新版规程在低应变反射法、高应变法、超声波法的基础上,新增了成孔质量检测、单桩竖向抗压静载试验、单桩竖向抗拔静载试验、单桩水平静载试验和钻孔取芯法。检测内容和检测方法涵盖了目前国内外常用的、普遍认可、且比较成熟的检测方法和检测技术,体现了我国公路工程的特点。
在充分吸纳交通运输行业试验检测最新研究成果及原规程实施使用经验的基础上,进行了大量的理论研究与试验验证。主要修订内容包括:
增加了成孔质量检测、单桩竖向抗压静载试验、单桩竖向抗拔静载试验、单桩水平静载试验和钻孔取芯法。
适用范围调整为适用于公路工程基桩承载力、桩身完整性及成孔质量检测。
新增了基桩承载力、成孔质量检测的相关规定。修改了桩身完整性的分类原则。
明确了低应变反射波法的使用条件,补充了对桩端信号的要求,提出桩身完整性类别评判应结合时域或频域曲线的完整性,并结合场地的岩土工程特征、成桩工艺、施工记录和设计桩型等因素综合分析评判。
高应变法检测中规定检测单桩竖向抗压极限承载力时,应具有同一条件下的动-静试验对比资料和实测经验,并应全部采用实测曲线拟合法。调整了CASE法的适用条件。新增混凝土桩的桩头加固处理、对实测波形的要求、锤击信号作为计算依据的标准、锤击能量的要求等,明确了检测数量规定。
完善了超声波法检测方法,提出了声测管的材料、厚度及布置数量、方法等要求,调整了声速数据处理方法。桩身完整性类别判定依据可根据各剖面的可疑缺陷区的分布、可疑缺陷区域测点的声参量偏离正常值的程度和接收波形变化情况,结合桩型、地质情况、成桩工艺等因素进行综合评判,更切合现场实际情况。
增加了各检测方法中检测参数对应检测设备的具体要求。
为兼顾我国地域特征和不同等级公路项目的适用性,规程为同一技术参数提供了多种测试方法,并明确了各测试方法的适用范围。
检测方法一览表▼
被检桩的选定应具有代表性和满足工程检测的特定要求;用于沉桩过程监控的桩型、材质、沉桩工艺及工程地质条件应与工程桩相同。灌注桩的试桩,在成孔后混凝土灌注前,必须进行孔径、孔深、沉淀厚度及桩孔倾斜度检测,没有代表性的桩不应作为试桩。
▼基桩桩身完整性类别
01 成孔质量检测
灌注桩的成孔质量检测应包括孔深、孔径、桩孔倾斜度及沉淀厚度。专用测量绳可用于检测灌注桩孔深。接触式测量方法和超声波测量方法可用于检测灌注桩孔深、孔径、桩孔倾斜度。
专用测量绳宜采用金属材质,最大量程不宜小于测量孔深的1.2 倍,最小刻度不应大于10mm,端部垂球宜为平底圆锥体,质量不应小于1kg。
接触式孔径仪应符合下列规定:
被测孔径小于1.2m 时,孔径测量允许误差15mm,被测孔径不小于1.2m 时,孔径测量允许误差25mm。
孔深测量精度应不低于0.3%。
专用测斜仪应符合下列规定:
顶角测量范围0~10。
顶角测量误差在10"之间。
分辨率优于36""。
孔深测量精度应不低于0.3%。
超声波法桩孔测量仪器应符合下列规定:
孔径测量精度应不低于0.2%。
孔深测量精度应不低于0.3%。
02 单桩竖向抗压静载试验
单桩竖向抗压静载试验适用于确定单桩竖向抗压承载力。
当测定桩周各土层侧摩阻力、端阻力或截面的沉降量时,可在桩身埋设有测量桩身应变(应力)、桩底反力测量传感器或位移测量杆。
对工程桩抽样检测和评价时,最大加载量宜采用承载力容许值的2.0倍或达到设计要求;检测数量应满足设计要求,不宜少于3 根。
为设计提供依据的试验桩,应加载至桩侧与桩端的岩土阻力达到极限状态;当桩的承载力以桩身强度控制时,可按设计要求的加载量进行,试验桩数量应满足设计要求,且不应少于3根。
竖向抗压静载试验应采用慢速维持荷载法。
单桩竖向抗压静载试验检测仪器设备应包括加载装置、反力装置、荷载测量装置、变形测量装置等。
