基本规定
规定了基桩检测的检测方法;检测工作程序;检测数量;验证和扩大检测;检测结果评价和检测报告要求.
这里重点是强制性条文和检测方法的合理选取:
强制条文
3.1.1 工程桩应进行单桩承载力和桩身完整性抽样检测.
从力学观点看基桩的安全主要表现在它的承载能力和桩身结构抵抗外力的能力.前者是靠外力提供(桩周土);后者是基桩自身的质量保证(桩身强度;桩身受力面积),由于工程桩的预期使用功能要通过单桩承载力实现,桩身完整性检测的目的是找出某些可能影响单桩承载力的因素(基桩自身的质量问题),最终是为减少安全隐患,可靠地判定单桩承载力并做出正确评价服务,对于大多数桩型的桩基(如:震动沉管桩;捶击夯扩桩;钻孔灌注桩经常出现断桩,断裂,裂缝,缩颈),这些桩身缺陷往往是通过低应变完整性普查找出基桩施工质量问题并对整体施工质量做出大致估计,所以两种参数的检测缺一不可.
现行《建筑地基基础设计规范》GB50007和《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202以强制性条文的形式规定了基桩"施工完成后的工程桩应进行单桩承载力检验" .所以,基桩质量检测时,承载力和完整性两项内容密不可分.
检测方法的选取:
规范规定在正常情况下均这样做的检测方法有7种,它们是: 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,钻芯法,低应变法,高应变法,声波透射法
检测目的如下:
确定单桩竖向抗压极限承载力;
判定竖向抗压承载力是否满足设计要求;
1. 单桩竖向抗压静载试验 通过桩身内力及变形测试,测定桩侧,桩端阻力;
.验证高应变法的单桩竖向抗压承载力检测结果
确定单桩竖向抗拔极限承载力;
2.单桩竖向抗拔静载试验 判定竖向抗拔承载力是否满足设计要求;
通过桩身内力及变形测试,测定桩的抗拔摩阻力
确定单桩水平临界和极限承载力,推定土抗力参数;
3.单桩水平静载试验 判定水平承载力是否满足设计要求;
通过桩身内力及变形测试,测定桩身弯矩和挠曲
检测灌注桩桩长,桩身混凝土强度,
4.钻芯法 桩底沉渣厚度,判定或鉴别桩底岩土性状,
判定桩身完整性类别
5.低应变法 检测桩身缺陷及其位置,判定桩身完整性类别
判定单桩竖向抗压承载力是否满足设计要求;
6.高应变法 检测桩身缺陷及其位置,判定桩身完整性类别;
分析桩侧和桩端土阻力
检测灌注桩桩身混凝土的均匀性,
7.声波透射法 桩身缺陷及其位置,
判定桩身完整性类别
根据各种方法的适用范围,合理选取检测方法,制定科学的检测方案;兼顾实施中的经济合理性,即满足对工程基桩整体做出较高置信水平的评价也要做到快速经济.
7种检测方法的重点注意事项
强制性条文
规范中规定的7种检测方法中,涉及到强制性条文的有11项.其中基本规定1项,单桩静载试验(3项)分别是单桩竖向抗压静载试验2项,单桩水平静载试验1项;低应变检测1项;高应变5项;
根据提供检测结果的重要性,强制性检测方法的条文:
为设计提供依据的竖向抗压静载试验应采用慢速维持荷载法(单桩竖向静载荷).
根据对检测结果会产生较大影响而约束检测设备的强制性条文2项(高应变)
重锤应材质均匀,形状对称,锤底平整,高径(宽)比不得小于1,并采用铸铁或铸钢制作.当采取自由落锤安装加速度传感器的方式实测锤击力时,重锤应整体铸造,且高径(宽)比应在1.0～1.5范围内.
进行承载力检测时,锤的重量应大于预估单桩极限承载力的1.0%～1.5%,混凝土桩的桩径大于600mm或桩长大于30m时取高值.
根据对检测数据分析与判定约束人为因素可能给分析结果造成混乱的强制性条文4项,竖向静载(1);水平静载(1);高应变(2)
单位工程同一条件下的单桩竖向抗压承载力特征值Ra应按单桩竖向抗压极限承载力统计值的一半取值(竖向静载).
单位工程同一条件下的单桩水平承载力特征值的确定应符合下列规定:


1 当水平极限承载力能确定时,应按单桩水平极限承载力统计值的一半取值,并与水平临界荷载相比较取小值.
