对低应变法检测桩基的几点看法
摘要:低应变法检测桩基在我国已有二十多年的历史,低应变反射波法有着快捷、经济、无损、轻便等众多优点,使得低应变法检测已成为控制基桩质量最普及的手段之一,不过其也不是万能的,
优势的背后也有局限性。
关键词:低应变法检测桩基
引言
目前,检测桩身结构完整性的方法比较多,有静载荷试验法、低应变反射波法、声波透射法、高应变动力试验法等等,低应变反射波法有着快捷、经济、无损、轻便等众多优点,已经成为实际工程检测中应用最广泛的一项检测方法。但是,低应变反射波法也有其局限性,在应用中应避免走进测量的误区。
1 低应变法测量原理与应用实例
现在国内低应变动测法主要用于检测桩身完整性,低应变动力测桩是采用低能量的瞬态或稳态激振,使桩在弹性范围内做低幅振动,利用振动和波动理论判断桩身缺陷。特别是在重要工程中对大直径长桩进行测试,一般桩长都远大于桩径,桩可以被简化为有约束的
一维线弹性均质杆件,得到一维直杆的纵向振动模型,在桩身内传
播的弹性波,根据弹性波理论,一旦其遇到波阻抗不连续界面,就会在界面上反射和透射,也就是当桩身的几何尺寸、截面材料的物理性质等参数发生变化,波阻抗也相应地变化,以此判定桩身完整性
及缺陷。
工程实例:本次检测用的是fd—p204型动测仪,对通过动测仪所配套的低应变时域分析软件某教学楼桩基进行检测,地质勘察报告显示场地土层主要是粉质黏土可分为8层,工程中测得如下典型波形:
如图1所示,10号桩的测试波形,10号桩桩径是0.533m,长26.3m。图1中,平均波速为,横坐标是波的传播时间,纵坐标是电压的变化,反映出波的振幅,波形图分析,可以看到该桩只有桩底处反射明显,波形曲线比较平滑,桩身没有发现异常同相反射,说明该桩质量较好、结构完整。
如图2所示,152号桩的波形曲线,从图形上分析,可以看出该波形桩底没有明显的反射,通过时域分析发现与桩顶相距1.2m的地方出现波阻抗减小的反射界面,平均波速比完整桩平均波速稍微低一些,可以判断该处缺陷不是缩颈,为轻微离析。
2 低应变法的局限性和应用误区
2.1 不能准确检测桩基承载力
低应变动测法主要用于检测桩身完整性,而人们最关心的问题是桩基的承载力是否满足设计要求,承载力是否符合设计要求由桩基的完整性、混凝土骨料粒径、混凝土强度及桩土作用力四个要素来共同评定,对于桩基完整性不合格的桩基可以应用低应变动测法检测出来,证明该桩的承载力就一定不符合设计要求,但是如果桩基
完整完好,低应变动测法就检测不出其他三个要素好不好,其承载
力就有不符合设计要求的可能。所以低应变法检测桩不能准确检测
承载力。
2.2 不能提供准确桩长数据
低应变法桩基检测基本计算公式:,其中有3个参量,力波传递时间s是可以测定出来的一个确定的量,从式子上看要提供桩长l,必须还要能确定波速度v,而v的影响因素有很多,如:桩的龄期、混凝土的强度、混凝土骨料粒径等都对v有影响,存在很大的差异性,曾有人做过实验如果取已知桩基的检测结果的平均力波速度去反算
桩长,一根10m的桩大概要有1m的误差,用s和v来计算桩长,不能提供准确的桩基长度数据。
桩基长度是监理部门和施工单位都十分关注的问题,直接影响着业主支付工程款,准确确定桩基长度可以查看钻孔原始记录,或是
看桩基灌注前监理验孔批复单,这些用尺量直接测量的数据,是可
靠的数据。
2.3 不适合检测短而粗的桩基
低应变法检测桩基的基础理论是一维杆理论模型,而短粗的桩基,不满足桩长都远大于桩径的条件,与一维杆理论有较偏离大,对于
长度小于10m,桩径大于2.0m的桩,横波干扰较多,无法判断桩底和缺陷,直接影响着桩基完整性的判断,这类桩基最好用声波透射法
检测。
2.4 关于桩底反射波的问题
在工程检测中,有许多检测人员错误地认为低应变法检测基桩完整性应该有一个与入射波同方向的桩底反射波,如果没有发现,就
一、前言 受湖南省计量认证娄底评审组的委托，湖南省天宇工程检测有限公司于2010年4月30日对中南大学2根模型桩采用低应变反射波法进行了检测。 二、工程概况
三、测试方法原理及检测仪器设备 检测依据中华人民共和国行业标准《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2003）进行。 低应变反射波法基本原理是基于一维杆的波动理论，将桩等价于一维杆，在桩顶初始扰力作用下产生的应力波沿桩身向下传播，并且满足一维波动方程： 22 222u u c t x ??=?? 式中：u —s 方向位移； c —桩身材料的纵波速度。 弹性波沿桩身传播过程中，当遇到密度、截面积变化时波阻抗将发生变化，产生反射与透射，采用高灵敏传感器及配套的波形记录仪器，即可记录反射波在桩身中传播的波形，通过对反射波曲线特征的分析研究，即可对桩身的完整性、缺陷的位置进行判定，测定桩身混凝土纵波波速。
桩身混凝土纵波波速按下式计算： C=2000L/△T 式中：C —桩身纵波平均波速(m/s)； L —桩身(m)； △T —桩底反射波到达时间(ms)。 桩身缺陷位置按下式计算： 2 j m j t c L ?= or j m j f c L ?= 2 式中m c —场区同条件桩平均波速，j L —桩身第j 个缺陷的距离(m)，j t ?—桩身第j 个缺陷的首次反射波峰与入射波波峰对应的时差(s)，j f ?——同一缺陷两相邻峰间频差 工程桩完整性采用低应变反射波法，时域信号记录的时间段长度应在2L/C 时刻后延续不少于5ms ；幅频信号分析的频率范围上限不应小于2000Hz ，激振点为桩心，传感器安装点距桩中心2/3半径处，根据桩径大小，桩心对称布置2~4个检测点；每个检测点记录有效信号数不少于3个。采样时间间隔根据桩长、桩身波速合理选择，一般30~60μs 。传感器安装与桩顶面垂直，用有足够强度的耦合剂粘结。激振通过现场敲击试验，选择合适重量的激振力和锤垫，宜用宽脉冲获得桩底或桩身下部缺陷反射信号，用窄脉冲获取桩身上部缺陷反射信号。 检测仪器为武汉岩海工程技术开发公司研制的RS-1616K （p ）基桩动测仪，传感器为与本机兼容的高灵敏加速度传感器，以上仪器设备均经湖南省计量测试技术研究院进行定期检验和标定。
