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基桩检测方案docx
基桩检测方案报审表
工程名称：
”试桩基桩单桩竖向静载试验检测工程
致：
铜陵鑫铜工程建设监理有限责任公司（监理单位）
我方已根据检测合同的有关规定完成了”试桩基桩单桩竖向静载试验检测工程检测方案的编制，并经我单位上级技术负责人审查批准，请予以审查。
附：
桩基检测方案
承包单位（章）：
项目负责人：
日期：
专业监理工程师审查意见：
专业监理工程师：
日期：
总监理工程师审核意见：
项目监理机构：
总监理工程师：
日期：
铜陵有色铜冶炼工艺技术升级改造项目
“奥炉改造工程”试桩
测试方案
工程质量检测有限公司
二O一五年十二月一十六日
*************项目
“*******工程”试桩
单桩竖向抗压静荷载检测方案
编写：
审核：
批准：
**********工程质量检测有限公司
二0一五年十二月一十六日
●文字部分
1.前言
2.测试场地工程地质条件概况
3.方案编制依据
4.测试目的和工作量
5.拟投入的仪器设备
6.试验原理与方法技术
7.测试报告编写主要内容
8.检测工期安排与人员组织
9.检测质量保证措施质量保证体系
10.检测安全保证措施
11.施工现场临时用电方案
12.施工现场安全救援应急措施
1.前言
1.1工程概况
该项目位于**市经济技术开发区内，西侧为****公司，南侧为*****厂区，北侧为*****基地，西北方向为*****项目。
本工程建构筑物有多高层钢框架结构*****系统、单层门式刚架重型钢结构厂房及大型设备基础等，对差异沉降敏感。
基础采用冲孔灌注桩基础及天然基础相结合，建筑桩基设计等级为乙级。
根据建筑地基基础设计规范（GB50007－2011）、建筑桩基技术规范（JGJ94-2008）、建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2014）规定，本工程在桩基施工图设计前必须进行单桩静载试验和桩身应力测试确定单桩竖向极限承载力标准值，供设计和业主采用。
1.2试桩参数见下表：
本工程试桩数为4根。
试验桩平面位置详见试桩桩位平面布置图中。
桩身配筋详见桩身详图，桩基施工参数详见下表：
分项
试桩号
桩径
（mm）
持力层
入持力层深度（m）
桩长
（m）
桩身砼
强度等级
预估单桩竖向极限承载力标准值（KN）
桩底沉渣（mm）
数量
SZH1
D=1000
粉质粘土卵石土
3.0
14.3
C30
4200
≤50
1
SZH2
D=1000
粉质粘土卵石土
3.0
14.5
C30
4200
≤50
1
SZH3
D=1000
圆砾夹中粗砂土
3.0
24.5
C30
10000
≤50
1
SZH4
D=1000
圆砾夹中粗砂土
3.0
24.3
C30
10000
≤50
1
注:
表中桩长根据勘察报告计算得出,可供参考,实际桩长应以进入持力层深度为准。
2.测试场地工程地质条件概况
2.1岩土体工程地质层的评述
在勘探区域及深度范围内覆盖层主要为第四系冲洪积覆盖层和基岩风化层。
基岩为泥质砂岩，为第三系（R）红层，工程性质良好。
将各岩土层分布详细情况分述如下：
第
（1）层：
素填土（Q4ml），层厚0.10～11.00米，层底标高9.34～20.77米。
灰黄色、土黄色，松散，稍湿。
主要由粘性土夹卵砾石及中粗砂构成，含少量植物根茎。
第
（2）层：
粘土（Q2+3al+pl），层厚0.40～1.10米，层顶埋深0.00～11.00米，层底标高8.85～19.45米。
灰褐色，硬塑，稍湿，干强度高，中～低等压缩性，中等韧性，摇振反应无，稍有光泽。
第（3）层：
含粉质粘土卵石（Q2al），层厚10.10～22.70米，层顶埋深0.10～11.50米，层底标高-2.57～2.59米。