2 当按设计要求的水平允许位移控制且水平极限承载力不能确定时,取设计要求的水平允许位移所对应的水平荷载,并与水平临界荷载相比较取小值.(水平静载)
A 当出现下列情况之一时,锤击信号不得作为承载力分析计算的依据.
1 传感器安装处混凝土开裂或出现严重塑性变形使力曲线最终未归零.
2 严重锤击偏心,两侧力信号幅值相差超过1倍.
3 触变效应的影响,预制桩在多次锤击下承载力下降.
4 四通道测试数据不全.
B 高应变实测的力和速度信号第一峰起始比例失调时,不得进行比例调整.(高应变)
根据检测数据可溯源的原则对检测报告提供的结果强制性规定2条(高低应变各1条)
选用慢速维持法的理由:
慢速维持荷载法是采用接近于竖向抗压桩的实际工作条件的试验方法,确定单桩竖向抗压极限承载力,它是我国公认的最直接的检测办法,已沿用多年的标准试验方法,也是其它工程桩竖向抗压承载力验收检测方法的唯一比较标准(如:高应变).
.对绝大多数桩基而言,为保证上部结构正常使用,控制桩基绝对沉降是第一位重要的,这是地基基础按变形控制设计的基本原则.在工程桩验收检测中,某些行业或地方标准允许采用快速维持荷载法,但未具体规定试验步骤和其他限定条件.1985年国际土力学及岩土工程协会简称国际土协ISSMFE根据世界各国的静载试验有关规定,在推荐的试验方法中,建议维持荷载法加载为每小时一级,稳定标准为0.1mm/20min.当桩端嵌入基岩时,个别国家还允许缩短时间;也有些国家为测定桩的蠕变沉降速率建议采用终级荷载长时间维持法.
我国港口工程规范(JTJ2202-83),上海地基设计规范(DBJ-08-11-89)起就将这一方法列入,与慢速法一起并列为静载试验方法.快速法由于每一级荷载维持时间短(1h),各级荷载下的桩顶沉降相对慢速法要小一些,但相差不大.表1列出了上海市23根摩擦桩慢速维持荷载法试验实测桩顶稳定时的沉降量和1h时沉降量的对比结果.从中可见,在1/2极限荷载点,快速法1h时的桩顶沉降量与慢速法相差很小(0.5mm以内),平均相差0.2mm;在极限荷载点相差要大些,为0.6～6.1mm,平均2.9mm.相对而言,"慢速维持荷载法"的加荷速率比建筑物建造过程中的施工加载速率要快得多,慢速法试桩得到的使用荷载对应的桩顶沉降与建筑物桩基在长期荷载作用下的实际沉降相比,要小几倍到十几倍,所以,规范中的快慢速试桩沉降差异是可以忽略的.
在我国,如有些软土中的摩擦桩,按慢速法加载,在2倍设计荷载的前几级,就已出现沉降稳定时间逐渐延长,即在2h甚至更长时间内不收敛.此时,采用快速法是不适宜的.而也有很多地方的工程桩验收试验,在每级荷载施加不久,沉降迅速稳定,缩短持载时间不会明显影响试桩结果;且因试验周期的缩短,又可减少昼夜温差等环境影响引起的沉降观测误差.在此,建议快速维持荷载法按下列步骤进行:
1 每级荷载施加后维持1h,按第5,15,30min测读桩顶沉降量,以后每隔15min测读一次.
2 测读时间累计为1h时,若最后15min时间间隔的桩顶沉降增量与相邻15min时间间隔的桩顶沉降增量相比未明显收敛时,应延长维持荷载时间,直至最后15min的沉降增量小于相邻15min的沉降增量为止.
3 终止加荷条件可按本规范要求执行.
4 卸载时,每级荷载维持15min,按第5,15min测读桩顶沉降量后,即可卸下一级荷载.卸载至零后,应测读桩顶残余沉降量,维持时间为2h,测读时间为第5,15,30min,以后每隔30min测读一次.
规范强调各地在采用快速法时,应总结积累经验,结合当地条件提出适宜的稳定控制标准.
这正是规范强调的施工后的工程桩验收检测宜采用慢速维持荷载法.当有成熟的地区经验时,也可采用快速维持荷载法的原因.
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(一般指端承力为主的桩),可按设计要求的加载量进行.


高应变法强制性条文
高应变用重锤冲击桩顶,实测桩顶部的速度和力时程曲线,通过波动理论分析,对单桩竖向抗压承载力和桩身完整性进行判定的检测方法.