目录 引言 2 1 桩基础分类 2 2 施工前的准备工作 2 2.1按施工方法桩可分为预制桩和灌注桩两大类 2 2.2桩基础施工前的一般准备工作 2 2.2.1 施工现场及周边环境的踏勘 2 2.2.2 技术准备 3 2.2.3机械设备准备 3 2.2.4现场准备 3 2.2.5现场放线定位 4 3 钻斗钻成孔灌注桩技术简介 4 3.1钻斗钻成孔法的介绍 4 3.1.1钻斗钻成孔法的优点5 3.1.2钻斗钻成孔法的缺点5 3.2 施工程序 5 3.3 施工要点 5 4 桩基础施工技术发展趋向 6 结论7 后记8 参考文献9
引言 随着我国改革开放的深入，社会经济的发展，工业化和都市化程度的提高，地面空间显得越来越紧，为了充分利用国土资源，人们不得不将眼光投向高层空间和地下空间。桩基础是一种既古老又现代的高层建筑物和重要建筑物工程中被广泛采用的基础形式。桩基础的作用是将上部结构较大的荷载通过桩穿过软弱土层传送到较深的坚硬土层上，以解决浅基础承载力不足和变形较大的地基问题。桩基础具有承载力高，沉降量小而均匀，沉降速率缓慢等特点。它能承受垂直荷载、水平荷载、上拔力以及机器的振动或动力作用，已广泛用于工业厂房、桥梁、水利等工程中。下面笔者将对桩基础的施工进行简要分析。 1 桩基础分类 (1)按材料可分为木桩、钢筋混凝土桩、钢桩及组合材料桩等,其中钢筋混凝土桩又可分为普通钢筋混凝土桩(简称RC桩,混凝土强度等级C15~C40);预应力钢筋混凝土桩(简称PC桩,混凝土强度等级为C40~C80);预应力高强度混凝土桩(简称PHC桩,混凝土强度等级不低于C80)。钢筋混凝土桩使用最广泛。 (2)桩按形状可分为圆形桩、角形桩、异形桩、螺旋桩、带扩大头的钢筋混凝土预制桩等。 (3)桩按施工方法可分为非挤土桩、部分挤土桩。 选择桩型与工艺时,应对建筑物的特征(建筑类型、荷载性质、桩的使用功能,建筑物的安全等级等),地形、工程地质(穿越土层桩端持力层岩土特性)及水文地质条件(地下水类别、地下水位),施工机械、施工环境、施工经验,各种桩施工法的特征、制桩材料供应条件,造价以及工期等进行综合性研究,并进行技术经济分析比较,最后选择经济合理,安全适用的桩型和成桩工艺。 2 施工前的准备工作 2.1按施工方法桩可分为预制桩和灌注桩两大类 预制桩用锤击、静压、振动或水冲沉入等方法打桩入土。灌注桩则在就地成孔，而后在钻孔中放置钢筋笼、灌注混凝土成桩。根据成孔的方法，又可分为钻孔、挖孔、冲孔及沉管成孔等方法。工程中一般根据土层情况、周边环境状况及上部荷载等确定桩型与施工方法。 2.2桩基础施工前的一般准备工作 施工前应做好现场踏勘工作，做好技术准备与资源准备工作，以保证打桩施工的顺利进行。桩基础施工前的一般准备工作包括以下几个方面： 2.2.1 施工现场及周边环境的踏勘 在施工前，应对桩基施工的现场进行全面踏勘，以便为编制施工方案提供必要的资料，也为机械选择、成桩工艺的确定及成桩质量控制提供依据。现场踏勘调查的主要容如下： (1)查明施工现场的地形、地貌、气候及其它自然条件。 (2)查阅地质勘察报告，了解施工现场成桩深度围土 层的分布情况、形成年代以及各层土的物理力学性能指标。 (3)了解施工现场地下水的水位、水质及其变化情况。 (4)了解施工现场区域人为和自然地质现象，地震、溶岩、 矿岩、古塘、暗滨以及地下构筑物、障碍物等。 (5)了解邻近建筑物的位置、距离、结构性质、现状以及目 前使用情况。 (6)了解沉桩区域附近地下管线（煤气管、上水管、下水管、电缆线等）的分布及距离、埋置深度、使用年限、管径大小、结构 情况等。 2.2.2 技术准备 其主要容包括如下几个方面：
基础桩完整性反射波法 检测报告 工程名称：888项目四期**#楼 委托单位：****建筑安装有限责任公司 检验类别：专项检测 检测项目：建筑桩基检测 报告编号：201***** 检测日期：201*年0*月0*日 报告页数：共12页（不含此页） *****工程质量检测有限责任公司 201*年0*月0*日
目录 一、检测人员及联系方式 二、工程概况表 三、委托内容及试验目的 四、检测依据 五、检测方法及仪器设备 六、检测桩选择及成桩情况说明 七、工程地质概况 八、检测结果及分析 九、检测结论 十、附件 声明: 1、本报告无检测单位报告章无效； 2、本报告无主检人、审核人、批准人签字无效； 3、本报告涂改无效； 4、本报告复制件无原检测单位报告章无效； 5、对本报告检验结果若有异议，应在报告收到之日起十五日内向本检 测单位书面提请复议，逾期不予受理。 一、检测人员及联系方式
单位地址：******* 邮政编码：******** 联系人：********* 联系电话：1********* 二、工程概况
三、委托内容及试验目的
受*******建筑安装有限责任公司委托，*******建设工程质量检测有限责任公司于201*年0*月0*日对********项目四期**#楼工程的基桩进行桩身完整性检测，目的是确定桩身完整性类别，根据国家及省的有关规定，经委托单位与有关单位研究协商，确定本次试验检测38根桩。 四、检测依据 1、国家标准《建筑基桩检测技术规范》（JGJ/106-2003） 2、本次检测设计有关要求 五、检测方法及仪器设备 1、本次检测采用的检测方法：反射波法。 2、仪器设备： 采用武汉岩海工程技术开发公司制造的RS—1616Kp型桩基动测分析系统，传感器为一支灵敏度为（100mV/g）的加速度计，用手锤敲击激振，采样频率为20KHz. 3、单桩的激振方式：锤击；位置：桩头中心部位； 点数：不少于2点 六、检测桩选择及成桩情况说明： 1、被测桩选择由建设单位、监理单位、施工单位及检 测单位共同决定。 2、根据委托单位提供的设计及施工资料，该工程基 桩采用桩径为400mm的预应力管桩，设计桩长14-17m。 七、工程地质概况 1、回填土：黄色，主要由粘性土、碎石等组成，结构松散，
