檢測方案樁自平衡、低應(yīng)變、超聲波

編制單位：廣西XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX建筑工程質(zhì)量檢測中心是XXXXXX住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳直屬的事業(yè)單位，獲得中國試驗室我國認可委員會的《試驗室認可證書》和《檢查機構(gòu)認可證書》,是我區(qū)當(dāng)前唯一同時獲得這兩項認可的建筑工程質(zhì)量檢測機構(gòu)。我中心是XX內(nèi)規(guī)模最大、項目最全、技術(shù)人員最多、檢測儀器設(shè)施最先進的綜合性檢測機構(gòu)，能為建筑工程質(zhì)量供應(yīng)科學(xué)、公正、權(quán)威的檢測數(shù)據(jù)和結(jié)論。中心秉承公正科學(xué)、誠信守法、質(zhì)量為本、優(yōu)質(zhì)高效的質(zhì)量方針，是客戶確保工程質(zhì)量，趕工期最抱負的選擇。 3 4 4 4 6 6 75.3自平衡法試驗裝置 75.4試驗方法 95.5試驗設(shè)施安裝及試驗工作 106低應(yīng)變法檢測要點 6.1低應(yīng)變反射波法原理 6.2樁頭處理 126.3測試參數(shù)設(shè)定 6.4傳感器安裝和激振操作 6.5檢測數(shù)據(jù)的分析與判定 7聲波透射法檢測要點 7.1檢測方法 7.2聲波管的埋設(shè)及要求 7.3現(xiàn)場測試 167.3.1檢測前的預(yù)備工作 7.3.2現(xiàn)場檢測步驟 7.4數(shù)據(jù)分析與推斷 8本檢測項目擬配備檢測設(shè)施 9檢測工期 1工程概況XXXXXXXXX位于XXXXXX,由XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX投資建設(shè)。該工程為框架結(jié)構(gòu)建筑，采納人工挖孔灌注樁基礎(chǔ)，總樁數(shù)為129XXXXXXXXXXXXXX擬托付我中心對該工程基樁進行檢測，現(xiàn)依據(jù)設(shè)計圖紙和我國相關(guān)法律規(guī)范，特制定本方案。(2)采納低應(yīng)變法檢測樁身缺陷及其位置，判定樁身完整性類別。(3)采納聲波透射法檢測灌注樁樁身缺陷及其位置，判定樁身完整(1)設(shè)計圖紙；(4)我國和行業(yè)頒布的有關(guān)檢測法律規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)；(5)有關(guān)法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)。(1)自平衡靜載荷試驗數(shù)量單位工程內(nèi)且在同一條件下的工程樁，當(dāng)符合下列條件之一時(1、設(shè)計等級為甲級的樁基；2、地質(zhì)條件簡單、樁施工質(zhì)量牢靠性低；3、本納單樁豎向抗壓承載力靜載試驗進行驗收檢測。抽檢數(shù)量不應(yīng)少于總樁數(shù)的1%,且很多于3根；當(dāng)總樁數(shù)在50根以內(nèi)時，不應(yīng)少于2根。本工程總樁數(shù)為129根，抽檢數(shù)量分別為3根。單樁承載力特征值及參數(shù)如下表，檢測試樁位置由設(shè)計、業(yè)主、監(jiān)理等參建各方在現(xiàn)場共同序號樁類型樁徑(mm)擴大頭直徑單樁設(shè)計承載力設(shè)計值(kN)11根21根31根(2)低應(yīng)變法檢測數(shù)量測技術(shù)法律規(guī)范》(JGJ106-2003)第條規(guī)定：混凝土樁的樁身完整性檢測的抽檢數(shù)量應(yīng)符合下列規(guī)定：a、柱下三樁或三樁以下的承臺抽檢樁數(shù)不得少于1根。