【正文】 芯樣試件抗壓強(qiáng)度試驗(yàn) 檢測數(shù)據(jù)分析與判定 8 低應(yīng)變法檢測 適用范圍 儀器設(shè)備 現(xiàn)場檢測 檢測數(shù)據(jù)分析與判定 9 高應(yīng)變法檢測 適用范圍 儀器設(shè)備 現(xiàn)場檢測 檢測數(shù)據(jù)分析與判定 10 波透射法檢測 適用范圍 儀器設(shè)備 現(xiàn)場檢測 檢測數(shù)據(jù)分析與判定 4 1 總 則 1. 工業(yè)與民用建筑中的質(zhì)量問題和重大質(zhì)量事故多與基礎(chǔ)工程質(zhì)量有關(guān)，其中有不少是由于樁基工程的質(zhì)量問題，而直接危及了整個(gè)主體結(jié)構(gòu)的正常使用與安全。規(guī)范的 適 5 用范圍是根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》和《建筑地基基礎(chǔ)施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定制定的，交通、鐵路、港口等工程的基樁檢測可參照使用。 一個(gè) 好的檢測方法，既要做到技術(shù)先進(jìn)，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠，又要做到快速經(jīng)濟(jì) 且在較高的置信水平下對整體做出正確評價(jià)。有時(shí)檢測方案還需要與委托方或設(shè)計(jì)方共同研究制定 。 樁在設(shè) 置過程中不可避免的對樁周土造成擾動(dòng)，引起土體強(qiáng)度降低，從而造成樁的承載力降低。 通常，因初次抽樣檢測數(shù)量有限，當(dāng)抽樣檢測中發(fā)現(xiàn)承載力不滿足設(shè)計(jì)要求或Ⅲ 、Ⅳ類樁比例較大時(shí)，為了準(zhǔn)確查明樁基整體的質(zhì)量情況，應(yīng)擴(kuò)大檢測。同樣，混凝土預(yù)制樁由于工廠化生產(chǎn)，樁身質(zhì)量較有保證，缺陷類型遠(yuǎn)不如灌注樁復(fù)雜，主要是樁身開裂和接頭質(zhì)量；此外，在無可靠驗(yàn)證對比資料和經(jīng)驗(yàn)時(shí)，低應(yīng)變法對不同形式的接頭質(zhì)量判定尺度較難掌握。如終孔后混凝土灌注前的樁端持力層鑒別、深層平板載荷試 驗(yàn)，混凝土灌注后的鉆芯法沉渣厚度測定、樁端持力層鉆芯鑒別（包括標(biāo)貫試驗(yàn)、巖芯試件抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)），有條件時(shí)可預(yù)埋荷載箱進(jìn)行樁端載荷試驗(yàn)等。若評價(jià)依據(jù)不充分，應(yīng)增加抽檢數(shù)量。因此，持有建設(shè)部或省級工程樁動(dòng)測資質(zhì)證書的單位，還需要該單位的檢測人員持有經(jīng)考核合格后頒發(fā)的上崗證書。 4. 在試樁加卸載過程中，荷 載將通過錨樁（地錨）、壓重平臺(tái)支墩傳至試樁、基準(zhǔn)樁周圍地基土并使之變形，隨著試樁、錨樁和壓重平臺(tái)支墩三者間相互距離縮小，土體變形對試樁產(chǎn)生的附加應(yīng)力和使基準(zhǔn)樁產(chǎn)生變位的影響加劇。 表 41 穩(wěn)定時(shí)的沉降量 sw和 1h 時(shí)的沉降量 s1h的對比 荷載點(diǎn) sw 與 s1h 之差 （ mm） s1h∕ sw（ %） 幅度 平均 幅度 平均 極 限荷載 ～ 71～ 96 86 1∕ 2 極限荷載 ～ 95～ 100 98 關(guān)于快慢速法極限承載力比較，根據(jù)上海市統(tǒng)計(jì)的 71 根試驗(yàn)樁資料 (樁端在粘性土中 47 根，在砂土中 24 根 )，這些對比是在同一根樁或樁土條件相同的相鄰樁上進(jìn)行的，得出的結(jié)果見表 42。 