因素和工程重要性等情況確定,不允許超適用范圍濫用。同時也要兼顧實施中的經濟合理性,即在滿足正確評價的前提下,做到快速經濟。工程樁承載力驗收檢測方法,應根據基樁實際受力狀態和設計要求合理選擇。基樁承受豎向抗壓時通常情況下采用豎向抗壓靜載試驗,對符合一定條件和方法適用范圍的工程,考慮到快速和經濟的特點,也可選用高應變法作為補充檢測。例如相同條件下,預制樁工程量大的單位工
25、程中,一部分分項子工程可選用靜載試驗,而另一部分工程可用高應變法,前者應作為后者的驗證對比資料。對不具備條件進行靜載試驗的端承型大直徑灌注樁,可采用鉆芯法檢定樁端持力層情況,也可采用深層載荷板(或載荷箱)試驗進行核驗。對專門承受豎向抗拔荷載或水平荷載的樁基,則應選用豎向抗拔靜載試驗方法或水平靜載試驗方法。樁身完整性檢測方法有低應變法、聲波透射法、高應變法和鉆芯法,除中小直徑灌注樁外,大直徑灌注樁一般同時選用兩種或多種的方法檢測,使各種方法能相互補充印證,優勢互補。另外,對設計等級高、地質條件復雜、施工質量變異性大的樁基,或低應變完整性判定可能有技術困難時,提倡采用直接法(靜載試驗、鉆芯和開挖,
26、管樁可采用孔內攝像)進行驗證。3.1.5 基樁檢測除應在施工前和施工后進行外,尚應依據相關專業規范的規定,進行施工過程中的監測,加強施工過程質量控制。【條文說明】 鑒于目前對施工過程中的檢測重視不夠,本條強調了施工過程中的檢測,以便加強施工過程的質量控制,做到信息化施工。如:沖鉆孔灌注樁施工中應提倡或明確規定采用一些成熟的技術和常規的方法進行孔徑、孔斜、孔深、沉渣厚度和樁端巖性鑒別等項目的檢驗;對于打入式預制樁,提倡沉樁過程中的高應變監測等。樁基施工過程中可能出現以下情況:設計變更、局部地質條件與勘察報告不符、工程樁施工參數與施工前為設計提供依據的試驗樁不同、原材料發生變化、施工單位更換等,都
27、可能造成質量隱患。除施工前為設計提供依據的檢測外,僅在施工后進行驗收檢測,即使發現質量問題,也只是事后補救,造成不必要的浪費。因此,基樁檢測除在施工前和施工后進行外,尚應加強樁基施工過程中的檢測,以便及時發現并解決問題,做到防患于未然,提高效益。3.1.6 基樁現場檢測除應執行本規范的規定外,還應遵守國家有關安全生產的規定。3.2 檢測工作程序3.2.1 檢測工作的程序,應按框圖3.2.1進行: 圖3.2.1 檢測工作程序框圖【條文說明】 框圖3.2.1是檢測機構應遵循的檢測工作程序。實際執行檢測程序中,由于不可預知的原因,如委托要求的變化、現場調查情況與委托方介紹的不符,或在現場檢測尚未全部
28、完成就已發現質量問題而需要進一步排查,都可能使原檢測方案中的檢測數量、受檢樁樁位、檢測方法發生變化。如首先用低應變法普測(或擴檢),再根據低應變法檢測結果,采用鉆芯法、高應變法或靜載試驗,對有缺陷的樁重點抽測。總之,檢測方案并非一成不變,可根據實際情況動態調整。3.2.2 調查、資料收集階段宜包括下列內容:收集被檢測工程的巖土工程勘察資料、樁基設計圖紙、施工記錄;了解施工工藝和施工中出現的異常情況。進一步明確委托方的具體要求。檢測項目現場實施的可行性。【條文說明】 根據1.0.3條的原則及基樁檢測工作的特殊性,本條對調查階段工作提出了具體要求。為了正確地對基樁質量進行檢測和評價,提高基樁檢測工