b、設(shè)計等級為甲級，或地質(zhì)條件簡單。成樁質(zhì)量牢靠性較低的灌注樁，抽檢數(shù)量不應(yīng)少于總樁數(shù)的30%,且不得少于20根。按法律規(guī)范和設(shè)計圖紙要求，采納低應(yīng)變法檢測，抽檢數(shù)量為：a、承臺下樁數(shù)≤3根時，抽撿數(shù)為1根；b、承臺下樁數(shù)大于等于4根小于7根時，抽撿數(shù)為2根；c、承臺下樁數(shù)大于等于7根小于11根時，抽撿數(shù)為3根；d、承臺下樁數(shù)大于等于11根小于14根時，抽撿數(shù)為4根；e、承臺下樁數(shù)大于等于14根小于17根時，抽撿數(shù)為5根。本工程總樁數(shù)為129根，樁數(shù)≤3根的承臺有77個，樁數(shù)大于等于4根小于7根的承臺有2個，樁數(shù)大于等于7根小于11根的承臺有0個，樁數(shù)大于等于11根小于14根的承臺有0個，樁數(shù)大于等于14根小于17根的承臺有2個，低應(yīng)變抽檢數(shù)量為91根工程樁，檢測試樁位置由設(shè)計、業(yè)主、監(jiān)理等參建各方在現(xiàn)場共同選定。(3)聲波透射法檢測數(shù)量《建筑基樁檢測技術(shù)法律規(guī)范》(JGJ106-2003)第條及來賓市住房和城鄉(xiāng)建設(shè)委員會文件《來建發(fā)【2022】217號》文規(guī)定：對于端承型大直徑灌注樁，除采納低應(yīng)變法檢測樁身完整性以外，還應(yīng)依據(jù)法律規(guī)范選用鉆芯法或聲波透射法對部分受檢樁進行樁身完整性檢測，抽檢數(shù)量不應(yīng)少于總樁數(shù)的10%。本工程總樁數(shù)為129根，抽檢數(shù)量為13根。抽檢樁號由設(shè)計、業(yè)主、監(jiān)理等參建各方在現(xiàn)場共同選定。5.1試驗原理壓管以及所需的其他測試裝置(位移、應(yīng)變等)從樁體引到地面，然后灌通過對加載力與這些參數(shù)(位移、應(yīng)變等)之間關(guān)系的計算和分析，我們自平衡法由1960年月的以色列AfarVasela公司開創(chuàng)并于1979年自治區(qū)地方標(biāo)準(zhǔn)，于2022年1月19日廣西技術(shù)監(jiān)督局準(zhǔn)予發(fā)布，2022年2月23日正式實施。法都是采納油壓千斤頂在試驗樁樁頂施加荷載，而千斤頂?shù)姆戳?，前者通過反力架上的堆重與之平衡，后者通過反力架將反力傳給錨樁，與錨樁的抗拔力平衡。其存在的主要問題是：前者必需解決幾百噸甚至上千噸的荷載來源、堆入及運輸問題，后者必需設(shè)置多根錨樁及反力大梁，不但所需費用昂貴，時間較長，而且易受噸位和場地條件的限制，以致很多大噸位樁和特殊場地的樁(如山地、橋樁)的承載力往往得不有效檢驗，自平衡(1)工期短對摩擦樁荷載箱埋設(shè)后待混凝土達到肯定(70%左右)強度且滿意法律規(guī)范規(guī)定的休止期后即可進行試驗，對于嵌巖端承樁，可用在混凝土中加早強劑的方法使測試時間提前達到設(shè)計強度，并且多根樁(2)材料省試樁完全按工程樁制作，樁頂無需特殊處理，也不需露出地面，對于有地下室的樁基礎(chǔ)，與其它試樁法相比，樁長減小很多(3)場地小因為無需笨重的反力架和大量的“堆載”,加載只需幾臺高壓油泵，占用場地微小，且不受場地條件和天氣條件的限制。