本條規(guī)定了檢測報(bào)告中必須包含的一些內(nèi)容。 2 強(qiáng)調(diào)對抗拔試驗(yàn)的鉆孔灌注樁在澆注混凝土前進(jìn)行成孔檢測，目的是查明樁身有無明顯孔徑現(xiàn)象或出現(xiàn)擴(kuò)大頭樁，因此類樁的抗拔承載力缺乏代表性。 樁的抗彎能力取決于樁和土的力學(xué)性能、樁的自由長度、抗彎剛度、樁寬、樁頂約束等因素。 對中長樁而言，承受水平承載力的樁的破壞特征是樁身強(qiáng)度的破壞，即樁身發(fā)生折斷，此時(shí)試驗(yàn)自然終止。 目前鉆芯取樣方法分三大類：鋼粒鉆進(jìn)、硬質(zhì)合金鉆進(jìn)和金剛石鉆進(jìn)。 樁頂面與鉆機(jī)塔座距離大于 2m 時(shí)，宜安裝孔口管。 對持力層的描述包括持力層鉆進(jìn)深度，巖土名稱 、芯樣顏色、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、裂隙發(fā)育程度、堅(jiān)硬及風(fēng)化程度，以及取樣編號(hào)和取樣位置，或標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)位置和結(jié)果。 7. 當(dāng)出現(xiàn)試件強(qiáng)度值無效、不參與統(tǒng)計(jì)計(jì)算時(shí)，應(yīng)重新截取芯樣試件進(jìn)行抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，條件不具備時(shí)，可將另外兩個(gè)強(qiáng)度的平均值作為該組混凝土芯樣試件抗壓強(qiáng)度值。 3 芯樣任一段松散、夾泥、嚴(yán)重離析或分層，鉆進(jìn)困難或無法鉆進(jìn)，則判定基樁的混凝土質(zhì)量不滿足設(shè)計(jì)要求；若僅在一個(gè)孔中出現(xiàn)前述缺陷，而在其他孔同身度部位未出現(xiàn)，為確保質(zhì)量，仍應(yīng)進(jìn)行工程處理。因此，對缺陷類型進(jìn)行判定，應(yīng)結(jié)合地質(zhì)、施工情況綜合分析，或采取鉆芯、聲透等其他方法。例如固有頻率為 20Hz 時(shí)，幅頻線性范圍（誤差 177。 因此，樁長參數(shù)的設(shè)定應(yīng)為實(shí)際施工樁長或測點(diǎn)至樁底的距離。波速除與樁身混凝土強(qiáng)度有關(guān)外，還與混凝土的骨料品種、粒徑級配、密度、水灰比、成樁工藝（導(dǎo)管灌注、振搗、離心）等因素有關(guān)。 對測試信號(hào)無樁底反射且樁身無缺陷或有輕微缺陷反射這種信號(hào)特征，表 沒有列出類別劃分。 這一現(xiàn)象一旦被可靠 的 施工資料或其他檢測方法證實(shí)，受檢樁的樁身完整性類別應(yīng)劃分為 Ⅳ 類；否則應(yīng)采取其他檢測方法進(jìn)一步檢測受檢 35 樁的樁長。 因此，在分析測試信號(hào)應(yīng)仔細(xì)分清哪些是缺陷波或缺陷諧振峰特征，哪些是因樁身構(gòu)造、施工工藝、土層影響造成的類似缺陷信號(hào)特征。 8. 樁徑增大時(shí)，樁截面各部位 的運(yùn)動(dòng) 不均勻性也會(huì)增加，樁淺部的阻抗變化往往表現(xiàn)出明顯的方向性，故應(yīng)增加檢測點(diǎn)數(shù)量，使檢測結(jié)果能全面反映 樁身結(jié)構(gòu)完整性情況。 當(dāng)樁頭與承臺(tái)或墊層相連時(shí)，相當(dāng)于樁頭處存在很大的截面阻抗變化，對測試信號(hào) 產(chǎn)生影響。事實(shí)上，對加速度信號(hào)的積分相當(dāng)于低通濾波，這種濾波作用對尖峰毛刺特別明顯。 