建筑工程桩基检测技术规范条文说明

建筑工程桩基检测技术规范条文说明内容摘要：

83 年(JTJ2202－ 83)、上海地基设计规范从 89 年 (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)， 16 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 41 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， 1h 时的桩顶沉降量快速法与慢速 法相差很小( 以内 )，平均相差 ；在极限荷载点相差要大些，为 ～ ，平均。 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，要大几倍到十几倍，所以，规范中的快慢速试桩沉降差异是可以忽略的。 表 41 稳定时的沉降量 sw和 1h 时的沉降量 s1h的对比 荷载点 sw 与 s1h 之差 （ mm） s1h∕ sw（ %） 幅度 平均 幅度 平均 极 限荷载 ～ 71～ 96 86 1∕ 2 极限荷载 ～ 95～ 100 98 关于快慢速法极限承载力比较，根据上海市统计的 71 根试验桩资料 (桩端在粘性土中 47 根，在砂土中 24 根 )，这些对比是在同一根桩或桩土条件相同的相邻桩上进行的，得出的结果见表 42。 表 42 快速法与慢速法极限承载力比较 桩端土类别 快速法比慢速法极限荷载提高幅度 粘性土 0～ %，平均 % 砂土 － %～ %，平均 % 从中可以看出快速法试验得出的极限承载力较慢速法略高一些，其中桩端在粘性土中平均提高约 1/2 级荷载，桩端在砂土中平均提高约 1/4 级荷载。 当桩身存在水平整合型缝隙、桩端有沉渣或吊脚时，在较低竖向荷载时常出现本级荷载沉降超过上一级荷载对应沉降 5 倍的陡降，当缝隙闭合或桩端与硬持力层接触后，随着持载时间或荷载增加，变形梯度逐渐变缓；当桩身强度不足桩被压断时，也会出现陡降，但与前相反，随着沉降增加，荷载不能维持甚至大幅降低。 所以，出现陡降后不应立即卸荷，而应使桩下沉量超过 40mm，以大致判明造成陡降的原 因。 非嵌岩的长（超长）桩和大直径（扩底）桩的 Q－ s 曲线一般呈缓变型，前者由于长细比大、桩身较柔，弹性压缩量大，桩顶沉降较大时，桩端位移还很小；后者虽桩端位移较大，但尚不足以使端阻力充分发挥。 在桩顶沉降达到 40mm 时，桩 17 端阻力一般不能发挥，因此，放宽桩顶总沉降量控制标准是合理的。 检测数据分析与判定 4. 除 Qs 曲线 、 slgt 曲线外 ， 还有 slgQ 曲线。 同一工程的一批试桩曲线应按相同的沉降纵座标比例绘制，满刻度沉降值不宜小于 40mm，这样可使结果直观、便于比较。 4. 对大直径桩，本条第 3 款按 Qs 曲 线沉降量确定极限承载力，取 s=～ 对应的荷载值，过去的规定是直径小时取。 因为 D≥ 800mm 时定义为大直径桩 ， 当 D=800mm， =40mm，这样可使本款规定缓变型 Q－ s 曲线取s=40mm 正好与 中、小直径桩的沉降标准 衔接。 4. 《建筑地基基础设计规范》规定的单桩竖向抗压承载力特征值是按竖向极限承载力除以安全系数 2 得到的。 4. 本条的 1～ 4 款延用了《建筑桩基技术规范》 JGJ94— 94 的统计方法，但在第 4 款第 2)项按《建筑地基基础设计规范》 GB50007 有关规定作了补充。 在 JGJ94－ 94 规范中，当 sx＞ 时，采用了极限承载力标准值折减系数修正的方法，实际操作中对桩数≥ 4 根时，折减系数的计算比较繁琐，且静载检测本身是通过小样本来推断总体，样本容量愈小，可靠度愈低，而影响单桩承载力的因素又复杂多变。 当一批受检桩中有一根桩承载力过低，若恰好不是偶然原因，则该验收批一旦被接受，就会增加建设方的风险。 因此，本条规定在 sx＞ 时，首先分析原因，结合工程实际综合分析判别。 如对于桩数等于或小于 3 根的柱下承台，应采用低值，以确保安全；对于仅通过少量试桩无法判明标准差大的原因时，可增加试桩数量。 