目录 1.绪论 (1) 1.1选题的背景和意义 (1) 1.2研究的容 (1) 2.施工前的各项准备工作 (2) 2.1施工准备 (2) 2.2主要机械设备、检测实验仪器选型和配置准备 (2) 2.3劳动力准备 (3) 3.栈桥及施工平台施工 (3) 3.1栈桥施工 (3) 3.2平台施工 (7) 4.钻孔桩基础施工 (10) 4.1钻孔桩施工工艺 (10) 4.2冲击钻成孔 (12) 4.3钢筋骨架的制作与安装 (20) 4.4灌注水下混凝土 (21) 4.5钻孔桩质量检验 (24) 5.施工过程中的质量控制 (24) 5.1质量目标 (24) 5.2西江特大桥质量管理组织机构 (24) 5.3质量保证体系 (24) 5.4质量保证的技术措施 (24) 6.钻孔灌注桩常见施工质量问题及防治措施 (26) 6.1钻进过程中的问题 (26) 6.2钻孔桩断桩常见事故及处理办法 (30) 7.小结 (33) 参考文献 (34) 致 (35) 附录一 (37) 附录二 (38) 附录三 (39) 附录四 (40) 附录五 (41)
中文摘要 灌注桩系是指在工程现场通过机械钻孔、钢管挤土或人力挖掘等手段在地基土中形成桩孔，并在其放置钢筋笼、灌注混凝土而做成的桩。而钻孔灌注桩基础作为深基础的一种，由于它具有适应性强、对邻近建筑物影响较小、抗震性能强、施工噪音小、无振动、所需设备简单、操作方便、施工安全等优点，在世界围得到了广泛的应用。本文以西江特大桥施工时所采用的冲击钻孔灌注桩技术为依据，探讨研究其施工工艺流程、操作要点和相应的工艺标准以及浅谈施工前的各项准备和施工过程中的质量控制。 关键词：钻孔灌注桩施工工艺探讨
桩基低应变检测 采用低能量瞬态或稳态激励方式在桩顶激励，实测桩顶速度时程曲线或速度导纳曲线，通过波动理论分析或频域分析，对桩身完整性进行判断的检测方法。 低应变桩基检测是使用小锤敲击桩顶，通过粘接在桩顶的传感器接收来自桩中的应力波信号，采用应力波理论来研究桩土体系的动态响应，反演分析实测速度信号、频率信号，从而获得桩的完整性。该方法检测简便，且检测速度较快，但如何获取好的波形，如何较好地分析桩身完整性是检测工作的关键。 桩基低应变检测出现问题包括：（1）多次变径多次反射互相干扰（2）低应变反射波法不是精确测试（3）数值积分导致消息损失等内容：具体内容如下： 多次变径多次反射互相干扰 低应变反射波法检测桩基完整性，对直孔桩来讲就比较简单清晰，根据反射信号的时间、幅度和相位即可判断缺陷的位置和程度，而且判断效果比较好，而对于在施工中出现异常的桩，它的实际形态可能是正常、扩径互层，而下部的正常桩径相对于上部的扩径来讲，就表现为相对的缩径，对这类桩的检测相对来讲就困难的多，第一次扩径由于距离桩头近，反射能量直达桩头上安装的传感器，产生强烈的一次反向反射，二次同向反射和三次反向反射，它往往屏蔽甚至淹没了第二次，第三次扩径所产生的反射信号，因此第一次的扩径的多次反射
是一个重要的干扰源。 低应变反射波法不是精确测试 低应变反射波法由于采用尼龙力棒产生激振，其冲击脉冲频率低，频带窄，高频分量不足，识别缺陷分辨率较低。低应变反射波法检测缺陷位置的原理是准确测出反射回波时间来确定其位置，由于低应变应力波速不是常数，它与混凝土的强度、骨料等有关，而且混凝土是非均质材料，应力波在不同密度的材料中传播速度不同，因此在确定缺陷位置时，实际上是一个包括二个未知数的方程，而实际工作中我们是假设一定的波速来确定位置，因此这种检测方法只是比较粗糙的识别。 数值积分导致消息损失 在实际检测过程中，加速度计采集的信号用离散函数的数值积分求解。在积分过程中，它滤除了加速计曲线中的部分高频信息，提升了信号的低频分量幅度，增强了桩深部缺陷反射信号幅度，变的比较容易识别桩低反射信号，同时降低了识别精度，尤其是上部缺陷的漏判。
桩基低应变及高应变检测 一、定义 根据建筑基桩检测技术规范JGJ106-2003 第2.1.6条，低应变：采用低能量瞬态或稳态激励方式在桩顶激励，实测桩顶速度时程曲线或速度导纳曲线，通过波动理论分析或频域分析，对桩身完整性进行判断的检测方法。 第2.1.7条，高应变：用重锤冲击桩顶，实测桩顶部的速度和力时程曲线，通过波动理论分析，对单桩竖向抗压承载力和桩身完整性进行判定的检测方法。 二、何种桩需要检测 建筑基桩检测技术规范JGJ106-2003第3.3.3条，单桩承载力和桩身完整性验收抽样检测的受检桩选择宜符合下列规定： 1 施工质量有疑问的桩； 2 设计方认为重要的桩； 3 局部地质条件出现异常的桩； 4 施工工艺不同的桩； 5 承载力验收检测时适量选择完整性检测中判定的Ⅲ类桩； 6 除上述规定外，同类型桩宜均匀随机分布。 解释：对于基桩的检测包括单桩承载力及桩身完整性两个部分，这两个部分要求检测的数量不同。 三、低应变与高应变适用范围 低应变：适用于检测混凝土桩的桩身完整性，判定桩身缺陷的程度及位置。低应变法的理论基础以一维线弹性杆件模型为依据。因此受检桩的长细比、瞬态激励脉冲有效高频分量的波长与桩的横向尺寸之比均宜大于5，设计桩身截面宜基本规则。另外，一维理论要求应力波在桩身中传播时平截面假设成立，所以，对薄壁钢管桩和类似于H型钢桩的异型桩，本方法不适用。本方法对桩身缺陷程度只做定性判定，尽管利用实测曲线拟合法分析能给出定量的结果，但由于桩的尺寸效应、测试系统的幅频相频响应、高频波的弥散、滤波等造成的实测波形畸变，以及桩侧土阻尼、土阻力和桩身阻尼的耦合影响，曲线拟合法还不能达到精确定量的程度。