本方法的理論依據(jù)是建立在一維線彈性桿件模型基礎(chǔ)上，因此受檢樁的長細(xì)比、激勵(lì)脈沖有效高頻分量的波長與樁的橫向尺寸之比均宜大于 5，設(shè)計(jì)樁身截面宜基本均勻。因此，對于鉆芯法，完整性分類尚應(yīng)結(jié)合芯樣強(qiáng)度值綜合判定。 26 7. 5 芯樣試件抗壓強(qiáng)度試驗(yàn) 7. 根據(jù)樁的工作環(huán)境狀態(tài)，試件宜在 20177。當(dāng)有爭議時(shí)，可進(jìn)行鉆孔測斜，以判斷 是受檢樁傾斜超過規(guī)范要求還是鉆芯孔傾斜超過規(guī)定要求?！督ㄖ鼗A(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB50007 規(guī)定：嵌巖灌注樁按端承樁設(shè)計(jì)，樁端以下三倍樁徑范圍內(nèi)無軟弱夾層、斷裂破碎帶和洞隙分布。鉆芯法檢測的主要目的有四個(gè)： 1 檢測樁身混凝土質(zhì)量情況，如樁身混凝土膠結(jié)狀況、有無氣孔、離析、松散或斷樁等，樁身混凝土強(qiáng)度是否符合設(shè)計(jì)要求； 2 樁底沉渣是否符合設(shè)計(jì)或規(guī)范的要求； 3 樁底持力層的巖土性狀（強(qiáng)度）和厚度是否符合設(shè)計(jì)或規(guī)范要求； 4 施工記錄樁長是否真實(shí)。該方法適用于恒定荷載的作用，也適用于小位移情況下的循環(huán)荷載的作用，具有簡單、適用、測試值穩(wěn)定的特點(diǎn)。 當(dāng)出現(xiàn)這種情況時(shí)，一般宜按最大荷載或按上拔量控制值作為極限荷載，不能輕易外推。 2 在采用天然地基提供支座反力時(shí)，抗拔試驗(yàn)加載就相當(dāng)于給支座處地面加載。在 JGJ94－ 94 規(guī)范中，當(dāng) sx＞ 時(shí)，采用了極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值折減系數(shù)修正的方法，實(shí)際操作中對樁數(shù)≥ 4 根時(shí)，折減系數(shù)的計(jì)算比較繁瑣，且靜載檢測本身是通過小樣本來推斷總體，樣本容量愈小，可靠度愈低，而影響單樁承載力的因素又復(fù)雜多變?？焖俜ㄓ捎诿恳患壓奢d維持時(shí)間短 (1h)， 16 各級荷載下的樁頂沉降相對慢速法要小一些，但相差不大。 4. 沉降測定平面應(yīng)在千斤頂?shù)鬃袎喊逡韵碌臉渡砦恢茫床坏迷诔袎喊迳匣蚯Ы镯斏显O(shè)置沉降觀測點(diǎn)，避免因承壓板變形導(dǎo)致沉降觀測數(shù)據(jù)失實(shí)。 3. 6 檢測機(jī)構(gòu)和檢測人員 3. 目前，我國建工行業(yè)的基樁檢測機(jī)構(gòu)只有經(jīng)省級以上建設(shè)行政主管部門檢測資質(zhì)認(rèn)可和計(jì)量行政主管部門的計(jì)量認(rèn)證后，才能合法地進(jìn)入檢測市場開展相應(yīng)的檢測業(yè) 務(wù)。綜合判定能力對檢測人員極為重要。 3. 端承型大直徑樁、事實(shí)上對所有高承載力的樁，往往不允許任何一根樁承載力失效，否則后果不堪設(shè)想。 3. “每根柱下承臺(tái)抽檢樁數(shù)不得少于 1 根”的規(guī)定涵蓋了單樁單柱應(yīng)全數(shù)檢測之意。用不正確的測試數(shù)據(jù)進(jìn)行分析得出的結(jié)果必然是不正確的。鉆芯法測試的內(nèi)容之一即是樁身混凝土強(qiáng)度，顯然受檢樁應(yīng)達(dá)到 28d 齡期。 3. 根據(jù) 條的要求及基樁檢測工作的特殊性，本條對調(diào)查階段工作提出了 8 具體要求。 ～ 基樁動(dòng)力檢測方法按動(dòng)荷載作用產(chǎn)生的樁身應(yīng)變量級可分為高應(yīng)變法和低應(yīng)變法。