建筑基桩检测技术规范条文说明.doc
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1、建筑基桩检测技术规范条文说明 修订说明建筑基桩检测技术规范JGJ 106201,经住房和城乡建设部201年月日以第公告批准、发布。本规范是在建筑基桩检测技术规范JGJ 1062003的基础上修订而成的。上一版的主编单位是中国建筑科学研究院,参编单位是广东省建筑科学研究院、上海港湾工程设计研究院、冶金工业工程质量监督总站检测中心、中国科学院武汉岩土力学研究所、深圳市勘察研究院、辽宁省建设科学研究院、河南省建筑工程质量检验测试中心站、福建省建筑科学研究院、上海市建筑科学研究院。主要起草人为陈凡、徐天平、朱光裕、钟冬波、刘明贵、刘金砺、叶万灵、滕延京、李大展、刘艳玲、关立军、李荣强、王敏权、陈久照、
2、赵海生、柳春、季沧江。本次修订的主要技术内容是:1. 原规范的10条强制性条文修订减少为4条;2. 取消了原规范对检测机构和人员的要求;3. 基桩检测方法选择原则及抽检数量的规定;4. 大吨位堆载时支墩边与基准桩中心距离的要求;5. 桩底持力层岩土性状评价时截取岩芯数量的要求;6. 钻芯法判定桩身完整性的一桩多钻芯孔关联性判据,桩身混凝土强度对桩身完整性分类的影响;7. 对低应变法检测结果判定时易出现误判情况进行识别的要求;8. 长桩提前卸载对高应变法桩身完整性系数计算的影响;9. 声测管埋设的要求;10. 声波透射法现场自动检测及其仪器的相关要求;11. 声波透射法的声速异常判断临界值的确定
3、方法;12. 声波透射法多测线、多剖面的空间关联性判据。本规范修订过程中,编制组对我国基桩检测现状进行了调查研究,总结了建筑基桩检测技术规范JGJ 1062003实施以来的实践经验、出现的问题,同时参考了国外的先进检测技术、方法标准,通过调研、征求意见,对增加和修订的内容进行反复讨论、分析、论证,开展专题研究和工程实例验证等工作,为本次规范修订提供了依据。为便于广大工程检测、设计、施工、监理、科研、学校等单位有关人员在使用本规范时能正确理解和执行条文规定,建筑基桩检测技术规范编制组按章、节、条顺序编制了本规范的条文说明。对条文规定的目的、依据以及执行中需注意的有关事项进行了说明,还着重对强制性
4、条文的强制性理由做了解释。但是,本条文说明不具备与规范正文同等的法律效力,仅供使用者作为理解和把握规范规定的参考。目 次1 总则 662 术语和符号 682.1 术语683 基本规定 703.1 一般规定703.2 检测工作程序 723.3 检测方法选择和检测数量743.4 验证与扩大检测 773.5 检测结果评价和检测报告784 单桩竖向抗压静载试验 804.1 一般规定804.2 设备仪器及其安装 804.3 现场检测824.4 检测数据的分析与判定845 单桩竖向抗拔静载试验 865.1 一般规定 865.2 设备仪器及其安装 865.3 现场检测 875.4 检测数据的分析与判定 88
5、6 单桩水平静载试验 896.1 一般规定896.2 设备仪器及其安装 896.3 现场检测 896.4 检测数据的分析与判定 907 钻芯法 927.1 一般规定927.2 设备 927.3 现场检测937.4 芯样试件截取与加工 947.5 芯样试件抗压强度试验 967.6 检测数据的分析与判定 978 低应变法 1008.1 一般规定1008.2 仪器设备1018.3 现场检测1028.4 检测数据的分析与判定 1059 高应变法 1129.1 一般规定1129.2 仪器设备 1129.3 现场检测1159.4 检测数据的分析与判定 11810 声波透射法 12510.1 一般规定 12