高应变试验是一项高技术的测试方法,不仅对实验人员的素质有较高的要求,同时对试验仪器设备有较高的要求.
高应变使用的仪器设备有:仪器;传感器;捶击设备;导向装置
首先是仪器要求,目前使用的检测仪器,都是高集成度的数字式仪器,检测仪器的主要技术性能指标不应低于《基桩动测仪》JG/T 3055中表1规定的2级标准,且应具有保存,显示实测力与速度信号和信号处理与分析的功能.一体化仪器把信号采集部分和特制的计算机部分组合在一起作为专用的仪器且具备计算机的全部功能,能够兼作计算机使用;多数厂家则利用现成的便携式计算机,外加该厂配制的信号采集单元,采集单元和便携机之间的联系,有的设计通过总线,有的则通过标准的串行口.
高应变使用的传感器有加速度传感器和应变式传感器(应力环)或应变片.前者用来检测桩身速度,常用的是压电式加速度计.后者用来检测桩身应变.只要选用知名厂家的传感器对检测结果是有保证的.
由于高应变检测的最终结果主要是基桩的承载力,是基桩的主要参数.而高应变的承载力是通过实测桩顶部的速度和力时程曲线,通过波动理论分析得到的;而在这整个过程中取得高质量的实测曲线是最为关键的.
上图可以看出高应变试验的锤击设备是相当重要的,规范有两条强制性条文对高应变检测用的大锤作了严格规定,打入桩一般可以使用打桩机,为了避免和打桩过程的矛盾,也可以使用专门的落锤设备;灌注桩则一般必须另外配备锤击设备,落锤设备主要包括以下几个部分,锤体,导架和脱钩器;常用的锤击设备一般采用自由落锤,依靠锤体本身的质量在一定的落高下所产生动能产生试验所需的锤击力,规范规定重锤应材质均匀,形状对称,锤底平整,高径(宽)比不得小于1,并采用铸铁或铸钢制作.当采取自由落锤安装加速度传感器的方式实测锤击力时,重锤应整体铸造,且高径(宽)比应在1.0～1.5范围内.主要是提高重锤下落时平稳性,减少重锤下落时造成的严重锤击偏心而影响测试质量.
同时对大锤的重量也有严格要求,选用锤的重量应大于预估单桩极限承载力的1.0%～1.5%,混凝土桩的桩径大于600mm或桩长大于30m时取高值.
对锤重选择与原《基桩高应变动力检测规程》不同,给出的是一个范围.主要理由如下:
1 桩较长或桩径较大时,一般使侧阻,端阻充分发挥所需位移大.
2 桩是否容易被"打动"取决于桩身"广义阻抗"的大小.广义阻抗与桩周土阻力大小和桩身截面波阻抗大小两个因素有关,随着桩直径增加,波阻抗的增加通常快于土阻力,仍按预估极限承载力的1%选取锤重,将使锤对桩的匹配能力下降.因此,不仅从土阻力,而从多方面考虑提高锤重的措施是更科学的做法.本条规定的锤重选择为最低限值.
高应变另一个重要环节是检测数据的分析,错误选取测试曲线将得到错误的结果.
为了提高检测数据的分析可靠度,规范强制性规定当出现下列情况之一时,锤击信号不得作为承载力分析计算的依据.
1 传感器安装处混凝土开裂或出现严重塑性变形使力曲线最终未归零.
2 严重锤击偏心,两侧力信号幅值相差超过1倍.
3 触变效应的影响,预制桩在多次锤击下承载力下降.
4 四通道测试数据不全.
除柴油锤施打的长桩信号外,力的时程曲线应最终归零.对于混凝土桩,高应变测试信号质量不但受传感器安装好坏,锤击偏心程度和传感器安装面处混凝土是否开裂的影响,也受混凝土的不均匀性和非线性的影响.这种影响对应变式传感器测得的力信号尤其敏感.混凝土的非线性一般表现为:随应变的增加,弹性模量减小,并出现塑性变形,使根据应变换算到的力值偏大且力曲线尾部不归零.锤击偏心是指两侧力信号之一与力平均值之差超过或低于平均值的30%.通常锤击偏心很难避免,因此严禁用单侧力信号代替平均力信号.


这里有三个问题
1. 兄弟省份对基桩检测工作的管理加强了 .
2.由于加强管理大多数的检测单位能够执行技术标准规范.