目前，國內(nèi)有關(guān)基樁檢測的標(biāo)準(zhǔn)雖已形成初步系列，但這些標(biāo)準(zhǔn)只針對某一類檢測方法單獨(dú)制定，而基樁檢測通常是直接法與半直接法配合，多種方法并用，當(dāng)需要對整個(gè)樁基質(zhì)量做出評定時(shí)，單獨(dú)的方法無法覆蓋，各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)（包括地方標(biāo)準(zhǔn)）并用時(shí)又出現(xiàn)主次不分或不一致。因此，基樁檢測工作是整個(gè)樁基工程中不可缺少的重要環(huán)節(jié)，只有提高基樁檢測工作的質(zhì)量和檢測評定結(jié)果的可靠性，才能真正做到確保樁基工程質(zhì)量與安全。因此，在基樁檢測 時(shí) 應(yīng)綜合考慮地質(zhì)、設(shè)計(jì)、施工等因素的影響，本著“技術(shù)先進(jìn)、安全適用、經(jīng)濟(jì)合理、正確評價(jià)”的原則，對基樁質(zhì)量進(jìn)行檢測與評價(jià)。樁基施工 過程中可能出現(xiàn)以下情況：設(shè)計(jì)變更、地質(zhì)條件與勘察不符、工程樁施工參數(shù)與施工前為設(shè)計(jì)提供依據(jù)的試驗(yàn)樁不同、樁身材料強(qiáng)度有疑問、施工單位發(fā)生變化等，都可能造成質(zhì)量隱患。 3. 本條是針對樁身材料為混凝土?xí)r的 強(qiáng)度特性以 及土的擾動(dòng)特性， 結(jié)合各檢測方法的檢測內(nèi)容及其特點(diǎn)而制定的。除非在特定的土質(zhì)條件和施工工 藝下積累大量的對比數(shù)據(jù)，否則很難得到承載力的時(shí)間效應(yīng)關(guān)系。另外，如果施工時(shí)樁參數(shù)發(fā)生了較大變動(dòng)或施工工藝發(fā)生了變化，應(yīng)重新進(jìn)行試樁。有時(shí)施工前雖做過靜載試驗(yàn)并以此作為 11 設(shè)計(jì)依據(jù)，但因試驗(yàn) 樁數(shù)量 畢竟 有限，擠土效應(yīng)并未充分顯現(xiàn)，施工后的基樁承載力與施工前的試樁結(jié)果相差甚遠(yuǎn)，對此應(yīng)給予足夠的重視。 12 3. 5 檢測結(jié)果評價(jià)和檢測報(bào)告 3. 本條所指的單樁承載力檢測結(jié)果評價(jià)，是根據(jù)同一條件下或一個(gè)單位工程內(nèi)所有單樁承載力檢測評定結(jié)果，經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析得到的。顯然，倘要使工程基樁的整體評價(jià)（推斷）有很高的置信度，勢必要打破過去沿襲下來的“抽檢 1%且不少于 3 根 ”的做法，從而大幅度增加靜載試樁數(shù)量，造成不經(jīng)濟(jì)。在對工程樁抽樣驗(yàn)收檢測時(shí)，規(guī)定了加載量不應(yīng)小于單樁承載力特征值的 倍，以保證足夠的安全儲(chǔ)備。 4. 本條主要是考慮在實(shí)際工程樁檢測中因錨樁質(zhì)量問題而導(dǎo)致試樁中途停頓的情況時(shí)有發(fā)生，為此規(guī)定了在試樁前對灌注樁及有接頭的混凝土預(yù)制樁進(jìn)行完整性檢測，確定其能否作錨樁使用。在樁頂沉降達(dá)到 40mm 時(shí)，樁 17 端阻力一般不能發(fā)揮，因此，放寬樁頂總沉降量控制標(biāo)準(zhǔn)是合理的。 當(dāng)為設(shè) 計(jì)提供依據(jù)時(shí)，用加載到能判別單樁抗拔極限承載力為止，或加載到樁身材料強(qiáng)度控制值。 本條規(guī)定出現(xiàn)所列四種情況之一時(shí)，可終 止荷載。 