6、510.2 仪器设备 12510.3 声测管埋设 12610.4 现场检测 12610.5 检测数据的分析与判定 129附录A 桩身内力测试1341 总 则1.0.1 桩基础是国内应用最为广泛的一种基础形式,其工程质量涉及到上部结构的安全。我国年用桩量逾千万根,施工单位数量庞大且技术水平参差不齐,面对如此之大的用桩量,确保质量一直备受建设各方的高度关注。我国地质条件复杂多样,桩基工程技术的地域应用和发展水平不平衡。桩基工程质量除受岩土工程条件、基础与结构设计、桩土相互作用、施工工艺以及专业水平和经验等关联因素影响外,还具有施工隐蔽性高、更容易存在质量隐患的特点,发现质量问题难,出现事故处理更难
7、。因此,设计规范、施工验收规范将桩的承载力和桩身结构完整性的检测均列为强制性要求,可见检测方法及其评价结果的正确与否直接关系上部结构的正常使用与安全。2003版规范较好地解决了各种基桩检测方法的技术能力定位、方法合理选择搭配、结果评价等问题,使基桩检测方法、数量选择、检测操作和结果评价在建工行业内得到了统一,对保证桩基工程质量提供了有力的支持。2003版规范实施以来,基桩的检测方法及其分析技术也在不断进步,工程桩检测的理论与实践经验也得到了丰富与积累。近十年来随着桩基技术和建设规模的快速发展,全国各地超高层、大跨结构普遍使用超大荷载基桩,单项工程出现了几千甚至上万根基桩用量,这些对基桩质量检测
8、工作如何做到安全且适用提出了新的要求。因此,规范基桩检测工作,总结经验,提高基桩检测工作的质量,对促进基桩检测技术的健康发展将起到积极作用。1.0.2 本规范适用于建工行业建筑和市政桥梁桩基工程的试验与检测。具体分为施工前为设计提供依据的试验桩检测和施工后为验收提供依据的工程桩检测,重点放在后者,主要检测参数为基桩的承载力和桩身完整性。本规范所指的基桩是混凝土灌注桩、混凝土预制桩(包括预应力管桩)和钢桩。基桩的承载力和桩身完整性检测是基桩质量检测中的两项重要内容,除此之外,质量检测的其他内容与要求已在相关的设计和施工质量验收规范中作了明确规定。本规范的适用范围是根据现行国家标准建筑地基基础设计
9、规范GB 50007和建筑地基基础工程施工质量验收规范GB 50202的有关规定制定的,水利、交通、铁路等工程的基桩检测可参照使用。此外,对于支护桩以及复合地基增强体设计强度等级不小于C15的高粘结强度桩(水泥粉煤灰碎石桩),其桩身完整性检测的原理、方法与本规范基桩的桩身完整性检测无异,同样可参照本规范执行。1.0.3 本条是本规范编制的基本原则。桩基工程的安全与单桩本身的质量直接相关,而地基条件、设计条件(桩的承载性状、桩的使用功能、桩型、基础和上部结构的型式等)和施工因素(成桩工艺、施工过程的质量控制、施工质量的均匀性、施工方法的可靠性等)不仅对单桩质量而且对整个桩基的正常使用均有影响。另
10、外,检测得到的数据和信号也包含了诸如地基条件、桩身材料、不同桩型及其成桩可靠性、桩的休止时间等设计和施工因素的作用和影响,这些也直接决定了与检测方法相应的检测结果判定是否可靠,及所选择的受检桩是否具有代表性等。如果基桩检测及其结果判定时抛开这些影响因素,就会造成不必要的浪费或隐患。同时,由于各种检测方法在可靠性或经济性方面存在不同程度的局限性,多种方法配合时又具有一定的灵活性。因此,应根据检测目的、检测方法的适用范围和特点,考虑上述各种因素合理选择检测方法,使各种检测方法尽量能互为补充或验证,实现各种方法合理搭配、优势互补,即在达到“正确评价”目的的同时,又要体现经济合理性。1.0.4 由于基
11、桩检测工作需在工地现场开展,因此基桩检测不仅应满足国家现行有关标准的技术性要求,显然还应符合工地安全生产、防护、环保等有关标准的规定。2 术语和符号2.1 术 语2.1.2 桩身完整性是一个综合定性指标,而非严格的定量指标。其类别是按缺陷对桩身结构承载力的影响程度划分的。这里有三点需要说明:1 连续性包涵了桩长不够的情况。因动测法只能估算桩长,桩长明显偏短时,给出断桩的结论是正常的。而钻芯法则不同,可准确测定桩长。2 作为完整性定性指标之一的桩身截面尺寸,由于定义为“相对变化”,所以先要确定一个相对衡量尺度。但检测时,桩径是否减小可能会比照以下条件之一:1) 按设计桩径;2) 根据设计桩径,并
