试验桩自平衡法、声波透射法检测方案
1 概述
工程概况
为了保证施工的顺利进行和结构的安全可靠,根据国家规范和设计有关文件,对该工程指定的试桩采用静载自平衡法进行检测,并对试桩采用声波透射法进行桩身完整性检测;
试验目的
1.确定桩身完整性
2.确定单桩竖向抗压极限承载力
试验依据
1．建筑桩基技术规范JGJ 94-2008
2．建筑基桩检测技术规范JGJ 106-2014
3．基桩静载试验 自平衡法 JT /T738-2009
4．基桩承载力自平衡检测技术规程山东省工程建设标准
6. 设计图纸
7. 地质报告
2地质情况
依据勘察报告,、各岩土层相关灌注桩桩基参数建议如下表：
层号 | 土层名称 | fak kPa | 抗拔系数λ | 钻孔灌注桩 | 后注浆增强系数 |
qsik kPa | qpk kPa | βsi | βp |
2 | ②粉质粘土 | 120 | | 45 | | | |
3 | ③粘 土 | 130 | | 45 | | | |
4 | ④粘 土 | 140 | | 50 | | | |
5 | ⑤粉质粘土 | 140 | | 50 | | | |
⑤1粉 土 | 150 | | 40 | | | |
6 | ⑥粉质粘土 | 150 | | 50 | | | |
⑥1中粗砂 | 160 | | 45 | | | |
7 | ⑦粉质粘土 | 150 | | 55 | | | |
⑦1粘 土 | 160 | | 60 | | | |
⑦2细 砂 | 160 | | 45 | | | |
8 | ⑧粘 土 | 190 | | 70 | | | |
⑧1粉质粘土 | 170 | | 65 | | | |
⑧2砾 岩 | 260 | | 130 | | | |
9 | ⑨粉质粘土 | 200 | | 70 | | | |
⑨1粘 土 | 220 | | 75 | | | |
10 | ⑩辉长岩残积土 | 220 | | 65 | | | |
11 | ⑪全风化辉长岩 | 300 | | 80 | | | |
12 | ⑫强风化辉长岩 | 500 | | 140 | 1800 | | |
⑫1强风化辉长岩 | 600 | | 160 | 2200 | | |
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3桩身完整性检测
声波透射法测试原理
声波透射法检测仪器设备及现场联接如下图所示;
声波透射法试验示意图
超声波透射法检测桩身结构完整性的基本原理是：由超声脉冲发射源在砼内激发高频弹性
脉冲波,并用高精度的接收系统记录该脉冲波在砼内传播过程中表现的波动特征；当砼内存在不连续或破损界面时,缺陷面形成波阻抗界面,波到达该界面时,产生波的透射和反射,使接收到的透射能量明显降低；当砼内存在松散、蜂窝、孔洞等严重缺陷时,将产生波的散射和绕射；根据波的初至到达时间和波的能量衰减特征、频率变化及波形畸变程度等特性,可以获得测区范围内砼的密实度参数;测试记录不同侧面、不同高度上的超声波动特征,经过处理分析就能判别测区内砼的参考强度和内部存在缺陷的性质、大小及空间位置;
在基桩施工前,根据桩直径的大小预埋一定数量的声测管,作为换能器的通道;测试时每两根声测管为一组,通过水的耦合,超声脉冲信号从一根声测管中的换能器发射出去,在另一根声测管中的声测管接收信号,超声仪测定有关参数并采集记录储存;换能器由桩底同时往上依次检测,遍及各个截面;
说明：桩身完整性判定见建筑基桩检测技术规范JGJ106-2014中表;
4单桩竖向抗压静载试验自平衡法
自平衡试验简介
自平衡法由1960年代的以色列Afar Vala 公司开创并于1979年申请了专利称为通莫静载法T-pile ®;
其检测原理是将一种特制的加载装置—通莫荷载箱,在混凝土浇注之前和钢筋笼一起埋入桩内相应的位置具体位置根据试验的不同目的而定,将加载箱的加压管以及所需的其他测试装置位移、应变等从桩体引到地面,然后灌注成桩;由加压泵在地面向荷载箱加压加载,荷载箱产生上下两个方向的力,并传递到桩身;由于桩体自成反力,我们将得到相当于两个静载试验的数据：荷载箱以上部分,我们获得反向加载时上部分桩体的相应反应系列参数；荷载箱以下部分,我们获得正向加载时下部分桩体的相应反应参数．通过对加载力与这些参数位移、应变等之间关系的计算和分析,我们不仅可以获得桩基承载力,而且可以获得每层土层的侧阻系数、桩的侧阻、桩端承力等一系列数据;这种方法可以用于为设计提供数据依据,也可用于工程桩承载力的检验; 1980年代中期,通莫静载法T-pile ®传入了美国,并在国际基础工程行业进行了广泛的使用;1990年代后期,通过美国和中国的学术交流,这种方法也被引入了中国,其原理被国内业界称为自平衡法; 1999年6月制订了江苏省地方标准,2002年建设部和科技部重点推广技术;目前该法应用于房屋建筑和桥梁桩基检测中;国内试验单桩最大承载力高达20000吨,最在桩径,最大桩长125 m;
自平衡测试法优点
传统的桩基荷载试验方法有两种,一是堆载法,二是锚桩法;两种方法都是采用油压千斤顶在桩顶施加荷载,而千斤顶的反力,前者通过反力架上的堆重与之平衡,后者通过反力架将反力传给锚桩,与锚桩的抗拔力平衡;其存在的主要问题是：前者必须解决几百吨甚至上千吨的荷载来源、堆入及运输问题,后者必须设置多根锚桩及反力大梁,不仅所需费用昂贵,时间较长,而且易受吨位和场地条件的限制堆载法目前国内试桩最大极限承载力仅达3000吨,锚桩法的试桩最大极限承载力也不超过4000吨,以致许多大吨位桩和特殊场地的桩如山地、桥桩的承载力往往得不一准确数据,基桩的潜力得不到合理发挥,这是桩基础领域面临的一大难题;