儀 器 設(shè) 備 水平力作用點(diǎn)位置應(yīng)盡量使樁的自由長度和樁周土的實(shí)際情況保持一致，以便將試驗(yàn)成果根據(jù)實(shí)際樁頂?shù)募s束予以修正，以得到工程樁的水平承載力。原《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》對中長樁的 yv的變化給出了具體數(shù)值（見表 6），因此，在按式（ ）計(jì)算 m值時(shí)，應(yīng)先試算值，以確定 h? 是否大于或等于 ，若在 到 ，應(yīng)調(diào)整 yv 值重新計(jì)算 m 值（有些行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)視為不適用）。樁較長時(shí) ，應(yīng)使用扶正穩(wěn)定器確保鉆芯孔的垂直度。 3 提放鉆具時(shí)，鉆頭不得在地下拖拉；下鉆時(shí)金剛石鉆頭不得碰撞孔口 或孔口管上；發(fā)生墩鉆或跑鉆事故，必須提鉆檢查鉆頭，不得盲目鉆進(jìn)。同時(shí)，該標(biāo)準(zhǔn)第 條指出一組試件的強(qiáng)度代表值應(yīng)由三個(gè)試件的強(qiáng)度值確定，增加 3 倍的芯樣試件數(shù)量是不可取的； 3 混凝土樁必須作為受力構(gòu)件考慮，薄弱部位 的強(qiáng)度（結(jié)構(gòu)承載能力）能否滿足使用要求，直接關(guān)系到結(jié)構(gòu)安全。取同一深度部位各孔芯樣試件抗壓強(qiáng)度的平均值作為該深度的混凝土芯樣試件抗壓強(qiáng)度代表值，是一種簡便實(shí)用方法。 7. 檢測前，宜按下表填寫受檢基樁設(shè)計(jì)施工資料表。因此，低應(yīng)變方法仍可用于查明有效檢測長度范圍是否存在缺陷。綜上述，高頻窄脈沖沖擊響應(yīng)測量不宜使用速度傳感器。 時(shí)，則能減少錘擊信號(hào)與響應(yīng)信號(hào)的相位差。也有資料報(bào)導(dǎo)正好相反，例如福建省建筑科學(xué)研究院的試驗(yàn)資料表明：采用普硅水泥，按相同強(qiáng)度等級試配，骨料為卵石的混凝土聲速略高于骨料為碎石的混凝土聲速。 ΔT = 2 L / c V ( m m / s ) t ( m s ) r 圖 82(a) 完整樁典型時(shí)域信號(hào)特征 5 Δ f V ( m m / s ) 300 f ( H z ) 0 6 00 9 00 12 00 15 00 圖 82(b) 完整樁典型速度幅頻信號(hào)特征 34 Δ t x = 2 x / c Δ T = 2 L / c V ( m m / s ) t ( m s ) 圖 83(a) 缺陷樁典型時(shí)域信號(hào)特征 4 Δ f 3 Δ f ’ V ( m m / s ) 300 600 900 1200 1500 f ( H z ) 0 圖 83(b) 缺陷樁典型速度幅頻信號(hào)特征 8. 本方法確定樁身缺陷的位置是有誤差的，因?yàn)槿毕菸恢锰?Δ tx 和△ f′ 存在讀數(shù)誤差。波速帶來的缺陷位置誤差 Δx＝ x． △ c/c(△ c/c 為波速相對誤差 )。 雖然波速與混凝土強(qiáng)度二者并不呈一一對應(yīng)關(guān)系，但考慮到二者整體趨勢上呈正相關(guān)關(guān)系，且強(qiáng)度等級是現(xiàn)場最易得到的參考數(shù)據(jù)，故對于超長樁或無法明確找出樁底反射信號(hào)的樁，可根據(jù)本地區(qū)經(jīng)驗(yàn)并結(jié)合混凝土強(qiáng)度等級，綜合確定波速平均值，或利用工藝、樁型相同且樁長相對較短并能夠找出樁底反射信號(hào)的樁確定的波速，作為 波速平均值。 當(dāng)預(yù)制樁、預(yù)應(yīng)力管樁等樁頂高于地面很多，或灌注樁樁頂部分樁身截面很