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1、基桩质量检测,1.概述:桩基工程质量问题是直接影响建筑物结构正常使用与安全的重大问题。由于桩的施工有高度的隐蔽性，而影响桩基工程的因素又多，如岩土工程条件、桩土的相互作用、施工技术水平等等，以桩的施工质量具有很多的不确定性因素。为此，加强基桩施工过程中的质量管理和施工后的质量检测，提高基桩质量检测工作的质量和检测评定结果的可靠性，对确保整个桩基工程的质量与安全是至关重要的。,当采用一种方法无法对桩身质量（完整性）做出准确判定时，可同时选用两种或多种方法进行检测，使各种方法能够相互补充、验证，提高检测结果的可靠性，如对大直径灌注桩的完整性检测，可采取低应变法和钻芯法联合的模式；对多节预制桩，接头
2、质量差是常见的缺陷，此时可采用高应变法和低应变法相结合的方式进行检测；对低应变法测试的盲区浅部严重缺陷，可采用开挖验证等等。总之，对设计等级高、地质条件复杂、施工质量变异性大的桩基，或低应变完整性判定可能有技术困难时，提倡采用（静载试验、钻芯或开挖）直接法进行验证。,2 检测抽样规则与抽检数量,2.1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做出反映。受检测成本和检测周期的影响，很难对桩基工程中的所有基桩均进行检测，只能在保证足够安全的前提下抽检（一般不是随机的），对基桩质量进行评定，以查明隐患，确保桩基安全。为此，靠有限抽检数量暴露桩基存在的质量问题时，抽检桩就应具有代表性，
3、其抽样原则如下：,2.1.1施工质量有疑问的桩。如当灌注桩施工过程中出现停电、停水或堵管现象时，可能会影响到混凝土的浇注而出现桩身质量问题； 2.1.2设计方认为重要的桩。主要考虑上部结构作用的要求，选择桩顶荷载大、沉降要求严格的桩作为受检桩，如框架结构中柱下的承台桩、框筒结构筒心部位的桩等等；,2.1.3局部地质条件出现异常的桩。有时因地质勘察不是很全面或勘探孔少，无法对整个建（构）筑物覆盖区的地层条件做出详细描述，桩的施工桩长与地勘不符，如预应力管桩施工时，同一场地、相同的施工工艺收锤时却出现桩长差别较大的现象，此时应选择部分桩长与地勘不符的桩作为受检桩；,2.1.4施工工艺不同的桩。对同
4、一场地的单位工程应尽量选择相同的施工工艺进行桩的施工，除非受地质条件等外界因素限制，如静压预制桩工地，因静压设备尺寸的影响而无法靠近邻近建筑物进行边桩施工，只得改部分边桩桩型为钻孔桩。此时，在选择受检桩时，应将这部分桩考虑在内； 2.1.5承载力验收检测时适量选择完整性检测中判定的类桩，这也是对类桩的验证检测手段。除本款外，其余四类桩均须与委托方、设计、监理及勘察单位进行协商确定。 其次考虑受检桩的随机性，如低应变法检测中将桩号末尾号码相同的桩作为受检桩等等。,2.2.抽样数量,2.2.1完整性检测：规范规定：A）柱下三桩或三桩以下承台抽检桩数不得少于1根，即每个承台下基桩至少有1根被检测到；
5、B）抽检数量不得少于总桩数的20且不少于10根，对设计等级为甲级、地质条件复杂、成桩质量可靠性低的灌注桩，则不得少于总桩数的30且不得少于20根。应该说按设计等级、地质情况和成桩质量可靠性确定灌注桩抽检比例大小是符合惯例且是合理的；,C）对端承型大直径灌注桩，承载力一般设计较高，桩身质量是控制承载力的主要因素，所以对此类桩的桩身完整性检测尤为重要。但低应变法受尺寸效应的影响，对大直径桩的完整性判别存在一定问题，而钻芯法和声波透射法恰好可以满足测试需要，且在完整性判别方面定位更准、可靠性较高，钻芯法还能对桩端持力层情况和沉渣厚度进行判定。,对端承型大直径灌注桩进行钻芯法或声波透射法检测时，除满足