对于桩身不同类型的缺陷，低应变测试信号中主要反映出桩身阻抗减小的信息，缺陷性质往往较难区分。例如，混凝土灌注桩出现的缩颈与局部松散、夹泥、空洞等，只凭测试信号就很难区分。因此，对缺陷类型进行判定，应结合地质、施工情况综合分析，或采取钻芯、声波透射等其他方法。 高应变：适用于检测基桩的竖向抗压承载力和桩身完整性；监测预制桩打入时的桩身应力和锤击能量传递比，为沉桩工艺参数及桩长选择提供依据。高应变法的主要功能是判定单桩竖向抗压承载力是否满足设计要求。这里所说的承载力是指在桩身强度满足桩身结构承载力的前提下，得到的桩周岩土对桩的抗力(静阻力)。所以要得到极限承载力，应使桩侧和桩端岩土阻力充分发挥，否则不能得到承载力的极限值，只能得到承载力检测值。与低应变法检测的快捷、廉价相比，高应变法检测桩身完整性虽然是附带性的，但由于其激励能量和检测有效深度大的优点，特别在判定桩身水平整合型缝隙、预制桩接头等缺陷时，能够在查明这些“缺陷”是否影响竖向抗压承载力的基础上，合理判定缺陷程度。当然，带有普查性的完整性检测，采用低应变法更为恰当。高应变检测技术是从打入式预制桩发展起来的，试打桩和打桩监控属于其特有的功能，是静载试验无法做到的。
. . .. 基础桩完整性反射波法 检测报告 工程名称：888项目四期**#楼 委托单位：****建筑安装有限责任公司 检验类别：专项检测 检测项目：建筑桩基检测 报告编号：201***** 检测日期：201*年0*月0*日 报告页数：共12页（不含此页） *****工程质量检测有限责任公司 201*年0*月0*日
目录 一、检测人员及联系方式 二、工程概况表 三、委托容及试验目的 四、检测依据 五、检测方法及仪器设备 六、检测桩选择及成桩情况说明 七、工程地质概况 八、检测结果及分析 九、检测结论 十、附件 声明: 1、本报告无检测单位报告章无效； 2、本报告无主检人、审核人、批准人签字无效； 3、本报告涂改无效； 4、本报告复制件无原检测单位报告章无效；
5、对本报告检验结果若有异议，应在报告收到之日起十五日向本检测 单位书面提请复议，逾期不予受理。 一、检测人员及联系方式 单位地址：******* 邮政编码：********
联系人：********* 联系：1********* 二、工程概况
三、委托容及试验目的 受*******建筑安装有限责任公司委托，*******建设工程质量检测有限责任公司于201*年0*月0*日对********项目四期**#楼工程的基桩进行桩身完整性检测，目的是确定桩身完整性类别，根据国家及省的有关规定，经委托单位与有关单位研究协商，确定本次试验检测38根桩。 四、检测依据 1、国家标准《建筑基桩检测技术规》（JGJ/106-2003） 2、本次检测设计有关要求 五、检测方法及仪器设备 1、本次检测采用的检测方法：反射波法。 2、仪器设备： 采用岩海工程技术开发公司制造的RS—1616Kp型桩基动测分析系统，传感器为一支灵敏度为（100mV/g）的加速度计，用手锤敲击激振，采样频率为20KHz. 3、单桩的激振方式：锤击；位置：桩头中心部位； 点数：不少于2点 六、检测桩选择及成桩情况说明： 1、被测桩选择由建设单位、监理单位、施工单位及检 测单位共同决定。 2、根据委托单位提供的设计及施工资料，该工程基
毕业论文题目: 桩基础工程施工质量控制 系别：土木与材料工程系 专业：建筑工程技术 姓名：张献广 学号： 011310150 指导教师：裴剑平 完成时间： 2013.6.1 河南城建学院 2013年 6月 1 日
摘要 随着社会经济的快速发展，高层、超高层建筑物，道路桥梁，港口码头等复杂地基上建筑物的建设，桩基础被广泛应用在特殊地基的处理中，取得显著的成果，具有极其重要的作用。 《建筑桩基技术规范》中明确指出桩基的设计应综合考虑地质条件、上部结构类型及荷载特征、施工技术条件与环境检测条件等因素，设计施工人员要依照技术规范和质量要求对桩基工程进行严格的质量控制。根据《建筑桩基技术规范》和《建筑地基基础技术规范规定》中的桩基础的技术参数和施工标准，对施工过程中每一道工序的质量进行严格的控制，对施工过程中出现的质量问题进行全面、系统的分析，及时纠正和预防，对工程质量进行验收，使工程能够顺利地进行下去。 关键词：桩基础混凝土灌注桩混凝土预制桩施工质量控制
目录 摘要............................................................................................................................. I 第一章引言 (1) 1.1桩的发展背景 (1) 1.2桩基的分类 (1) 1.3桩的受力特点 (2) 1.4桩基础的作用 (3) 1.5桩基础适用范围 (3) 1.6桩基础工程的质量控制要点 (4) 第二章混凝土灌注桩的施工质量控制 (5) 2.1混凝土灌注桩的概念及特点 (5) 2.2不同桩型的适应条件 (5) 2.3混凝土灌注桩施工质量控制 (6) 2.3.1混凝土灌注桩施工质量控制要点 (6) 2.3.2混凝土灌注桩质量控制措施 (7) 2.4混凝土灌注桩基础缺陷及防治措施 (9) 2.4.1人工挖孔桩 (9) 2.4.2钻孔灌注桩 (10) 第三章钢筋混凝土预制桩的施工质量控制 (12) 3.1钢筋混凝土预制桩的概念及分类 (12)
桩基础的质量控制毕业 论文 目录 一、绪论 (1) 1.1桩基特点 (1) 1.2桩基的适用条件 (2) 二、桩基础施工流程 (3) 2.1施工准备 (3) 2.2钻孔机的安装与定位 (3) 2.3埋设护筒 (4) 2.4泥浆制备 (4) 2.5钻孔 (4) 2.6清孔 (5) 2.7灌注水下混凝土 (5) 2.8桩头凿除 (5) 三、质量控制的含义 (8) 四、桩基施工前期质量控制（事前控制） (8)