12、针对不同成桩工艺的桩型按施工验收规范考虑桩径的允许负偏差; 3) 考虑充盈系数后的平均施工桩径。所以,灌注桩是否缩颈必需有一个参考基准。过去,在动测法检测并采用开挖验证时,说明动测结论与开挖验证结果是否符合通常是按第一种条件。但严格地讲,应按施工验收规范,即第二个条件才是合理的,但因为动测法不能对缩颈严格定量,于是才定义为“相对变化”。3 桩身结构承载力与混凝土强度有关,设计上根据混凝土强度等级验算桩身结构承载力是否满足设计荷载的要求。按本条的定义和表3.5.1描述,桩身完整性是与桩身结构承载力相关的非定量指标,限于检测技术水平,本规范中的完整性检测方法(除钻芯法可通过混凝土芯样抗压试验给出实
13、体强度外)显然不能给出混凝土抗压强度的具体数值。虽然完整性检测结果无法给出混凝土强度的具体数值,但显而易见:桩身存在密实性类缺陷将降低混凝土强度,桩身缩颈会减少桩身有效承载断面等,这些都影响桩身结构承载力,而对结构承载力的影响程度是借助对桩身完整性的感观、经验判断得到的,没有具体量化值。另外,灌注桩桩身混凝土强度作为桩基工程验收的主控项目,以28d标养或同条件试块抗压强度值为依据已是惯例。相对而言,钻芯法在工程桩验收的完整性检测中应用较少。2.1.3 桩身缺陷有三个指标,即位置、类型(性质)和程度。高、低应变动测时,不论缺陷的类型如何,其综合表现均为桩的阻抗变小,即完整性动力检测中分析的仅是阻
14、抗变化,阻抗的变小可能是任何一种或多种缺陷类型及其程度大小的表现。因此,仅根据阻抗的变小不能判断缺陷的具体类型,如有必要,应结合地质资料、桩型、成桩工艺和施工记录等进行综合判断。对于扩径而表现出的阻抗变大,应在分析判定时予以说明,不应作为缺陷考虑。2.1.62.1.7 基桩动力检测方法按动荷载作用产生的桩顶位移和桩身应变大小可分为高应变法和低应变法。前者的桩顶位移量与竖向抗压静载试验接近,桩周岩土全部或大部进入塑性变形状态,桩身应变量通常在0.11.0范围内;后者桩-土系统变形完全在弹性范围内,桩身应变量一般小于0.01。对于普通钢桩,桩身应变超过1.0已接近钢材屈服台阶所对应的变形;对于混凝
15、土桩,视混凝土强度等级的不同,其出现明显塑性变形对应的应变量小于0.51.0。3 基 本 规 定3.1 一 般 规 定3.1.1 桩基工程一般按勘察、设计、施工、验收四个阶段进行,基桩试验和检测工作多数情况下分别放在设计和验收两阶段,即施工前和施工后。大多数桩基工程的试验和检测工作确是在这两个阶段展开的,但对桩数较多、施工周期较长的大型桩基工程,验收检测应尽早在施工过程中穿插进行,而且这种做法应大力提倡。 本条强调检测方法合理选择搭配,目的是提高检测结果的可靠性和检测过程的可操作性,也是1.0.3条的原则体现。表3.1.1所列7种方法是基桩检测中最常用的检测方法。对于冲钻孔、挖孔和沉管灌注桩以
16、及预制桩等桩型,可采用其中多种甚至全部方法进行检测;但对异型桩、组合型桩,表3.1.1中的部分方法就不能完全适用(如高、低应变动测法)。因此在具体选择检测方法时,应根据检测目的、内容和要求,结合各检测方法的适用范围和检测能力,考虑设计、地基条件、施工因素和工程重要性等情况确定,不允许超适用范围滥用。同时也要兼顾实施中的经济合理性,即在满足正确评价的前提下,做到快速经济。工程桩承载力验收检测方法,应根据基桩实际受力状态和设计要求合理选择。以竖向承压为主的基桩通常采用竖向抗压静载试验,对符合一定条件和方法适用范围的工程,考虑到高应变法快速、经济和检测桩数覆盖面较大的特点,也可选用高应变法作为补充检