黄褐色、灰白色，中密，稍湿，含粉质粘土，低～中等压缩性。
卵石含量52～80%不等，粒径20mm～120mm为主，呈亚圆状，卵砾石成分以石英岩、石英砂岩、硅质岩、粉砂岩为主。
胶结物为粉质粘土混杂中粗砂。
第（4）层：
圆砾夹中粗砂（Q1al），层厚1.70～28.10米，层顶埋深20.40～22.90米，层底标高-28.51～-2.98米。
灰黄、土黄色，中密～密实，很湿～饱和，夹中粗砂，低～中等压缩性。
砾石含量55～80%不等，粒径2mm～100mm为主，呈亚圆状，卵砾石成分以石英岩、石英砂岩、硅质岩、粉砂岩及燧石为主。
中粗砂含量20～45%。
第（5）层：
全风化泥质砂岩（R），层厚0.30～1.20米，层顶埋深47.20～48.90米，层底标高-29.17～-27.51米。
褐黄、褐红色，全风化，可塑状，中等压缩性。
风化较为彻底，结构面大部分破坏，呈土夹中细砂状。
第（6）层：
强风化泥质砂岩（R），层厚0.20～1.30米，层顶埋深47.80～49.50米，层底标高-29.97～-27.71米。
棕红、砖红色，强风化，中密状，中等压缩性。
主要由石英、长石等矿物组成，细粒结构，层状构造，泥质胶结，夹砾岩薄层，遇水易软化。
第（7）层：
中风化泥质砂岩（R），该层厚度较大，本次勘察揭露层厚3.80～8.80米，层顶埋深48.10～50.30米。
棕红、砖红色，中风化，属极软岩，岩芯呈柱状。
主要由石英、长石等矿物组成，细粒结构，层状构造，泥质胶结，局部地段砂岩与泥岩互层，节理裂隙较发育，遇水易软化。
桩基础设计参数建议值
土层
编号
土层名称
泥浆护壁冲孔灌注桩/旋挖桩
抗拔系数
λ
极限侧阻力标准值（Kpa）
极限端阻力标准值（Kpa）
1
素填土
/
/
/
2
粘土
85
/
0.70
3
含粉质粘土卵石
142
2000
0.60
4
圆砾夹中粗砂
140
3100
0.60
5
全风化泥质砂岩
72
/
0.60
6
强风化泥质砂岩
120
/
0.60
7
中风化泥质砂岩
220
4500
/
3.方案编制依据
3.1桩基相关图纸、施工参数。
3.2《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2014）。
3.3《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）。
3.4《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002
3.5《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008
3.6《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2011
3.7《钢筋焊接及验收规程》JGJ18-2012
3.8勘察资料
4.测试目的和工作量
4.1测试的目的
桩在静荷载作用下的实际性状是非常复杂的，这是因为受到众多的施工因素和土质的影响。
目前还未确立一种适合桩基需要的工程勘察方法，也还没有能充分考虑土层条件和施工因素的桩基设计方法。
在桩基理论、设计和施工之间存在一定差距。
本次静载试验的目的是采用接近桩的实际工作条件的方法，确定单桩轴向受压承载力，为设计单位提供单桩竖向抗压极限承载力。
4.2工作量安排
单桩竖向抗压静载荷试验试验4根，低应变4根。
5.拟投入的仪器设备
5.1现场测试系统
5.1.1静载荷试验设备：
静载荷自动加载仪一套、钢梁一套、千斤顶、百分表、压力表、油管、加压油泵。
5.2室内分析系统
5.2.1自动加载仪主机；
设备详见附表1。
6.试验原理与方法技术
6.1单桩竖向抗压静载试验
6.1.1试验目的
