CFG长螺旋钻孔灌注桩检测的应用

CFG 长螺旋钻孔灌注桩检测的应用

王猛

中铁建大湾区建设有限公司 广东广州 511400

摘要：CFG桩复合地基是土木工程中主要的基础形式之一。在CFG桩复合地基的施工中，桩基检测是不可缺少的。检测是对单桩承载力、桩身质量、复合地基承载力等内容进行全面评价，是评价CFG桩是否合格的依据，同时也是对不合格桩进行补强的基础。因为桩基工程是隐蔽，所以检测与事故的处理较困难，因此，在桩基设计前、施工后需要进行试验和检测，以保证桩基的质量。本文简要介绍了常用的几种桩基检测技术，针对具体工程的各种检测，进而对桩基质量做出评价，以确保建设工程的质量。

关键词：CFG桩基检测；单桩静载试验；低应变动力检测；复合地基静载试验

1．工程概况

钦州市滨海新城沙井岛片区疍家风情小镇工程，曾获得中国铁建优质工程杯项目，该项目位于钦州市滨海新城沙井岛片区环岛路西面。规划总用地面积74956.19平方米，其中住宅用地39038.97平方米，拟建60~90平方米的宅基地共263户，楼高为4.5层，属多层三级民用建筑，总建筑面积为104054.38平方米。地面整平标高（±0.000）为6.50米，框架结构。该工程的施工图纸及检测技术要求齐全。本工程基础采用CFG桩，程方形布置，桩端持力层为强风化岩⑦或中风化岩⑧，单桩承载力特征值为210kN，复合地基承载力特征值fspk≥250kPa，混凝土强度为C25。直径为500mm。总根数7940根。

2. 试桩方法及检测目的

3．试桩数量

针对本工程的特点，试桩桩位应根据委托方要求及场地实际情况通过协商在试验前确定。试桩方案的检测工作量按委托方要求如表4-1所示。

表4-1 检测项目及数量

4 低应变动力检测

4.1.1 适用范围

适用于检测混凝土桩的桩身完整性，判定桩身缺陷的程度及位置

4.1.2 测试原理

根据《建筑基桩检测技术规范》(JGJ 106－2014),测桩采用应力波反射法,用力棒锤击桩顶,给桩身一脉冲力,脉冲能量以应力波形式沿桩身向下传播,当遇到桩身阻抗有变化:如断桩、缩颈、砼离析、夹泥、扩颈或到达桩尖处时,应力波反射回桩顶,通过安装在桩顶的加速度传感器或速度传感器拾取响应信号 ,依据波列图中的入射波和反射波的波形、相位、振幅、频率及波的到达时间等特征来判断混凝土桩的桩身完整性，判定桩身缺陷的程度及位置。现场检测示意图如下：

4.1.3(1) 受检基桩满足的检测条件

1) 受检基桩混凝土强度至少达到设计强度的70%，且不小于15MPa。

2) 桩头的材质、强度、截面尺寸应与桩身基本等同。

3) 桩顶面应平整、密实，并与桩轴线基本垂直。

5单桩竖向抗压静载试验

本次静载荷试验采用压重平台反力装置,试验根据《建筑桩基检测技术规范》(JGJ 106—2014)的有关规定进行。

5.1.1 测试方式

测试方式如下：

采用并联于千斤顶油路的压力表测定油压，根据千斤顶率定曲线换算荷载，或采用放置于千斤顶上的荷重传感器直接测定。沉降测量采用百分表（最大量程50mm，精度0.01mm）；

采用50吨级反力装置，一个100吨千斤顶出力, 试验用千斤顶、油泵、油管在最大加载时的压力不应超过规定工作压力的80%,在桩的2个正交直径方向上对称布置4个位移传感器,千斤顶及压力传感器、百分表等均经广西计量检测研究院和钦州市计量检定测试所检定认证，均在有效期范围内。