29、作的質量,做到有的放矢,應盡可能詳細了解和搜集有關技術資料,并按表1填寫受檢樁設計施工記錄表。另外,有時委托方的介紹和提出的要求是籠統的、非技術性的,也需要通過調查來進一步明確委托方的具體要求和現場實施的可行性;有些情況下還需要檢測技術人員到現場了解和搜集。 表1 受檢樁設計施工概況表 樁 號樁橫截面尺寸混凝土設計強度等級(MPa)設計樁頂標高(m) 檢測時樁頂標高(m)施工樁底標高 (m)施工樁長 (m)成 樁日 期設計樁端 持力層單樁承載力特征值或極限值 (kN) 備 注工程名稱 地 點 樁 型 3.2.3 應根據調查結果、檢測目的和檢測方法的適用范圍,選擇檢測方法,制定檢測方案。檢測方案
30、宜包含以下內容:工程及地質概況、基樁參數和設計要求、施工工藝、檢測方法和數量、受檢樁選取原則、檢測周期以及所需的機械或人工配合。【條文說明】 本條提出的檢測方案內容為一般情況下包含的內容,某些情況下還需要包括樁頭加固、處理方案以及場地開挖、道路、供電、照明等要求。有時檢測方案還需要與委托方或設計方共同研究制定。3.2.4 檢測前應對儀器設備檢查調試,檢測用儀器設備應在檢定或校準周期的有效期內。【條文說明】 檢測所用儀器必須進行定期檢定或校準,且使用時必須在檢定或校準的有效期之內,以保證基樁檢測數據的準確可靠性和可追溯性。雖然計量器具在有效計量檢定周期之內,但由于基樁檢測工作的環境較差,使用期間
31、仍可能由于使用不當或環境惡劣等造成計量器具的受損或計量參數發生變化。因此,檢測前還應加強對計量器具、配套設備的期間核查;有條件時可建立校準裝置進行自校,發現問題后應重新檢定。3.2.5 檢測開始時間應符合下列規定:當采用低應變法或聲波透射法檢測時,受檢樁混凝土強度至少達到設計強度的70%,且不小于15MPa。當采用鉆芯法檢測時,受檢樁的混凝土齡期達到28d或同條件養護的預留試塊強度達到設計強度。承載力檢測前的休止時間除應達到本條第2款規定的樁身混凝土強度外,當無成熟的地區經驗時,尚不應少于表3.2.5規定的時間。 表3.2.5 休止時間 土的類別 休止時間(d)砂土7粉土10黏性土非飽和15飽
32、和25注:對于泥漿護壁灌注樁,宜適當延長休止時間。【條文說明】 混凝土是一種與齡期相關材料,其強度隨時間的增加而增長。在最初幾天內強度快速增加,隨后逐漸變緩,其物理力學、聲學參數變化趨勢亦大體如此。樁基工程受季節氣候、周邊環境或工期緊的影響,往往不允許等到全部工程樁施工完并都達到28d齡期強度后再開始檢測。為做到信息化施工,盡早發現樁的施工質量問題并及時處理,同時考慮到低應變法和聲波透射法檢測內容是樁身完整性,對混凝土強度的要求可適當放寬。但如果混凝土齡期過短或強度過低,應力波或聲波在其中的傳播衰減加劇,或同一場地由于樁的齡期相差大,聲速的變異性增大。因此,對于低應變法或聲波透射法的測試,規定
33、樁身混凝土強度應大于設計強度的70%,并不得低于15MPa。鉆芯法檢測的內容之一即是樁身混凝土強度,顯然受檢樁應達到28d齡期或同條件養護試塊達到設計強度,如果不是以檢測混凝土強度為目的的驗證檢測,也可根據實際情況適當縮短混凝土齡期。高應變法和靜載試驗在樁身產生的應力水平高,若樁身混凝土強度低,有可能引起樁身損傷或破壞。為分清責任,樁身混凝土應達到28d齡期或設計強度。另外,樁身混凝土強度過低,也可能出現樁身材料應力-應變關系的嚴重非線性,使高應變測試信號失真。樁在施工過程中不可避免地擾動樁周土,降低土體強度,引起樁的承載力下降,以高靈敏度飽和黏性土中的摩擦樁最明顯。隨著休止時間的增加,土體重