本条规定了检测报告中必须包含的一些内容。 避免检测报告过于简单，也有利于委托方、设计及检测部门对报告的审查和分析。 18 5 单桩竖向抗拔静载试验 5. 1 适 用 范 围 单桩竖向抗拔静载试验是检测单桩竖向抗拔承载力最直观、可靠的方法，与本规范中抗压静载试验一样，抗拔试验也是采用了国内外惯用的维荷载法。 并规定用采用慢速维持荷载法。 当需要检测桩侧抗拔极限摩阻力或了解桩底上拔量时，可按本规范附录 B中有关方法执行。 当为设 计提供依据时，用加载到能判别单桩抗拔极限承载力为止，或加载到桩身材料强度控制值。 在对工程桩抽样验收检测时，可按设计要求控制最大 上拔荷载，但必须有足够的安全储备。 仪 器 设 备 本条的要求基本同第 条。 因拔桩试验时千斤顶安放在反力架上面，当采用二台以上千斤顶加载时，应采取一定的安全措施，防止千斤顶倾倒或其他意外事故发生。 本条规定的反力桩顶面直径（或边长）应不小于反力架的梁宽，主要时考虑反力架的稳定性。 当采 用天然地基作反力时，两支座处的地基强度应相近，且两边支座与地面的接触面积宜相同，避免加载过程中两边沉降不均造成试桩偏心受拉。 这三条基本参照本规范第 ，但应注意以下两点： 1 桩顶上拔量量测平面必须在桩身位置，严禁在混凝土桩的受拉钢筋上设置位移观测点，避免因钢筋变形导致上拔量观测数据失实。 2 在采用天然地基提供支座反力时，抗拔试验加载就相当于给支座处地面加载。 支座附近的地面也因此会出现不同程度的沉降。 荷载越大，这种变形越明显。 为防止支座处地基沉降对基准梁的影响，一是必须使基准桩与支座、试桩各自之间的 间距满足表 ，二是基准桩需打入试坑地面以下一定深度（一般不宜小于 1m） . 现 场 检 测 19 本条包含以下三个方面内容： 1 在抗拔试验前，对混凝土灌注桩及有接头的预制桩采用低应变法检查桩身质量，目的是防止因试验桩自身质量问题而影响抗拔试验结果。 2 强调对抗拔试验的钻孔灌注桩在浇注混凝土前进行成孔检测，目的是查明桩身有无明显孔径现象或出现扩大头桩，因此类桩的抗拔承载力缺乏代表性。 特别是扩大头桩及桩身中下部有明显扩径的桩，其抗拔极限承载力远远高于长度和桩径相同的非扩径桩，且相同荷载下的上拔量也有明显的差别。 3 本条强调对有接头的 PHC桩及 PC 管桩应进行接头抗拉强度验算，对电焊接头的 PHC桩及 PC 管桩除验算其主筋强度外，还主要考虑主筋墩头的折减系数以及管节端板偏心受拉时的强度及稳定性。 墩头折减系数可按有关规范去 ，而端板的验算则比较复杂，可按经验去一个较为安全的系数。 本条规定抗拔桩试验应采用慢速维持荷载法，其荷载分级、试验方法及稳定标准均同第。 本条规定出现所列四种情况之一时，可终 止荷载。 但若在较小荷载下出现某级荷载的桩顶上拔量大于前一级荷载下的 5倍时，应综合分析原因。 若是试验桩，必须时可继续加载，因混凝土桩当桩身出现多条环向裂缝后，其桩顶位移会出现突变，而此时并非达到桩侧土的极限抗拔力。 检测数据分析与判定 拔桩试验与压桩试验一样，一般应绘制 U 曲线和 tlg 曲线，但当上述二种曲线难以判别时，也可以辅以 Ulg 曲线或 lglg U 曲线，以确定拐点位置。 在判别单桩抗拔极限承载力时，其中一条“当抗拔钢筋断裂，取前一级荷载为该桩的抗拔承载力极限值”。 这里所指的“断裂”，是指因钢筋强度不够情况下的断裂。 如果因抗拔钢筋受力不均匀，其中某些钢筋因受力太大或弯曲受剪而折断时，应视为该桩试验失效，并进行补充试验，而不能将钢筋断裂前一级荷载作为极限荷载。 当出现这种情况时，一般宜按最大荷载或按上拔量控制值作为极限荷载，不能轻易外推。 单桩竖向抗拔承载力的特征值 aU 的计算方 法与本规范第。 20 6 单桩水平静载试验 6. 1 适 用 范 围 桩的水平承载力静载试验除了桩顶自由度的单桩试验外，还有带承台桩的水平静载试验（考虑承台的底面阻力和侧面抗力，以便充分反映桩基在水平力作用下的实际工作状况），桩顶不能自由转动的不同约束条件及桩顶施加垂直荷载等试验方法，也有循环荷载的加载方法。 这一切都可根据设计的特殊要求给予满足，并参考本方法进行。 