測試時只要能愛護在試樁四周10米內(nèi)無較大的震驚，施工可照常進行。且不需要對場地內(nèi)的運輸?shù)缆愤M行特殊的鋪設(shè)，節(jié)約了場地平整和道路鋪設(shè)的大自平衡法試驗裝置主要包括：加載系統(tǒng)、預(yù)埋設(shè)荷載箱、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、力學(xué)傳感裝置。試驗裝置安裝總體概況如如圖1所示，位移測試裝置如圖2所示。圖1試驗裝置總體概況圖2位移測試裝置(1)加載系統(tǒng)形式等參數(shù)，依據(jù)試驗樁的實際狀況定制依據(jù)項目資料，抗壓試驗的荷載箱端面將設(shè)計錐形體，對灌注時產(chǎn)生的浮漿起導(dǎo)流作用，避開浮漿存積在荷載箱端面，從而保證了試驗位移數(shù)據(jù)的精確性，同時也保證(2)預(yù)埋設(shè)荷載箱a)為避開樁體因加載產(chǎn)生應(yīng)力集中而破壞，荷載箱四周鋼筋籠箍筋適c)依據(jù)甲方供應(yīng)的地勘資料計算和該工程樁特點，本工程18根試驗(3)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(4)數(shù)據(jù)傳感裝置以簡化安裝過程并提高檢測精度。檢測點截面引出若干組位移絲(通常3組),到樁頂后，用一特定裝置將這些位移絲進行固定，并讀取這些位移的位移絲將穿在鋼管中引至地面。先進的位移傳感器固定結(jié)構(gòu)的設(shè)計和5.4試驗方法(1)加載方法如原理所述：以流體為加載介質(zhì)，向埋設(shè)于樁基內(nèi)肯定深度位置(端承樁放樁底)的荷載箱中加壓，從而對荷載箱上下兩部分樁體同時施加載為保證試驗數(shù)據(jù)和試驗結(jié)論的可比性，加載詳細方法(包括加載級別、加載時間、穩(wěn)定狀態(tài)推斷條件、停止加載條件以及卸載步驟等)應(yīng)符合相試驗消失意外狀況時，應(yīng)準(zhǔn)時與設(shè)計單位和托付單位進行溝通，以保證試驗相關(guān)各方對意外狀況的同等的知情權(quán)，并就試驗的以后進程達成共(2)試驗加/卸載方法納慢速載荷維持法進行加載，最大加載荷載為單樁承載力特征值的2倍。每級荷載施加后按第5min、15min、30min、45min、60min測讀位移值，以后每隔30min測讀一次。位移相對穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)：每1h內(nèi)的位移量不超過0.1mm,并連續(xù)消失兩次(從分級荷載施加后第30min開頭，按1.5h連續(xù)三次每30min的位卸載時，每級荷載維持1h,按第15min、30min、60min測讀位移h,測讀時間為第15min、30min,以后每隔30min測讀一次。(1)前期預(yù)備(2)現(xiàn)場安裝工作即將荷載箱翻過來，在底面灌倒混凝土，并用鋼筋條將混凝土充實使用的混凝土標(biāo)號等同或高于與樁身混凝土標(biāo)號，該工作由甲方要求施工(3)試驗工作(4)檢測期間留意事項b)現(xiàn)場應(yīng)保證不間斷供電(380V、220V兩種電源)依據(jù)以上工作，有關(guān)單位的分工表如下：荷載箱及傳感器現(xiàn)場安裝1托付單位供應(yīng)混凝土并實施澆注2檢測單位供應(yīng)現(xiàn)場指導(dǎo)，托付單位實施3布置位移絲、位移絲護管和加壓油管由檢測單位實施4安裝荷載箱截面處的注