34、新固結,土體強度逐漸恢復提高,樁的承載力也逐漸增加。成樁后樁的承載力隨時間而變化的現象稱為樁的承載力時間(或歇后)效應,我國軟土地區這種效應尤為突出。研究資料表明,時間效應可使樁的承載力比初始值增長40%400%。其變化規律一般是初期增長速度較快,隨后漸慢,待達到一定時間后趨于相對穩定,其增長的快慢和幅度除與土性和類別有關,還與樁的施工工藝有關。除非在特定的土質條件和成樁工藝下積累大量的對比數據,否則很難得到承載力的時間效應關系。另外,樁的承載力包括兩層涵義,即樁身結構承載力和支撐樁結構的地基巖土承載力,樁的破壞可能是樁身結構破壞或支撐樁結構的地基巖土承載力達到了極限狀態,多數情況下樁的承載力
35、受后者制約。如果混凝土強度過低,樁可能產生樁身結構破壞而地基土承載力尚未完全發揮,樁身產生的壓縮量較大,檢測結果不能真正反映設計條件下樁的承載力與樁的變形情況。因此,對于承載力檢測,應同時滿足地基土休止時間和樁身混凝土齡期(或設計強度)雙重規定,若驗收檢測工期緊無法滿足休止時間規定時,應在檢測報告中注明。3.2.6 驗收檢測的受檢樁選擇宜符合下列規定:施工質量有疑問的樁;設計方認為重要的樁;局部地質條件出現異常的樁;施工工藝不同的樁;承載力驗收檢測時適量選擇完整性檢測中判定的類樁; 除上述規定外,同類型樁宜均勻隨機分布。【條文說明】 由于檢測成本和周期問題,很難做到對樁基工程全部基樁進行檢測。
36、施工后驗收檢測的最終目的是查明隱患、確保安全。為了在有限的檢測數量中更能充分暴露樁基存在的質量問題,宜優先檢測本條第15款所列的樁,其次再考慮隨機性。3.2.7 受檢樁宜先進行樁身完整性檢測,后進行承載力檢測。當基礎埋深較大時,樁身完整性檢測應在基坑開挖至基底標高后進行。【條文說明】 相對于靜載試驗而言,本規范規定的完整性檢測(除鉆芯法外)方法作為普查手段,具有速度快、費用較低和檢測數量大的特點,容易發現樁基的整體施工質量問題,至少能為有針對性的選擇靜載試驗提供依據。所以,完整性檢測安排在靜載試驗之前是合理的。當基礎埋深較大時,基坑開挖產生土體側移將樁推斷或機械開挖將樁碰斷的現象時有發生,此時
37、完整性檢測應等到開挖至基底標高后進行。3.2.8 當發現檢測數據異常時,應查找原因,重新檢測。【條文說明】 測試數據異常通常是因測試人員誤操作、儀器設備故障及現場準備不足造成的。用不正確的測試數據進行分析得出的結果必然不正確。對此,應及時分析原因,組織重新檢測。3.2.9 當現場操作環境不符合儀器設備使用要求時,應采取有效的防護措施。【條文說明】 操作環境要求是按測量儀器設備對使用溫濕度、電壓波動、電磁干擾、振動沖擊等現場環境條件的適應性規定的。 3.3 檢測方法選擇和檢測數量3.3.1 施工前試驗樁檢測,應依據設計確定的基樁受力狀態采用相對應的靜載試驗方法確定單樁極限承載力;檢測數量在同一條
38、件下不應少于3根,且不宜少于預計總樁數的1%;當預計工程樁總數在50根以內時,不應少于2根。【條文說明】 本條規定的試樁數量僅僅是下限,若實際中由于某些原因不足以為設計提供可靠依據或設計另有要求時,可根據實際情況增加試樁數量。另外,如果施工時樁參數發生了較大變動或施工工藝發生了變化,應重新試樁。 對于端承型大直徑灌注樁,當受設備或現場條件限制無法做靜載試驗、且經主管部門組織有關專家論證確認時,可按建筑地基基礎設計規范GB50007進行深層平板載荷試驗、巖基載荷試驗;或在同條件下的小直徑樁的靜載試驗中,通過樁身內力測試,確定端承力參數,但應考慮尺寸效應和擠土效應的影響。 本條中的所采用靜載試驗確