桩的抗弯能力取决于桩和土的力学性能、桩的自由长度、抗弯刚度、桩宽、桩顶约束等因素。 试验条件应尽可能和实际工作条件接近，将各种影响降 低 到最小的程度，使试验成果能尽量反映 工程 桩的实际情况。 通常情况下，试验条件很难做到和工程桩的情况完全一致，此时应通过试验桩测得桩周土得地基反力特征，它反映了桩在不同深度处桩侧土抗力和水平位移之间得关系，可视为土得固有特征。 根据实际工程桩得情况（如不同桩顶约束、不同自由长度），用它确定土得抗力大小进而计算 单 桩 的 水平承载力。 因此通过试验求得地基土 的 水平抗力系数具有更 实际、更普遍得意义。 仪 器 设 备 水平力作用点位置应尽量使桩的自由长度和桩周土的实际情况保持一致，以便将试验成果根据实际桩顶的约束予以修正，以得到工程桩的水平承载力。 对承受水平荷载的桩而言，桩的破坏是由于桩身弯矩而引起的结构破坏。 因此对中长桩而言，浅层土的性质起了重要作用，在这段范围内的弯矩变化也最大。 为找出最大弯矩的大小和位置，应加密测试断面。 测试元件的埋设是为了个测试断面的应力最大值及相应的弯矩，若测点位置由于试桩入土后转角的偏 差过大，会严重影响测试精度。 现 场 检 测 单向多循环加载法，主要是为了模拟实际结构的受力形式。 由于结构物承受的实际荷载异常复杂，特别是此类荷载的施加会给内力的测试带来不稳定因素， 21 在本规范 中同时提出了单向单循环恒速水平加载方法。 该方法适用于恒定荷载的作用，也适用于小位移情况下的循环荷载的作用，具有简单、适用、测试值稳定的特点。 对于引起大位移的循环荷载作用的影响，也可用此试验的方法予以修正后使用。 上述两种方法在国内外都得到广泛的应用。 当进行 带承台的水平荷载 试验 时，应按本 规范第 4章的规定采用慢速维持荷载法。 对中长桩而言，承受水平承载力的桩的破坏特征是桩身强度的破坏，即桩身发生折断，此时试验自然终止。 本条对终止加荷的水平位移限制要求是根据 《 建筑桩基技术规范 》 提出的；在工程桩水平承载力验收检测中，终止加荷条件可按设计要求或规范规定的水平位移允许值控制。 检测数据分析与判定 在本条文中的地基土水平力抗力系数随深度增加的比例系数 m 值的计算公式仅适用于水平力作用点至泥面的桩的自由长度为零时的情况。 按桩、土相对刚度不同，水平荷载作用下的桩 土 体系有两种 工作状态和破坏机理，一种是刚性短桩，因转动或平移而破坏，相当于 h 时的情况；另一种是工程中常见的弹性长桩，桩身产生挠曲变形，桩下段嵌固于土中不能转动，即本条中 h 的情况。 在范围内，称为有限长度的中长桩。 原《建筑桩基技术规范》对中长桩的 yv的变化给出了具体数值（见表 6），因此，在按式（ ）计算 m值时，应先试算值，以确定 h 是否大于或等于 ，若在 到 ，应调整 yv 值重新计算 m 值（有些行业标准视为不适用）。 当 h 时，式（ ）不适用。 表 6 桩顶水平位移系数 桩的换算埋深 h 桩顶自由或铰接时的 yv 值 对中长桩而言，桩在水平荷载作用下，桩侧土体随着荷载的增加，起塑性区自上而下逐渐开展扩大，最大弯矩断面下移，最后形成桩身结构的破坏。 所测水平临界荷载 crH 即当桩身产生开裂时所对应的水平荷载。 因为只有混凝土桩才会产生开裂，故只有混凝土桩才有临界荷载。 单桩水平极限承载力是对应于桩身折断或桩身钢筋应力达到屈服时前一级水平荷载 单桩水平承载力特征值 crH 的统计计算方法于本规范第。 22 7 钻芯法检测 7. 1 适 用 范 围 钻芯法是检测钻（冲）孔、人工挖孔等现浇混凝土灌注桩的成桩质量的一种有效手段，不受场地条件的限制，特别适用于大直径混凝土灌注桩的成桩质量检测。 钻芯法检测的主要目的有四个： 1 检测桩身混凝土质量情况，如桩身混凝土胶结状况、有无气孔、离析、松散或断桩等，桩身混凝土强度是否符合设计要求； 2 桩底沉渣是否符合设计或规范的要求； 3 桩底持力层的岩土性状（强度）和厚度是否符合设计或规范要求； 4 施工记录桩长是否真实。 受 检桩长径比较大时，成孔的垂直度和钻芯孔的垂直度很难控制，钻芯孔容易偏离桩身，故要求 受检桩桩径不宜小于 800mm、长径比不宜大于 30。 7. 2 仪 器 设。