6、A）、B）两款规定外，抽检数量不得少于总桩数的10；D）地下水位以上终孔的人工挖孔桩，因桩端持力层易于人工核验，且桩底沉渣能清除干净，混凝土浇注质量比水下浇注更可靠，所以抽检数量可适当减少，但不应不少于总桩数的10且不应少于10根；单节混凝土预制桩的桩身质量同样有较大保证，因而也适用这条规定；E）对复合地基中类似素混凝土桩的增强体进行检测时，抽检数量可按建筑地基处理技术规范JGJ79-2002中的有关规定进行。,2.2.2承载力检测：A）按照传统的百分比抽样原则，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低限不得少于总桩数的1且不少于3根；当总桩数在50根以内时，不应少于2根。B）对
7、预制桩和满足高应变法适用范围的灌注桩，可采用高应变法进行单桩竖向抗压承载力验收检测。抽检数量为总桩数的5，且不少于5根；,C）对端承型大直径灌注桩，可采用钻芯法测定沉渣厚度，进行桩端持力层的钻芯鉴别（包括动力触探、标贯试验、岩芯抗压强度试验等），对桩的竖向抗压承载力进行可靠估算。规范规定，单位工程钻芯法的抽样数量不应少于总桩数的10且不少于10根 D）桩的竖向抗拔和水平静载试验抽检数量同样按照传统的百分比抽样原则，为总桩数的1且不少于3根。,3 现场验证检测与扩大检测,3.1 验证检测是针对检测中出现的缺乏依据、无法或难于定论的情况所进行的同类方法或不同类方法的核验过程，以做到结果评价的准确和
8、可靠。如对桩身浅部缺陷可采用开挖验证；预制桩桩身或接头存在裂隙时可采用高应变法验证；单孔钻芯检测发现桩身混凝土有质量问题时，宜在同一基桩上增加钻孔验证；对低应变法检测中不能明确完整性类别的桩或类桩，可根据实际情况采用静载试验、钻芯法、高应变法、孔内摄像或开挖等适宜的方法验证检测。,32扩大检测是针对初次抽检发现的基桩承载力不能满足设计要求或完整性检测中、类桩比例较大时所进行的同类方法的再次抽样检测。扩大检测不能盲目进行，应首先会同建设方、设计、施工、监理等有关方分析和判断桩基的整体质量状况，尽可能查明产生质量问题的原因，有问题桩分布规律，分清责任。当无法做出准确判断，为桩基补强或变更设计方案提
9、供可靠依据时，则应进行扩大抽样检测。检测数量宜根据地质条件、桩基设计等级、桩型和施工质量变异性等因素合理确定，并经有关方认可。,4.桩的静载试验,4.1 单桩竖向抗压静载试验：采用接近于竖向抗压桩的实际工作条件的试验方法，确定单桩竖向抗压承载力，是目前公认的检测基桩竖向抗压承载力最直观、最可靠的试验方法。 虽然试验中也能得到与承载力相对应的沉降，但必须指出，静载试验中的沉降量s与建筑（构）物的后期沉降量s是不一样的。,影响单桩竖向抗压静载试验中的桩顶沉降量s的因素主要是桩（包括桩型、桩长、桩径、成桩工艺等）和桩周桩端岩土性状等，而对建（构）筑物的后期沉降量s的影响，除了这些因素外，还有群桩效应
10、、建筑（构）物的结构形式等诸多因素。建（构）筑物的后期沉降量s明显大于单桩竖向抗压静载试验中的桩顶沉降量s。,4.1.1适用范围,1本方法适用于检测单桩竖向抗压承载力；2当埋设有测量桩身应力、应变、桩底反力的传感器或位移杆时，可测定桩的分层侧阻力和端阻力，或桩身截面的位移量。3为设计提供依据的试验桩，应加载至破坏，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。4对工程桩抽样检测时，加载量不应小于设计要求的单桩承载力特征值的2倍。,4.1.2 静载试验目的,静载试验可确定桩的承载力，单桩竖向抗压静载试验确定单桩竖向抗压承载力，单桩竖向抗拔静载试验确定单桩竖向抗拔承载力，单桩水平静载试验
11、确定单桩水平承载力。但不同的情况下静载试验，其目的有所不同，主要有以下几种情况：,4.1.2.1为设计提供依据,规范规定：为设计提供依据的静载试验应加载至破坏，即试验应进行到能判定单桩极限承载力为止。对于以桩身强度控制承载力的端承型桩，可按设计要求的加载量进行试验。检测数量在同一条件下不应少于3根，且不宜少于总桩数的1%；当工程桩总数在50根以内时，不应少于2根。当设计有要求或满足下列条件之一时，施工前应采用静载试验确定单桩竖向抗压承载力特征值：,(1) 设计等级为甲级、乙级的建筑桩基。 (2) 地质条件复杂、施工质量可靠性低的建筑桩基。 (3) 本地区采用的新桩型或新工艺。 4.1.2.2为