3.也存在很多问题(静载检测堆载量不足;检测人员不到位;静载试验操作不够规范;低应变检测波速取值过高;监理单位对检测单位监理不严)
4.处罚力度加强(检测,监理)
我省的现状
在各级领导的的大力支持和重视下,全省的检测单位在规范检测行为上较以前有了很大的提高,基本上能够按照新规范和 《安徽省建设工程基桩检测管理规定》的要求从事检测工作,基桩检测的管理力度也大大增强.但也存在不少问题.
少数地方规范的强制性条文执行不够,如:有的地方只做桩身完整性检测,不做承载力检测.还有的一个小区就做一个单位工程.
少数检测单位的检测行为不规范.(如: 静载检测静载试验操作不够规范;高应变检测不按规范操作;低应变检测现场操作过于马虎;但承载力检测选用非规范规定的方法)
有些检测基桩检测的安全生产工作做的不够.
有些职能部门对桩基检测的要求把握的尺度不够.
基桩检测市场大多比较规范,单也有不少地方市场混乱.
需要加强和改进的地方
要做好基桩市场管理,确保建筑基桩检测的质量,提高我省的检测水平,还有很多地方需要加强.
1.加强我省从事基桩检测人员的技术岗位技能培训.
2.有必要邀请全省基桩方面的检测专家根据安徽省的特殊地质和桩基情况出台基桩检测专业应用指南(上海经验).
3.加强对基桩检测单位检测的巡查,及时发现问题.
4.加强全省基桩检测单位的之间交流和互相学习,共同提高检测水平.
5.加强检测单位的安全检查.
6.根据大连,福建,江苏等省份的经验加强监理单位对基桩检测单位行为的监理,对确保检测质量大有好处.
三.基桩检测技术岗位考试
近年来随着桩基的采用越来越多,检测单位也迅速增大.鉴于目前的基桩动测理论及测试技术级处于研究之中,而我国的测桩队伍增长过快,造成实际动测市场的极其混乱:
1,测试人员方面
测试人员几乎各行业的人员,整体素质有待提高.认为测桩有利可图,有的一些非专业人员也加入测桩队伍,买了仪器就开始测桩挣钱,造成工程质量隐患.基桩测试为一边缘学科,涉及的方面较多,如结构力学,桩基施工,建筑材料,材料力学,弹性力学,波动理论,振动理论,测试技术,传感器技术,计算机应用等等,并且需要丰富的结构,施工,岩土等工程经验.如果一个测试人员没有学过上述方面的知识,甚至仅高中毕业,很难胜任基桩测试工作和保证测试结果的正确性.越是夸大基桩动测技术的功能和能力,就越危险.
2,测试仪器方面
部分测桩单位的仪器虽为专门的测桩仪,但整体性能不高,系统的抗干扰能力及稳定性较差,所配传感器技术性能指数根本不满足测试要求,致使采集的信号失真.如果使用不能测桩的仪器或技术指标不符合测桩要求的仪器对桩进行测试,测试结果的可靠性和准确性,根本无法谈起.
3,测试报告方面
测试报告的混乱是目前最为突出的严重问题.有的测试报告出具基桩动测根本不可能测试的参数,如低应变测试报告出具砼强度,确切桩长,沉渣厚度,极限承载力等数据;有的则是以测试方法保密,专利为借口,提供的数据过于简单,不提供任何参数,根本无法对检测结果进行评价;有的即使附有测试曲线,但曲线与分析结果根本不相对应.
4,检测价格方面
检测价格混乱也是目前突出问题之一.价格的混乱必然导致检测质量的失控.越是在技术,人员,设备上差的单位,越是打价格大战.价格越低检测质量越是无法保证.虽然这是一个非常浅显的道理,但由于基桩技术是一门新兴的学科,技术含量较高,熟悉了解的技术人员并不多,很难做到现场控制.于是,不按要求进行试验的现象(如加荷不足,配重不够,现场测试走形式,测试数据无效而不进行补测等)就时有发生.
鉴于基桩检测市场的不规范行为,我省建设主管部门和部分检测单位都认识到加强基桩检测管理已到了迫在眉睫的地步.国家建设部"为了加强工程桩动测市场管理,提高工程桩动测单位素质,保证桩的动测质量和桩基工程质量",下发了相关文件,规定"凡从事工程桩动测的单位,必须经考核合格,取得工程建设主管部门颁发的工程桩动测单位资质证书,在资质证书业务范围内开展工程桩的动测业务".