
测试桩
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2023年3月19日发(作者:路德维希三世)第1页共10页
桩基单桩竖向抗压静载试验检测方案
1目的
确保基桩检测工作的质量,为设计和施工验收提供可靠依据。
2适用范围
适用于单桩竖向抗压静载试验。
3依据
3.1《建筑基桩检测技术规范》JGJ106
3.2桩基设计文件
3.3岩土勘察报告
4工作流程
4.1接受委托
正式接手检测工作时,应获得委托方书面形式的委托函,以了解
工程概况,明确委托方意图即检测目的,同时也使即将开展的检测工
作进入合法轨道。
4.2调查、资料收集
为进一步明确委托方的具体要求和现场实施的可行性,了解施工
工艺和施工中出现的异常情况,将尽可能收集相关的技术资料,必要
时安排检测技术人员到现场踏勘,使基桩检测工作做到有的放失,以
提高检测质量。主要收集内容有:岩土工程勘察资料、受检桩设计施
工资料、桩位平面图、现场辅助条件情况(如道路情况、水、电等)
及施工工艺等。其中受检桩资料主要内容包括桩号、桩横截面尺寸、
设计桩顶标高、检测时桩顶标高、施工桩底标高、施工桩长、成桩日
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期、设计桩端持力层及单桩承载力特征值等。
4.3制定检测方案
在明确了检测目的并获得相关的技术资料后,相关技术人员着手
制定检测方案,以向委托方书面陈述检测工作的形式、方法、依据标
准和技术保证。检测方案的主要内容包括:工程概况、抽样方案、检
测方法、所需的机械或人工配合、桩头的加固处理、试验周期等等。
检测方案需根据实际情况进行动态调整。
4.4前期准备
4.4.1检测的仪器设备
1根据不同的检测要求组织配套、合理的检测设备,如根据预
估最大试验荷载合理选择千斤顶(其承载能力不得小于预估最大试验
菏载的1.2倍)和压力表或压力(荷载)传感器(试验压力应在其量
程的30%—80%范围内)。检测前应对仪器进行系统调试,所有计量仪
器必须在计量检定的有效期内。
2现场检测环境有可能受到温湿度、电压波动、电磁干扰和振
动冲击等外界因素的影响而不能满足仪器的使用要求,此时应采取有
效防护措施(1.采取有效遮挡措施,以减少温度变化和刮风下雨的影
响,尤其在昼夜温差较大且白天有阳光照射时更应注意;2.使用时
应远离强磁场,传感器通信电缆采用屏蔽电缆线等),以确保仪器处
于正常状态。
本单位所用的静力荷载测试仪均属于智能化仪器,荷载测量均由
压力传感器间接测定,所有传感器的测量误差均≤1%,在整个试验过
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程中最大加载时的压力不应超过规定工作压力的80%。
3沉降测量均采用位移传感器测读,采用磁性表座固定在基准
梁上,测量要求符合下列规定:
①测量误差≤0.1%FS、分辨力优于或等于0.01mm。
②直径或边宽大于500mm的桩,应在其两个方向对称安置4
个位移测试仪表,直径或边宽小于等于500mm的桩可对称安置2个
位移测试仪表。
③沉降测定平面宜在桩顶以下200mm位置,测点应牢固地固定
于桩身。
④基准梁应具有一定的刚度,梁的一端应固定在基准桩上,另
一端应简支于基准桩上。
⑤固定和支撑位移传感器的夹具及基准梁应避免气温、振动及
其他外界因素的影响。
4试桩、锚桩(压重平台支墩边)和基准桩之间的中心距离应
符合下表1规定。
表1试桩、锚桩(或压重平台支墩边)和基准桩之间的中心距离
注:1D为试桩、锚桩或地锚的设计直径或边宽、取其较大者。
2如试桩或锚桩为扩底桩或多支盘桩时,试桩与锚桩的中心距上尚不应小
于2倍扩大端直径。
距离
反力装置
试桩中心与锚桩中心
(或压重平台支墩边)
试桩中心与
基准桩中心
基准桩中心与锚桩中心
(或压重平台支墩边)
锚桩横梁≥4(3)D且>2.0m≥4(3)D且>2.0m≥4(3)D且>2.0m
压重平台≥4(3)D且>2.0m≥4(3)D且>2.0m≥4(3)D且>2.0m
地锚装置≥4D且>2.0m≥4(3)D且>2.0m≥4D且>2.0m
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3括号内数值可用于工程桩验收检测时多排桩设计桩中心距离小于4D的