4.1施工组织设计审核 (8) 4.2测量施线 (9) 4.3地下水问题 (9) 4.4地基承载力的检测 (10) 五、灌注桩的施工质量控制（事中控制） (10) 5.1桩质量控制关键之一──钻孔垂直度的控制 (11) 5.2桩质量控制关键之二──桩身强度的监督(施工工艺) (11) 5.3桩质量控制关键之三──沉渣量的检查 (12) 六、灌注桩质量缺陷及防治措施 (事后控制) (13) 6.1缩径 (13) 6.2钢筋笼上浮 (13) 6.3断桩与夹泥层 (14) 6.4坍孔 (15) 七、砼灌注桩质量判定之探讨 (15) 7.1中、微风化岩承载力判定 (16) 7.2桩身混凝土质量判定 (17) 八、文明现场施工管理 (18) 九、结束语 (19)
桩基础的质量控制 一、绪论 桩基础是由桩和承台构成的深基础。由基桩和连接于桩顶的承台共同组成。高层建筑中，桩基础应用广泛。近几年，随着在各类基坑中开挖围护桩和承载基桩的广泛应用，桩基工程的施工质量越来越受到工程技术人员的重视。由于桩基施工的隐蔽性，成桩后也不易检查验收，尽管目前此桩基施工工艺正日益完善，但往往由于各种质量因素的影响，使得成桩质量不理想，为了保证施工质量，采取正确的控制措施，采取先进的桩体质量检测手段以确保桩基施工质量就显得极为重要。本文通过研究分析桩基础施工过程中容易出现的一些质量问题，得出了一些有意义的结论和质量控制方法。 1.1桩基特点 （1）桩支承于坚硬的（基岩、密实的卵砾石层）或较硬的（硬塑粘性土、中密砂等）持力层，具有很高的竖向单桩承载力或群桩承载力，足以承担高层建筑的全部竖向荷载（包括偏心荷载）。（2）桩基具有很大的竖向单桩刚度（端承桩）或群刚度（摩擦桩），在自重或相邻荷载影响下，不产生过大的不均匀沉降，以确保建筑物的倾斜不超过允许围。（3）凭借巨大的单桩侧向刚度（大直径桩）或群桩基础的侧向刚度及其整体抗倾覆能力，抵御由于风和地震引起的水平荷载与力矩荷载，保证高
基桩低应变法检测报告 批准：审核：校核：主检：
一、工程概况： 该工程位于********，由*****单位承建。该工程桩基础全部为钻孔灌注桩，共计8根，设计桩径为500mm，于※※年※※月※※日浇注。混凝土的设计强度等级为C30。受中铁第十一工程局的委托，对该工程基础桩的桩身完整性进行了检测，受检桩编号为1、8、17、12、20、10、16、13，共8根。 二、地质情况 拟建场地土层情况自上而下为： （1）杂填土：稍湿，松散，层厚1.10～4.6m。（2）淤泥：饱和，流塑，厚度1.30～4.2m。（3）残积砂质粘性土：湿，可塑～坚硬，层厚2.20～8.60m。（3）-1强风化花岗岩：为花岗岩风化残留球状风化体，呈散体状、碎块状，厚度3.80～7.00m。（4）全风化花岗岩：中粗粒结构，散体状构造，厚度3.00～18.80m。（5）-1强风化花岗岩：中粗粒结构，散体状构造，最大揭露厚度1.50～23.20m。（5）-2强风化花岗岩：中粗粒结构，碎块状构造，最大揭露厚度0.50～15.20m。（6）中风化花岗岩：中粗粒结构，块状构造，原岩结构清晰，裂隙不发育，最大揭露厚度9.20 m。 三、反射波测桩的基本原理 反射波法适用于检测混凝土桩的桩身完整性，判定桩身缺陷的程度及位置。 反射波法测桩的示意图如上图所示，其基本原理为：用锤激励桩头，所产生的应力波将沿着桩身向下传播，在传播过程中，如遇到波阻抗界面，将产生声波的反射和透射。应
力波反射和透射能量的大小取决于两种介质波阻抗的大小。由波动理论可知，当应力波遇到断裂、离析、缩颈及扩底时，由于波阻抗变小，反射波与入射波初动相位同相；当应力波遇到扩颈、扩底时，波阻抗变大，反射波与入射波的初动相位反相。结合振幅大小、波速高低、反射波到达时间等可对桩的完整性、缺陷程度、位置等作出综合判断。 桩身长度根据下列公式计算： L= 2T V p 式中，L为桩身长度，Vp为应力波传播速度，T为桩底反射波到达时间。 四、资料分析与结果 本次共对2根桩进行了低应变法检测。其结果详见附表，各试桩的实测信号曲线见附图。 桩身完整性分类为： （1）Ⅰ类桩（完好桩）：桩身连续性好，桩身规则，混凝土结构密实，桩体无缺陷存在，在时域波形上表现为曲线规整、圆滑、无异常信号迭加。 （2）Ⅱ类桩（一般桩）：相对完好桩而言，桩身规则性略有差异，反映在时域波形上则有轻微异常信号迭加，波形不甚圆滑，说明桩身局部存在轻微的离析、缩颈、扩颈等缺陷，但整体尚好。 （3）Ⅲ类桩（缺陷桩）：反映在时域曲线上畸变较大，桩底反射信号不清楚，难以辩认。说明桩身存在局部缩颈、夹泥、离析等缺陷。这类桩对单桩承载力有一定的影响，需要做进一步的处理。 （4）Ⅳ类桩（严重缺陷桩）：反映在时域曲线上严重畸变，无桩底反射信号，桩间反射信号较强，桩身存在严重缩颈、离析、夹泥、断裂等缺陷。 基桩检测成果报告表
目录 摘要 (3) Abstract (4) 第一章绪论 (5) 1.1引言 (5) 1.2桩基分类 (6) 1.3桩基工程的常见质量问题 (8) 1.4基桩动测法的发展 (11) 第二章应力波与桩的完整性 (13) 2.1基本概念 (13) 2.2桩身完整性 (14) 2.2.1桩身完整性的定义 (14) 2.2.2桩身完整性指标 (15) 2.2.3桩身缺陷指标 (15) 第三章低应变反射波法的基本原理 (17) 3.1一维波动理论 (17) 3.1.1杆的纵向波动方程 (17) 3.2 杆的纵向波动方程解答 (19) 3.2.1分离变量法求解波动方程 (19) 3.2.2采用行波理论求解波动方程 (21) 3.3应力波的相互作用在不同阻抗界面上的反射和投射 (23) 3.3.1应力波的相互作用 (23) 3.3.2应力波在杆不同阻抗界面处的反射透射 (24) 第四章测试系统 (26) 4.1激振设备 (26) 4.1.1瞬态激振设备 (26) 4.1.2稳态激振设备 (27) 4.2传感器 (29) 4.2.1压电式加速度传感器 (29) 4.2.2速度传感器 (33) 4.2.3放大器 (35) 4.2.4信号采集分析仪 (36) 第五章测试方法及数据处理 (37) 5.1测试方法 (37) 5.1.1测试参数的选择 (37) 5.1.2测试仪器和激振设备的选择 (38) 5.1.3桩头处理 (40) 5.1.4传感器安装和激振操作 (41) 5.1.5现场测试要点 (42) 5.2测试结果的计算分析 (43) 5.2.1信号后分析 (43) 5.2.2时域分析 (45) 5.2.3频域分析 (48) 5.3各类缺陷（或桩底）的波形特征 (49)