漿管由檢測單位實施5荷載箱上下位置鋼筋籠橫箍加檢測單位供應(yīng)現(xiàn)場指導(dǎo)，托付單位實施6標(biāo)記各個管線檢測單位實施7樁孔清孔后吊放鋼筋籠、澆灌樁身混凝土托付單位實施現(xiàn)場試驗8托付單位實施9檢測單位供應(yīng)現(xiàn)場指導(dǎo)，托付單位實施現(xiàn)場檢測儀器搭設(shè)檢測單位實施現(xiàn)場檢測檢測單位實施，托付單位保證供電和作業(yè)環(huán)境檢測裝置拆卸檢測單位實施灌漿工作由檢測單位實施，現(xiàn)場灌漿設(shè)施的搬運和水電供應(yīng)由托付單位供應(yīng)。6.1低應(yīng)變反射波法原理明顯波阻抗差異的界面(如樁底、斷樁和嚴(yán)峻離析、夾層等部位)和樁身截面積變化(如縮徑或擴徑)部位，將產(chǎn)生反射波。采納FDP204PDA一體化浮點動測儀將反射波經(jīng)接收放大、濾波和數(shù)據(jù)處理，自動紀(jì)錄存儲反射波形，再進行計算和分析，可識別來自樁身不同部位的反射信息，以樁頂條件和樁頭處理好壞直接影響測試信號的質(zhì)量。對低應(yīng)變動測而言，推斷樁身阻抗相對變化的基準(zhǔn)是樁頭部位的阻抗。所以，要求受檢樁樁頂?shù)幕炷临|(zhì)量、截面尺寸應(yīng)與樁身設(shè)計條件基本等同。灌注樁應(yīng)鑿去樁頂浮漿或松散、破損部分，并露出堅硬的混凝土表面樁頂表面磨平位置如圖6-1所示。對于預(yù)應(yīng)力管樁，當(dāng)法蘭盤與樁身混凝土之間當(dāng)樁頭與承臺或墊層相連時，相當(dāng)于樁頭處存在很大的截面阻抗變樁長參數(shù)應(yīng)以實際紀(jì)錄的施工樁長為依據(jù)，按測點至樁底的距離設(shè)定。測試前樁身波速可依據(jù)本地區(qū)同類樁型的測試值初步設(shè)定。依據(jù)前(時段2L/c+5ms,1024個采樣點)的前提下，選用較高的采樣頻率或(1)傳感器用耦合劑粘結(jié)時，粘結(jié)層應(yīng)盡可能薄。激振以及傳感器(2)激振點與傳感器安裝飾應(yīng)遠離鋼筋籠的主筋，其目的是削減外(3)為了減小三維尺寸效應(yīng)引起的干擾，傳感器安裝飾最好布置在距樁中心約2/3半徑R位置，激振點布置在樁中心；空心樁盡量使安裝飾與激振點平面夾角等于或略大于90°。傳感器安裝飾、錘擊點布置見(4)依據(jù)現(xiàn)場選取錘的重量及錘頭材料。錘頭質(zhì)量較大或剛度較小時，適合于獲得長樁樁底信號或下部缺陷的識別；錘頭較輕或剛度較大時，相宜于樁身淺部缺陷的識別及定位。(5)樁徑較大時，樁截面各部位的運動不勻稱性也會增加，樁淺部的阻抗變化往往表現(xiàn)出明顯的方向性。故應(yīng)增加檢測點數(shù)量，通過各接收點的波形差異，大致推斷淺部缺陷是否存在方向性。6.5檢測數(shù)據(jù)的分析與判定樁身完整性類別應(yīng)結(jié)合缺陷消失的深度、測試信號衰減特性以及設(shè)計樁型、成樁工藝、地質(zhì)條件、施工狀況，按本法律規(guī)范表的規(guī)定和表所列實測時域或幅頻信號特征進行綜合分析判定。