39、定單樁承載力,應依據設計確定的基樁抗壓、抗拔或水平受力狀態,對應選用單樁抗壓、抗拔或水平靜載試驗方法。 對于大型工程,“同條件下”可能包含若干個子單位工程(子分部工程)。3.3.2 打入式預制樁有下列要求之一時,應采用高應變法進行試打樁的打樁過程監測: 控制打樁過程中的樁身應力;選擇沉樁設備和確定工藝參數;選擇樁端持力層。在相同施工工藝和相近地質條件下,試打樁數量不應少于3根。【條文說明】 本條的要求恰好是在打入式預制樁(特別是長樁、超長樁)情況下的高應變法技術優勢所在。進行打樁過程監控可減少樁的破損率和選擇合理的入土深度,進而提高沉樁效率。3.3.3 樁身完整性檢測方法的選擇應符合3.1.4
40、條的規定,當一種方法不能全面評判基樁完整性時,應采用兩種或多種檢測方法,檢測數量應符合下列規定: 每個承臺檢測樁數不得少于1根。設計等級為甲級,或地質條件復雜、成樁質量可靠性較低的灌注樁,檢測數量不應少于總樁數的30%,且不得少于20根;其他樁基工程的檢測數量不應少于總樁數的20%,且不得少于10根。大直徑嵌巖灌注樁或設計等級為甲級的大直徑灌注樁,應在上述兩款規定的檢測樁數范圍內選取部分受檢樁,采用聲波透射法或鉆芯法進行檢測,檢測數量不應少于總樁數的10%。4 當符合第3.2.6條第14款規定的樁數較多,或為了全面了解整個工程基樁的樁身完整性情況時,應適當增加檢測數量。【條文說明】樁身完整性檢
41、測,應在保證準確全面判定的原則上,首選適用、快速、經濟的檢測方法。當一種方法不能全面評判基樁完整性時,應采用兩種或多種檢測方法組合進行檢測。中小直徑灌注樁常采用低應變法,但大直徑灌注樁一般設計承載力高,樁身質量是控制承載力的主要因素;隨著樁徑的增大和樁長超長,尺寸效應和有效檢測深度對低應變法的影響加劇,而鉆芯法、聲透法恰好適合于大直徑樁的檢測(對于嵌巖樁,采用鉆芯法可同時鉆取樁端持力層巖芯和檢測沉渣厚度)。同時,對大直徑樁采用聯合檢測方式,多種方法并舉,可以實現低應變法與鉆芯法、聲透法之間的相互補充或驗證,優勢互補,提高完整性檢測的可靠性。對多節預制樁,接頭質量缺陷是較常見的問題。在無可靠驗證
42、對比資料和經驗時,低應變法對不同形式的接頭質量判定尺度較難掌握。所以,當對預制樁的接頭質量有懷疑時,宜采用低應變法與高應變法相結合的方式檢測。當對復合地基中類似于素混凝土樁的增強體進行檢測時,檢測數量應按建筑地基處理技術規范JGJ79規定執行。“每個承臺檢測樁數不得少于1根”的規定涵蓋了單樁單柱應全數檢測之意。按設計等級、地質情況和成樁質量可靠性確定灌注樁檢測比例大小,符合慣例,是合理的。3.3.4 對單位工程內且在同一條件下的工程樁,當符合下列條件之一時,應采用單樁豎向抗壓靜載試驗進行承載力驗收檢測:1 設計等級為甲級的樁基;2 施工前未按3.3.1條進行單樁靜載試驗的工程;3 施工前進行了
43、單樁靜載試驗,但施工過程變更了工藝參數或施工質量出現異常情況; 4 地質條件復雜、樁施工質量可靠性低;5 本地區采用的新樁型或新工藝;6 擠土群樁施工產生擠土效應。檢測數量不應少于總樁數的1%,且不少于3根;當總樁數在50根以內時,不應少于2根。【條文說明】 樁基工程屬于一個單位工程的分部(子分部)工程中的分項工程,一般以分項工程單獨驗收。所以本規范限定的工程樁承載力驗收檢測范圍是在一個單位工程內。本條同時規定了在何種條件下工程樁應進行單樁豎向抗壓靜載試驗及檢測數量低限。擠土群樁施工時,由于土體的側擠和隆起,質量問題(樁被擠斷、拉斷、上浮等)時有發生,尤其是大面積密集群樁施工,加上施打順序不合