17、测。例如条件相同、预制桩量大的桩基工程中,一部分桩可选用静载法检测,而另一部分可用高应变法检测,前者应作为后者的验证对比资料。对不具备条件进行静载试验的端承型大直径灌注桩,可采用钻芯法检查桩端持力层情况,也可采用深层载荷板试验进行核验。对专门承受竖向抗拔荷载或水平荷载的桩基,则应选用竖向抗拔静载试验方法或水平静载试验方法。桩身完整性检测方法有低应变法、声波透射法、高应变法和钻芯法,除中小直径灌注桩外,大直径灌注桩一般同时选用两种或多种的方法检测,使各种方法能相互补充印证,优势互补。另外,对设计等级高、地基条件复杂、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,提倡采用直接法(静载
18、试验、钻芯和开挖,管桩可采用孔内摄像)进行验证。3.1.2 施工前进行试验桩检测并确定单桩极限承载力,目的是为设计单位选定桩型和桩端持力层、掌握桩侧桩端阻力分布并确定基桩承载力提供依据,同时也为施工单位在新的地基条件下设定并调整施工工艺参数进行必要的验证。对设计等级高且缺乏地区经验的工程,为获得既经济又可靠的设计施工参数,减少盲目性,前期试桩尤为重要。本条规定的第13款条件,与现行国家标准建筑地基基础设计规范GB 50007、现行行业标准建筑桩基技术规范JGJ 94的原则一致。考虑到桩基础选型、成桩工艺选择与地基条件、桩型和工法的成熟性密切相关,为在推广应用新桩型或新工艺过程中不断积累经验,使
19、其能达到预期的质量和效益目标,规定本地区采用新桩型或新工艺也应在施工前进行试桩。通常为设计提供依据的试验桩静载试验往往应加载至极限破坏状态,但受设备条件和反力提供方式的限制,试验可能做不到破坏状态,为安全起见,此时的单桩极限承载力取试验时最大加载值,但前提是应符合设计的预期要求。3.1.3 工程桩的承载力和桩身完整性(或桩身质量)是国家标准建筑地基基础工程施工质量验收规范GB 50202-2002桩基验收中的主控项目,也是现行国家标准建筑地基基础设计规范GB 50007和现行行业标准建筑桩基技术规范JGJ 94以强制性条文形式规定的必检项目。因工程桩的预期使用功能要通过单桩承载力实现,完整性检
20、测的目的是发现某些可能影响单桩承载力的缺陷,最终仍是为减少安全隐患、可靠判定工程桩承载力服务。所以,基桩质量检测时,承载力和完整性两项内容密不可分,往往是通过低应变完整性普查,找出基桩施工质量问题并得到对整体施工质量的大致估计,而工程桩承载力是否满足设计要求则需通过有代表性的单桩承载力检验来实现。3.1.4 鉴于目前对施工过程中的检测重视不够,本条强调了施工过程中的检测,以便加强施工过程的质量控制,做到信息化施工。如:冲钻孔灌注桩施工中应提倡或明确规定采用一些成熟的技术和常规的方法进行孔径、孔斜、孔深、沉渣厚度和桩端岩性鉴别等项目的检验;对于打入式预制桩,提倡沉桩过程中的高应变监测等。桩基施工
21、过程中可能出现以下情况:设计变更、局部地基条件与勘察报告不符、工程桩施工工艺与施工前为设计提供依据的试验桩不同、原材料发生变化、施工单位更换等,都可能造成质量隐患。除施工前为设计提供依据的检测外,仅在施工后进行验收检测,即使发现质量问题,也只是事后补救,造成不必要的浪费。因此,基桩检测除在施工前和施工后进行外,尚应加强桩基施工过程中的检测,以便及时发现并解决问题,做到防患于未然,提高效益。3.1.5 基桩现场检测除应执行本规范的规定外,还应遵守国家有关安全生产的规定。3.2 检测工作程序3.2.1 框图3.2.1是检测机构应遵循的检测工作程序。实际执行检测程序中,由于不可预知的原因,如委托要求
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