通过现场试验的方法，检测地基基础在预估（设计）荷载作用下达到破坏状态前或者出现不适于继续承载的变形时所对应的最大荷载。
单桩竖向抗压静载试验的主要目的是确定基桩竖向抗压承载力，虽然试验中也能得到与承载力相对应的沉降，但必须指出的是，静载试验中的沉降量s与建（构）筑物的后期沉降量s1是不一样的。
影响单桩竖向抗压静载试验中的桩顶沉降量s的因素主要是桩（包括桩型、桩长、桩径、成桩工艺等）的桩周、桩端岩土性状，而对建筑（构）物的后期沉降量s1的影响，除了这些因素外，还有群桩效应、建（构）筑物的结构形式等诸多因素。
试桩静载——本次试桩非破坏性试验，为确定承载力设计值提供依据。
工程桩静载——为检测工程桩承载力是否达到设计要求。
6.1.2试验仪器设备：
本静载试验设备主要由反力装置、加载装置、荷载测量装置、位移测量装置和自动采集装置组成。
6.1.3压重平台反力装置
压重平台反力装置（俗称堆载法）由重物、工字钢（次梁）、主梁、承压版、支墩等构成图1。
本试验堆重重物为钢筋混凝土预制构件，压重大于预估最大试验荷载，且压重宜在试验开始之前一次加上，并均匀稳固地放置于平台之上。
1混凝土预制块的选用：
本试验选用预制块规格主要为长×宽×高=2000mm×1000mm×800mm；其密度为：
25*10-9kN/mm3（见GB50009-2001《建筑结构荷载规范》），每块预制块重量为2000mm×1000mm×800mm×25*10-9kN/mm3=40kN（实际重量为39kN），荷载平台的荷载为试桩极限荷载的1.2倍。
主梁选用：
规格为长×宽×高=9000mm×400mm×1300mm，此规格钢梁经计算最大载荷8000kN,为满足试验要求选用2根。
次梁选用：
长为12米的“Q630”型钢梁，此规格钢梁经计算最大载荷1100kN,为满足试验要求选用12根。
承压板选用：
直径1000mm,厚度为50mm的圆形铁板。
注意：
a.规范要求压重施加于地基土的压应力不宜大于地基土承载力特征值的1.5倍，当压重平台支墩尺寸较小时，压重平台支墩施加于地基土的压应力可能会大于地基土承载力，造成地基土破坏或明显下沉，导致堆载平台倾斜甚至坍塌。
b.当压重在试验前一次加足可能会造成支墩下地基土破坏时，少部分压重可在试验过程中加上，试验过程中应保证压重不小于试验荷载的1.2倍。
这样做存在安全隐患，如果在较高荷载下桩身脆性破坏，全部压重作用于支墩下的地基土，使地基土破坏，极有可能造成整个压重平台坍塌。
c．压重平台总重量计算；
1000吨压重平台
从次梁计第1层至5层，每层50块，第6层35块，第7层17块，共计5*50+35+17=302块；
配重总重=302块*3.9吨/块=1177.8吨；
主梁单根重9吨，两根计18吨
次梁单根重3.1吨,12根次梁，计3.1吨/根*12根=37.2吨
压重平台总重=37.2吨+18吨+1177.8吨=1233吨>1.2*1000吨；满足单桩承载力特征值为5000kN的试桩试验要求。
420吨压重平台
从次梁计第1层至2层，每层50块，第3层24块，共计2*50+24=124块；
配重总重=124块*3.9吨/块=483.6吨；
压重平台总重=483.6吨+18吨+37.2吨=538.8吨>1.2*420吨；满足单桩承载力特征值为2100kN的试桩试验要求。
图1
6.1.4加载装置
静载试验均采用千斤顶与油泵相连的形式，由千斤顶施加荷载。
①油泵的选用
油泵的额定出油量，也就是油泵在每分钟运行的时候的出油量。
如在大吨位试验的时候，不宜选择额定出油量过小的油泵，否则会导致加载的时间过长；在小吨位试验的时候，不宜选择额定出油量过大的油泵，否则在加载过程中会经常出现荷载超值的现象。
油泵的油箱大小，同样也是油泵选取的一个要素。