桩基低应变检测曲线实例分析 1、完整桩 一般完整桩在时程曲线上的反应：对于摩擦桩和嵌岩桩表现有三种情况：桩底反射与初始入射波同相；桩底反射不明显,以及桩底反射与初始入射波先反相后同相。 如图所示： 预制管桩外径Φ500mm,h=13.3m壁厚100mm,砼强度等级C60,在空气中的反射波曲线 预应力空心管桩,外径Φ500mm,h=12m,壁厚80mm,砼强度等级C80,在空气中的反射波曲线 实例：桩类型：Φ1.2m，H＝38.5m钻孔灌注桩 地点：杭宁高速公路K76+8930-R2/0-R3桩 评价：完整嵌岩桩 该桩径1.2m,桩长38.5m,C30钻孔灌注桩，桩尖进入微风化泥质岩2m，测试波形完整。纵波速度为3600-3700m/s，桩底反向，说明无沉渣．为完整嵌岩桩.
地层影响的时程曲线桩 桩类型：Φ1200mm，h＝28.4m冲孔灌注桩 地点：诸永高速台州一段25标某桥桩 评价：该桩砼强度c25,采用冲抓钻,12m见基岩后采用冲击钻,一直到桩底,从波形可见进入基岩有明显的反向反射,为地层的反映 特殊桩形的曲线 桩类型：Φ1000mm,L约13m，冲击桩 地点：温州洞头中心渔港石码头 评价：完整桩 该外加5mm壁厚钢护筒至强风化，后变径800嵌岩2D。故在桩底前同向反映为钢护筒底变径处的部位，经钻孔验证而不是缺陷
2、桩头缺陷桩桩头疏松 桩头浮浆或强度偏低的桩，测试结果无法反映桩的完整性，曲线反应为入射波峰较低而且脉冲较缓，而且后续波形呈低频，此类现象均属桩头强度偏低。如图所示：桩类型：Φ1.2m,L=18.7m钻孔灌注桩 地点：杭兴高速公路MP14—R3桩 评价：桩头砼强度低 该桩径1.2m,长18.7m,设计混凝土强度等级为C25,测试发现曲线呈低频振荡,判为桩头浅部强度低或局部离柝,经取芯验证,0-1m岩芯松散,1-2.7m岩芯有气孔,强度低,2.7m以后岩芯强度达到要求,芯样完整,要求凿去３m桩头重新接上桩头处理. 3、桩底缺陷桩 桩类型:Φ800,H=19.0m钻孔灌注桩 地点:温州某工地嵌岩桩 评价:桩长明显沉渣 该桩设计桩长19m,单桩承载力3000kN，若按3520m/s计,测试桩底在18m处同向反射明显,取芯后有50cm淤泥沉渣，未进入中风化，后注浆再测也有同向反映，说明效果不明显。
1 桩基完整性（低应变试验） 1.1一般规定： （1）低应变反射波法适用围为：混凝土灌注桩、混凝土预制桩、预应力管桩及CFG 桩。 （2）对桩身截面多变且变化幅度较大灌注桩，应采用其他方法辅助验证低应变法检测的有效性。 （3）受检桩混凝土强度不应低于设计强度的70%，且不应低于15MPa 。 1.2检测原理： 低应变法目前国普遍采用低应变反射波法，为狭义低应变法，其通过采用瞬态冲击的方式（瞬态激振），实测桩顶加速度或速度响应曲线，以一维线弹性杆件模型为依据，采用一维波动理论分析判定基桩的桩身完整性。因此基桩必须符合一维波动理论要求，满足平截面假定和一维线弹性杆件模型要求，一般要求其桩长远大于直径即长径比大于5或瞬态激励有效高频分量的波长与桩的横向尺寸之比大于5。 1.3检测方法及工艺要求 （1）检测前的准备工作 a 受检基桩混凝土强度至少达到设计强度的70％，或期龄不少于14天时方可报检。 b 施工单位填写报检表，经监理工程师签字确认后，至少提前2天提交给现场检测人员。 c 施工单位向检测单位提供基桩工程相关参数和资料。 d 检测前，施工单位做好以下准备工作： ①剔除桩头，使桩顶标高为设计的桩顶标高。 ②要求受检桩桩顶的混凝土质量、截面尺寸应与桩身设计条件基本相同。 ③灌注桩要凿去桩顶浮浆或松散破损部分，并露出坚硬的混凝土表面。 ④桩顶表面平整干净且无积水。 ⑤实心桩的第三方位置打磨出直径约10cm 的平面，平面保证水平，不要带斜坡；在距桩第三方2/3半径处，对称布置打磨2～4处（具体见图1），直径约为6cm 的平面，打磨面应平顺光洁密实图2 不同桩径对应打磨点数及位置示意图 0.8m 桩基检测论文 赋安科技大楼基础选型及经济性对比 摘要：通过赋安科技大楼预应力砼管桩基础与梁式筏板基础经济性对比可知，该工程采用梁式筏板基础比采用预应力管桩基础造价节约了大约13 ％，而且工期减少约一个半月。具有较突出的经济性。 关键词：预应力管桩基础梁式筏板基础经济性对比 1.工程概况 赋安科技大楼位于深圳市南山高新技术产业园区，由南北两栋塔楼组成，其中地上部分为九层，地下为一层。楼高39.50m，建筑面积4.89万平米，其中地上3.96万平米，地下0.93万平米。建筑用途为办公、科技产品展览和安全产品研发生产用房。结构型式采用混凝土框架结构，设防烈度7 度，基本地震加速度值为0.10g，地震分组为一组， 建筑场地土类别Ⅱ类。框架抗震等级二级，底板抗震等级三级。基本风压WO =0.75，地面粗糙度为C 类。 地下室平面尺寸84.6mx112m。地下室底板面标高－4.50m。设防水位绝对标高5.00m（±0.00相对于绝对标高6.00m）。 场地工程地质条件： 场地所处原始地貌单元为海陆交互相海漫滩，地势开阔平坦，场地经人工改造、回填，地表堆积填土层，地势平坦。