03 单桩竖向抗拔静载试验
单桩竖向抗拔静载试验适用于确定单桩竖向抗拔承载力。
当埋设有桩身应变(应力)测量传感器时或设有位移测量杆时,可直接测量桩侧抗拔摩阻力或桩端上拔量。
对抽样检测的工程桩,应按设计要求确定最大加载量,检测数量应满足设计要求,不宜少于3根。
为设计提供依据的试验桩应加载至桩侧土破坏或桩身结构破坏,试验桩数量应满足设计要求,且不应少于3根。
单桩竖向抗拔静载试验应采用慢速维持荷载法。
检测仪器设备
抗拔试验检测仪器设备应包括加载装置、反力装置、荷载测量装置、变形测量装置等。
04 单桩水平静载试验
单桩水平静载试验适用于检测桩顶自由时的单桩水平承载力,推定桩侧地基土水平抗力系数。
当桩身埋设有应变(应力)测量传感器时,可量测相应水平荷载作用下的桩身内力,并由此计算桩身弯矩。
为设计提供依据时,应加载至桩侧土体破坏或桩身结构破坏,检测数量应满足设计要求,且不应少于3根;对工程桩进行检测和评判时,应按设计要求的最大水平加载量或最大水平位移量控制,检测数量应满足设计要求,不宜少于3根。
被检桩的位置应根据工程地质条件、设计要求和类似工程经验等因素综合确定。对于水平受荷桩,施加水平力的作用点宜与实际工程桩的水平受荷高程一致。
单桩水平静载试验装置示意图
05 低应变反射波法
低应变反射波法适用于检测混凝土桩的桩身完整性和缺陷位置及程度。
被检桩的反射信号应能有效识别,当无法有效识别时,应采用其他方法检测。
检测仪器设备应包括激振设备、传感器、信号采集及处理器和专用附件等。
检测仪器的主要技术性能指标不应低于现行《基桩动测仪》(JG/T 3055)中规定的2级标准要求,具有连续采集、快速自动存贮、显示实测信号和处理分析信号的功能。
激振设备应包括能激发窄脉冲和宽脉冲的力棒、力锤和锤垫。传感器宜选用压电式加速度传感器,也可选用磁电式速度传感器,其频响曲线的有效范围应覆盖整个测试信号的频率范围。
06 高应变法
高应变法适用于检测单桩竖向抗压极限承载力,通过采用实测曲线拟合法分析得到桩侧土阻力的分布和桩端土阻力;用于检测桩身结构完整性,判定桩身缺陷的位置和缺陷程度;用于监测混凝土预制桩和钢桩沉桩过程中桩身应力和锤击能量传递比,为选择沉桩工艺参数和确定桩长提供依据。
检测单桩竖向抗压极限承载力时,应具有同一条件下的动-静试验对比资料和实测经验,并应全部采用实测曲线拟合法。宜用于等截面非嵌岩灌注桩、预制混凝土桩和钢桩的现场检测。
高应变法检测桩应具有代表性,单位工程同一条件下检测单桩竖向抗压极限承载力时,不宜少于5根;对工程地质条件复杂或对施工质量有疑问时,应增加检测数量;当采用高应变法进行沉桩过程监测或为选择沉桩工艺参数时,不应少于3根。
检测仪器设备应包括激振设备、信号采集及分析仪、传感器和贯入度测量仪等。
激振锤宜采用由铸铁或铸钢整体制作的自由落锤,也可采用柴油锤、液压锤,严禁使用由钢板制成的分片组装锤。锤体应材质均匀、形状对称、锤底平整,高径(宽)比不得小于1,宜采用稳固的导向装置。
检测单桩竖向抗压极限承载力时,激振锤的重量不得小于预估单桩极限承载力的1.2%,灌注桩的桩径大于800mm或桩长大于35m时宜适当增加锤重。
07 超声波法
超声波法包括跨孔声波透射法和单孔声波折射法。
声波透射法适用于检测直径不小于800mm的混凝土灌注桩的完整性,评判桩身缺陷的位置、范围和程度;单孔声波折射法适用于辅助评判缺陷的位置、范围和程度。
检测仪器系统应由径向换能器、声波发射、接收放大、数据采集、数据处理、显示及存储等部分组成。
08 钻孔取芯法
钻孔取芯法适用于检测混凝土灌注桩的桩长、桩身混凝土强度、桩底沉淀厚度、桩身缺陷及其位置、桩端岩土性状。