如在进行较大吨位试验时，选取小油箱的油泵，在试验的过程中需要多次对油泵进行加油，而在卸载的时候需要对油泵进行取油，增加现场检测人员的负担。
但大油箱油泵在运输搬运的过程中又存在搬运较困难的问题，所以需要合理地选择油泵油箱的大小。
根据本项目承载力和选用千斤顶个数，并对照以往经验，故应选用功率为3.5Kw，油箱容积为5L的电动双向油泵。
②千斤顶的选用
在千斤顶的使用过程中，千斤顶的行程以及额定出力是千斤顶选择的要点，并且在千斤顶的使用过程中需要对千斤顶进行定期的检定。
千斤顶检定一般从其量程的20%或30%开始，根据5～8个点的检定结果给出率定曲线（或校准方程）。
因此，千斤顶选择时，最大试验荷载对应的千斤顶出力宜为千斤顶量程的30%～80%。
当采用两台及两台以下千斤顶加载时，为了避免受检桩偏心受载，千斤顶型号、规格应相同且应并联同步工作。
试验用油泵、油管在最大加载时的压力不应超过规定工作压力的80%，当试验油压较高时，油泵应能满足试验要求。
此项目采用630T千斤顶，根据承载力不同进行并联，以满足试验要求。
6.1.5荷载量测装置
本项目采用自动化静载试验设备进行试验，采用荷重传感器测量荷载或采用压力传感器测定油压，实现加卸载与稳压自动化控制，不仅减轻检测人员的工作强度，而且测试数据准确可靠。
关于自动化静载试验设备的量值溯源，不仅应对压力传感器进行校准，而且还应对千斤顶进行校准，或者对压力传感器和千斤顶整个测力系统进行校准。
6.1.6位移量测装置
位移量测装置主要由基准桩、基准梁和位移传感器组成。
1基准桩
《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2014）中对部分间距的规定放宽为“不小于3d”，具体见下表。
距离
试桩中心与压重平台支墩边
试桩中心与基准桩中心
基准桩中心与压重平台支墩边
压重平台
≥4D且>2.0m
≥4（3）D且>2.0m
≥4D且>2.0m
注：
1、D为试桩的设计直径。
2、软土场地堆载重量较大时，宜增加支墩边与基准桩中心和试桩中心之间的距离，并在试验过程中观测基准桩的竖向位移。
如果本项目大吨位堆载支墩出现明显下沉的情况，尚需进一步积累资料和研究可靠的沉降测量方法，简易的办法是在远离支墩处用水准仪或张紧的钢丝观测基准桩的竖向位移。
2准梁
本次试验采用钢管作基准梁，基准梁的一端应固定在基准桩上，另一端应简支于基准桩上，以减少温度变化引起的基准梁挠曲变形。
在满足规范规定的条件下，基准梁不宜过长，并应采取有效遮挡措施，以减少温度
变化和刮风下雨、振动及其他外界因素的影响，尤其在昼夜温差较大且白天有阳光照射时更应注意。
一般情况下，温度对沉降的影响为1～2mm。
另外，基准梁越长，越容易受外界因素的影响，有时这种影响较难采取有效措施来预防，故本次试验预备采用长为6m的钢管做为基准梁。
6.1.7检测方法：
慢速维持荷载法
试验装置见下图：
图2
钻孔灌注桩单桩竖向抗压承载力检测采用预制块压重平台做反力装置进行静载试验，确定单桩极限承载力。
6.1.8试验步骤及原理
6.1.8.1试验前准备工作及场地硬化：
（1）现场应保证“三通一平”，甲方负责试桩周围工作场地整平，保证试桩周围12m*12m的工作平台，道路符合25T吊车及转场货车通行要求；
a.场地硬化处理
静载检测之前应对检测场地进行硬化处理，特别是检测平台支墩处应将不密实的地基土换填或注浆密实，增加地基土抗压强度，以免造成地基土破坏或明显下沉，导致堆载平台倾斜甚至坍塌。
建议使用挖掘机挖至原始土层，且不少于1m，后换填矿渣，分层碾压至堆载工作面，使地基承载力满足荷载重量。
1000吨荷载重量累计1482.6吨（366*3.9吨+18吨+37.2吨=1482.6吨），单侧基墩面积3m*10m=30m2，基墩面积共60m2，场地硬化后地基极限承载力满足250kPa（1482.6吨/60m2≈250kPa）。