5.1.2试验工作

试桩的成桩工艺和质量控制标准应与工程桩一致，桩顶部宜高出试坑底面，试坑底面宜与桩承台底标高一致。采用慢速维持荷载法，即逐级加载，每加一级荷载待沉降达到相对稳定后再加下一级荷载,然后分级卸载。

6复合地基载荷试验

试验根据《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2012）。的有关规定进行。

6.1.1 试验目的

单桩复合地基载荷试验目的：测定承压板下应力主要影响范围内复合土层的承载力和变形参数。

6.1.2试验的准备工作

在试验前应了解试验场地工程地质情况，承压板底面标高应与桩顶设计标高相适应。承压板底面下宜铺设粗砂或中砂垫层，垫层厚度取 50～150mm，桩身强度高时宜取大值。试验标高处的试坑长度和宽度，应不小于承压板尺寸的 3 倍。基准梁的支点应设在试坑之外。

6.1.3试验反力装置

采用压重平台反力装置，压重施加于地基的压应力不宜大于地基承载力特征值的1.5倍(如下图所示)。

6.1.4 试验观测

加载等级可分为 8～12 级，本次试验分10级进行。最大加载压力不应小于设计要求压力值的 2倍，每加一级荷载前后均应各读记承压板沉降量一次，以后每半个小时读记一次。当一小时内沉降量小于 0.1mm 时，即可加下一级荷载。卸载级数可为加载级数的一半，等量进行，每卸一级，间隔半小时，读记回弹量，待卸完全部荷载后间隔三小时读记总回弹量。

6.1.5 终止加载试验条件

当出现下列情况之一时，即可终止加载：

 (1) 沉降急剧增大，土被挤出或承压板周围出现明显的隆起

(2) 承压板的累计沉降量已大于其宽度或直径的 6％：

(3) 当达不到极限荷载，而最大加载压力已大于设计要求压力值的 2 倍。  

当满足前三种情况之一时，其对应的前一级荷载定为极限荷载。

6.1.6 地基承载力的确定

（1）当压力一沉降曲线上极限荷载能确定，而其值不小于对应比例界限的2倍时，可取比例界限；当其值小于对应比例界限的 2 倍时，可取极限荷载的一半；

（2）当压力一沉降曲线是平缓的光滑曲线时，可按相对变形值确定：

1）对砂石桩、振冲桩复合地基或强夯置换墩：当以粘性土为主的地基，可取s/b或s/d 等于 0.015 所对应的压力（s为载荷试验承压板的沉降量；b和d分别为承压板宽度和直径，当其值大于 2m 时，按 2m 计算）；当以粉土或砂上为主的地基，可取s/d 或s/d等于 0.01 所对应的压力。

2）对土挤密桩。石灰桩或柱锤冲扩桩复合地基，可取s/d或s/d 等于 0.012 所

对应的压力。对灰土挤密桩复合地基，可取s/d或s/d等于 0.008 所对应的压力。

3）对水泥粉煤灰碎石桩或夯实水泥土桩复合地基，当以卵石、圆砾、密实粗中砂为主的地基，可取s/d或s/d等于 0.008 所对应的压力；当以粘性土、粉上为主的地基，可取s/d或s/d等于 0.01 所对应的压力。 dbs/ s/

4）对水泥土搅拌桩或旋喷桩复合地基，可取s/d或s/d等于 0.006 所对应的压力。

5）对有经验的地区，也可按当地经验确定相对变形值。

按相对变形值确定的承载力特征值不应大于最大加载压力的一半。试验点的数量不应少于 3 点，当满足其极差不超过平均值的 30％时，可取其平均值为复合地基承载力特征值。

参考文献

1. 1. 1. 《建筑桩基技术规范》(JGJ 94-2008)

      2. 《建筑地基基础设计规范》（GB 50007-2011）

      3. 《混凝土结构设计规范》（GB 50010-2010）

      4. 《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB 50202-2002）

      5. 《混凝土结构工程施工质量验收规程》（GBJ 50204-2002）（2011年版）

      6. 《建筑基桩检测技术规范》（JGJ 106-2014）