樁身完整性類別分類原則I類樁樁身完整Ⅱ類樁樁身有稍微缺陷，不會影響樁身結(jié)構(gòu)承載力的正常發(fā)揮樁身有明顯缺陷，對樁身結(jié)構(gòu)承載力有影響IV類樁樁身存在嚴(yán)峻缺陷類別時域信號特征幅頻信號特征I2L/c時刻前無缺陷反射波，有Ⅱ△f≈c/2L,稍微缺陷產(chǎn)生的諧振峰與樁底Ⅲ有明顯缺陷反射波，其他特征介于Ⅱ類和IV類之間或因樁身淺部嚴(yán)峻缺陷使波形或因樁身淺部嚴(yán)峻缺陷只消失單一諧振峰，無樁底諧振峰聲波透射法基本方法是：基樁成孔后，灌注混凝土之前，在樁內(nèi)預(yù)埋若干根聲測管作為聲波放射和接收換能器的通道，在樁身混凝土灌注若干天后開頭檢測，用聲波檢測儀沿樁的縱軸方向以肯定的間距逐點檢測聲波穿過樁身各橫截面的聲學(xué)參數(shù)，然后對這些檢測數(shù)據(jù)進行處理、(1)聲測管的埋設(shè)數(shù)量由樁徑大小打算，應(yīng)符合下列要求(b)800mm<D<2000mm,很多于3根管。(2)聲測管之間應(yīng)保持平行，否則對測試結(jié)果造成很大影響。(3)聲測管應(yīng)沿樁截面外側(cè)呈對稱外形布置，按圖8-1所示的箭頭北圖8-1測管布置圖(注：圖中陰影為聲波的有效檢測范圍)(4)聲測管應(yīng)下端封閉、上端加蓋、管內(nèi)無異物；聲測管連接處應(yīng)(5)聲測管應(yīng)采納外徑為60mm,內(nèi)徑為53mm的鋼管。(6)聲測管節(jié)段連接必需有充足的強度和剛度，保證聲測管不致因接口內(nèi)壁保持平整通暢，不應(yīng)有焊渣、毛刺等凸出物，以免阻礙換能器聲測管底部應(yīng)密封，假如受檢樁不是通長配筋，則在無鋼筋籠處的聲測(1)調(diào)查、收集待檢工程及受檢樁的相關(guān)技術(shù)資料和施工紀(jì)錄，確認受檢樁混凝土強度至少達到設(shè)計強度的70%,且不小于15MPa?；炷吝_到28d強度的70%一般需要兩周左右的時間。(2)檢查測試系統(tǒng)的工作狀況。(3)將伸出樁頂?shù)穆暅y管切割到同一標(biāo)高，測量管口標(biāo)高，作為計(5)在放置換能器前，先用直徑與換能器略同的圓鋼作吊繩。檢查(6)用鋼卷尺測量樁頂面各聲測管之間外壁凈距離，作為相對應(yīng)的兩現(xiàn)場的檢測過程一般分兩個步驟進行，首先是采納平測法對全樁各個檢測剖面進行普查，找出聲學(xué)參數(shù)特別的測點。然后，對聲學(xué)參數(shù)特別的測點采納加密測試、斜測或扇形掃測等細測方法進一步檢測，這樣(1)平測普查平測普查能夠依據(jù)下列步驟進行：將多根聲測管以兩根為一個檢測剖面進行全組合(共有C2個檢測剖面，n為聲測管數(shù)),并按圖8-1進行剖面編碼。將發(fā)、收換能器分別置于某一剖面的兩聲測管中，并放至樁的底部，保持相同標(biāo)高，自下而上將發(fā)、收換能器以相同的步長向上提升，如圖8-2所示。每提升一次，進行一次測試，實時顯示和紀(jì)錄測點的聲波信號的時程曲線，讀取聲時、首波幅值，重點是聲時和波幅，同時也要留意實測波形的變化。在同一樁的各檢測剖面的檢測過程中，聲波放射電壓和儀器設(shè)置參數(shù)應(yīng)保持不變。T—放射換能器，R—接收換能器(2)對可疑測點的細測(加密平測、斜測)通過對平測普查的數(shù)據(jù)分析，依據(jù)聲時、波幅和主頻等聲學(xué)參數(shù)相對變化及實測波形的形態(tài)，找出可疑測點。對可疑測點，先進行加密平測(換能器提升步長為10-20cm),核實可疑點的特別狀況，并確定特別部位的縱向范圍。再用斜測法對特別點缺陷的嚴(yán)峻狀況進行進一步的探測。斜測分為單向斜測和交叉斜測(如圖8-3所示)。T—放射換能器，R—接收換能器7.4數(shù)據(jù)分析與推斷樁身完整性類別應(yīng)結(jié)合樁身混凝土各聲學(xué)參數(shù)臨界值PSD凝土聲速低限值以及樁身質(zhì)量可疑點加密測試(包括斜測或扇形掃測)后確定的缺陷范圍，按本法律規(guī)范表的規(guī)定和表的特征進行綜合判定。樁身完整性