情况。
4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。
5当需要测试桩侧阻力和桩端阻力时,桩身内埋设传感器应按规范JGJ
106-2014附录A执行。
4.4.2现场检测人员不少于2人,且均持证上岗,进场前对全体
测试人员进行技术交底。
4.4.3桩头加固处理
1预制方桩和预应力管桩,如未进行截桩处理、桩头质量完好,
单桩设计承载力合理,可不进行处理。截桩处理后的预应力管桩,可
采用填芯处理,填芯高度h一般为1~2m,可放置钢筋也可不放钢筋,
填芯用的混凝土宜按C25~C30配制,也可用特制夹具箍住桩头。为
了便于两个千斤顶的安装方便,同时进一步保证桩头不受破损,可针
对不同的桩径制作特定的桩帽,套在试验桩桩头上。
2混凝土桩桩头处理应先凿掉桩顶部的松散破碎层和低强度混
凝土,露出主筋,冲洗干净桩头后再浇注桩帽,并应符合下列规定:
1)桩顶面应水平、平整,桩帽桩轴线与原桩身上部的中轴线应
重合。
2)桩头主筋应全部直通至桩头混凝土保护层之下,如原桩身露
出主筋长度不够时,应通过焊接加长主筋,各主筋应在同一高度上。
3)距桩顶1倍桩径范围内,宜用3~5mm厚的钢板围裹,或距桩顶
1.5倍桩径范围内设置箍筋,间距不宜大于100mm。桩帽应设置钢筋
网片3~5层,间距60~100mm。
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4.4.4检测开始时间的确定
一般来说,灌注桩应在桩身混凝土抗压强度达到设计强度等级后
才能进行。另外,承载力检测应考虑土的时间效应问题。桩基检测对
地基土的休止时间有明确的规定,对因工期紧而无法满足休止时间的
检测项目,应在检测报告中注明,即承载力检测值只代表检测时的承
载力。承载力检测前的地基土休止时间见下表2。
表2休止时间
注:对于泥浆护壁灌注桩,宜适当延长休止时间。
4.4.5抽样规则与抽检数量
1抽样规则
首先受检桩应具有代表性,才能对工程桩实际质量问题有所反
映。抽样原则如下:
1)施工质量有疑问的桩。
2)局部地质条件出现异常的桩。
3)承载力验收检测时适量选择完整性检测中判定的Ⅲ类桩
4)设计方认为重要的桩。
5)施工工艺不同的桩
6)除本条1~3款指定的受检桩外,其余受检桩的检测数量应符
合《建筑基桩检测技术规范》第3.3.3~3.3.8条的相关规定,且宜均
土的类别休止时间(d)
砂土7
粉土10
黏性土
非饱和15
饱和25
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匀或随机选择。
2抽样数量
单位工程内同一条件下的工程桩竖向抗压静载试验抽检数量不
得少于总桩数的1%且不少于3根;当总桩数在50根以内时,不应少
于2根。若规定的检测数量不足以为设计提提供可靠依据或设计另有
要求时,可根据实际情况增加试桩数量。
5现场检测
5.1试桩的成桩工艺和质量控制标准应与工程桩一致。
5.2桩顶部宜高出试坑底面,试坑底面宜与桩承台底标高一致。
5.3验收检测时,宜先进行桩身完整性检测,后进行承载力检测。
桩身完整性检测应在基坑开挖至基底标高后进行。承载力检测时,宜
在检测前、后,分别对受检桩、锚桩进行桩身完整性检测。
5.4试验加卸载方式应符合下列规定:
1加载应分级进行,采用逐级等量加载;分级荷载宜为最大加载
量或预估极限承载力的1/10,其中第一级可取分级荷载的2倍。
2卸载应分级进行,每级卸载量取加载时分级荷载的2倍,逐
级等量卸载。
3加、卸载时应使荷载传递均匀、连续、无冲击,每级荷载在维
持过程中的变化幅度不得超过分级荷载的±10%。
5.5为设计提供依据的竖向抗压静载试验应采用慢速维持荷载法。
5.6慢速维持荷载法试验步骤应符合下列规定:
1每级荷载施加后按第5、15、30、45、60min测读桩顶沉降量,
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以后每隔30min测读一次。
2试桩沉降相对稳定标准:每一小时内的桩顶沉降量不超过
0.1mm,并连续出现两次(从分级荷载施加后第30min开始,按1.5h
连续三次每30min的沉降观测值计算)。