44、理或打樁速率過快等不利因素,常引發嚴重的質量事故。有時施工前雖做過靜載試驗并以此作為設計依據,但因前期施工的試樁數量畢竟有限,擠土效應并未充分顯現,施工后的單樁承載力與施工前的試樁結果相差甚遠,對此應給予足夠的重視。3.3.5 對第3.3.4條規定條件外的工程樁,單樁承載力驗收檢測應符合下列規定: 1 當采用單樁靜載試驗時,檢測數量宜按第3.3.4條規定執行。2 預制樁和滿足高應變法適用范圍的灌注樁,可采用高應變法檢測單樁豎向抗壓承載力,檢測數量不宜少于總樁數的5%,且不得少于5根。【條文說明】 預制樁和滿足高應變法適用檢測范圍的灌注樁,可采用高應變法。高應變法作為一種以檢測承載力為主的試驗方
45、法,尚不能完全取代靜載試驗。該方法的可靠性的提高,在很大程度上取決于檢測人員的技術水平和經驗,絕非僅通過一定量的靜動對比就能解決。由于檢測人員水平、設備匹配能力、樁土相互作用復雜性等原因,超出高應變法適用范圍后,靜動對比在機理上就不具備可比性。如果說“靜動對比”是衡量高應變法是否可靠的惟一“硬”指標的話,那么對比結果就不能只是與靜載承載力數值的比較,還應比較動測得到的樁的沉降和土參數取值是否合理。同時,在不受第3.3.4條規定條件限制時,盡管允許采用高應變法進行驗收檢測,但仍需不斷積累驗證資料、提高分析判斷能力和現場檢測技術水平。尤其針對灌注樁檢測中,實測信號質量有時不易保證、分析中不確定因素
46、多的情況,本規范第9.1.29.1.3條對此已作了相應規定。3.3.6 當有本地區相近條件的對比驗證資料時,高應變法也可作為第3.3.4條規定條件下單樁豎向抗壓承載力驗收檢測的補充,檢測數量宜按第3.3.5條第2款規定執行。【條文說明】 為了全面了解工程樁的承載力情況,使驗收檢測達到既安全又經濟的目的,本條提出可采用高應變法作為靜載試驗的“補充”,但無完全代替靜載試驗之意。如場地地質條件復雜、樁施工變異大,但按第3.3.4條規定的靜載試樁數量很少,存在抽樣數量不足代表性差的問題,此時在滿足第3.3.4條規定的靜載試樁數量的基礎上,只能是額外增加高應變檢測;又如場地地質條件和施工變異不大,按1%
47、抽檢的靜載試樁數量較大,根據經驗能認定高應變法適用且其結果與靜載試驗有良好的可比性,此時可適當減少靜載試樁數量,采用高應變檢測作為補充。 3.3.7 對于端承型大直徑灌注樁,當受設備或現場條件限制無法檢測單樁豎向抗壓承載力時,可選擇下列方式之一進行持力層核驗:1 采用鉆芯法測定樁底沉渣厚度并鉆取樁端持力層巖土芯樣檢驗樁端持力層,檢測數量不應少于總樁數的10%,且不應少于10根。2 采用深層平板載荷試驗,檢測數量不應少于總樁數的1%,且不應少于3根。【條文說明】端承型大直徑灌注樁(事實上對所有高承載力的樁),往往不允許任何一根樁承載力失效,否則后果不堪設想。由于試樁荷載大或場地限制,有時很難、甚至無法進行單樁豎向抗壓承載力靜載檢測。對此,本條規定實際是對第3.3.4條的補充,體現了“多種方法合理搭配,優勢互補”的原則,如深層平板載荷試驗、巖基載荷試驗,終孔后混凝土灌注前的樁端持力層鑒別,成樁后的鉆芯法沉渣厚度測定、樁端持力層鉆芯鑒別(包括動力觸探,標貫試驗、巖芯試件抗壓強度試驗),有條件時可預埋荷載箱進行樁端載荷試驗等。3.3.
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