12、工程验收提供依据 为工程验收提供依据的静载试验，一般要求最大加载量为单桩承载力特征值的2.0倍。建议最大加载量大于单桩承载力特征值的2.0倍，以保证足够的安全储备。,4.1.2.3 验证检测 针对其他检测结果，如钻芯法或声波透射法检测发现桩身质量有问题，或对高应变承载力试验结果有疑问，需要采用静载试验进行验证检测，判定桩的竖向抗压承载力是否满足设计要求。有关验证试验在规范各章节中有比较明确的规定。验证检测在规范中：,3.4.1 当出现本规范8.4.5 对于嵌岩桩，桩底时域反射信号为单一反射波且与锤击脉冲信号同向时，应采取其他方法核验桩端嵌岩情况。 8.4.6 出现下列情况之一，桩身完整性判定宜
13、结合其他检测方法进行： 1 实测信号复杂，无规律，无法对其进行准确评价。 2 桩身截面渐变或多变，且变化幅度较大的混凝土灌注桩。第8.4.58.4.6 条和9.4.7 以下四种情况应采用静载法进一步验证：,1 桩身存在缺陷，无法判定桩的竖向承载力。 2 桩身缺陷对水平承载力有影响。 3 单击贯入度大，桩底同向反射强烈且反射峰较宽，侧阻力波、端阻力波反射弱，即波形表现出竖向承载性状明显与勘察报告中的地质条件不符合。 4 嵌岩桩桩底同向反射强烈，且在时间2L/c后无明显端阻力反射；也可采用钻芯法核验。第9.4.7条中所列情况时，应进行验证检测。验证方法宜采用单桩竖向抗压静载试验；对于嵌岩灌注桩，可
14、采用钻芯法验证。,3.4.2 桩身浅部缺陷可采用开挖验证。 3.4.3 桩身或接头存在裂隙的预制桩可采用高应变法验证。 3.4.4 单孔钻芯检测发现桩身混凝土质量问题时，宜在同一基桩增加钻孔验证。 3.4.5 对低应变法检测中不能明确完整性类别的桩或类桩，可根据实际情况采用静载法、钻芯法、高应变法、开挖等适宜的方法验证检测。,4.1.3 试验方法 我国建筑工程中惯用的静载试验方法是维持荷载法。在国内外，尚有循环加载、卸荷法、等变形速率法、终级荷载长时间维持法等试验方法。维持荷载法又可分为慢速维持荷载法和快速维持荷载法。 4.1.4 桩侧和桩端阻力测试 当埋设有测量桩身应力、应变、桩底反力的传感
15、器或位移杆时，可测定桩周土分层侧阻力和桩端土端阻力或桩身截面的位移量。由于试验成本较高，主要用于大型、重点工程指导设计和进行科研试验。该测试手段的采用有一定的局限性。,4.1.5 单桩竖向抗压极限承载力,单桩竖向抗压极限承载力指单桩在竖向荷载作用下到达破坏状态前或出现不适于继续承载的变形时所对应的最大荷载。它取决于土对桩的支承阻力和桩身结构强度，一般由土对桩的支承阻力控制，对于端承桩、超长桩和桩身质量有缺陷的桩，可能由桩身结构强度控制。即单桩竖向极限承载力包含两层涵义：一是桩身结构极限承载力，二是支承桩侧桩端地基土的极限承载力。,单桩竖向静载试验是确定单桩竖向极限承载力的最可靠方法，也是宏观评
16、价桩的变形和破坏性状的依据。静载试验所得荷载-沉降（Q-s）曲线的型态随桩侧和桩端土层的分布与性质、成桩工艺、桩的形状和尺寸（桩径、桩长及其比值）、应力历史等诸多因素而变化。,Q-s曲线是桩土体系的荷载传递、侧阻和端阻的发挥性状的综合反应。由于桩侧阻力一般先于桩端阻力发挥，因此Q-s曲线的前段主要受侧阻力制约，而后段则主要受端阻力制约。但是对于下列情况则例外：,(1) 超长桩（L/D100），Q-s全程受侧阻性状制约； (2) 短桩（L/D10）和支承于较硬持力层上的短至中长（L/D25）扩底桩，Q-s前段同时受侧阻和端阻性状的制约； (3) 支承于岩层上的短桩，Q-s全程受端阻及嵌岩阻力制约。,4.1.6 常见的Q-s曲线形态,单桩Q-s曲线与只受基底土性状制约的平板载荷试验不同，它是总侧阻Qs、总端阻Qp随沉降发挥过程的综合反映，因此，许多情况下不出现初始线性变形段，端阻力的破坏模式与特征也难以由Q-s明确反映出来。 一条典型的缓变型Q-s曲线（如图4-1）应具有以下四个特征：,