b.现场道路（包括进场道路及内转道路）应当满足大型货车及吊车正常行驶。
（1）由施工方制作桩帽（桩帽要采用钢套筒）且桩帽砼强度达到要求（满28天），桩帽制作方法建议按下图制作：
图3
（2）甲方协调提供水源、电源；
（3）静载检测所用预制块应堆放在第一根检测桩附近；
（4）检测之前应将试桩挖出，使桩头露出地面10cm左右，并保证桩头平整无浮浆。
6.1.8.2试验：
（1）压重平台反力装置：
本次试验采用堆预制块压重平台做反力装置。
压重量大于预估最大试验荷载，压重应在试验开始前一次加上，并均匀稳固放置于平台上。
（2）安置油压千斤顶、百分表于试桩桩顶，桩头经处理后，均匀铺上1公分左右厚的无杂质的中粗砂。
上覆盖承压板、承压板上搁置千斤顶，千斤顶合力应通过试桩中心，并在桩顶承压板位置对称设置沉降测定平面，位移传感器布置在沉降测定平面，并经磁性表座固定于基准梁上。
（3）采用慢速维持荷载法，逐级加载，每级荷载达到相对稳定后加下一级荷载，直到试验最大荷载。
（4）加荷与沉降观测：
加荷分级：
试验加载共分10级，每级加荷为预估极限荷载的1/10，第一级加载量为分级荷载的2倍。
单桩极限承载力为4200kN试桩加卸载表
分级
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
荷载（kN）
840
1260
1680
2100
2520
2940
3360
3780
4200
3360
2520
1680
840
0
单桩极限承载力为10000kN试桩加卸载表
分级
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
荷载（kN）
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
8000
6000
4000
2000
0
沉降观测（按国标JGJ106-2014）：
每级加荷后按第5、15、30、45、60min各测读一次，以后每隔30min测读一次。
每次测读值记入试验记录表。
沉降相对稳定标准：
每一小时的沉降不超过0.1mm，并连续出现两次（从分级何在施加后第30min开始，按1.5h连续三次每30min的沉降观测值计算），认为已达到相对稳定，可加下一级荷载。
终止加荷条件：
当出现下列情况之一是，即可终止加载：
a.某级荷载作用下，桩的沉降量为前一级荷载作用下沉降量的5倍；
b.某级荷载作用下，桩的沉降量大于前一级荷载作用下沉降量的2倍，且经24h尚未达到相对稳定；
c.荷载已达到所规定的最大加载量且沉降达到稳定，或已经达到反力装置提供的最大加载量或桩身出现明显破坏现象；
d.当荷载沉降曲线呈缓变形时应按沉降量控制；桩长小于、等于40m，总沉降量按60-80mm控制；桩长大于40m，总沉降量可控制在80mm以上;此项目最大桩长按2450mm计，故缓变型曲线总沉降量按60-80mm控制。
e.当满足a、b仍未达到最大加载量时，宜继续加荷至满足沉降量达到80mm以上。
（5）卸载（按国标JGJ106-2014）：
每级荷载维持1h，按第15min、30min、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，测读时间为第15min、30min，以后每隔30min测读一次。
6.2资料整理与分析
6.2.1资料整理
各级荷载作用下桩身轴力
各级荷载作用下桩侧摩阻力数据表
桩身轴力分布图
6.2.2资料分析
分析实测桩身轴力、桩侧摩阻力和桩顶荷载关系，可得以下规律：
（1）从各级荷载作用下桩身轴力分布图可见，桩顶受竖向荷载后，桩身压缩而产生向下位移，桩侧产生向上的摩阻力，桩顶荷载通过发挥出来的摩阻力传递到桩周土层中去，从而使桩身轴力随深度递减，且荷载的传递深度也逐渐加深，递减速率反映桩身周边土体摩擦阻力发挥的情况。