3当桩顶沉降速率达到相对稳定标准时,再施加下一级荷载。
4卸载时,每级荷载维持1h,按第15、30、60min测读桩顶沉
降量后,即可卸下一级荷载。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15,30min,以后每隔30min测读一
次。
5.7施工后的工程桩验收检测宜采用慢速维持荷载法。
5.8当出现下列情况之一时,可终止加载:
1某级荷载作用下,桩顶沉降量大于前一级荷载作用下沉降量的
5倍,且桩顶总沉降量超过40mm。
2某级荷载作用下,桩顶沉降量大于前一级荷载作用下沉降量的
2倍,且经24h尚未达到相对稳定标准。
3已达到设计要求的最大加载量。
4当工程桩作锚桩时,锚桩上拔量已达到允许值。
5当荷载沉降曲线呈缓变型时,可加载至桩顶总沉降量60~
80mm;当桩端阻力尚未充分发挥时,可加载至桩顶累计沉降量超过
80mm。
5.9测试桩侧阻力和桩端阻力时,测试数据的测读时间宜符合5.6
条的规定。
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6检测数据的分析与判定
6.1检测数据的整理应符合下列规定:
确定单桩竖向抗压承载力时,应绘制竖向荷载-沉降(Q-s)、沉
降-时间对数(s-lgt)曲线,需要时也可绘制其他辅助分析所需曲线。
6.2单桩竖向抗压极限承载力的确定可按下列方法综合分析:
1根据沉降随荷载变化的特征:对于陡降型Q-s曲线,取其发生
明显陡降的起始点对应的荷载值。
2根据沉降随时间变化的特征:取曲线尾部出现明显向下弯曲的
前一级荷载值。
3出现第4.3.7条第2款情况,取前一级荷载值。
4对于缓变型Q-s曲线可根据沉降量确定,宜取s=40mm对应
的荷载值;对D(D为桩端直径)直径大于或等于800mm的桩,可取
s=0.05D对应的荷载值。当桩长大于40m时,宜考虑桩身弹性压缩。
5不满足上述1~4款情况时,桩的竖向抗压极限承载力宜取最大
加载值。
6.3为设计提供依据的单桩竖向抗压极限承载力的统计取值应
符合下列规定:
1对参加算术平均的试验桩检测结果,当极差不超过平均值的
30%时,可取其算术平均值为单桩竖向抗压极限承载力;当极差超过
平均值的30%时,应分析原因,结合桩型、施工工艺、地基条件、基
础形式等工程具体情况综合确定极限承载力;不能明确极差过大的原
因时,宜增加试桩数量。
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2试验桩数量小于3根或桩基承台下的桩数不大于3根时,应取
低值。
6.4单桩竖向抗压承载力特征值应按单桩竖向抗压极限承载力的
50%取值。
6.5检测报告应包括:
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、结构型式,层数,设计要求,检测目的,检测依据,
检测数量,检测日期;
2地质条件描述;
3受检桩的桩号、桩位和相关施工记录;
4检测方法,检测仪器设备,检测过程叙述;
5受检桩桩位对应的地质柱状图;
6受检桩及锚桩的尺寸、材料强度、锚桩数量、配筋情况;
7加载反力种类,堆载法应指明堆载重量,锚桩法应有反力梁布
置平面图;
8加卸载方法,荷载分级;
9绘制相应的曲线及对应的数据表;与承载力判定有关的曲线及
数据;
10承载力判定依据;
11与检测内容相应的检测结论;
12当进行分层摩阻力测试时,还应有传感器类型、安装位置,
轴力计算方法,各级荷载下桩身轴力变化曲线,各土层的桩侧极限摩
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阻力和桩端阻力。
7注意事项
7.1偏心问题
为防止加载偏心,千斤顶的合力中心应与反力装置的重心、桩轴
线重合,并保证合力方向垂直。
7.2安全问题
采用堆载法时,混凝土块高度不宜超过8m。采用锚桩时,除对桩的
抗拔承载力严格验算外,还应对锚桩进行力学试验,使用时留有足够
的安全储备。应确立试验区范围,悬挂警告标志。不定期的对起重吊
装的易损件进行检查,尽可能消除外界物的不安全因素。
7.3加强现场安全教育,在主观思想上消除人的不安全因素。进
入施工现场的检测必须佩带安全帽,攀高人员必须系安全带或者采取
必要的保护措施。