根据钻探揭示， 场地内地层和岩土层主要力学参数详见表1。 表1岩土层的主要力学参数 地层编号土层名称及成因承载力特征值fak(KPa) 压缩模量ES (MPa) 变形模量E0 (MPa) 内摩擦角φ（0）凝聚力C(kPa) ①素填土(Q4ml) 80 3 4 ②砾砂(Q4mc) 180 12 25 28 5 ③砾质粘性土(Qel) 220 8 22 22 20 ④全风化粗粒花岗岩（γ53）240 10 25 28 18 ⑤强风化粗粒花岗岩（γ53）400 12 70 32 15 ⑥中风化粗粒花岗岩（γ53）800 18 120 结构恒载产生的总质量为67472t，活载产生的总质量为10567t。 2.基础方案选择 根据场地土工程特性及建筑荷载要求，拟建场地可采用天然浅基础、桩基础或复合地基。 1）天然浅基础：砾砂层埋深较浅，基坑开挖亦揭露至该层顶部，可优先考虑采用筏板基础，以该层做持力层。基础底板以下局部有填土层分布，施工时挖除多余的填土层，以性质相近的砾砂或适宜配合比的砂石土做换填处理。 2）桩基础：建场地地下水位埋深浅，若采用人工挖孔桩，其施工降水、支护费用及施工难度均较大，故不宜采用人工挖孔桩。可采 目录 摘要 Abstract 第一章绪论 1.1引言.............................................................................................................................................. 1.2桩基分类...................................................................................................................................... 1.3桩基工程的常见质量问题.......................................................................................................... 1.4基桩动测法的发展...................................................................................................................... 第二章应力波与桩的完整性 2.1基本概念...................................................................................................................................... 2.2桩身完整性.................................................................................................................................. 2.2.1桩身完整性的定义.................................................................................................................. 2.2.2桩身完整性指标...................................................................................................................... 2.2.3桩身缺陷指标.......................................................................................................................... 第三章低应变反射波法的基本原理 3.1 一维波动理论............................................................................................................................. 3.1.1 杆的纵向波动方程................................................................................................................. 3.2 杆的纵向波动方程解答............................................................................................................. 3.2.1 分离变量法求解波动方程..................................................................................................... 3.2.2 采用行波理论求解波动方程................................................................................................. 3.3 应力波的相互作用在不同阻抗界面上的反射和投射............................................................. 3.3.1 应力波的相互作用................................................................................................................. 3.3.2 应力波在杆不同阻抗界面处的反射透射............................................................................. 第四章测试系统 4.1激振设备...................................................................................................................................... 4.1.1瞬态激振设备.......................................................................................................................... 4.1.2稳态激振设备.......................................................................................................................... 4.2传感器.......................................................................................................................................... 4.2.1压电式加速度传感器.............................................................................................................. 4.2.2速度传感器.............................................................................................................................. 4.2.3放大器...................................................................................................................................... 4.2.4信号采集分析仪...................................................................................................................... 第五章测试方法及数据处理 5.1 测试方法..................................................................................................................................... 5.1.1测试参数的选择...................................................................................................................... 5.1.2测试仪器和激振设备的选择.................................................................................................. 5.1.3桩头处理.................................................................................................................................. 5.1.4传感器安装和激振操作.......................................................................................................... 5.1.5现场测试要点.......................................................................................................................... 5.2测试结果的计算分析.................................................................................................................. 5.2.1信号后分析..............................................................................................................................桩基检测论文
低应变桩基检测
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