（2）土层端承力：
把最后一个测量断面的桩身轴力认为桩端支承力。
6.3低应变动测方法原理及现场测试
一般桩长远大于桩径，因此工程桩可视为一维弹性杆。
当桩顶受竖向激振，就会产生应力波沿桩身向下传播。
根据一维波动理论，应力波在桩身传播过程中，遇到波阻抗（ρCA）差异界面将产生反射波。
反射波的信号可通过置于桩顶的传感器和基桩检测仪接收并存贮。
现场测试如图3所示。
通过对反射波信号的分析即可判断桩身完整性等。
图2低应变动力试桩现场测试示意图
图4低应变动测资料分析示意图
6.3.1低应变测试结果
低应变测试结果见于附表和附图。
其中：
Ⅰ类：
2L/c时刻前无缺陷反射波，有桩底反射波；
Ⅱ类：
2L/c时刻前出现轻微缺陷反射波，有桩底反射波；
Ⅲ类：
有明显缺陷反射波，其他特征介于
类和Ⅳ类之间；
Ⅳ类：
2L/c时刻前出现严重缺陷反射波或周期性反射波，无桩底反射
波；或因桩身浅部严重缺陷使波形呈现低频大振幅衰减振动，无
桩底反射波。
6.4测试成果样表
6.4.1低应变成果表
6.4.2静载检测成果表
7.测试报告编写主要内容
7.1文字报告
（1）委托方名称，工程名称、地点，建设、勘察、设计、监理和施工单位，基础、结构形式，层数，设计要求，检测目的，检测依据，检测数量，检测日期；
（2）土层条件描述；
（3）受检桩的桩型、尺寸、桩号和相关施工记录；
（4）检测方法，检测仪器设备，检测过程简述；
（5）受检桩的检测数据；
（6）与检测内容相应的检测结论。
7.2图表部分
7.2.1测试桩位平面示意图；
7.2.2单桩竖向抗压静载荷试验汇总表及Q～S、S～lgt曲线；
7.2.3低应变反射波法检测结果汇总表、波形图。
7.3检测结果评价和检测报告
7.3.1桩身完整性检测结果评价，应给出每根受检桩的桩身完整性类别。
桩身完整性分类应符合按规定。
如图：
桩身完整性类别
分类原则
Ⅰ类
桩身完整
Ⅱ类
桩身有轻微缺陷，不会影响桩身结构承载力的正常发挥
Ⅲ类
桩身有明显缺陷，对桩身结构承载力有影响
Ⅳ类
桩身存在严重缺陷
7.3.2基桩承载力检测应给出受检桩的承载力检测值，并评价单桩承载力是否满足设计要求。
8.检测工期安排与人员组织
8.1工期安排
检测工作时间安排横道图
时间
工作内容
1
2
3
4
5
6
7
试3（φ1000）
试4（φ1000）
2
试1（φ1000）
试2（φ1000）
8.2人员组织
拟组建一个测试班组，其中高级工程师1人，工程师1人，技术工人3人，现场安全负责人1人。
详见附表2。
9.检测质量保证措施质量保证体系
9.1我公司为贯标认证通过单位，为保证检测成果的质量，本工程必须严格执行GB/T9000-2000-ISO9001：
2000质量保证体系的有关情况。
9.2本工程的负责全面协调现场工作，目标是提供顾客满意的合格产品，检测中各工序合格率100%。
9.3技术上实行三级管理，逐级审核。
9.4保证各个影响质量的因素在质量体系中始终处于受控状态，消除质量隐患。
同时全体人员投入该体系中，以保证各工序达到质量要求。
9.5在施工前将检测委托书及其要求以及质量要求发至各检测组，并由技术负责人向有关人员作全面、详细的技术交底，使有关人员明确有关各项技术要求和质量标准。
保证每一环节严格按照规范标准编写的检测委托书及其技术要求进行。
现场技术负责人有权行使一票否决权。
9.6本工程认真履行合同、保质保量，坚持检测过程中向甲方和设计单位提供资料信息，做到优质服务，以保证检测质量并最大限度地满足甲方和设计单位的要求。
10.检测安全保证措施
10.1检测现场设专职安全员一名（组长），并承担其安全责任，检
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